DE102007061410A1

DE102007061410A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln von Wafern von einem Waferstapel

Info

Publication number: DE102007061410A1
Application number: DE102007061410A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Huber
Original assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Current assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-06-18
Also published as: CA2707804A1; CN102006976A; KR20100100957A; TW201001601A; IL206256A0; US20110008145A1; CN102006976B; EP2229265A1; JP2011507242A; AU2008334890A1; WO2009074317A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Vereinzeln von Wafern von einem vertikalen Waferstapel werden die Wafer einzeln von oben her wegtransportiert über von oben angreifende Bewegungsmittel. Die Bewegungsmittel sind als umlaufende Bänder ausgebildet mit einer Ansaugoberfläche, an der der oberste Wafer angelegt wird, wobei durch Unterdruck bzw. Saugen die Anlage des Wafers an der Ansaugoberfläche verstärkt wird. Zum Separieren mehrerer aufeinanderliegender Wafer wird an den Bewegungsmitteln mindestens einer der beiden Schritte durchgeführt: a) Wasser wird von schräg unterhalb des obersten Wafers gegen seine Vorderkante verstärkt gestrahlt b) die Bewegungsmittel führen den Wafer über eine Abstreifeinrichtung, die von unten an der Unterseite des bewegten Wafers anliegt und sowohl den Wafer gegen die Ansaugoberfläche drückt als auch eine Bremswirkung daran erzeugt. Danach wird der Wafer auf eine Transportbahn gebracht zum Weitertransport für eine weitere Bearbeitung.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vereinzeln von Wafern von einem Waferstapel, wie sie insbesondere nach dem Sägen eines Waferblocks und Loslösen von einem Beam aus beispielsweise Glas vorliegen, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Nach dem Sägen eines Waferblocks aus Silizium zum Vereinzeln in einzelne Wafer ist es noch erforderlich, diese von dem dadurch gebildeten Stapel bzw. den anderen Wafern zu trennen, damit sie einzeln vorliegen und im folgenden weiter bearbeitet werden können. Üblicherweise wird dazu der Stapel von Wafern nach dem Loslösen von einem Beam, an dem die Wafer bzw. der Waferblock befestigt waren, aufgerichtet, sodass die einzelnen Wafer aufeinanderliegend aufgestapelt sind. Dann werden die sehr dünnen und somit sehr empfindlichen Wafer von Hand einzeln abgenommen und auf eine Transportbahn gelegt zum Weitertransport für eine nachfolgende Weiterbearbeitung.
Diese Arbeit von Hand durchzuführen ist zum einen sehr aufwendig bzw. kostenintensiv. Des Weiteren weist es den Nachteil auf, dass dadurch besonders empfindliche oder noch dünnere Wafer kaum mehr ausreichend sorgfältig gehandhabt werden können und die Gefahr einer Zerstörung von Wafern groß ist.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie eine eingangs genannte Vorrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere eine schnelle und sehr sorgfältige Vereinzelung von Wafern von einem Waferstapel möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Einige der Merkmale der Vorrichtung werden nicht separat erläutert, sondern im Zusammenhang mit dem Verfahren, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass von oben Bewegungsmittel an dem Waferstapel bzw. an dem zuoberst aufliegenden Wafer angreifen, die rotieren bzw. umlaufend ausgebildet sind und eine Ansaugoberfläche aufweisen, die nach unten gerichtet ist. An dieser Ansaugoberfläche wird der oberste Wafer angelegt, wobei die Anlage des Wafers an der Ansaugoberfläche bzw. damit an den Bewegungsmitteln durch Unterdruck bzw. Saugen noch verstärkt werden kann. Somit kann mittels der Bewegungsmittel bzw. der Ansaugoberfläche über Haftreibung einer seits sowie den Unterdruck andererseits ausreichend viel Kraft auf den Wafer ausgeübt werden, um ihn trotz Haftwirkung am Waferstapel abzulösen und wegzutransportieren. Diese Haftwirkung wird durch Adhäsion aufgrund von Wasser am Waferstapel und zwischen den einzelnen Wafern bewirkt, insbesondere auch durch dort gebildete Wasserstoffbrücken. Zur Unterstützung des Trennens oder Separierens mehrerer aufeinanderliegender Wafer, die dann sozusagen an den Bewegungsmitteln bzw. an dem obersten Wafer hängen, wird noch mindestens einer der beiden im folgenden beschriebenen Schritte a) oder b) durchgeführt, vorteilhaft sogar beide. Bei Schritt a) wird Wasser von schräg unterhalb des obersten Wafers gegen seine Vorderkante gepumpt bzw. gestrahlt. Dazu sind vorteilhaft entsprechend ausgebildete Wasserdüsen vorgesehen, mindestens eine, besonders vorteilhaft jedoch zwei oder noch mehr. Deren Wirkung liegt darin, dass durch den Wasserstrahl, der sogar eingetaucht in Wasser erzeugt und dort wirken werden kann, die Vorderkanten mehrerer aneinander haftender Wafer separiert und aufgefächert werden können.
