DE102004019665A1

DE102004019665A1 - Unit for separation of semi-conductor disks from crystal pieces, comprising overhead rails and several stations

Info

Publication number: DE102004019665A1
Application number: DE200410019665
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Egglhuber (FH); Gerhard Ing. Palme (HTL)
Original assignee: Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-04-23
Also published as: DE102004019665B4

Abstract

The objects are accommodated in trolleys filled with a cleansing liquid and moving from a loading station (2) to an unloading station (3) along overhead rails (1) which can be adjusted with switches (6). At the loading station (2) the semi-conductor disks are attached to crystal pieces. At the unloading station (3) the disks are separated from the crystals, checked for accurate dimensions and joined into clusters. The process is controlled by a control device (8) by checking the coded labels (9) at the trolleys.

Description

Halbleiterscheiben werden üblicherweise von einem Werkstück, das in der Regel ein auf einen einheitlichen Durchmesser geschliffenes Kristallstück ist, abgetrennt. Kristallstücke mit großem Durchmesser werden überwiegend mit Drahtsägen bearbeitet, weil damit in einem Arbeitsgang das Kristallstück in Scheiben zerteilt werden kann. Hierfür ist es regelmäßig notwendig, die Kristallstücke an Träger zu befestigen, die die Kristallstücke beim Abtrennen der Halbleiterscheiben in einer gewünschten Position halten und die erzeugten Halbleiterscheiben am Herunterfallen hindern. Das Befestigen der Kristallstücke erfolgt üblicherweise in einer Aufkittstation, in der eine klebende Verbindung zwischen dem Kristallstück und dem Träger hergestellt wird. Von dort ist das Kristallstück zur Drahtsäge zu transportieren und der Träger in einer Werkstückaufnahme der Drahtsäge zu justieren, beispielsweise wie es in der DE 101 32 503 A1 beschrieben ist. Die abgetrennten Halbleiterscheiben sind anschließend gemeinsam mit dem sie haltenden Träger der Drahtsäge zu entnehmen und zu einer Reinigungsstation zu transportieren, wo sie vom Träger gelöst und gereinigt werden.Semiconductor wafers are usually separated from a workpiece, which is usually a ground to a uniform diameter crystal piece. Large-diameter crystal pieces are predominantly machined with wire-saws because it allows the crystal piece to be sliced in one operation. For this purpose, it is regularly necessary to attach the crystal pieces to carriers, which hold the crystal pieces in a desired position when separating the semiconductor wafers and prevent the generated semiconductor wafers from falling down. The attachment of the crystal pieces is usually carried out in a putty station, in which an adhesive connection between the crystal piece and the carrier is produced. From there, the crystal piece to be transported to the wire saw and adjust the carrier in a workpiece holder of the wire saw, for example, as in the DE 101 32 503 A1 is described. The separated semiconductor wafers are then removed together with the carrier holding the wire saw and transported to a cleaning station, where they are released from the carrier and cleaned.

Bisher werden die Transportaufgaben zwischen der Aufkittstation und der Reinigungsstation durch Personal erledigt. Dies ist ein wirtschaftlich aufwändiges Verfahren, das fehlerträchtig ist und auch nicht gewährleisten kann, dass die Kristallstücke gleich bleibend schonend behandelt werden. Fehler entstehen insbesondere in Folge von Verwechslungen von Kristallstücken oder bei der Zuordnung eines Kristallstückes zu der zum Abtrennen dieses Kristallstücks vorgesehenen Drahtsäge, sowie beim Einbau und Justieren der Träger in der Werkstückaufnahme der Drahtsäge.So far be the transport tasks between the Aufkittstation and the Cleaning station done by staff. This is an economical one consuming Procedure that is error prone is and does not guarantee can that the pieces of crystal equal be treated gently. Errors occur in particular as a result of confusion of pieces of crystal or in the assignment a piece of crystal to the wire saw provided for separating this crystal piece, as well as during installation and adjustment of the carrier in the workpiece holder the Wire saw.

Es besteht daher die Aufgabe, das bisherige Verfahren so abzuändern, dass die geschilderten Nachteile weitgehend ausgeschlossen sind.It There is therefore the task of modifying the previous method so that the disadvantages are largely excluded.

Gegenstand der Erfindung ist eine automatische Prozessstraße zum Abtrennen von Halbleiterscheiben von Kristallstücken, die an Träger befestigt sind, umfassend

a) ein Über-Kopf-Schienensystem mit Weichen,
b) an das Schienensystem gebundene Transportwägen,
c) mindestens eine Übernahmestation zum Übertragen der an Träger befestigten Kristallstücke auf die Transportwägen,
d) mehrere Sägestationen zum Trennen der Kristallstücke in an Träger befestigte Halbleiterscheiben,
e) mindestens eine Übergabestation zum Übertragen der an Träger befestigten Halbleiterscheiben von den Transportwägen,
f) mindestens eine Pufferstation zum Zwischenlagern der = Transportwägen,
g) ein Identifikationssystem zur eindeutigen Identifikation der Kristallstücke und der davon abgetrennten Halbleiterscheiben,
h) ein Prozess-Leitsystem zur Steuerung des Transportes der Transportwägen auf dem Schienensystem; wobei das Schienensystem eine Verbindung zwischen der mindestens einen Übernahmestation, den Sägestationen, der mindestens einen Pufferstation und der mindestens einen Übergabestation herstellt.

