CN1329949C - 基板分离装置及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板分离设备(1，2)，所述基板由两个相邻且彼此之间形成一分裂面的部分组成。本发明设备的特征在于包括：将多个平行的沿基板存储方向放置的基板提供给分离装置的装置；将基板的两部分分离的装置(121，221a，221b，222a，222b)，该分离装置具有可移动的夹板；使特定的沿大致平行于基板存储方向被分离的基板部分受控移动的装置(121，221a，221b)。通过这种方式，所述设备能够使得多个基板分离。本发明同时涉及相关的分离方法。

Description

基板分离装置及相关方法
技术领域
本发明通常涉及材料的处理，尤其是涉及电子设备、光学或者光电设备所用基板的处理。
更准确地，本发明涉及能够使得最初彼此毗连的两晶片在一分离面上被分开的装置。本发明还涉及这种装置的实施方法。
背景技术
正如下面所解释的，本发明用于材料毗连程度各不相同的晶片。
术语“毗连”晶片是指晶片处于直接接触的状态。
因此，“毗连”晶片：
还可以通过结构件连接在一起(主要用于在晶片间构成一个如下所述之薄弱面的晶片，所述薄弱面受到的处理，例如热处理使得在所述薄弱面两侧的两晶片只是部分分离)；
或者反之，无需通过任何结构件而只是通过外力将两晶片连接在一起，例如通过在两晶片毗邻但不相接触的面之间的相当于“吸盘”作用的外力，和/或范德瓦尔斯力(主要用于由同一基板加工的晶片，晶片之间构成了一个薄弱面，所述薄弱面受到的热处理或其它处理使得在所述薄弱面两侧的两晶片完全分离)。
因此，所述两个毗邻的晶片形成了下面被称作基板的构件。
本发明除了用于将晶片分离，还用于对已被分离之晶片进行处理。
需要说明的是，本发明适用于材料相互毗邻且以可控且精确的方法分离的各种类型的晶片。
因此，本发明用于分离具有在绝缘材料上的外延硅(siliconon insulator，简称SOI)结构，在任意材料上的外延硅(siliconon anything，简称SOA)结构，或者具有任意结构(anything onanything，简称AOA)的晶片。
尽管如此，应当明白，下面通过一个非限定性实例所述的本发明的一个特别有益的应用涉及分离具有SOI结构的晶片。
一个公知的通称为Smartcut法的用于制造SOI型基板的方法包括如下主要步骤：
在诸如单晶硅一类的半导体基板的指定深度注入一些物质(离子或原子)，从而在基板中形成一薄弱面；
将基板固定至一个加强板上，例如其表面已经氧化的硅；
在由所注入的物质层形成的平面所确定的薄弱面的至少一部分上形成分裂面的分离步骤。因此在所述分裂面的两侧各有一晶片(第一晶片对应于已经被分开并且还有可能被固定至一个加强板上以构成所述SOI的单晶硅基板的一部分，第二晶片对应硅的残留部)。
在某些情况下，如果基板位于所述薄弱面两侧的两个晶片的厚度足以产生一最低限度的强度，则将其固定至一加强板的步骤可省略。
在所述加强板上直接生成一硅基板，以取代将一硅基板固定至所述加强板上也是可能的。
法国专利文献FR2,681,472披露了这种类型方法的一个实例。
在这种方法中，在分离步骤中所产生的分裂面无论是完整的，或只是部分的，所述两晶片实际上仍彼此粘附在一起(当分裂面完整时，如果所述晶片表面相当光滑，所述两晶片仅仅通过吸盘作用粘附在一起)。
为了首先获得最终的SOI基板以及其次获得在该方法中可再回收使用的单晶硅的残留物，在所有的情况下都必须将彼此粘附在一起的晶片分开。
需要再次指出的是，尽管本发明适合于分离其中之一为SOI的成对晶片，尤其适合于分离通过Smartcut法获得的成对晶片，但是本发明并不局限于这种应用。
因此，在大量的两晶片结构中，发现所述两晶片之间存在附着问题(即使仅通过吸盘作用而附着)，因此将附着的两晶片分离是必须的。因而本发明用于具有SOI，SOA，或者AOA任一结构类型之晶片的分离。
如果晶片的尺寸(尤其是厚度)导致其易碎，以及/或晶片材料的强度不够，则所述两晶片需能自然分离，同时当所述两晶片被彼此移开，以及实施或完成所述分裂时，需采取非常的保护措施以避免破坏两晶片。
当将一SOI基板与残余的单晶硅分离时，本发明尤为适用，如上所指出的，其构成了本发明之最佳、而非限制性的应用。
在所述最佳的应用中，所述分离操作通常由非常专业的操作者手工完成。
例如，操作者可以将一尖锐的刀片或类似工具插入具有分裂面(相当于薄弱面)的硅基板平面的边缘，从而通过楔入而使得所述晶片的分离成为可能。
这种操作具有在所述晶片之相对面产生冲撞或磨损的危险，会导致对所述晶片的破坏。
此外，这种手工操作费时而且繁琐，同时产品的生产率很大程度取决于此。
尤其是最后当所述两晶片之间的裂开需通过所述晶片的分离操作而完成时，在所述基板上施加力必须相当大，上述提到的手工操作变得不适合，甚至是危险的。
因此应当明了，提供一种快速、可靠和可重复分离晶片的方法和装置，并且该方法及装置在晶片被分离时晶片表面之间不会有任何接触，从而可以防止在所述晶片表面产生划痕以及颗粒沉积，提供这种方法和装置是非常有益的。
由本专利申请人申请的法国专利申请FR98/13660描述了一种力图满足这种需求的方法及装置。
本发明的一个目的是对这种方法及装置的进一步改进，其不仅可用于分离SOI结构的晶片，还可用于分离SOA或AOA结构的晶片。
特别地是，本发明力图获得更高的产品生产率(例如当分离SOI基板时)。
本发明还力图使晶片被分离的同时传递至远离分裂面的两晶片表面的应力尽可能的小。
本发明还力图使每个基板的晶片在被分离后能够自动进行其处理的第一步。
最后，说明用于将晶片与半导体基板分离的现有的其它装置。
例如，欧洲专利文献EP0,867,917披露了通过喷射流分离晶片的装置。
应当看出，这种方式(喷射流)的分离技术是特殊的并且具有很特定的选择。
与这种选择相关的一个限制是需提供复杂的装置，以使得将被分离的基板相对作用于其边缘的喷射流以相当精确的方式受到支撑。
这就要求将被分离的晶片的表面承受可能导致晶片结构不均匀的应力作用。
此外，该专利文献未就以一简单的方式处理已被分离的多个晶片给出任何指示。
日本专利JP04,010,454也涉及一种通过喷射流分离晶片的技术。
该文献披露了一种更为特殊的将多个晶片与基板各自分离的方法。
特别地，其中设置了选择性翻转特定基板的规定，从而使得分离方法更为复杂。
欧洲专利EP0,977,242还披露了一种变化形式，其利用超声波将多个晶片与一基板分离。
这种技术同样非常特殊。
此外，该技术需非常特殊的装置，并且与这种超声波处理相关的操作方法非常复杂。
特别地，将被处理的基板需被放入一壳体中以使其暴露于超声波中，随后需将被分离的晶片由壳体中移出，与之相应的处理操作是烦琐的。
作为一种信息需提及的是日本专利文献JP09,069,552，该文献涉及本发明的公知内容，只是给出了有关处理基板的说明，并未涉及多个晶片的分离。
发明内容
为了实现上述的目的，本发明首先提供了一种设备，用于分离由两个毗邻的且彼此之间具有一分裂面的晶片组成的基板，所述设备的特征在于包括：
用于将多个沿基板存储方向放置的基板提供给分离装置的装置；
用于分离基板晶片的分离装置(121，221a，221b，222a，222b)，所述分离装置由移动夹板组成；以及
用于使沿着与基板存储方向大致平行的方向被分离后的特定基板晶片受控移动的装置(121，221a，221b)，
因此，所述设备适用于多个基板的分离。
本发明非限制性的最佳方面如下：
所述分离装置使所述多个基板的多个晶片被同时分离；
所述分离装置使所述多个基板的多个晶片被顺序分离；
用于提供基板的装置包括一个适于提升存储于槽式支撑部中的基板的推进器；
所述设备包括如下方面：
所述设备的所述分离装置包括一个形成有夹板的第一齿状部件，所述第一齿状部件包括至少两个位于一个间隙两侧的用于接收所述基板的移动夹板；
所述夹板适于在已夹紧在所述基板上的情况下对所述基板予以支撑；
所述每个夹板包括第一和第二部；
所述每个夹板的所述两个部具有相对应的用于接收并支撑所述基板的凹形隔架；以及
在所述两个夹板的所述第一和第二部已经夹紧在所述基板上之后，所述第一和第二部分的所述相应隔架形状间的相互配合促使所述每一基板的所述两个晶片分离；
所述第一齿状部件的两个夹板是相同的；