Bei Schritt b) werden die Wafer von den Bewegungsmitteln über eine Abstreifeinrichtung geführt, die so ausgebildet ist, dass sie von unten an der Unterseite des bewegten Wafers oder der mehreren ergriffenen Wafer anliegt. Diese Abstreifeinrichtung drückt den Wafer bzw. die Wafer an die Bewegungsmittel bzw. die Saugoberfläche. Des Weiteren erzeugt sie, während die Oberseite des obersten Wafers durch die Bewegungsmitteln von dem Waferstapel wegbewegt wird, eine Bremswirkung an der Unterseite dieser Wafer. Auch diese Abstreifeinrichtung dient somit zum weiteren Vereinzeln mehrerer, auf ein Mal von dem Waferstapel weg bewegter Wafer. Befindet sich an den Bewegungsmitteln tatsächlich nur ein einziger Wafer, so reicht die Bremswirkung der Abstreifeinrichtung nicht aus, um ihn festzuhalten oder von den Bewegungsmitteln abzulösen. Die Abstreifeinrichtung dient also, ähnlich wie das vorgenannte Anstrahlen mit Wasser, zum Separieren mehrerer gegriffener Wafer. Nach dem Durchführen mindestens eines der beiden vorbe schriebenen Schritte wird der Wafer von den Bewegungsmitteln auf eine Transportbahn gebracht und dann weitertransportiert.
Zwar ist es grundsätzlich möglich, jeden der beiden Schritte a) oder b) für sich allein durchzuführen. Vorteilhaft jedoch werden beide Schritte zusammen bzw. nacheinander durchgeführt. Dies geht vom Ablauf bzw. vom Aufbau her so, dass nach dem Greifen des obersten Wafers durch die Bewegungsmittel zuerst eine Anstrahlung mit Wasser erfolgt und danach bzw. dahinter die Abstreifeinrichtung angeordnet ist.
Die Bewegungsmittel können bei einer Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet sein, dass sie ein bewegliches umlaufendes Band aufweisen. Es verläuft vorteilhaft über eine größere Länge hinweg, besonders vorteilhaft hin zu einer nachfolgenden Transportbahn, etwa parallel zu der Oberseite des Waferstapels. Dann befindet sich die vorgenannte Ansaugoberfläche an dem beweglichen Band bzw. wird von diesem gebildet, sodass bei Annäherung des obersten Wafers an die Bewegungsmittel diese mit der Ansaugoberfläche möglichst vollflächig an der Oberseite des obersten Wafers anliegen. In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Bewegungsmittel radartig ausgebildet sein bzw. mindestens ein Rad oder eine Rolle aufweisen. Vorteilhaft werden dann mehrere derartige Räder oder Rollen hintereinander angeordnet, um ein längliches Bewegungsmittel zu bilden mit mehreren Kontaktstellen bzw. Berührstellen zwischen Bewegungsmitteln und Waferoberseite, um ausreichend Kraft auf den obersten Wafer auszuüben, damit er von dem Waferstapel gelöst und wegtransportiert werden kann.
In Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei gleichartige Bewegungsmittel vorgesehen und nebeneinander bzw. parallel angeordnet. Sie weisen vorteilhaft einen Abstand zueinander auf bzw. es sind deswegen mindestens zwei gleichartige Bewegungsmittel vorgesehen, damit zwischen diesen der genannte Abstand oder eine entsprechende Lücke vorgesehen ist. Während die Bewegungsmittel vorteilhaft ge schlossene Oberflächen aufweisen, gerade um die vorgenannten Ansaugoberflächen zu bilden, ist in dem Bereich des genannten Abstandes zwischen ihnen eine durchbrochene Oberfläche vorgesehen, die besonders vorteilhaft starr ist und Durchbrüche bzw. Löcher aufweist. An dieser durchbrochenen Oberfläche bzw. an den Durchbrüchen wird eine Saugwirkung von oben erzeugt, beispielsweise als einfache Absaugung mit entsprechendem Unterdruck. Dadurch wird die Oberseite des obersten Wafers vom Waferstapel nach oben gezogen und gegen die Unterseite der Bewegungsmittel bzw. gegen die von diesen gebildete Ansaugoberfläche gedrückt, damit sie gut weiterbewegt werden können. Dazu ist die durchbrochene Oberfläche vorteilhaft etwas oberhalb der Ansaugoberflächen angeordnet, da diese durchbrochene Oberfläche vorteilhaft starr bzw. eben als Platte ausgebildet ist. Alternativ könnten auch die Bewegungsmittel Durchbrüche aufweisen, beispielsweise als eine Art gelochtes Band, und dann hier von oben durch Saugwirkung ein Unterdruck erzeugt werden, um die Oberseite des Wafers anzusaugen. Allgemein ist es möglich, den Waferstapel beim Separieren bzw. Greifen mit den Bewegungsmitteln in Wasser einzutauchen, damit die Wafer leichter vereinzelt werden können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wasserstrahl zur Unterstützung des Separierens der Wafer vom Waferstapel belüftet werden bzw. Luft- oder Gasblasen enthalten. Dieses Belüften kann durch Einleiten von Luft oder Gas in den Wasserstrahl bzw. in eine Düse für den Wasserstrahl erzeugt werden. Dies ist beispielsweise auf ähnliche Weise möglich wie das Belüften des Austritts eines Wasserhahns über Belüftungseinrichtungen, wie sie beispielsweise von der Firma Neoperl in Sieb- oder Netzform hergestellt werden. Ein solcher belüfteter Wasserstrahl weist den Vorteil auf, dass nicht nur der reine Wasserdruck die Vorderkanten der obersten Wafer des Waferstapels eventuell auffächern kann, sondern Luftblasen zwischen einzelne Wafer gelangen können und dadurch die Adhäsionswirkung aufgehoben werden kann. Eine weitere vorteilhafte Wirkung dieses Wasserstrahls liegt darin, dass er, wie nachfolgend für die Abstreifeinrichtung im Detail beschrieben wird, ebenfalls dazu dienen kann, einen Wafer gegen die Ansaugoberfläche zu drücken.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn der Wasserstrahl einen Winkel zur Horizontalen zwischen 20° und 70° aufweist. Besonders vorteilhaft kann dieser Winkel zwischen 35° und 60° liegen.
Eine Möglichkeit zur Ausbildung einer genannten Abstreifeinrichtung kann vorsehen, hier eine Art nach oben gerichtete Bürste unter dem Transportweg des Wafers an den Bewegungsmitteln nach dem Waferstapel anzubringen. Die Bürsten sollten aus einem ausreichend weichen Material sein, damit die empfindlichen Wafer nicht beschädigt oder zerkratzt werden. Andererseits sollten sie eben eine gewisse Bremswirkung ausüben können, wenn einer oder mehrere Wafer an den Bewegungsmitteln daran vorbeigeführt werden. Insbesondere wenn in Kombination mit dem vorbeschriebenen Schritt a) des Anstrahlens mit Wasser von den Bewegungsmitteln zwar mehrere Wafer gegriffen worden sind bzw. an dem obersten, gegriffen Wafer anhängen, kann durch den Wasserstrahl bereits ein gewisses Verschieben der Wafer stattgefunden haben entgegen der Transportrichtung. Die Abstreifeinrichtung kann dies noch verstärken, so dass ein Separieren vereinfacht wird.