The invention relates to an automatic process line for separating semiconductor wafers from crystal pieces which are attached to carriers, comprising

a) an overhead rail system with points,
b) transport wagons tied to the rail system,
c) at least one transfer station for transferring the crystal pieces attached to carriers to the transport carriages,
d) a plurality of saw stations for separating the crystal pieces into semiconductor wafers attached to carriers,
e) at least one transfer station for transferring the semiconductor wafers attached to carriers from the transport carriages,
f) at least one buffer station for temporarily storing the = transport carts,
g) an identification system for uniquely identifying the crystal pieces and the semiconductor wafers separated therefrom,
h) a process control system for controlling the transport of the trolleys on the rail system; wherein the rail system establishes a connection between the at least one transfer station, the saw stations, the at least one buffer station and the at least one transfer station.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Abtrennen von Halbleiterscheiben von Kristallstücken, umfassend den Transport der Kristallstücke von einer Übernahmestation zu von Drahtsägen gebildeten Sägestationen und den Transport der von den Kristallstücken abgetrennten Halbleiterscheiben von den Sägestationen zu einer Übergabestation, wobei der Transport rechnergesteuert und mit einer eindeutigen Identifikation der Kristallstücke und der davon abgetrennten Halbleiterscheiben auf einem ein Über-Kopf-Schienensystem erfolgt, das eine Verbindung zwischen der Übernahmestation, der Sägestation und der Übergabestation herstellt.object The invention also provides a method for separating semiconductor wafers of crystal pieces, comprising transporting the crystal pieces from a transfer station to wire saws formed Sägestationen and the transport of the separated from the crystal pieces semiconductor wafers from the sawing stations to a transfer station, wherein the transport is computer controlled and with a unique identification the crystal pieces and the semiconductor wafers separated therefrom on an over-head rail system which is a connection between the transfer station, the sawing station and the transfer station manufactures.