在所述第一齿状部件的每个夹板中，所述第一和第二夹板部的所述每个凹形隔架包括一个相应的凸出部件，例如一凸出肋，用于和所述基板的分裂面接合，所述凸出件沿其伸展方向构成一个平面；
在所述第一齿状部件的每一夹板中：
所述第一夹板部的每一凹形隔架呈不对称形状，并在所述凸出部件的两侧包括：
第一壁面，其相对于所述凸出件的所述平面具有一个第一倾角，并与所述基板的第一侧面相配合；以及
第二壁面，其相对于所述凸出件的所述平面具有一个第二倾角，并与所述基板的第二侧面相配合，所述第二倾角大于所述第一倾角；
在所述第一齿状部件的所述第一夹板部夹紧在所述基板的过程中，位于所述基板第一侧的所述基板晶片相对于所述第一部、在垂直于所述凸出部件的所述平面的方向上具有一个移动自由度，该移动自由度小于所述基板第二侧的所述基板晶片的相应的移动自由度。
在所述第一齿状部件的每一所述夹板中：
所述第二夹板部的每一凹形隔架呈不对称形状，并在所述凸出件的两侧包括：
第一壁面，其相对于所述凸出件的所述平面具有一个第一倾角，并与所述基板的第二侧面相配合；以及
第二壁面，其相对于所述凸出件的所述平面具有一个第二倾角，并与所述基板的第一侧面相配合，所述第二倾角大于所述第一倾角；
在所述第一齿状部件的所述第二夹板部分夹紧在所述基板的过程中，位于所述基板第二侧的所述基板晶片相对于所述第二部、在垂直于所述凸出部件的所述平面的方向上具有一个移动自由度，该移动自由度小于所述基板第一侧的所述基板晶片的相应的移动自由度；以及
其目的是在所述第一齿状部件夹紧在所述基板上的过程中促使所述两个晶片分离；
在所述第一齿状部件的每一所述夹板中，所述第一部包括两个元件，所述两个元件位于所述第二部的两侧；
在所述第一齿状部件的每一所述夹板中，所述第二部相对于所述第一部可移动；
使所述特定基板晶片在已被分离的情况下受控移动的装置包括：使每一夹板的第二部相对于相应夹板的第一部在与所述凸出部件的所述平面相垂直的方向上平移的装置；
所述设备还包括一个第二齿状部件，其具有能够独立于所述第一和第二部而夹紧在所述基板上的夹板；
所述第二齿状部件还包括多个允许特定晶片穿过的通道；
所述设备还包括三个工位，第一工位用于接收至少一个将被分离的基板，另两个工位中的每一个用于接收来自每一被分离的基板的一个相应晶片；
所述齿状部件被安装成可以相对于所述工位移动，并且所述设备上具有一个使所述齿状部件移动以便于有选择地与每一工位对齐的装置；
所述每一工位具有一个相应的推进器；
与所述第一工位相连的所述推进器具有接收所述基板的隔架，与所述其它工位相连的推进器具有接收通过分离每一基板而获得的所述晶片中的一个的隔架；
与所述第一工位相连的所述推进器的所述每一隔架的中部区域还具有一个与所述基板的分裂面接合的凸出部件；
所述设备还包括如下方面：
所述设备包括一个分离元件，其适于在所述基板与之脱离的位置和所述基板受其作用的位置之间移动；
所述设备还包括一个第一齿状部件，在所述基板受到所述分离元件的作用后，所述齿状部件专用于夹住基板，所述齿状部件包括至少两个可移动的夹板；
所述夹板适于在已夹紧在所述基板上的情况下对基板予以支撑；
所述每一夹板具有以期望的方式间隔排列的隔架，因此，在所述夹板已经夹紧在所述基板上的情况下，所述基板的晶片以所述期望的方式间隔排列；
所述分离元件截面的形状为凸出的楔形；
所述设备还包括至少两个工位，一个工位专用于分离所述基板，另一工位专用于卸载所述被分离的晶片；
所述每一工位具有一个相应的推进器；
所述专用于基板分离的工位的所述推进器具有接收所述基板的隔架，所述隔架的截面大致成V型；
所述推进器隔架的具体形状为W型，在每一隔架的底部具有一中间凸出肋；
所述设备还包括一个第二齿状部件，所述齿状部件具有能够独立于所述第一和第二部而夹紧在所述基板上的夹板；
所述第二齿状部件还包括多个允许特定晶片通过的通道；
所述设备还包括一个以精确方式定位所述基板的导向元件。
另一方面，本发明还提供了一种分离基板的方法，所述基板由两个相邻且彼此之间形成一分裂面的晶片组成，所述方法包括如下步骤：
使得沿基板存储方向放置的多个基板与分离装置对齐；以及
在所述基板晶片已经沿与基板存储方向大致平行的方向被分离之后，使所述特定的基板晶片受控移动；
本发明方法的非限制性的最佳方面如下：
所述方法还包括将被分离的晶片分成两组的步骤，所述每组由来自每一基板的相应的晶片组成，并且所述每组晶片具有各自的放置位置；
所述方法包括如下步骤：
将每一晶片放入一个基板接收区域；以及
使所述第一齿状部件的所述第一和第二夹板部夹紧在每一基板上，以便支撑所述基板，并促使所述每一基板的两个晶片在所述两个夹板的所述第一部和第二部的隔架形状的相互配合下分离；
在夹紧的过程中，所述两个夹板的所述第一部隔架形状间的相互配合使得所述每一基板的所述两个晶片之间在垂直于所述分裂面的方向上受控偏移；
所述晶片的分离产生于所述受控偏移期间；
在所述夹紧发生后，所述第一齿状部件的所述第一和第二夹板部松开，以便于释放被分离的晶片，同时所述第二齿状部件的所述夹板一同夹紧，以便于保留特定的基板晶片；
每一基板的一个晶片被保留，另一个晶片被一个推进器回收，并且对于每一个被分离的基板，所述被分离的第一晶片被放置在第一容器中，所述被分离的第二晶片被放置在第二容器中；
所述方法还包括下列步骤：
将每一晶片放入一个基板接收区域；
使得所述分离元件部分一同夹紧在每一基板上，从而使所述每一基板的两个晶片分离；以及
使所述夹板夹紧在所述被分离的基板晶片上，以便于对其进行支撑；
在所述夹板夹紧之前，所述被分离的晶片位于所述推进器的V型隔架中；
在使所述基板被分离前，所述基板受一导向元件支撑；
在所述夹板已经夹紧固定所述晶片后，其它的夹板夹紧在相同的晶片上以保留特定的晶片；
每一基板的一个晶片被保留，另一个晶片被一推进器所回收，并且对于每一个被分离的基板，所述被分离的第一晶片被放置在第一容器中，所述被分离的第二晶片被放置在第二容器中。
按照本发明的第三方面，本发明还提供了上述方法的应用，利用该方法对通过smartcut法得到的基板进行分离，得到对应于SOI晶片的第一晶片，以及对应于半导体材料残余部的第二晶片，例如单晶硅。
附图说明
通过下面参照附图对本发明最佳实施例的描述，本发明的其它方面、目的以及有益效果将变得更明显，其中：
附图1至附图4是使本发明得以在第一实施例中实施的第一设备的视图；具体地说，其中：
附图1是第一设备的主视图，该视图中定义了透视方向P1；
附图2是沿p1方向透视的第一设备一部分的更详细视图；
附图3是附图2所示第一设备的两个部件的更为详细的视图；
附图4是第一设备的另一部分的详细视图；
附图5至8是使本发明得以在第二实施例中实施的第二设备的视图；具体地说，其中：
附图5是第二设备的俯视图；
附图6表示相对于第二设备的一些基本部件而定位的一个基板的示意图；以及
附图7以及附图8表示所述基板相对于第二设备的一些部件而定位的两个视图。
具体实施方式
下面的描述是依据本发明的一个最佳应用而作出的，其中所涉及的将被分裂的基板包括一个界定两个晶片的薄弱面，其中一个晶片相当于SOI或SOA晶片，另一个晶片相当于残余硅。
然而，需再次指出的是，本发明并不局限于这一应用，本发明也可应用于任何具有两个由一分裂面隔开的晶片的SOI型，或者SOA型以及AOA型结构的基板(所述分裂面可以是已经形成的，两个晶片只是通过吸盘作用连接在一起；或者由于两个晶片之间存在的其它附着力使得两者在结构上连接在一起，此时需要将分裂面完全分开)。
同时需强调的是，所述将被分离的基板的晶片可以是同质的，也可以是不同质的。特别地，所述晶片可以包括电子或光电元件，这些元件可以处于成品状态或半成品状态。
返回至本发明的最佳实施例，所述每一将被分离的基板(即具有两个将被分离的晶片)通常已经经过上述smartcut法的主要步骤。
因此，第一晶片对应于SOI晶片，第二晶片对应于半导体材料的残留部，例如单晶硅。
第一晶片还可以是SOA晶片，通过在硅基板上形成一个分裂面，获得一个优质的硅晶片，并且所述分裂面本身与任意类型的加强件相连(石英或其它的)。
在任何情况下，期望处理的基板是两晶片分别位于分裂面两侧的基板，这样便于将两种晶片彼此分离。
下面参见附图1，其为对应于本发明第一实施例的设备1的示意图。