Als Alternative zu einer Bürste kann eine Abstreifeinrichtung umlaufend bzw. rotierend ausgebildet sein, beispielsweise wiederum als Rolle oder als Band. Sie kann an der Unterseite eines an den Bewegungsmitteln anliegenden Wafers oder mehrerer Wafer angreifen, und den untersten Wafer abbremsen bzw. etwas von den oberen wegziehen.
Eine Transportbahn zum Weitertransport der Wafer ist vorteilhaft als Rollenbahn ausgebildet. Sie kann jedoch auch Bänder odgl. aufweisen. Vorteilhaft ist auch die Transportbahn zum Ablegen und Weitertransport der Wafer hinter der Abstreifeinrichtung so ausgebildet, dass auch sie zum weiteren Vereinzeln von noch zumindest teilweise aufeinander liegenden Wafern dient. Dazu kann sie mehrere Abschnitte aufweisen, die in Transportrichtung hintereinander liegen und jeweils eine ansteigende Geschwindigkeit aufweisen. Da gemäß Schritt a) bzw. b) durch die vorgeschaltete Wasserstrahldüse und die Abstreifeinrichtung eine Gruppe von beispielsweise drei oder vier Wafern, die noch teilweise aneinander haften, so verschoben ist, dass der oberste Wafer mit seiner Vorderkante ein gutes Stück über den unteren Wafer übersteht, wird dieser zuerst von dem jeweils folgenden Abschnitt der Transportbahn ergriffen. Ist dieser Abschnitt schneller als der vorhergehende und besteht eine Geschwindigkeitsdifferenz, so wird er zusätzlich von den anderen Wafern weggezogen, und zwar entweder vollständig oder zumindest ein Stück weiter. Durch das Vorsehen mehrerer solcher Abschnitte, die jeweils ansteigend schnellere Geschwindigkeit aufweisen, erfolgt so letztendlich auch noch eine sichere Vereinzelung mehrerer Wafer. Dazu ist es auch vorteilhaft, wenn die Oberfläche bzw. Oberseite der Transportbahn stark haftend ausgebildet ist in Verbindung mit den Unterseiten der Wafer.
Eine weitere Verbesserung des Abnehmens einzelner Wafer von dem Waferstapel kann dadurch erfolgen, dass der Waferstapel in einer Art Oszillierbewegung bzw. gleichmäßig auf- und nieder bewegt wird. Dies kann mit einer Wiederholdauer von wenigen Sekunden, beispielsweise drei bis fünf Sekunden, erfolgen. Ein Ausschlag bzw. eine Amplitude sollte maximal 10 mm betragen, vorzugsweise etwa 5 mm. Wird als Taktzeit für das Abnehmen eines Wafers von dem Waferstapel eine Zeit ähnlich der vorgenannten Wiederholzeit im Bereich weniger Sekunden gewählt, so kann eingestellt werden, dass jedes Mal, wenn der Waferstapel seinen Scheitelpunkt erreicht, der oberste Wafer etwas gegen die Bewegungsmittel bzw. die Ansaugoberfläche angedrückt wird, die sich dann nicht nach unten bewegen muss. Die Greifwirkung bzw. Haftwirkung sollte gerade wegen eines kontinuierlichen Ansaugens sehr schnell eintreten. Dann setzt sowohl die seitliche Bewegung des Wegtransportierens ein als auch das Abbewegen des Waferstapels, wodurch wieder um die Wahrscheinlichkeit sehr groß wird, dass die Bewegungsmittel nur einen oder maximal wenige Wafer ergreift bzw. an dem obersten, gegriffenen Wafer nur wenige weitere Wafer unten anhängen. Unter Umständen können noch leichte Rüttelbewegungen allgemein am Waferstapel vorgesehen werden, um das Lösen der Wafer voneinander zu begünstigen.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ergibt sich eben aus der vorstehenden Verfahrensbeschreibung mit den jeweils einzelnen Funktionseinheiten für Schritt a) und b). Zu deren genaueren Ausbildungsmöglichkeiten wird auf die folgende Figurenbeschreibung verwiesen.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Seitendarstellung eines schematischen Funktionsaufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erklärung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine Draufsicht auf Bewegungsmittel in Form von zwei parallel laufenden Bändern mit durchbrochener Oberfläche dazwischen und