Der Transport der Kristallstücke erfolgt über Kopf, vorzugsweise mit einem Transportwagen, der ein am Träger befestigtes Kristallstück aufnimmt. Transporteinrichtungen, die Platz am Boden beanspruchen und deshalb bei Rüstarbeiten an den Sägestationen stören würden, werden nicht benötigt. Das Schienensystem ist vorzugsweise als "mono-rail"-System mit mehreren, teilweise parallel geführten Schienensträngen konzipiert, das jedes Kristallstück zu jeder verfügbaren Sägestation transportieren kann. Hierzu sind Weichen vorhanden, die einen Wechsel von einem Schienenstrang zu einem anderen ermöglichen. Die Schienenstränge verbinden insbesondere die Übernahmestation, die Sägestationen und die Übergabestation. Darüber hinaus ist vorzugsweise mindestens ein Schienenstrang vorgesehen, über den Kristallstücke bei Bedarf noch vor dem Abtrennen der Halbleiterscheiben aus der Prozessstraße ausgeschleust werden können. Weiterhin führt mindestens ein Schienenstrang zu einer Pufferstation zum Zwischenlagern von Kristallstücken. Die Zwischenlagerung wird beispielsweise dann in Anspruch genommen, wenn festgestellt wird, dass die zum Abtrennen des bereits in der Prozessstraße transportierten Kristallstücks vorgesehene Sägestation nicht freigegeben worden ist und keine andere der Sägestationen als Ersatz in Frage kommt. Jede Sägestation ist in eine statistische Prozesskontrolle (SPC) eingebunden, um ihre Funktionstüchtigkeit zu überwachen. Zu diesem Zweck werden die Halbleiterscheiben nach dem Ablösen vom Träger und dem Reinigen stichprobenweise auf Maßhaltigkeit überprüft. Ergibt die Kontrolle, dass ein Messwert, beispielsweise die Ebenheit der untersuchten Halbleiterscheibe, von einem Zielwert abweicht und diesen um einen noch als zulässig erachteten Grenzwert überschreitet, wird die Sägestation, in der die untersuchte Halbleiterscheibe produziert wurde, für einen weiteren Sägezyklus nicht mehr freigegeben. Alternativ können auch die Ergebnisse einer entsprechenden Untersuchung an Halbleiterscheiben, die während des vorletzten oder eines noch früheren Sägezyklus hergestellt wurden, für die Entscheidung zur Freigabe einer Sägestation herangezogen werden. Eine Sägestation wird auch nicht frei gegeben, wenn daran Wartungsarbeiten, beispielsweise ein Wechsel der Drahtführungsrollen oder des Sägedrahtes, vor genommen werden müssen. Eine nicht freigegebene Sägestation ist einem den Transport der Kristallstücke steuernden Prozess-Leitsystem mit diesem Status gemeldet. Das Prozess-Leitsystem erhält und verarbeitet neben den Status-Informationen der Sägestationen auch sämtliche Informationen zum jeweiligen Standort der Kristallstücke. Jedes Kristallstück lässt sich deshalb eindeutig identifizieren. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise am Träger Erkennungsmarken angebracht, beispielsweise in Form von Barcode- oder Transponder-Etiketten. Um eine lückenlose Verfolgung der Kristallstücke zu gewährleisten, sind Lesegeräte auf der Prozessstraße verteilt, insbesondere an den Stationen und Weichen, die die gelesenen Informationen an das Prozess-Leitsystem weiterleiten. Das rechnergestützte Prozess-Leitsystem ist vorzugsweise so programmiert, dass es auch die Drahtsägen steuern kann. So kann die Drahtsäge einer freigegebenen Sägestation bereits angefahren und auf Betriebstemperatur gebracht werden, ohne dass sich das zu sägende Kristallstück bereits in der Drahtsäge befinden muss und das Abtrennen von Halbleiterscheiben kann unmittelbar im Anschluss an das Übertragen des Kristallstücks in die Sägestation beginnen. Der Transport auf der Prozessstraße wird vom Prozess-Leitsystem vorzugsweise so organisiert, dass mehrere Kristallstücke gleichzeitig transportiert, beziehungsweise in Halbleiterescheiben getrennt werden. Das Prozess-Leitsystem steuert vorzugsweise nicht nur den Transport der Kristallstücke auf der Prozessstraße, sondern auch die Prozesse und Einrichtungen der Prozessstraße insgesamt, insbesondere den Transfer der Kristallstücke von der Übernahmestation zum Schienensystem, den Transfer der Kristallstücke vom Schienensystem zu den Sägestationen, das Abtrennen der Halbleiterscheiben in den Sägestationen, den Transfer der Halbleiterscheiben von den Sägestationen zum Schienensystem und den Transfer der Halbleiterscheiben vom Schienensystem zur Übergabestation. Das Prozess-Leitsystem kontrolliert auch den hierfür notwendigen Austausch von Werkstück- und Prozessdaten zwischen den beteiligten Stationen und Systemen. Weiterhin ist bevorzugt, dass im Prozess-Leitsystem Daten über die individuelle Leistungsfähigkeit der Drahtsägen gespeichert sind und das Prozess-Leitsystem einem Kristallstück durch Rückgriff auf diese Daten eine Drahtsäge zuweist, deren Leistungsfähigkeit ausreicht, um damit Halbleiterscheiben zu erzeugen, die im Hinblick auf Qualitätsparameter, insbesondere im Hinblick auf Ebenheit und Dickenstreuung, vorgegebenen Zielparametern genügen.The transport of the crystal pieces is done via the head, preferably with a trolley, which receives a crystal piece attached to the carrier. Transport facilities that take up space on the ground and would therefore interfere with set-up work on the sawing stations are not needed. The rail system is preferably designed as a "mono-rail" system with multiple, partially parallel rail tracks that can transport each piece of crystal to any available sawing station. For this purpose, switches are available that allow a change from one rail track to another. In particular, the rail tracks connect the transfer station, the sawing stations and the transfer station. In addition, at least one rail track is preferably provided, via which pieces of crystal can be removed from the process line, if required, even before the semiconductor wafers are separated off. Furthermore, at least one rail track leads to a buffer station for the interim storage of crystal pieces. The intermediate storage is claimed, for example, when it is determined that the sawing station already provided for separating the crystal piece already transported in the process line has not been released and that no other of the sawing stations is being considered as a substitute. Each sowing station is included in a statistical process control (SPC) to monitor their functioning. For this purpose, the Halblei After detachment from the carrier and cleaning, samples are checked randomly for dimensional accuracy. If it is checked that a measured value, for example the evenness of the semiconductor wafer examined, deviates from a target value and exceeds it by a permissible limit, the sawing station in which the investigated semiconductor wafer was produced is no longer released for a further sawing cycle. Alternatively, the results of a corresponding inspection of semiconductor wafers made during the penultimate or even earlier sawing cycle may also be used to decide to release a sawing station. A sawing station is also not released when doing maintenance, such as a change of the wire guide rollers or the saw wire, before to be taken. An unreleased saw station is reported to a process control system controlling the transport of the crystal pieces with this status. In addition to the status information of the sawing stations, the process control system also receives and processes all information about the respective location of the pieces of crystal. Each crystal piece can therefore be clearly identified. For this purpose, identification tags are preferably attached to the carrier, for example in the form of bar code or transponder labels. In order to ensure a complete tracking of the crystal pieces, readers are distributed on the process line, in particular at the stations and switches, which forward the read information to the process control system. The computerized process control system is preferably programmed to also control the wire saws. Thus, the wire saw of a released sawing station can already be started up and brought to operating temperature without the crystal piece to be cut already having to be in the wire saw and the separation of semiconductor wafers can start immediately after the transfer of the crystal piece into the sawing station. The transport on the process line is preferably organized by the process control system in such a way that several pieces of crystal are transported simultaneously or separated in semiconductor slices. The process control system preferably controls not only the transport of the crystal pieces on the process line, but also the processes and facilities of the process line as a whole, in particular the transfer of the crystal pieces from the transfer station to the rail system, the transfer of the crystal pieces from the rail system to the saw stations, the separation of the Semiconductor disks in the sawing stations, the transfer of the semiconductor wafers from the sawing stations to the rail system and the transfer of the semiconductor wafers from the rail system to the transfer station. The process control system also controls the necessary exchange of workpiece and process data between the stations and systems involved. Furthermore, it is preferred that data on the individual performance of the wire saws are stored in the process control system and the process control system allocates a wire saw to a crystal piece by means of which data is sufficient to produce semiconductor wafers which, with regard to quality parameters, especially with regard to flatness and thickness dispersion, predetermined target parameters are sufficient.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Figuren weiter erläutert. In 1 ist eine erfindungsgemäße Prozessstraße schematisch dargestellt. 2 zeigt in einer detaillierteren Darstellung den Weg eines Kristallstücks von der Übernahmestation zur Sägestation und der vom Kristallstück abgetrennten Halbleiterscheiben von der Sägestation bis zur Übergabestation. Die 3a und 3b sind Draufsichtdarstellungen, die den Transfer von Kristallstücken zur Werkstückaufnahme der Sägestationen gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen zeigen.The invention will be further explained with reference to figures. In 1 a process line according to the invention is shown schematically. 2 shows in a more detailed representation the path of a piece of crystal from the transfer station to the sawing station and the semiconductor wafer separated from the crystal piece of the sawing station to the transfer station. The 3a and 3b are plan views showing the transfer of crystal pieces to the workpiece holder of the saw stations according to two different embodiments.