应当明白，在所有的附图中必需参考竖直方向，在附图1中Z向表示竖直方向。
设备1包括一个位于图中下半部的固定基座11。基座11上面安装有一个沿X方向可移动的装置12。
基座11上具有三个工位ST1、ST2以及ST3，可移动装置12适于移动经过所述三个工位中的每一个。
工位ST1用于接收适于放置多个基板S的石英器皿N。如同作为举例的附图1所示，石英器皿N的标准容量是25个基板(为了清楚起见，附图1所示较少)。
所述基板的直径可以是200mm。
基板S在所述器皿中沿基板存储方向Y成一直线排列。
基于此，所述器皿中的隔架沿基板存储方向有规律地分配，从而使基板依据给定的参考间距有规律地放置，
基板S在一个隔架中受到热处理，以使每一基板分裂成两个晶片，或为基板分裂成两个晶片作准备(一个晶片为SOI或SOA晶片，另一晶片为残余硅)，器皿N可以直接由该隔架形成。
如上所述，需要完成所述基板的分裂(换言之，两晶片需被彼此分离)。
正如下面所解释的，所述设备有可能分离多个基板。
此外，多个基板可以被同时分离，或者两个相邻基板被分离的时间有一可控制的时间间隔。在任何一种情况下，本发明较现有的方法与装置均可明显地提高基板分离的速度。
工位ST2以及ST3用于放置两个相应的箱体K2以及K3。
箱体K2以及K3为可以放置以及输送硅晶片的普通箱体。
这些箱体也包括沿其内壁有规律分隔开的隔架，所述分隔间距与所述器皿中隔架的参考间距相同，所述隔架用于接收通过分离位于器皿N中的基板而得到的晶片(分离基板方法的实施方式将在下面予以描述)。
这样，每个箱体和器皿具有相同数量的隔架(在本实施例中是25个)，箱体中的每个隔架用于接收由一基板分离出的两个晶片中的一个。
器皿N以及所述两个箱体按照如下的方式放置在其相应的工位上，即所述器皿中基板的存储方向平行于所述箱体中晶片的存储方向。
应当看出，所述两个箱体按照相反的方向放置：箱体K2的H-BAR面朝所述设备的前方(即如图1所示面向观察者)，而箱体K3的H-BAR面朝所述设备的后方。
所述器皿的H-BAR面朝所述设备的前方。
按照惯例，H-BAR限定一个容器(即所述器皿或箱体)的对应于其中基板或晶片“后表面”的端面。
因此，在所述容器中，所有的基板和所有的晶片沿存储方向平行放置，每一基板或每一晶片的后表面面向容器的H-BAR端面。
需要再次指出的是，基板的后表面与其工作面相对，所述工作面即将受到特定处理的表面(形成电子、光学等结构)。
所述每个箱体中具有隔架，所述隔架沿晶片存储方向有规律地被分隔，其分隔间距与器皿N中用于接收基板的隔架的参考间距相同。
每个工位ST1、ST2以及ST3与一个推进器相连，在附图1中所述推进器缩入基座11中。
每个工位的推进器能够向上展开而进入位于如下这种结构件之间的空孔中，所述结构件从所述器皿的底部(对于工位ST1的推进器而言)或者每个箱体的底部(对于工位ST2以及ST3的推进器而言)承载所述隔架，从而将基板或晶片从与之相连的所述器皿或所述箱体中抬起。
因此每个推进器能够向上“穿过”与之相连的器皿或箱体，从而使得位于其中的基板或晶片被拾取。
在这一点上，推进器还具有凹形隔架，所述凹形隔架沿基板或晶片的存储方向以一定的间隔方式延展，与工位ST1以及ST3相连的推进器采用和上述提到的参考间距相同的间距(所述推进器中具有25个隔架)，与工位ST2相连的推进器中凹槽的间距为所述参考间距的一半(所述推进器中具有50个隔架)。
与所述工位ST1以及器皿N相连的所述推进器每个隔架的底部具有一个在所述隔架凹部中间沿所述隔架轴线延伸的凸出部，以便于在所述基板的分裂区拾取所述基板，所述分裂区在基板的圆周部分形成一个环形凹部，推进器的凸出部与该环形凹部相配合。
所述推进器向下穿过所述结构件上的孔，可以带动所述基板或所述晶片向下移动，并将它们放置在相应的器皿或箱体中，所述结构件截住基板或晶片，并使它们有序地位于所述隔架中，而所述推进器则继续下移直至其缩入基座11中。
在示例中，可移动的装置12安装在平行于X方向的轨道上，并且设置有一个控制其移动的装置。
可移动的装置12包括两个主要部分121以及122，所述两个主要部分对称地设置在装置12的中面120的相对两侧。
在中面120的两侧，主要部分121，122各包括一个夹板，该夹板绕承载所述夹板的竖直臂转动，从而能够在一水平面(即平行于基座11的上表面)上沿一圆弧移动。
因此，可移动装置12的第一部分具有两个可以在水平面转动的夹板121a以及121b，所述两个夹板通过与它们成直角的相应的夹板支撑部1215a以及1215b安装于两个相应的臂部1210a以及1210b上。
为了使支撑部1215a以及1215b连同刚性固定于其上的夹板121a以及121b转动，两个臂部1210a以及121Ob适于绕其相应的对称轴局部转动。
为了使两个夹板121a和121b的位置总是相对于中面120对称，两臂部1210a和1210b应同步转动，其中所述中面相对于装置12是固定的。
正如下面参照附图2以及附图3所作之详细描述中可以看出的，所述两个夹板的表面上具有形状非常特殊的隔架，当夹板121a以及121b如附图1所示处于闭合位置时，所述隔架相向，所述隔架沿所述夹板的长度方向以与上面提及的参考间距相同的间距被分隔。
附图1中未示出夹板121a以及121b中的隔架。
更准确地说，这些夹板构成了一齿状部件121的两个铰接夹板，所述两个铰接夹板能够相向移动而关闭所述齿状部件，或相互远离而使得所述齿状部件打开。
需要说明的是，所述这些夹板的长度方向是指：当所述器皿和所述箱体如附图1所示设置，并且夹板121a以及121b处于闭合位置(如附图1所示)时，在水平面上与所述基板以及所述晶片存储方向平行的方向。
因此，装置12包括一个第一齿状部件121。
装置12还包括一个位于第一齿状部件121下方的以大致相同的方式形成的第二齿状部件122。
第二齿状部件122包括夹板122a以及122b，它们以与夹板121a和121b相同的方式安装，并且可以在一水平面上转动。
因此，夹板122a以及122b通过相应的支撑部1225a以及1225b安装于相应的臂部1220a以及1220b上，其中夹板122a以及122b刚性固定于支撑部1225a以及1225b上。
所述两个臂部1220a和1220b沿竖直方向伸展，并且能够绕其各自的纵轴转动。
在这种情况下，所述两个臂部的转动也是同步的，以确保所述两个夹板122a和122b的位置相对于中面120始终保持对称。
两个夹板122a以及122b的表面上也具有隔架，当夹板122a以及122b处于附图1所述的闭合位置时，所述隔架相向，所述隔架(附图1中未示出)沿所述夹板的长度方向以与上面提及的参考间距相同的间距被分隔。
然而，这些隔架的形状不同于下面将要详述的第一齿状部件121的夹板上隔架的特殊形状。
两个齿状部件121以及122彼此独立，并且所述每个齿状部件的夹板分别并独立地通过专用的控制装置而打开和关闭。
参见附图2，附图2详细地示出了沿附图1中P1方向观察的齿状部件121和122的夹板121b以及122b。
装置12相对于中面120对称设置，因此下面针对夹板121b以及122b的描述同样适用于夹板121a以及122a。
附图2还示出了箱体K2、K3以及其上安装有相应夹板121b、122b的臂部1210b、1220b。
夹板121b包括两个夹板部1211b和1212b，它们具有下面将要描述的特殊形状。
更准确地，第一夹板部1211b包括两个部件12111b以及12112b，所述两个部件沿竖直方向设置于第二夹板部1212b的两侧。
第二夹板部1212b被安装成相对于夹板支撑部1215b沿平行于所述夹板长度的方向水平平移，并且通过将所述第二夹板部与所述夹板支撑部连接起来的元件诸如螺杆12120b控制移动量。
每个部件12111b，12112b以及第二夹板部1212b上具有多个按上述提及的参考间距有规律地设置的凹形隔架。
所述第一和第二夹板部上的所述每个凹形隔架具有一个与所述隔架方向平行延伸的中间凸出件，诸如肋，以便于在基板的分裂面上与基板接合。
这样：
第一齿状部件121的第一夹板部上的第一部件12111b的每一隔架L11b具有一凸出肋A11b；
第一齿状部件121的第一夹板部上的第二部件12112b的每一隔架L12b具有一凸出肋A12b；以及
第一齿状部件121的第二夹板部上的每个隔架L2b具有一凸出肋A2b。