3 eine Abwandlung der Bewegungsmittel gemäß 2 mit einem einzigen Band mit gelochter Oberfläche.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 dargestellt, mit der einzelne Wafer 12 von einem Waferstapel 16 abgenommen und wegtransportiert werden zum Weitertransport zur weiteren Bearbeitung. Die Wafer 12 sind dargestellt mit ihrer nach oben weisenden Oberseite 14 und einer nach links weisenden Vorderkante 13. Sie sind auf dem Waferstapel 16 gestapelt, der sich an bzw. in einer Kassette 17 befindet. Diese wiederum ist an oder in einer Hubvorrichtung 18 angebracht. Die Kassette 17 mit dem Waferstapel 16 wird von nicht dargestellten Mitteln in die Hubvorrichtung 18 eingebracht, welche wiederum in einem mit Wasser 21 gefüllten Wassertank 20 angeordnet ist. Dabei ist zu erkennen, dass die Oberseite 14 des obersten Wafers 12 des Waferstapels 16 in etwa auf Höhe der Kanten des Wassertanks 20 liegt bzw. etwas darunter. So kann der Wassertank 20 einen gewissen Überlauf aufweisen, der sicherstellt, dass, beispielsweise durch Nachfüllen des Wassers 21 von unten, die einzelnen Wafer 12 bzw. der Waferstapel 16 aufschwimmt bzw. auch etwas nach oben aufgefächert wird und eine gewisse Wasserzirkulation sichergestellt ist. Anstelle von normalem Leitungswasser 21 in dem Wassertank 20 kann DI-Wasser oder Reinigungslösung enthalten sein.
Durch den gestrichelten Pfeil neben der Hubvorrichtung 18 wird verdeutlicht, dass diese mit der vorgenannten Bewegung auf- und abfährt, und zwar beispielsweise in einem Abstand bzw. mit einer Bewegungsdauer von wenigen Sekunden und einer Bewegungshöhe von maximal 10 mm.
Oberhalb des Waferstapels 16 befinden sich Bewegungsmittel 23, welche ein im Uhrzeigersinn umlaufendes Band 24 bzw. zwei davon nebeneinander aufweisen. Zu Details hierzu wird auf die 2 verwiesen. Eine Oberfläche 25 des Bandes 24 bildet die vorgenannte Ansaugoberfläche 25. Mittels einer Ansaugvorrichtung 27 wird ein Unterdruck derart angelegt, dass die Oberseite 14 des obersten Wafers 12 des Waferstapels 16 gegen das Band 24 bzw. dessen Ansaugoberfläche 25 gedrückt wird und dann von diesem erfasst wird und nach links weg von dem Waferstapel 16 bewegt wird.
Etwas links neben dem Waferstapel 16 ist eine Wasserdüse 29 dargestellt, deren Strahlrichtung mit einem Winkel von etwa 45° zur Horizontalen gegen die Vorderkante 13 des obersten Wafers 12 am Waferstapel 16 gerichtet ist. Wie vorgenannt, kann ein von dieser Wasserdüse 29 erzeugter Wasserstrahl 30 durch nicht dargestellte Belüftungsmittel belüftet werden. Auch wenn der Wasserstrahl 30 sozusagen inmitten des Wassers 21 des Wassertanks 20 erzeugt wird, kann doch eine Strahlwirkung erreicht werden, welche zum Auffächern der Vorderkanten bereit sind bzw. der Wafer 12 oben am Waferstapel 16 dient, insbesondere um das Ablösen von möglichst nur einem Wafer 12 bzw. möglichst weniger Wafer 12 von dem Waferstapel 16 mittels der Bewegungsmittel 23 zu bewirken. Direkt nach dem Wasserstrahl 30 als eines der vorgenannten Mittel zum Separieren führen die Bewegungsmittel 23 den oder die wenigen Wafer 12 über eine eingangs genannte Abstreifeinrichtung zum Separieren, welche als Bürste 32 ausgebildet ist. Sie erstreckt sich vorteilhaft über die gesamte Breite eines Wafers 12 bzw. des Waferstapels 16 und weist nach oben gerichtete Borsten auf, die eventuell auch etwas gegen die Transportrichtung der Wafer 12 gerichtet sein können. Dadurch, dass die Unterseite 15 eines Wafers 12, der zusammen mit anderen Wafern 12 von den Bewegungsmitteln 23 als kleiner Stapel vom Waferstapel 16 losgelöst worden ist, an der Bürste anliegt, bremst diese ihn im Verhältnis zu den anderen Wafern bzw. zumindest im Verhältnis zum obersten Wafer 12, der direkt an der Ansaugoberfläche 25 anliegt.