Die Prozessstraße gemäß 1 umfasst ein über Kopf angeordnetes Schienensystem mit mehreren Schienensträngen 1, die teilweise parallel verlegt sind und mindestens eine Übernahmestation 2 mit mindestens einer Übergabestation 3 verbinden. Diese Verbindungen führen entweder über Sägestationen 4 oder über eine Pufferstation 5. Weichenanlagen 6 sind nach der Übernahmestation 2 und vor der Übergabestation 3 vorhanden und ermöglichen den Wechsel eines auf dem Schienensystem bewegten Transportwagens von einem Schienenstrang 1 des Schienensystems zu einem anderen. Der Transportwagen kann mit einer Wanne versehen sein, die eine Reinigungsflüssigkeit enthält, in die die abgetrennten Halbleiterscheiben beim Transport von einer Sägestation zur Übergabestation getaucht sind.The process line according to 1 includes an overhead rail system with multiple rail tracks 1 which are partly parallel and at least one transfer station 2 with at least one transfer station 3 connect. These connections lead either via sawing stations 4 or via a buffer station 5 , turnout systems 6 are after the transfer station 2 and in front of the transfer station 3 present and allow the change of a moving on the rail system trolley from a rail track 1 of the rail system to another. The trolley may be provided with a tray containing a cleaning liquid into which the separated semiconductor wafers are submerged during transport from a sawing station to the transfer station.

Die Übernahmestation 2 ist vorzugsweise Teil einer Aufkittanlage, in der die Verbindung zwischen den Kristallstücken und den Trägern hergestellt wird. Die Übergabestation 3 ist vorzugsweise Teil einer Reinigungsanlage, in der die Halbleiterscheiben vom Träger gelöst, gereinigt, auf Maßhaltigkeit geprüft und in Horden abgelegt werden. Die Pufferstation 5 ist als Zwischenlager für Kristallstücke ausgebildet und verfügt über Schienenverbindungen zu den Weichenanlagen 6 und vorzugsweise auch zu einer Schleuse 7, über die nicht freigegebene Kristallstücke aus der Prozessstraße geschleust werden. Die Transportwägen können in der Pufferstation 5 gewendet werden und die Pufferstation auf jedem Schienenweg 1 verlassen, zu dem die Pufferstation eine Anbindung hat.The transfer station 2 is preferably part of a Aufkittanlage in which the connection between the crystal pieces and the carriers is made. The transfer station 3 is preferably part of a cleaning system in which the semiconductor wafers are released from the carrier, cleaned, checked for dimensional accuracy and stored in trays. The buffer station 5 is designed as an intermediate storage for crystal pieces and has rail connections to the switch systems 6 and preferably also to a lock 7 through which unreleased pieces of crystal are removed from the process line. The trolleys can be stored in the buffer station 5 be turned and the buffer station on each rail 1 leave, to which the buffer station has a connection.