因此每一凸出肋沿其伸展方向确定了一个平面，所有的凸出肋均彼此平行。所述凸出肋延伸而形成的平面是一与夹紧在基板上的夹板表面相垂直的竖直平面：因此当所述夹板夹紧在所述基板上时，所述平面与基板的分裂面相重合。
下面参照附图3详细描述这些中间凸出肋及它们的功能。
所述第一夹板部件的所述每个部件上隔架的数量以及所述每个第二夹板部上隔架的数量最好等于附图1中器皿N中隔架的数量以及箱体K2和K3中隔架的数量。
这些隔架沿所述每个部件以及每个第二夹板部的长度方向排列。
两个部件12111b，12112b彼此相对固定，并且相对于夹板支撑部12115b是固定的，所述两个部件刚性安装于在所述支撑部上。
部件12111b以及12112b上的每个隔架大致沿与将被处理的基板和晶片的长度方向相对应的竖直方向延伸。所述第一齿状部件的所述夹板的第二夹板部1212b中的隔架也同样。
部件12111b的每个隔架与部件12112b上的相应隔架成一直线延伸。在第一齿状部件121的所述夹板夹紧期间，这些成对的隔架趋于夹紧在同一基板之上。
更准确地，部件12111b和12112b的每个隔架L11b，L12b构成所述齿状部件夹板的第一夹板部，并表现为一个不对称的轮廓，其在相应的中间凸出肋A11b，A12b的两侧具有：
第一壁面，其相对于所述凸出部件的平面以第一倾角延伸，以便于在夹板夹紧时和所述隔架接收的所述基板的第一侧面相互配合。
第二壁面，其相对于所述凸出部件的平面以第二倾角延伸，以便于和所述基板的第二侧面相互配合，所述第二倾角大于所述第一倾角。
所述第一倾角较小，大致为几度，因此所述第一壁面实际上与支撑它的所述部件的所述表面相垂直。
所述第二倾角非常大，因此所述第二壁面为所述隔架界定了一个更为打开的半轮廓，所述第二壁面由隔架的底部逐渐地向相邻隔架的所述第一壁面的外伸边延伸。
所述中间凸出肋A11b，A12b被设计成和所述隔架接收的基板的分裂面接合(下面将解释所述每个隔架是如何接收基板的)。
当所述第一齿状部件的所述夹板夹紧在所述基板上时，产生上述接合。这样，所述隔架的凹部形状和所述中间凸出肋的存在使得所述第一齿状部件121夹板的所述第一夹板部能够和每一基板在两晶片之间接合。
由于所述隔架的不对称的轮廓，因此当发生夹紧时，在基板第一侧的晶片相对于第一齿状部件的第一夹板121a，121b在与所述凸出部件的表面垂直的方向上具有一个移动自由度，该移动自由度小于在基板第二侧的晶片所具有的自由度。
换言之，就所述第一齿状部件的所述第一夹板部而言，当夹紧作用产生时，对于每一基板，位于基板第一侧的晶片楔入隔架中间凸出肋和所述第一壁面之间，第一壁面即相对于隔架底部的陡峭倾斜壁面。
与此同时，基板的另一晶片相对于第一齿状部件的所述第一夹板部在垂直于所述凸出部件表面的方向上，即与晶片的所述平面垂直的方向上具有一个较大的移动自由度。
因此，基板的一个晶片相对于和所述基板接合的所述部件被楔入，而所述基板的另一晶片能够离开所述第一晶片。
需要指明的是，第一齿状部件的第一夹板部的第一和第二部件隔架上的壁面和凸出肋沿竖直方向对齐，以便于所述两个部件在每个基板上起相同的作用。
按照类似的方式，第二夹板部1212b的隔架L2b的轮廓相对于相应的中间凸出肋A2b不对称。
在这种情形下，当第一齿状部件的第二夹板部夹紧在基板上时，隔架的中间凸出肋和基板在其分裂面上相接合。
当上述夹紧操作产生时(在本发明的一个最佳实施例中，上述夹紧操作和第一齿状部件的第一夹板部的夹紧操作同时产生，第一齿状部件的夹板在单一情形下夹紧在一起)，第一齿状部件的第一以及第二夹板部的凸出肋沿竖直方向对齐。
可以看出这种对齐只是发生在第一齿状部件121的第一和第二夹板部之间的一个参考位置处，参考位置是第一齿状部件之夹板夹紧在一起时，夹板部所处的位置。
因此，当第一齿状部件夹紧在基板上时，每个基板在其分裂面上与第一齿状部件的第一和第二部的凸出肋相结合。
对于第一齿状部件的第二夹板部的每个隔架，以同样的方式在凸出肋的一侧具有一个“急剧”倾斜的壁面，壁面楔开基板的一个晶片，凸出肋的另一侧具有一个“打开”的壁面，壁面使得另一晶片相对于第二夹板部1212b具有一定的离开所述被楔开的第一晶片的自由度。
但是，第一齿状部件的第二夹紧部的隔架的轮廓相对于第一齿状部件的第一夹紧部的隔架的轮廓是反向的。
因而，第一齿状部件的第二夹板部上的隔架的“急剧倾斜”壁面与第一齿状部件的第一夹板部的部件上的相应隔架的“打开”壁面在竖直方向上对齐。
对称地，第二夹板部的隔架的“打开”壁面与第一夹板部的所述部件上相应隔架的“急剧倾斜”的壁面在竖直方向对齐。
因此，位于基板一侧，并且相对于第一夹板部1211b夹在部件12111b和12112b的两个隔架的中间凸出肋以及“急剧倾斜”壁面之间的基板晶片具有一个从第二夹板部1212b相应隔架的中间凸出肋A2b移开的移动自由度，并从所述中间凸出肋移开。
基板的另一晶片相对于第二夹板部被楔入，但具有一个从第一夹板部所述部件上的隔架中间凸出肋移开的自由度。
上面已经对设备1的主要结构特征进行了描述，与之相应的是本发明设备的第一实施例。
下面将继续参照附图1至附图4对设备的操作予以说明。
操作由下列情况开始：
器皿N包括25个基板S，每个基板已经受到分裂处理(分裂处理可以有选择地通过机械方式完成，在任何一种情况下，每一基板的两个晶片通过本发明而分离)；
装置12与工位ST1对齐，并且(按照一适当的位移量沿图1X方向)超过工位ST1；
齿状部件121和122的夹板间隔设置并且处于打开状态，
第一操作使得与工位ST1相连的推进器上移。
推进器拾取基板，并使得每个被拾取的基板位于推进器的一个隔架中(基于上述目的，在基板下方，隔架具有一V形的斜度，以形成接收基板的漏斗)。
推进器之每一隔架的底部具有一个中间凸出肋(因此构成了一个具有“W形”轮廓的隔架)，因此，该凸出肋位于基板分裂面的环形凹槽中。
应当理解，术语“W形”代表大致凹面，并且该凹面底部具有一伸出部的任意形状。
因此，基板相对于推进器的位置可以通过形状(分裂面的环形凹槽与“W形”的顶端结合，同时推进器隔架对称侧面的斜度相当小，足以在竖直位置支撑基板)之间的相互配合而得以自动调节。
因此，工位ST1的推进器将基板举至一个较高的位置，此时，基板的中心与第一齿状部件121的第二夹板部的竖直中心部在同一高度。
在这一高度位置，基板位于第一齿状部件121的两个间隔设置且处于打开状态的夹板之间。
为了使第一齿状部件的夹板紧靠在基板上，第一齿状部件121的夹板121a以及121b以同步且对称的方式夹紧在一起。
第一齿状部件的隔架设置成使得每一隔架在夹板闭合过程中接收一个基板。
在夹板闭合过程中，第一齿状部件的第一和第二夹板部形状之间的相互作用使得每一基板被分裂成两个相互分离的晶片。
正如上述所解释的，当第一齿状部件121的第一和第二夹板部夹紧在一起时，第一齿状部件121的不同夹板部中隔架的中间凸出肋通过与基板的接合使得每一基板的分裂面处于一固定的位置。
对于每个基板，第一晶片具有一个相对于第一齿状部件的第一夹板部从另一晶片移开的自由度，同时另一晶片相对于第一齿状部件的第二夹板部具有一类似的自由度。
因此，第一齿状部件121的隔架的中间凸出肋充当楔块与分裂面接合，故每一基板的两个晶片利用这些自由度而相互分开，从而使得基板被彻底分离。
因此，第一齿状部件121的隔架上的这些中间凸出肋的一个作用是确定了在第一齿状部件121的第一和第二夹板部中每一基板分裂面的固定位置，同时使得每一基板的晶片具有相互分开的自由度。
这样，第一齿状部件夹板形状之间的相互作用使得每一基板的两个晶片相互分离。
第一齿状部件121的隔架的中间凸出肋的这一作用使得每一基板的两晶片的分开更为容易实现；当两晶片之间的分裂面已经很“完整”时(即当基板的晶片仅仅通过“吸盘”作用或范德瓦尔斯力连接在一起时)，则晶片彻底分离，两晶片由于它们之间的相对自由度而彼此分开。
相比之下，当提供给设备的晶片间的分裂面并不是很“完整”时，则需采取一定的措施固定凸出肋，以使得基板处于一正确的位置。
在这种情形下，上述提及的使晶片分离的促进作用实际上尚不足以使得晶片分离，正如下面将要详细描述的，只有当第一齿状部件的第二夹板部平移过二分之一的参考间距时，晶片的分离才得以实现。