Durch die Länge der Bürste 32 in Bewegungsrichtung, welche in etwa in der Größenordnung der Länge eines Wafers 12 liegt, können so auch mehrere noch aneinanderhaftende Wafer 12 vereinzelt werden bzw. zumindest so gegeneinander verschoben werden, dass ihre Vorderkanten 13 einen gewissen Abstand, beispielsweise mehrere Zentimeter, zueinander aufweisen.
Hier kann vorgesehen sein, dass die Ansaugwirkung der Ansaugvorrichtung 27 oder weiterer, hier nicht dargestellter Ansaugvorrichtungen, auch oberhalb der Bürste 32 vorgesehen ist. Dadurch kann erreicht werden, dass sozusagen von der Bürste 32 von den Bewegungsmitteln 23 abgebremste bzw. losgelöste Wafer 12 nachfolgend erneut von der Ansaugoberfläche 25 ergriffen werden und nach links weiter transportiert werden.
Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Bewegungsmittel 23 über die Bürste 32 hinaus führen. Dann ist wiederum mit etwas Abstand zu der Bürste 32 ein erstes Transportband 35 vorgesehen und danach ein zweites Transportband 37 usw. Das erste Transportband 35 weist etwas Abstand sowohl zu den Bewegungsmitteln 23 als auch zu der Bürste 32 auf. Es ist offensichtlich, dass zumindest nach der Bürste 32 für den Fall, dass an der Ansaugoberfläche 25 mehrere Wafer 12 anhaften, deren Vorderkanten 13 nach rechts verschoben sind. Dies bedeutet also, dass zuerst der direkt an der Ansaugoberfläche 25 anhaftende Wafer 12 an das erste Transportband 35 gelangt bzw. darauf anliegt. Dieses erste Transportband 35 läuft mit erheblich höherer Geschwindigkeit als die Bewegungsmittel 23, beispielsweise doppelter Geschwindigkeit. Während also die Vorderkante 13 des obersten Wafers 12 von dem ersten Transportband 35 ergriffen wird, werden die übrigen Wafer noch von der Bürste 32 abgebremst. Auch dadurch wird der oberste Wafer 12 als einzelner Wafer weggezogen und liegt dann einzeln auf dem ersten Transportband 35 auf.
Das direkt hinter dem ersten Transportband 35 folgende zweite Transportband 37 läuft wiederum mit erheblich höherer Geschwindigkeit, beispielsweise mindestens doppelter Geschwindigkeit. Hier ist der Effekt aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes ähnlich wie bei der Bürste 32, dass nämlich auch hier die Geschwindigkeitsdifferenz dazu dient, den am weitesten nach links reichenden Wafer 12 zuerst zu ergreifen und von anderen Wafern, die mit ihrer Unterseite 15 noch auf dem ersten Transportband 35 aufliegen, wegzuziehen.
Spätestens nach dem zweiten Transportband 37 sind sämtliche Wafer vereinzelt. Etwas unterschiedliche Abstände zueinander, wie sie auf einem Transportband liegen, können durch bekannte Vorrichtungen ausgeglichen werden.
Die Wafer 12 weisen typischerweise eine Dicke von etwas über 200 μm auf und Kantenlängen zwischen 100 und 200 mm bei rechteckigem bzw. etwa quadratischen Format.
In 2 ist eine Schnittaufsicht auf eine Mittelebene eines Schnitts durch die Bewegungsmittel 23 gemäß 1 dargestellt. Die Bewegungsmittel 23 weisen zwei gleichartige Bänder 24a und 24b auf, die mit einem gewissen Abstand, der geringer ist als ihre Breite, nebeneinander verlaufen und von Rädern 26a und 26b angetrieben werden. Die Außenseiten bzw. Oberflächen der Bänder 24a und 24b bilden die vorbeschriebene Ansaugoberfläche 25. Dies soll nicht zwingend bedeuten, dass diese Oberfläche 25 selber ansaugen, sondern dass die Oberseiten 14 der Wafer 12 durch Ansaugen dagegen angelegt werden.