Zur Steuerung der Bewegungen der Transportwägen, der Träger und der Sägestationen ist ein Prozess-Leitsystem 8 vorgesehen. Es erhält Informationen zu den aktuellen Positionen der Transportwägen und der Träger über ein Identifikationssystem 9, das vorzugsweise Etiketten an den Transportwägen und/oder den Trägern und Lesegeräte umfasst, die in den Etiketten codierte Informationen auslesen und an das Prozess-Leitsystem 8 übermitteln. Die aktuellen Standortinformationen können aber auch durch regelmäßig angeordnete Lichtschranken oder durch andere bekannte Mittel zur Nachverfolgung übermittelt werden. Das Prozess-Leitsystem erhält weiterhin Ergebnisdaten von einer statistischen Prozesskontrolle, auf Grundlage derer über die Freigabe einer Drahtsäge für deren weiteren Einsatz entschieden wird. Darüber hinaus verfügt das Prozess-Leitsystem 8 über Daten, um Sägestationen für Rüst- oder Wartungsarbeiten von der Freigabe auszuschließen und ist derart programmiert, dass es auf der Grundlage der aktuellen Daten eine optimale Auslastung der Prozessstraße organisiert.To control the movements of the trans port weighing, the carrier and the sawing stations is a process control system 8th intended. It receives information about the current positions of the transport vehicles and the carriers via an identification system 9 preferably comprising labels on the transport carriages and / or the carriers and readers which read information encoded in the labels and to the process control system 8th to transfer. However, the current location information can also be transmitted by regularly arranged light barriers or by other known means for tracking. The process control system also receives results data from a statistical process control, based on which the release of a wire saw for their further use is decided. In addition, the process control system features 8th about data to exclude setting stations for setup or maintenance work from the release and is programmed to organize optimal utilization of the process line based on the current data.

2 zeigt einen in 1 dargestellten Weg eines Kristallstücks 10 von der Übernahmestation 2 zu einer Sägestation 4 und den Weg der vom Kristallstück 10 abgetrennten Halbleiterscheiben 11 von der Sägestation 4 zur Übergabestation 3. Der Weg führt über die bereits erwähnten Weichenanlagen 6. Jedes Kristallstück 10 ist auf einem Träger 12 fixiert, der so ausgebildet ist, dass er formschlüssig in die Werkstückaufnahme einer Sägestation 4 passt. Die Werkstückaufnahme ist Teil eines Vorschubs der Sägestation 4, der das Kristallstück 10 gegen ein von Sägedrähten gebildetes Drahtgatter führt. Das auf dem Träger 12 fixierte Kristallstück wird in einem Transportwagen 14, der als Fahrzeug auf das über Kopf angeordnete Schienensystem montiert ist, zur Sägestation 4 transportiert. In der Übernahmestation 2 ist vorzugsweise ein Rondell 15 vorhanden, auf das ein Kristallstück 10 und der es haltende Träger 12 abgelegt werden, und das ein Übertragen des Kristallstückes auf einen bereitstehenden Transportwagen 14 durch ein einfaches Verschieben des Kristallstücks und des Trägers ermöglicht. Der Träger 12 wird vorzugsweise mit Hilfe eines Aufnahmedorns an den Transportwagen 14 geklemmt oder über einen schwenkbaren Arm mit dem Transportwagen verbunden. 2 shows an in 1 illustrated path of a piece of crystal 10 from the transfer station 2 to a sawing station 4 and the way of the crystal piece 10 separated semiconductor wafers 11 from the sawing station 4 to the transfer station 3 , The way leads over the already mentioned turnout plants 6 , Every piece of crystal 10 is on a carrier 12 fixed, which is designed so that it form-fitting manner in the workpiece holder of a sawing station 4 fits. The workpiece holder is part of a feed of the sawing station 4 , the crystal piece 10 leads against a saw wire formed wire gate. That on the carrier 12 fixed crystal piece is in a dolly 14 , which is mounted as a vehicle on the overhead rail system, to the sawing station 4 transported. In the transfer station 2 is preferably a roundel 15 present, on which a piece of crystal 10 and the carrier holding it 12 are stored, and that a transfer of the crystal piece on a waiting dolly 14 by simply shifting the crystal piece and the carrier. The carrier 12 is preferably with the help of a mandrel to the trolley 14 clamped or connected via a pivoting arm with the trolley.

Das Kristallstück 10 ist so auf dem Träger 12 befestigt, dass das Kristallgitter nach dem Einbau des Trägers in die Werkstückaufnahme der Sägestation 4 eine gewünschte Orientierung zu den Sägedrähten der Drahtsäge aufweist. Die zu den Sägestationen 4 führenden und von diesen abgehenden Schienenstränge 1 des Schienensystems sind vorzugsweise so angeordnet, dass der zu einer Sägestation 4 transportierte Träger 12 vom Transportwagen 14 direkt in die Werkstückaufnahme der Sägestation 4 geschoben und nach dem Abtrennen der Halbleiterscheiben wieder heraus gezogen werden kann. Der Schienenstrang 1 braucht nur einmalig so justiert werden, dass der Träger 12 und die Werkstückaufnahme nach dem Transport des Trägers 12 zur Sägestation 4 fluchtend hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass jeder angelieferte Träger 12 ohne die Gefahr einer Berührung oder Stoßbelastung des Kristallstücks 10 in die Werkstückaufnahme gelangt. Das Gleiche gilt für die Halbleiterscheiben 11, die später von der Sägestation 4 zum Transportwagen 14 überführt werden.The crystal piece 10 is so on the carrier 12 attached that crystal lattice after installing the carrier in the workpiece holder of the sawing station 4 has a desired orientation to the saw wires of the wire saw. The to the sawing stations 4 leading and from these outgoing rail tracks 1 of the rail system are preferably arranged so that the to a Sägestation 4 transported carriers 12 from the trolley 14 directly into the workpiece holder of the sawing station 4 pushed and can be pulled out again after the separation of the semiconductor wafers. The rail track 1 need only be adjusted once so that the carrier 12 and the workpiece holder after the transport of the carrier 12 to the sawing station 4 are arranged in alignment one behind the other. In this way it is ensured that each delivered carrier 12 without the risk of touching or impacting the crystal piece 10 gets into the workpiece holder. The same applies to the semiconductor wafers 11 later by the sawing station 4 to the trolley 14 be transferred.