为了在夹紧期间，在基板的分裂面不完整的情况下，晶片也能够彻底分离，调整设备的上述特征也是可能的(凸出肋的形状，夹紧力等等)。
在任何一种情况下，中间凸出肋的外形和夹板的夹紧运动可被调整，以使得凸出肋的两个作用均得以实现(通过一个楔块起到单独定位的作用以及起到与晶片分离相关的定位作用)。
为了使晶片在一良好的控制下分离，从而避免对晶片的损坏，第一齿状部件的夹板的夹紧运动也可以根据需要进行调整。
特别地，还可以将第一齿状部件的夹板与力传感器相连，从而可以在基板的抗力过强的情况下，使夹板的夹紧停止。
在这种情况下，一个或多个基板可能难于分离，因此最好中断操作以防破坏基板：确定并移走“无法处理”的基板，而继续进行其它基板的分离也就成为可能。
也可以将夹紧操作与一不同类型的传感器，如光学传感器相连，以确认基板被正确地分离，以及在情况异常时使设备停止工作。
随后工位ST1的推进器空载下降，并缩至基座11中，从而使基板仅受到夹板的支撑。
当将被分离的基板包括一种接合在一加强板上诸如硅的材料(基板的分裂面在硅材料上形成，并且基板的两个晶片位于分裂面的两侧)时，硅材料层和加强板的这种接合有助于在第一齿状部件的夹板开始夹紧时，第一齿状部件121隔架的中间凸出肋具有一个最佳的初始位置。
这种接合面确定了一个环形沟槽，沟槽是由硅材料层(或其它材料)和加强板边缘少量的倒圆(通过沿盘型基板的径向剖面能够观察到倒圆)形成的。
两个形成倒圆的边缘相互面对，从而构成了一个环形沟槽。
申请人已注意到第一齿状部件121隔架的中间凸出肋随后与环形沟槽接合。
由于当夹板的夹紧操作开始时，基板沿其存储方向具有一定量的移动自由度，因此这种接合可很容易地实现。
当第一齿状部件的凸出肋与基板接触时，基板沿其存储方向自动调节位置，从而使得这种在接合面上的接合便于实现。
申请人还注意到，当第一齿状部件的夹板继续被夹紧在基板上时，晶片确实在分裂面上被相互分离。
此后，第一齿状部件的第二夹板部平移二分之一的参考间距。
这种受控的平移运动沿附图3中箭头T所示方向得以实施(即大致平行于基板的存储方向)，在第二夹板部的平移期间，与同一基板相接合的并且位于基板两侧的第一和第二夹板部的“急剧倾斜”壁面进一步分开。
因此，第二夹板部隔架的中间凸出肋使楔入隔架中的基板的晶片移动而进一步与基板的另一晶片分开。
如上所述，移动经过的距离为二分之一参考间距；在这一阶段，晶片有规律地间隔二分之一参考间距，并且同一基板的两个晶片的前表面或工作面相向(即已被分离的晶片的表面)。
但是，由于第一齿状部件夹紧在晶片上(并且实际上已引起每隔一个的晶片移动二分之一参考间距)，所以第一齿状部件偏离支撑晶片。
如下所述，通过每隔一个晶片的这种受控偏离功能，当多个晶片被分离后，有可能以一种简单且容易的方式继续对多个晶片进行处理。
当然，使得沿箭头T方向可移动的部件是夹板的第一夹板部而非第一齿状部件的第二夹板部也是可能的，重要的是要使两部分之间的移动受到控制。
之后，装置12通过其控制装置沿附图1中X方向移动直至其越过工位ST2。第一齿状部件121携带有50个以二分之一参考间距有规律排列的基板。
随后，与工位ST2相连的推进器升高与晶片的底部边缘接触，推进器的50个隔架彼此偏离二分之一参考间距，每个接收一个晶片。
在这一位置，与工位ST2相连的推进器支撑所有50个晶片。
随后，第一齿状部件121的夹板打开，同时第二齿状部件122的夹板夹紧在晶片上(在上述操作期间，50个晶片继续受到工位ST2的支撑)。
第二齿状部件122的夹板122a，122b中的每一个都具有25个沿其长度方向有规律地间隔设置的齿D(参见图2)，每个齿与相邻齿的间隔距离为一个参考间距。
每个齿具有一个漏斗式的凹槽，所述凹槽构成了一个接收晶片的隔架。可以看出(尤其是参见图1)，由于第二齿状部件122位于第一齿状部件121的下方(当基板以及晶片处于一个较高的位置时，第一齿状部件与两者的中部区域对齐)，所以所述齿的凹槽从晶片的底部接收晶片，并且能够支撑它们。
所述凹槽与由ST2的推进器支撑的晶片对齐，一经闭合，每隔一个的晶片便被凹槽接收并受其支撑。
齿D之间具有间隙E，间隙E相互之间间隔一个参考间距(参见附图2)。
这些开口间隙的尺寸确保不会对第二齿状部件122的凹槽未接收之晶片的下移造成阻碍。
随后ST2的推进器下移，25个晶片由第二齿状部件122支撑在一较高的位置，而其余的25个晶片随同推进器向下移动。
因此，第二齿状部件122起到一个“过滤器”的作用，使得每隔一个的晶片被截留：只有那些在第一齿状部件的第二夹板部直线移动时未偏离的晶片容置在第二齿状部件的凹槽中。
更准确地，齿状部件总是将来自每一基板的同一种类的晶片(例如SOI晶片或SOA晶片)截住，这同样适用于ST2的推进器(在这种情况下，其截留的每一基板的晶片为残余硅)。
ST2的推进器继续下移直至将所有25个残余硅晶片放入箱体K2，并且穿过箱体而缩进基座11。
随后，装置12移动而与工位ST3对齐。第二齿状部件122连同其支撑的25个晶片与工位ST3对齐。
与工位ST3相连的推进器向上展开，以便于处于一个较高的位置，在该处，由第二齿状部件122支撑的25个晶片中的每一个均被接收在推进器的一个隔架中。
其后，第二齿状部件122打开释放25个晶片(在该示例中是SOI晶片或SOA晶片)，被释放的晶片相应的受到ST3的推进器的支撑。
推进器随后下降，通过箱体K3，并且将25个SOI晶片或SOA晶片放置于箱体中。随后，ST3的推进器缩回基座11。
由此可以看出，本发明使基板以有效的方式得以分离成为可能，其尤其具有如下优点：
与现有的系统相比，整个的处理速度有相当大的提高。本发明可用于多个基板的同时分离(例如25个基板，但是附图所示并不是限制性的)。
在这一方面，应当说明的是，可以改变第一齿状部件的夹板的形状以及/或它们相对的位置，以及/或夹紧的动力，从而使基板不同时分离(基板在同一时间分离)，而是顺序分离(即基板一个接一个的分离，两个相邻基板分离时间的偏差受到控制)。
基于这一目的，可以提供这样的手段，例如，第一齿状部件的两个相对的夹板在闭合位置时不平行，而是形成一个在顶部具有一可选择角度的窄V形，因而当齿状部件的夹板夹紧在一起时，夹板顺序地与每个基板接合。
这种选择方案对于分离难于分离的基板尤为适用。在这种情况下，将第一齿状部件的夹板夹紧在基板上的操作与一传感器(光学或其它的)相连也是可能的，传感器监测正被分离的基板(例如传感器沿基板存储方向移动，从而与一在夹板的夹紧作用下正处于分离状态的基板对齐)，因而，一旦监测到处于分离过程中的任一基板出现问题，便可以通过一适当的反馈线路来中断夹紧操作；
基板以很高的精度分离，并且晶片的安全性也很高。特别地，本发明有可能避免已被分离的晶片表面形成刮痕。
本发明还使已被分离的晶片的自动输送成为可能，每一基板的各个晶片存储于为此目的而设置的箱体中。
本发明的实施可以根据将被分离的基板而变化。特别地，当基板未完全分裂时，则需提供额外的能量以使得两个晶片分离，也可以通过基板定位的这样一种方式决定第一齿状部件的夹紧操作的实施，因此使得随后的分离操作更为容易，但是因为由夹板夹紧在一起而产生的使两个晶片分离的力的大小尚不足以分离两个晶片，因此实际上两个晶片并未被分离。将被分离的基板在第一齿状部件的两部分之间偏移二分之一参考间距，基板因偏移而在其上产生的应力与使晶片分离所需之额外的能量相一致，从而基板被完全分离。
实际上，上述的本发明能够以不同的方式得以实施。
特别地，可以按照如下的方式，分离操作在工位ST1中实施，通过卸载一半晶片(每个基板的一个晶片)而实施的晶片分开的操作中，晶片的卸载发生在工位ST3中，而不是工位ST2中。
在这种情况下，可移动的装置12将每一基板的第二晶片在工位ST2卸载。
这使得有可能通过可移动的装置与中间的工位ST2对齐而终止设备的操作周期。
因此有可能选择放置在每一工位中的基板的晶片：例如，当被分离的基板包括一个SOI晶片时，可以将SOI晶片放置在ST2中，残余硅放置在ST3中。
由于第二齿状部件总是夹持相同的晶片，设备的操作需根据卸载的第一工位的选择而进行相应的变化。
需要说明的是，这种设备的实施也可能只需两个工位，三个工位并不是必需的。
在这种情况下，工位ST2以及ST3重叠成一个工位，用于已被分离的晶片的卸载。
在这种情况下，当设备已将第一晶片卸载之后，操作者需将已装满晶片箱体拿开，而更换另外一个空的箱体，以接收由设备分离的其它晶片。