Über der Lücke zwischen den Bändern 24a und 24b verläuft ein Lochblech 39 mit einer Vielzahl kleiner Löcher 40, beispielsweise mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern. Oberhalb des Lochblechs 39 befinden sich drei Ansaugvorrichtungen 27, beispielsweise nach Art von Rohren. Diese saugen mit Unterdruck an, und zwar Wasser 21 aus dem Wassertank 20. Gleichzeitig saugen sie damit aber auch durch die Löcher 40 die Oberseite 14 des obersten Wafers 12 vom Waferstapel 16 an. Dieser bewegt sich also nach oben bzw. bleibt nach Anlage an den Ansaugoberflächen 25 der Bänder 24a und 24b angelegt, während er weiterhin nach oben gezogen wird durch das Ansaugen. Da der Wafer 12 dabei aber nicht an dem Lochblech 39 direkt anliegen sollte, sondern nur an den Bändern 24a und 24b, wird er gleichzeitig mit deren kontinuierlicher Bewegung in den 1 und 2 nach links bewegt und somit vom Waferstapel 16 weg. Der Wafer 12 ist hier gestrichelt dargestellt in einer Position, wie er sich am Waferstapel 16 befindet.
Aus 2 ist ersichtlich, dass es vorteilhaft ist, wenngleich nicht zwingend, mehrere Ansaugvorrichtungen 27 vorzusehen bzw. über eine größere Länge der Bewegungsmittel 23 und des Lochblechs 39 in Transportrichtung hinweg eine Ansaugung sicherzustellen. Dadurch kann eben sichergestellt werden, dass ein Wafer 12 stets gegen die Ansaugoberfläche 25 der Bänder 24a und 24b angesaugt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung könnten auch mehr als zwei Bänder 24 nebeneinander vorgesehen sein und dann entsprechend mehrere Lochbleche 39 dazwischen. Anstelle der Bänder 24 könnten auch, wie vorbenannt, Räder vorgesehen sein. Da diese jedoch die benötigte Haftreibung zum Transportieren der Wafer 12 weg vom Waferstapel 16 nur schwer aufbringen können, werden Bänder deutlich bevorzugt.
Eine Abwandlung von Bewegungsmitteln zeigt die 3 mit Bewegungsmitteln 123, die ein einziges Band 124 aufweisen. Dieses Band 124 läuft auf zwei Rädern 126, ähnlich wie die Bänder in 2. Da hier kein Abstand zwischen den Bändern vorgesehen ist und somit kein Lochblech wie in 2 verwendet werden kann, ist das Band 124 selber durchbrochen ausgebildet bzw. weist Löcher 140 auf, beispielsweise ähnlich wie diejenigen des Lochblechs 39 aus 2. Oberhalb des un ten verlaufenden Bandes 124, welches an seiner Außenseite die Ansaugoberfläche 125 bildet, befinden sich mehrere Ansaugvorrichtungen 127 in gewisser Verteilung. Sie sollten sich zumindest bezüglich ihrer Ansaugwirkung, vorteilhaft auch bezüglich ihrer direkten konstruktiven Anordnung, sowohl über die Breite des Bandes 124 bzw. eines gestrichelt dargestellten Wafers 12 erstrecken als auch über einen gewissen Bereich der Länge des Bandes 124. Während die Ansaugvorrichtung 27 in Rohrform bei 2 direkt nach oben weitergeführt sein können, müssen sie bei 3 zur Seite weggeführt sein, quasi aus der umlaufenden Schleife des Bandes 124 heraus.
Bei dieser Anordnung gemäß 3 ist der Vorteil gegeben, dass sie konstruktiv einfacher ausgebildet werden kann als mit dem Lochblech 39. Des Weiteren wird die Ansaugung mit dem gelochten Band 124 direkt an der Ansaugoberfläche 125 des Bandes 124 selber durchgeführt, so dass die Oberseiten 14 der Wafer 12 tatsächlich genau an der Fläche anhaften, die sie seitlich wegtransportiert und an die sie gesaugt werden. Die Stärke der Ansaugung kann ganz allgemein sowohl eben über die Ansaugvorrichtung einerseits als auch über die Größe der Löcher andererseits eingestellt werden. Eventuell kann dies auch über die Höhe des Lochblechs 39 über der Unterseite der Bänder 24 gemäß 2 erfolgen.