Spätestens nach dem Einbau des das Kristallstück 10 tragenden Trägers in die Werkstückaufnahme der Sägestation 4 beginnt eine Warmlaufphase, in der die Drahtsäge auf Betriebstemperatur gefahren wird. Anschließend werden die Halbleiterscheiben 11 vom Kristallstück 10 abgetrennt, indem ein Vorschub das am Träger 12 befestigte Kristallstück 10 gegen die Sägedrähte der Drahtsäge zustellt. Nach dem Abtrennen der Halbleiterscheiben bewegt sich der Vorschub zurück in seine Ausgangsposition, von der aus der Träger 12 mit den nunmehr daran befestigten Halbleiter scheiben 11 aus der Werkstückaufnahme der Sägestation 4 automatisch heraus gezogen wird. Anschließend erfolgt der Weitertransport zur Übergabestation 3, wo die Halbleiterscheiben 11 vom Träger 12 gelöst, gereinigt und auf Maßhaltigkeit geprüft werden. Ein positives Messergebnis ist die Voraussetzung dafür, dass die Sägestation 4 die Freigabe für einen weitern Abtrennvorgang erhält.At the latest after the installation of the crystal piece 10 carrying carrier in the workpiece holder of the sawing station 4 begins a warm-up phase, in which the wire saw is brought to operating temperature. Subsequently, the semiconductor wafers 11 from the crystal piece 10 separated by a feed on the carrier 12 attached crystal piece 10 delivered against the saw wires of the wire saw. After the separation of the semiconductor wafers, the feed moves back to its starting position, from which the carrier 12 with the now attached thereto semiconductor slices 11 from the workpiece holder of the sawing station 4 automatically pulled out. Subsequently, the further transport to the transfer station 3 where the semiconductor wafers 11 from the carrier 12 be solved, cleaned and checked for dimensional accuracy. A positive result is the prerequisite for the saw station 4 receives the release for a further separation process.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im Schienensystem bewegliche Schienensegmente 16 vorhanden, die für den Transfer der Kristallstücke 10 und der Halbleiterscheiben 11 von einer Station zum Schienensystem oder in umgekehrter Richtung verwendet werden. Die Schienensegmente 16 sind mit Hilfe eines Vertikalvorschubs 13 drehbar und vertikal verschiebbar, so dass sie mit hoher Genauigkeit ausgerichtet werden können. Der Vertikalvorschub ist vorzugsweise an der Decke oder an der Sägestation 4 befestigt. Eine genaue fluchtende Justierung ist insbesondere beim Einbau eines Kristallstücks in die Werkstückaufnahme der Sägestation und beim Ausbau von Halbleiterscheiben aus der Sägestation von Vorteil, weil es hier darauf ankommt, dass das Kristallstück ohne Stoßbelastung genauestens in der Sägestation positioniert wird und die Halbleiterscheiben ebenso schonend aus der Sägestation wieder entfernt werden. Zur Steigerung der Präzision ist besonders bevorzugt, die Schienen des Schienensystems oder zumindest die Schienensegmente 16 als V-Führungen auszubilden. Der Vertikalvorschub 13 ist so ausgebildet, dass damit die Drehungen und Vertikalbewegungen eines Schienensegments 16 vollzogen werden können.According to a particularly preferred embodiment of the invention in the rail system movable rail segments 16 present for the transfer of the crystal pieces 10 and the semiconductor wafers 11 from one station to the rail system or in the reverse direction. The rail segments 16 are by means of a vertical feed 13 rotatable and vertically displaceable, so that they can be aligned with high accuracy. The vertical feed is preferably on the ceiling or on the sawing station 4 attached. A precise alignment adjustment is especially when installing a piece of crystal in the workpiece holder of the sawing station and the expansion of semiconductor wafers from the sawing station advantage because it matters here that the crystal piece is accurately positioned without impact load in the sawing station and the wafer just as gently from the Saw station be removed again. To increase the precision is particularly preferred, the rails of the rail system or at least the rail segments 16 to train as V-guides. The vertical feed 13 is designed so that with it the rotations and vertical movements of a rail segment 16 can be performed.