下面将参照附图5-8对使得本发明在第二实施例中得以实施的一个第二设备进行描述。
附图5是设备2的俯视图。
在这一实施例中，设备2也包括一个用附图标记21表示的固定基座，以及一个用附图标记22表示的可移动装置。
固定基座21具有三个主工位ST′1，ST′2以及ST′3。
工位ST′1是一个用于基板分离的工位，其适于容置一个与附图1中的器皿N类似的器皿，该示例重复相同的情况，即25个基板被分离(同步或其它方式)，基板按一参考间距成一直线排列。
基板的存储方向由附图5中箭头Y表示。
设备2也适用于分离各种类型的基板(SOI，SOA型基板，其它类型的基板；以及任意尺寸的基板)。例如，设备可以用来分离直径为300毫米的SOI或SOA晶片(但该实施例并不是限制性的)。
工位ST′2是一晶片卸载工位；其适于放置一个与上述提及的箱体类似的箱体。工位还可放置一个固定的并可以使得晶片在水平以及竖直方向之间倾斜的箱体。
工位ST′3用于装载在工位ST′2中已被卸载的晶片。工位ST′3具有两个装载站，每一装载站可以是一个前开口的标准晶片盒(unified pod，简称Foup)或一个前开口的晶片装运箱(shippingbox，简称Fosb)。
这些容器如同箱体用于存储多个按一设定间距间隔排列的晶片(在本实施例中为“参考间距”)。
这些容器的一个特别的特征是沿水平方向而非竖直方向存储晶片。同时应当知晓，存储于其中的晶片的工作面朝上。
因此，将设备2与一个装置23相连是必要的，以便使竖直位于工位ST′2箱体中的多个晶片转动90°而处于水平位置，同时任意两个晶片继续按参考间距成一直线排列。
装置22适于在适当的控制装置的控制下，在分别与工位ST′1和ST′2对齐的两个位置之间移动。因此，装置22沿附图5所示X方向移动。
设备2还包括一个搬运机械手24，用于输送已由装置22放置于工位ST′2中，并且随后转动90°而处于水平位置的被分离的晶片，使之由工位ST′2前进至工位ST′3中。
因此，搬运机械手24可沿Y方向平移，同时可绕其自身的竖直轴240转动，从而使得晶片能够卸载至工位ST′3的容器中，同时装置24还可在Z方向移动。
可移动的装置22包括一个第一齿状部件，第一齿状部件的两个夹板相对于装置22的中面220彼此对称地相对设置，并且适于夹紧在多个基板的晶片上。
但是，在本示例中，第一齿状部件被设计成使得晶片偏离二分之一参考间距：因此，在第一齿状部件的每一夹板上有规律地间隔排列的用于接收相应的晶片的隔架也偏离二分之一参考间距。
附图6示意性地示出了第一齿状部件221的相对夹板221a和221b的截面，其是装置22的主要部件的主视图，在该图中，一基板S位于装置22上。
由图中可见，在第二设备中，第一齿状部件的夹板并不是通过绕一个竖直轴线的转动而闭合，而是通过绕其各自水平轴线2210a，2210b的倾斜而闭合。
因此，夹板221a和221b能够绕其各自的轴在基板晶片未接合的位置和受到支撑的位置(每一晶片被接收在夹板的相应隔架的中部竖直轴线两侧)之间枢转。
附图6所示正是晶片受到支撑的位置。
在本示例中，两个夹板应同步倾斜以使其对称地位于中面220的两侧。
因此，第一齿状部件221夹住已分离的晶片。这一点将在下面予以描述。
装置22还具有两个分离元件222a和222b，这两个元件同样安装在中面220的两侧，并且可以绕其各自的水平轴线2220a以及2220b转动。
每个上述的分离元件都具有25个沿Y向按一参考间距排列的翼片，当多个基板被定位后，每一翼片与一基板的分裂面对齐(参见下面详细的描述)。
元件222a上的25个翼片中的每一个与元件222b中的一个翼片对齐，这样，两个相应元件的所有翼片成对的相向排列，从而在一基板的两相对侧与分裂面接合。
这些分离元件被安装成可以在基板未接合位置和每一翼片与一相应基板S的分裂面接合的位置(图6所示)之间倾斜(同样以对称的方式)。
图6还示出了一个导向元件223，其位于在基板上方的装置222的顶部。
该导向元件223被安装成可在诸如轨道的装置2230上竖直滑移(由本说明书下面的描述可知装置2230并不是必需的)。
导向元件具有多个用于接收基板顶部的隔架，因此，导向元件223具有25个按参考间距沿Y向间隔设置的隔架。
附图7示出了导向元件223隔架的具体形状。
由附图7可见，每一隔架L223的底部具有一个其宽度略大于基板S厚度的部分L2230，以及一个朝向基板设置的圆锥形漏斗部分L2231(向下)。
附图7当然并不是一种限制性的示意图；可以设计任何一种结构，使其具有一通常为锥形或收敛形的区域以及一隔架底部区域，两部分之间的过渡可以采用任何适合的形状。
附图6同时还示出了工位ST′1的推进器P。推进器具有25个按参考间距沿Y向排列的隔架。
该推进器的每个隔架用于接收一个基板。如同上述的工位ST1的推进器，该推进器由位于工位ST′1上的器皿中拾取基板，并且当推进器升高时穿过该器皿。
附图8是推进器的一隔架LP底部的详细示意图。图中示出隔架LP具有一个大致V型的截面。需要说明的是，图中V型的角度被放大了，实际的角度大约是4°。
更准确地说，隔架为W型，其对称的底部包括一个凸出肋AP，凸出肋在推进器提升基板的同时与基板的分裂面结合。
如同上述的工位ST1的推进器，所述凸出肋与分裂面的接合的作用是当基板被推进器提升时，通过使基板自动对中而调节基板的位置。
对于可移动的装置22，该装置还具有一个第二齿状部件(图中未示出)，所述第二齿状部件与上述第一设备的第二齿状部件122相对应。
在本实施例中，所述第二齿状部件的两相对夹板中的每一个同样包括：
25个按参考间距设置的隔架；以及
25个同样按参考间距设置的间隙，间隙位于隔架之间，从而当相互间隔二分之一参考间距的晶片向下通过第二齿状部件时，每隔一个的晶片得以通过。
第二齿状部件可以采用和齿状部件122相同的方式闭合，或者如同第一齿状部件221通过倾斜而闭合。第二齿状部件独立于第一齿状部件221，其上具有专有的控制装置来控制开启以及闭合。
下面将对第二设备的操作予以描述。
在描述之前，需要再次指出的是，对于将被分离的大直径的基板，基板的位置能够以尽可能好控制的方式被稳定是重要的，第二设备非常适用于这种基板的分离。
因此，如下所述，尽管第一设备1的第一齿状部件利用同时用于分离和定位的各部件形状间的相互作用在夹住基板的同时对其进行分离(各种隔架的中间凸出肋导致这一结果)，但是第二设备2中采用不同的装置对基板进行定位和分离。
仍需强调的是，第二设备能够用于分离任何尺寸的基板。
起始状况如下：
位于工位ST′1中的器皿包括25个其上已形成分裂面的基板S(在本示例中，分裂面或者很完整，或者需被处理，但是对于任何一种情形，本发明均可使得每一基板的两个晶片被分离)；
装置22位于工位ST′1的上方并与之对齐(通过沿图5所示X方向适当地移动)；并且
设备2的第一和第二齿状部件的夹板处于打开位置。
工位ST′1的推进器由该位置上移，以拾取位于器皿中的25个基板。
如下所述，推进器隔架的W型结构导致每一基板自动地处于隔架的中部，并且在竖直方向上受到支撑。
推进器上升到一个较高的位置，从而使得每一基板的顶部位于导向元件223的隔架L223中。
隔架L223的漏斗形状确保每一基板的顶部插入隔架的底部(隔架口朝下)，从而基板顶部的位置得以固定。
由于基板底部的位置同时被推进器隔架底部的凸出肋所固定，因此应当明白这使得每一基板的位置得以精确的控制，因此基板不具有倾斜或侧移的自由度。这对于大尺寸的基板尤为重要。
尽管如此，在将基板导入导向元件223的隔架过程中，应注意防止基板沿向上的方向竖直抵靠导向元件的隔架(参见附图7)。这可避免构成精细且易碎元件的基板受应力作用。
基板一经定位，分离元件222a和222b倾斜，从而使得这些元件的翼片与基板的侧圆周面相接触。
需说明的是，分离元件倾斜的幅度在这一阶段受到控制，以确保其不会插入基板；分离元件在这一阶段只是起到支撑基板之辅助装置的作用。
基板的位置在这一阶段受到完全的控制。因此基板以期望的方式得到精确的对中。
之后，基板的顶部与导向元件223的隔架L223分开。这是由于在装置2230上的导向元件的受控上升而造成的，或者是由于推进器P和分离元件所构成的装置的受控下降而造成的(因此将提供实现下降运动的装置)。