Claims

Verfahren zum Vereinzeln von Wafern von einem Waferstapel, wobei der Waferstapel in vertikaler Richtung aufeinander gestapelt ist und die Wafer einzeln von oben her wegtransportiert werden über von oben angreifende Bewegungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmittel umlaufend ausgebildet sind mit einer Ansaugoberfläche, an der der oberste Wafer angelegt wird, wobei durch Unterdruck bzw. Saugen die Anlage des Wafers an der Ansaugoberfläche bzw. an den Bewegungsmitteln verstärkt wird, wobei zum Separieren mehrerer aufeinanderliegender Wafer an den Bewegungsmitteln mindestens einer der beiden folgenden Schritte durchgeführt wird: a) Wasser wird von schräg unterhalb des obersten Wafers gegen seine Vorderkante verstärkt gestrahlt b) die Bewegungsmittel führen den Wafer über eine Abstreifeinrichtung, die von unten an der Unterseite des bewegten Wafers anliegt und sowohl den Wafer gegen die Bewegungsmittel bzw. die Ansaugoberfläche drückt als auch eine Bremswirkung daran erzeugt, wobei danach der Wafer auf eine Transportbahn gebracht wird zum Weitertransport.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmittel ein bewegliches Band aufweisen, welches insbesondere über eine größere Länge hinweg, vorzugsweise bis zu einer nachfolgenden Transportbahn, in etwa parallel zu der Oberseite des Waferstapels verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei gleichartige Bewegungsmittel nebeneinander bzw. parallel angeordnet sind und einen Abstand zueinander auf weisen, wobei die Bewegungsmittel geschlossene Oberflächen aufweisen und im Bereich des Abstand zwischen ihnen eine durchbrochene, vorzugsweise starre, Oberfläche vorgesehen ist mit Durchbrüchen, an denen von oben eine Saugwirkung erzeugt wird zum Ansaugen und Andrücken der Oberseite des obersten Wafers des Waferstapels gegen die Unterseite der Bewegungsmittel.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahl belüftet wird bzw. Luft- oder Gasblasen enthält, die vorzugsweise durch Einleiten von Luft oder Gas in eine Düse für den Wasserstrahl erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahl einen Winkel zur Horizontalen zwischen 20° und 70° aufweist, vorzugsweise zwischen 35° und 60°.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifeinrichtung eine nach oben gerichtete Bürste aufweist, die vorzugsweise mindestens so breit und/oder so lang wie ein Wafer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifeinrichtung umläuft bzw. rotiert, vorzugsweise als Rolle oder Band, und an der Unterseite eines an den Bewegungsmitteln anliegenden Wafers angreift zum Abbremsen und Vereinzeln eines unteren Wafers, der an einem an den Bewegungsmitteln anliegenden oberen Wafer haftet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbahn zum Ablegen der Wafer hinter der Abstreifeinrichtung zum weiteren Vereinzeln von noch aufeinander liegenden Wafern ausgebildet ist durch ansteigende Geschwindigkeit mehrerer einzelner, in Transportrichtung hintereinander liegender Abschnitte der Transportbahn, wobei vorzugsweise die Transportbahn als Rollenbahn ausgebildet ist oder als Transportband.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Waferstapel in einer Art Oszillierbewegung auf- und abbewegt wird, insbesondere in einem zeitlichen Abstand von fünf Sekunden, vorzugsweise etwa drei Sekunden, und einer Bewegungshöhe von maximal 10 mm, vorzugsweise etwa 5 mm.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch umlaufende Bewegungsmittel mit einer Ansaugfläche an der Unterseite, Wasserstrahldüsen und/oder einer Abstreifeinrichtung zwischen den Wasserstrahldüsen und einer nachfolgenden Transportbahn, wobei die Transportbahn zum Auflegen und Wegtransportieren der von dem Waferstapel entfernten Wafer ausgebildet ist.