3a zeigt, wie das zur Sägestation 4 angelieferte Kristallstück 10 durch eine 90°-Drehung des Schienensegments 16 in eine zum Werkstücktisch 17 der Sägestation 4 fluchtende Anordnung mit Längsausrichtung des Werkstücks zum Werkstücktisch gebracht wird. Der Werkstücktisch 17 ist vorzugsweise als Klemmtisch ausgebildet. Für den Transfer des Kristallstücks zum Werkstücktisch wird das mit dem Träger 12 verbundene Kristallstück 10 zusammen mit dem Schienensegment 16 vom Vertikalvorschub 13 abgesenkt und um 90° in Pfeilrichtung gedreht. Durch eine Vorwärtsbewegung des Transportwagens wird anschließend das Kristallstück zum Werkstücktisch geschoben und der Träger geklemmt. Nach dem Zurückfahren des Transportwagens 14 auf dem Schienensegment 16 und dem Zurückdrehen des Schienensegmentes ist das Kristallstück für das Abtrennen der Halbleiterscheiben vorbereitet. Für den Transfer der abgetrennten Halbleiterscheiben vom Werkstücktisch wird das Schienensegment erneut um 90° in Pfeilrichtung gedreht, der Transportwagen wieder zum Werkstücktisch gefahren, der vom Werkstücktisch gelöste Träger mit den Halbleiterscheiben durch den Aufnahmedorn aufgenommen und der Transportwagen 14 auf dem Schienensegment 16 zurück in die Position gefahren, die er nach der 90°-Drehung einnahm. Anschließend erfolgt eine weitere Drehung des Schienensegments durch den Vertikalvorschub um 90°, wobei die ursprüngliche Drehrichtung in Pfeilrichtung beibehalten wird, so dass das Schienensegment 16 wieder in Richtung des Schienenstrangs 1 ausgerichtet ist und sich die Halbleiterscheiben vor dem Transportwagen 14 und damit bereits in einer für den Transfer zur Übergabestation 3 günstigen Anordnung gemäß 2 befinden. Vor dem Transport der Halbleiterscheiben zur Übergabestation wird das Schienensegment noch auf die Höhe des Schienenstrangs zurück gehoben. 3a shows how that to the sawing station 4 delivered crystal piece 10 by a 90 ° rotation of the rail segment 16 in one to the workpiece table 17 the sawing station 4 aligned arrangement with longitudinal alignment of the workpiece is brought to the workpiece table. The workpiece table 17 is preferably designed as a clamping table. For the transfer of the crystal piece to the workpiece table that is with the carrier 12 connected crystal piece 10 together with the rail segment 16 from the vertical feed 13 lowered and turned 90 ° in the direction of the arrow. By a forward movement of the trolley, the crystal piece is then pushed to the workpiece table and the carrier clamped. After returning the trolley 14 on the rail segment 16 and the turning back of the rail segment, the crystal piece is prepared for the separation of the semiconductor wafers. For the transfer of the separated semiconductor wafers from the workpiece table, the rail segment is again rotated by 90 ° in the arrow direction, the trolley moved back to the work table, the dissolved from the workpiece table carrier with the semiconductor wafers picked up by the mandrel and the trolley 14 on the rail segment 16 moved back to the position he took after the 90 ° turn. Subsequently, a further rotation of the rail segment by the vertical feed takes place by 90 °, wherein the original direction of rotation is maintained in the arrow direction, so that the rail segment 16 again in the direction of the rail track 1 is aligned and the semiconductor wafers in front of the trolley 14 and thus already in one for the transfer to the transfer station 3 favorable arrangement according to 2 are located. Before the transport of the semiconductor wafers to the transfer station, the rail segment is still lifted back to the height of the rail track.

3b zeigt, wie das zur Sägestation 4 angelieferte Kristallstück 10 durch eine 90°-Drehung des Schienensegments 16 in eine zum Werkstücktisch 17 der Sägestation 4 fluchtende Anordnung mit Querausrichtung des Werkstücks zum Werkstücktisch gebracht wird. Der Träger 12 ist gemäß dieser Ausführungsform lösbar mit einem Schwenkarm 18 verbunden. Der Schwenkarm 18 selbst ist drehbar mit dem Transportwagen 14 verbunden. Vor dem Transfer des Kristallstücks zum Werkstücktisch 17 wird der Schwenkarm 18 in Pfeilrichtung nach hinten gedreht. Anschließend wird das mit dem Träger 12 verbundene Kristallstück 10 zusammen mit dem Schienensegment 16 vom Vertikalvorschub 13 abgesenkt und um 90° in Pfeilrichtung gedreht. Durch eine Vorwärtsbewegung des Transportwagens 14 wird daraufhin das Kristallstück 10 zum Werkstücktisch 17 geschoben und der Träger 12 geklemmt. Nach dem Klemmen des Trägers wird der Schwenkarm 18 vom Träger 12 gelöst und der Transportwagen 14 mit dem Schwenkarm 18 auf dem Schienensegment 16 zurückgefahren und das Schienensegment zurückgedreht. Das Kristallstück 10 ist so für das Abtrennen der Halbleiterscheiben vorbereitet. 3b shows how that to the sawing station 4 delivered crystal piece 10 by a 90 ° rotation of the rail segment 16 in one to the workpiece table 17 the sawing station 4 aligned arrangement is brought with transverse alignment of the workpiece to the workpiece table. The carrier 12 is detachable with a pivoting arm according to this embodiment 18 connected. The swivel arm 18 itself is rotatable with the trolley 14 connected. Before the transfer of the crystal piece to the workpiece table 17 becomes the swivel arm 18 turned backwards in the direction of the arrow. Then this is done with the carrier 12 connected crystal piece 10 together with the rail segment 16 from the vertical feed 13 lowered and turned 90 ° in the direction of the arrow. By a forward movement of the trolley 14 becomes the crystal piece 10 to the workpiece table 17 pushed and the carrier 12 clamped. After clamping the carrier becomes the swivel arm 18 from the carrier 12 solved and the dolly 14 with the swivel arm 18 on the rail segment 16 moved back and the rail segment turned back. The crystal piece 10 is thus prepared for the separation of the semiconductor wafers.