同时应当明白，诸如导向件223的导向装置同样也能够提供给如上所述并且在附图1中示出的设备1。导向装置有助于基板的精确定位。
在任何一种情况下，基板一旦与导向装置脱开，则其以受控方式由推进器和分离元件定位。
随后，分离元件进一步向基板的内侧倾斜，从而使得基板的分裂面受到这些元件翼片的冲击。
这种“冲击”的要点是使得翼片沿基板厚度方向的圆周插入一毫米级的深度。使分离元件倾斜能够获得所期望的插入深度。
这种“冲击”作用导致每一基板的两个晶片被分离。在这一方面，分离元件的横截面适于形成插入基板分裂面的凸出的楔形。
通过基板与导向元件脱离，两个基板彼此相互分开便成为可能。更准确地，当每一基板的两个晶片被彼此相互分离后，便下落至推进器P的各个隔架底部的侧面。
因此，装置22中与晶片相结合的唯一部件是推进器P的隔架。
由于这些隔架的大致V型结构，因此每一基板的两个晶片位于相应隔架LP的V型结构中间突出部的两侧。
在基板受到分离元件翼片作用的同时，用于测量力和/或行程的传感器与这些元件相连，以便于测量相应的基板克服分离而产生的阻力的大小(和/或克服翼片的移动)。
可以提供用于中止翼片的插入或调节翼片插入速度的装置。
正如上面所描述的第一设备的情况，当分离具有一接合面的基板时(具有一加强板或一些其它的部件)，分离元件对基板最初的冲击发生在接合面，应力随后传递至分裂面。
其后，使第一齿状部件的夹板向内倾斜而夹紧在50个被分离的晶片上。
由于夹板的50个隔架相互间隔二分之一参考间距，因此第一齿状部件的夹板夹紧在晶片上的操作：
使得晶片偏离二分之一参考间距；并且
随后支撑按二分之一参考间距有规律排列的晶片，同时由任意指定基板得到的晶片的工作面相向(其和设备1中的情况相同)。
为了使晶片以这种方式偏离二分之一参考间距(即每隔一个的晶片必须沿Y方向移动二分之一参考间距-Y向实际上和晶片、基板的存储方向以及夹板的长度方向相一致)，第一齿状部件的夹板上的隔架的入口为漏斗形。
促使每隔一个的晶片移动的另一因素是晶片一经分离，则在推进器的隔架中倾斜，从而具有沿Y方向移动的自由度。
最后，随着第一齿状部件的夹板的夹紧，推进器下移以逐渐松开晶片，从而使得晶片竖直立起，并且间隔二分之一参考间距。
在这一阶段，晶片有规律地存储于第一齿状部件的夹板中，并且偏离二分之一参考间距。
工位ST′1的推进器结束其下移行程并缩进基座21中。
随后装置22由工位ST′1移动至工位ST′2。
在该工位，晶片被卸载(即每隔一个的晶片被放下以便于向下移动至工位ST′2的箱体中)。
在本示例中，卸载能够以和上述设备1相同的方式，同样通过第二齿状部件和该工位的推进器得以实施。
因此，25个晶片下移进入工位ST′2的箱体中，同时其它25个晶片仍由第二齿状部件保持在一较高的位置。
然后，装置23使晶片倾斜(从而使得其工作面朝上)，并且交给搬运机械手24。
搬运机械手随后将晶片放置于工位ST′3的一个容器中，同时确保晶片处于水平位置。
随后，其它的25个晶片被升高的工位ST′2的推进器收回，基于此，第二齿状部件开启。
为了实现这一目的，工位ST′2的推进器可以具有50个偏离二分之一参考间距的隔架，这些用于使第一组25个晶片下移的隔架交错位于使其它的25个晶片下移的隔架之间。
有可能将该推进器安装成可沿Y向平移，以及使推进器沿所述Y方向平移二分之一参考间距，从而使该推进器与仍保留在第二齿状部件中的晶片对齐。在这种情况下，工位ST′2的推进器只需25个按参考间距设置的隔架。
在这种情况下，采取措施使得第二齿状部件在Y向移动二分之一参考间距也是可能的。
类似地，为了接收晶片，工位ST′2的箱体能够在Y向偏离二分之一参考间距以接收晶片。
第二组晶片随后受到装置23的处理而处于一水平位置，同时第二组晶片被转动180°而使工作面朝上。
搬运机械手24以与作用于第一组晶片相同的方式作用于第二组晶片，载运这些晶片，并将其放置在工位ST′3的容器中。
在本发明的第二主要实施例中，改变各种部件的结构也是可能的；因此，第一齿状部件221的夹板转轴和分离元件的转轴可以具有不同的方位。此外，附图6所示的分离元件既可以是一对，也可以是多对，并且这些分离元件的结构是可以调整的。
应当明白，第二设备可以实现和第一设备相同的效果。
在本示例中，可以调整夹紧在基板上的齿状部件的形状、排列位置和/或夹紧速度，从而使基板非同步分离，而是顺序分离。
此外，在第二设备中，用于支撑基板的特定的装置和相应的实施方法使基板被固定，且其位置能够被很好得控制，因此有可能得以较高的安全度分离大尺寸基板。
需要说明的是，尽管本发明的一个优点是通过对多个基板的同步处理(或者有一受控时间的偏离)而使其在同一时间被分离，但是本发明的其它实施例也能够用于分离单个的晶片，已知设备的特定结构及其操作过程具有有益的效果：在这样一种实施例中，相对于已有的基板分离方式，尤其是手工分离基板的方式，本发明可以大幅度地提高生产率。
应当明白，本发明并不局限于上述的实施例。本领域的普通技术人员可以根据其中的教导而作出变化：例如，上述设备的推进器及其它元件的相对运动能够通过升高/降低元件而实现，而不是通过推进器向设备的特定元件的升高/降低而实现的。

Claims (40)

1.一种分离基板(S)的设备(1，2)，所述基板包括两个相邻且彼此之间形成分裂面的晶片，其特征在于，所述设备包括：
用于将多个沿基板存储方向放置的基板提供给分离装置的装置；
形成夹板的第一齿状部件(121)，其用于分离基板晶片，以及用于在特定基板晶片被分离后、沿着与基板存储方向平行的方向使所述特定基板晶片受控移动；
所述齿状部件包括至少两个可移动的夹板(121a，121b)，它们位于一间隙的两侧，用于接收所述基板；
所述夹板适于在它们已夹紧在所述基板上时保持所述基板；
每个所述夹板包括第一部和第二部(1211a，1211b)；
所述每个夹板的所述两个部具有相应的、用于接收并保持所述基板的凹形隔架(L11b，L12b，L2b)；以及
所述相应隔架的形状可被调整，从而当所述两个夹板的所述第一和第二部已经夹紧在所述基板上时，所述两个夹板的所述第一和第二部的所述相应隔架形状间的相互配合促使所述每个基板的所述两个晶片分离；
并且特征还在于：在所述第一齿状部件的每个所述夹板中，所述第一和第二夹板部上的每一凹形隔架中分别具有一个与基板的分裂面接合的凸出部(A11b，A12b，A2b)，所述凸件部在其延伸方向上形成一平面。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一齿状部件的所述两个夹板是相同的。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述第一齿状部件的所述每个夹板中：
所述第一夹板部(1211b)的每个凹形隔架呈不对称形状，并且在所述凸出部的两侧包括：
相对于所述凸出部的所述平面具有第一倾角的第一壁面，其与所述基板的第一侧面相配合；
相对于所述凸出部的所述平面具有第二倾角的第二壁面，其与所述基板的第二侧面相配合，所述第二倾角大于所述第一倾角；
在所述第一齿状部件的所述第一夹板部夹紧在所述基板的过程中，位于所述基板第一侧的所述基板晶片相对于所述第一部、在与所述凸出部的所述平面相垂直的方向上具有移动自由度，所述移动自由度小于所述基板第二侧的所述基板晶片的相应的移动自由度。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，在所述第一齿状部件的所述每个夹板中，
所述第二夹板部(1212b)的每个凹形隔架呈不对称形状，且在所述凸出部的两侧包括：
相对于所述凸出部的所述平面具有第一倾角的第一壁面，其与所述基板的第二侧面相配合；
相对于所述凸出部的所述平面具有第二倾角的第二壁面，其与所述基板的第一侧面相配合，所述第二倾角大于所述第一倾角；
在所述第一齿状部件的所述第二夹板部夹紧在所述基板的过程中，位于所述基板第二侧的所述基板晶片相对于所述第二部、在与所述凸出部的所述平面相垂直的方向上具有一个移动自由度，该移动自由度小于所述基板第一侧的所述基板晶片的相应的移动自由度；以及
从而使得，在所述第一齿状部件夹紧在所述基板上的过程中促使所述两个晶片分离。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述第一齿状部件的每个夹板中，所述第一部包括两个部件(12111a，12112b)，所述两个部件位于所述第二部(1212b)的两侧。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述第一齿状部件的每个夹板中，所述第二部相对于所述第一部可移动。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，用于使特定基板晶片在已被分离之后实现受控移动的装置包括：使每个夹板的所述第二部相对于相应夹板的所述第一部沿与所述凸出部的所述平面垂直的方向平移的装置。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第二齿状部件(122)，其具有能够独立于所述第一和第二部而夹紧在所述基板上的夹板。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第二齿状部件还包括多个允许特定晶片穿过的通道。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括三个工位，第一工位用于接收至少一个将被分离的基板，另两个工位分别用于接收来自每个被分离基板的相应的晶片。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述齿状部件被安装成可以相对于所述工位移动；并且，设置有使所述齿状部件移动以便选择性地与每个工位对齐的装置。
12.如权利要求10或11所述的设备，其特征在于，所述每个工位具有一个相应的推进器。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，与所述第一工位相连的所述推进器具有接收所述基板的隔架；与其它工位相连的推进器具有相应的隔架，用于接收通过分离每个基板而获得的其中一部分晶片。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，与所述第一工位相连的所述推进器的每个所述隔架的中部区域还具有用于在分裂面处与所述基板相接合的凸出部。
15.一种利用权利要求1-14中任一设备来分离基板晶片的方法，所述基板在两个晶片之间具有分裂面，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将每个晶片放入基板接收区域；以及
使所述第一齿状部件的所述第一和第二夹板部以这样的方式夹紧在每个基板之上，即保持每个基板，并分别利用所述两个夹板的所述第一部和第二部的隔架形状的相互配合而分离每个基板的两个晶片。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述夹紧过程中，所述两个夹板的所述第一部的所述隔架形状间的相互配合使得所述每个基板的所述两个晶片之间在垂直于所述分裂面的方向上受控偏移。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述晶片的分离产生于所述受控偏移期间。
18.如权利要求15-17中任一所述的方法，其特征在于，在所述夹紧发生之后，所述第一齿状部件的所述第一和第二夹板部松开，以便于释放被分离的晶片，同时所述第二齿状部件的所述夹板一同夹紧，以便于保留特定的基板晶片。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，每个基板的一个晶片被保留，另一个晶片被推进器回收，并且对于每个个被分离的基板，被分离的第一晶片被放置在第一容器中，被分离的第二晶片被放置在第二容器中。
20.一种按照权利要求15-19中任一所述的方法分离通过Smartcut法得到的基板的用途，其中所述基板的第一个晶片对应于SOI晶片，另一个晶片对应于半导体材料的残余物。
21.一种按照权利要求20所述的方法分离通过Smartcut法得到的基板的用途，其中半导体材料的残余物是单晶硅。
22.一种分离基板(S)的设备(1，2)，所述基板包括两个相邻且彼此之间形成分裂面的晶片，其特征在于，所述设备包括：
用于将多个沿基板存储方向放置的基板提供给分离装置的装置；
分离元件(222a，222b)，所述分离元件适于在基板与之脱离的位置和基板受其作用的位置之间移动，从而能够分离基板的晶片；
第一齿状部件(221a，221b)，所述齿状部件包括至少两个可移动的夹板，其适合于在基板受到所述分离元件的作用后且在夹板已夹紧在所述基板上时保持基板；
每个所述夹板具有以期望的方式间隔开的隔架，从而在所述夹板已经夹紧在基板上的情况下，基板的晶片以所述期望的方式受控移动地间隔开。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述分离元件截面的形状为凸出的楔形。
24.如权利要求22或23所述的设备，其特征在于，所述设备还包括至少两个工位，一个工位专用于分离基板，一个工位专用于卸载所述被分离的晶片。
25.如权利要求24所述的设备，其特征在于，所述每个工位具有一个相应的推进器。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述专用于基板分离的工位的所述推进器具有接收基板的隔架，所述隔架的截面成V型。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述推进器隔架的具体形状为W型，在每个隔架的底部具有一中间边缘。
28.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第二齿状部件，所述第二齿状部件具有能够独立于所述第一和第二部而夹紧在基板上的夹板。
29.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述第二齿状部件还包括多个允许特定晶片通过的通道。
30.如权利要求22中任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括以精确方式定位基板的导向元件。
31.一种利用权利要求22-30中任一所述设备来分离基板晶片的方法，所述基板在两个晶片之间具有分裂面，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将每个晶片放入一个基板接收区域；以及
使得所述分离元件部分一同夹紧在每个基板上，从而使得所述每个基板的两个晶片被分离；以及
使所述夹板夹紧在被分离的基板晶片上，以便于对其进行保持。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，在所述夹板夹紧之前，被分离的晶片被保持在所述推进器的V型隔架中。
33.如权利要求31或32所述的方法，其特征在于，在基板被分离之前，基板被导向元件保持。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，在所述夹板夹紧以保持所述晶片之后，其它的夹板夹紧在相同的晶片上，以便仅保留特定的晶片。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，每个基板的一个晶片被保留，另一个晶片被推进器回收，并且对于每个个被分离的基板，被分离的第一晶片被放置在第一容器中，被分离的第二晶片被放置在第二容器中。
36.一种按照权利要求31-35中任一所述的方法来分离通过Smartcut法得到的基板的用途，其中基板的第一晶片对应于SOI晶片，另一晶片对应于半导体材料的残余物。
37.一种按照权利要求36所述的方法来分离通过Smartcut法得到的基板的用途，其中半导体材料的残余物是单晶硅。
38.如权利要求1或22所述的设备，其特征在于，所述分离装置能够使所述多个基板的晶片被同时分离。
39.如权利要求1或22所述的设备，其特征在于，所述分离装置能够使所述多个基板的晶片被顺序分离。
40.如权利要求1、22或38所述的设备，其特征在于，用于提供基板的装置包括适于提升存储于槽式支撑部中的基板的推进器。
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