Für den Transfer der abgetrennten Halbleiterscheiben vom Werkstücktisch wird das Schienensegment 16 erneut um 90° in Pfeilrichtung gedreht, der Transportwagen wieder zum Werkstücktisch gefahren, der vom Werkstücktisch gelöste Träger mit den Halbleiterscheiben durch den Schwenkarm 18 aufgenommen und der Transportwagen auf dem Schienensegment 16 zurück in die Position gefahren, die er nach der 90°-Drehung einnahm. Anschließend erfolgt eine weitere Drehung des Schienensegments durch den Vertikalvorschub um 90°, wobei die ursprüngliche Drehrichtung in Pfeilrichtung beibehalten wird, so dass das Schienensegment 16 wieder in Richtung des Schienenstrangs 1 ausgerichtet ist. Nach dem Zurückdrehen des Schwenkarms 18 in seine Ausgangsposition befinden sich die Halbleiterscheiben vor dem Transportwagen 14 und damit bereits in einer für den Transfer zur Übergabestation 3 günstigen Anordnung gemäß 2. Vor dem Transport der Halbleiterscheiben zur Übergabestation wird das Schienensegment noch auf die Höhe des Schienenstrangs zurück gehoben.For the transfer of the separated semiconductor wafers from the workpiece table, the rail segment 16 again rotated by 90 ° in the arrow direction, the trolley moved back to the workpiece table, the carrier detached from the workpiece table with the semiconductor wafers through the swivel arm 18 added and the dolly on the rail segment 16 moved back to the position he took after the 90 ° turn. Subsequently, a further rotation of the rail segment by the vertical feed takes place by 90 °, wherein the original direction of rotation is maintained in the arrow direction, so that the rail segment 16 again in the direction of the rail track 1 is aligned. After turning back the swivel arm 18 in its starting position, the semiconductor wafers are in front of the trolley 14 and thus already in one for the transfer to the transfer station 3 favorable arrangement according to 2 , Before the transport of the semiconductor wafers to the transfer station, the rail segment is still lifted back to the height of the rail track.

Claims

Automatic process line for separating semiconductor wafers of crystal pieces, the on carriers are attached, comprising a) an overhead rail system with soft, b) transport wagons tied to the rail system, c) at least one transfer station to transfer the carrier attached crystal pieces on the trolleys, d) several sawing stations for separating the crystal pieces in on carriers attached semiconductor wafers, e) at least one transfer station to transfer the to carriers attached semiconductor wafers from the transport vehicles, f) at least one buffer station for temporarily storing the transport vehicles, G) an identification system for unique identification of the crystal pieces and the semiconductor wafers separated therefrom, h) a process control system for controlling the transport of the transport carts on the rail system; wherein the rail system is a connection between the at least a transfer station, the sawing stations, the at least one buffer station and the at least one transfer station manufactures.

process line according to claim 1, characterized in that the rail system several parallel guided rail Tracks includes.

process line according to claim 1 or claim 2, characterized by an arrangement the rail system and the sawing stations, the one transferring one on the carrier attached crystal piece on the workpiece table a sawing station through Moving the carrier allowed.

process line according to one of the claims 1 to 3, characterized by rail segments which are rotatable and are designed to be vertically displaceable and a part of the rail system form.

process line according to one of the claims 1 to 4, characterized by a arranged in the transfer station Rondell, a transferring one on the carrier attached crystal piece allowed on the rail system by moving the carrier.

process line according to one of the claims 1 to 5, characterized by a lock for discharging Crystal pieces.

process line according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the separation of the semiconductor wafers controlled by the process control system.

Method for separating semiconductor wafers from Crystal pieces, comprising transporting the crystal pieces from a transfer station to wire saws formed Sägestationen and the transport of the separated from the crystal pieces semiconductor wafers from the sawing stations to a transfer station, wherein the transport is computer controlled and with a unique identification the crystal pieces and the semiconductor wafers separated therefrom on an over-head rail system, the one connection between the transfer station, the sawing station and the transfer station manufactures.

Method according to claim 8, characterized in that that results of measurements taken on the semiconductor wafers be about to get one Release of used for separating these semiconductor wafers sawing station for further Abtrennvorgänge to decide.

Method according to claim 8 or 9, characterized that the crystal pieces computer-controlled transported to those of the sawing stations, their efficiency sufficient to produce semiconductor wafers, the predetermined quality parameters fulfill.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized that the transport of the crystal pieces and the semiconductor wafers and separating the semiconductor wafers from a process control system to be controlled.