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Anwendungsgebiet und Stand
der Technik
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Die
Erfindung betrifft einen Träger für einen Siliziumblock,
wobei der Siliziumblock mit dem Träger fest verbunden ist
und zusammen mit diesem bewegt werden kann zur weiteren Bearbeitung,
beispielsweise Sägen in einzelne Wafer, Reinigen odgl..
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Derartige
Träger sind an sich im Stand der Technik bekannt und werden
auch als sogenannte Beams bezeichnet. Ein Beispiel dafür
ist in der
DE 102008028213.8 derselben
Anmelderin beschrieben. Dort wird der Siliziumblock an den Träger
angeklebt und der Träger dient zur verbesserten Handhabung
des Siliziumblocks, insbesondere wenn dieser nachher wie üblich
in einzelne dünne Wafer zersägt wird, die einzeln
nur mit Mühe beschädigungsfrei handzuhaben wären.
Dieser Träger besteht aus Glas, welches den Vorteil aufweist,
dass es sehr formstabil ist und dies auch bei sich ändernden
Temperaturen.
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Aufgabe und Lösung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Träger
zu schaffen, mit dem Probleme des Standes der Technik vermieden
werden können und insbesondere eine vorteilhafte Möglichkeit
geschaffen wird, einen Siliziumblock daran zu befestigen und zur
weiteren Bearbeitung zu halten bzw. handzuhaben.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch einen Träger mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden
im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche
wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht.
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Es
ist vorgesehen, dass der Träger in seinem Inneren mindestens
einen durchgängigen Längskanal aufweist, vorteilhaft
mehrere, die parallel und äquidistant zueinander verlaufen
können, besonders vorteilhaft eben in einer Richtung entlang
der Längserstreckung des Trägers bzw. senkrecht
zu den später geschnittenen Wafern. Besonders vorteilhaft
sind die Längskanäle nur am Anfang und am Ende
zugänglich und ansonsten über ihre Länge
geschlossen bzw. innerhalb des Trägers. Der Träger
weist eine Oberseite auf, an bzw. mit der er an einer Haltevorrichtung
für den Träger befestigt wird, beispielsweise
verschraubt wird. Des weiteren weist er eine Unterseite auf, die
zur Verbindung mit dem Siliziumblock vorgesehen ist, insbesondere
durch an sich übliches Verkleben. Der mindestens eine Längskanal weist
einen Querschnitt auf mit einem größeren Querschnittsbereich
und einem sich an diesen anschließenden kleineren Querschnittsbereich.
Der kleinere Querschnittsbereich geht von dem größeren Querschnittsbereich
aus in Richtung zur Unterseite ab, also an einem entsprechenden
Bereich von dem größeren Querschnittsbereich sowie
in die entsprechende Richtung. Zumin dest in einem wesentlichen Teil
seiner Länge weist der kleinere Querschnittsbereich eine
gleichbleibende Breite auf. Die Form des Längskanals wird
also in diesem Fall von mindestens den beiden beschriebenen Querschnittsbereichen gebildet.
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Der
Vorteil von solchen Längskanälen im Inneren des
Trägers liegt darin, dass beim Durchsägen des
Siliziumblocks in einzelne Wafer üblicherweise auch in
den Träger selbst ein Stück hineingeschnitten wird,
beispielsweise einige Millimeter. Wenn dieser Schnitt so weit geführt
wird, dass der Längskanal angeschnitten wird, kann hier
Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, eingebracht
werden in den Längskanal, welches dann an der Verbindungsstelle zwischen
den einzelnen Wafern und dem angesägten Träger
austritt und so die Reinigungswirkung stark verbessert. Dies bedeutet
also, dass der größere Querschnittsbereich den
Vorteil aufweist, dass eine große Menge von Reinigungsflüssigkeit
längs eingeleitet bzw. durchgeleitet werden kann. Durch die
etwas kleinere Ausbildung der kleineren Querschnittsbereiche wird
noch genügend Träger übriggelassen zur
Halterung des damit immer noch verklebten einzelnen Wafers.
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Durch
die gleich bleibende Breite des kleineren Querschnittsbereichs,
der dann quasi als Verbindungskanal zwischen dem größeren
Querschnittsbereich und dem gesägten Zwischenraum zwischen den
einzelnen Wafern dient, kann erreicht werden, dass unabhängig
von der Tiefe, mit der in den Träger hineingesägt
wird bzw. mit der der kleinere Querschnittsbereich angesägt
wird, dessen Durchflussquerschnitt stets gleich ist. Dies gilt vor
allem auch für einen Träger mit mehreren Längskanälen,
bei denen mit üblichen Sägeverfahren in der Mitte
weniger tief hineingesägt wird als an den Seitenbereichen
des Trägers durch die sich zwangsläufig etwas
durchbiegenden Sägedrähte.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der kleinere Querschnittsbereich
eine Längsrichtung auf, die rechtwinklig zur Unterseite
ist. Er verläuft also auf sozusagen kürzestem
Weg von dem größeren Querschnittsbereich zu der
Unterseite hin, von der aus in den Träger hineingeschnitten
wird zum Anschneiden auch des kleineren Querschnittsbereichs.
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In
nochmaliger weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der kleinere Querschnittsbereich über den größten
Teil seiner Länge eine gleichbleibende Breite aufweist,
und zwar besonders vorteilhaft parallele Seitenwandungen. Dies kann
sich also über beispielsweise mindestens 80% oder 90% seiner
Länge erstrecken.
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Obwohl
es an sich für den Erfindungsgedanken vorteilhaft ist,
den kleineren Querschnittsbereich über eine möglichst
große Länge mit parallelen Seitenwandungen zu
versehen, hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, dass
es vorteilhaft ist, wenn das zur Unterseite hin weisende Ende des
kleineren Querschnittsbereichs leicht abgerundet ist. Besonders
vorteilhaft ist eine Abrundung sowohl an einer Art Unterkante als
auch am Übergang zu den Seitenwandungen hinvorgesehen.
Dadurch kann im wesentlichen verhindert werden, dass durch das Anschneiden
bzw. Einsägen Eckbereiche oder Kantenbereiche des Längskanals
abbrechen. Des weiteren ändert sich die Länge
des zu durchsägenden Trägermaterials nicht so
schlagartig, was für das Sägen vorteilhaft ist.
Als Ausführungsmöglichkeit kann das untere Ende
mit einem leichten Bogen nach unten abgerundet sein und einen Radius
vorsehen, der deutlich größer ist als die halbe
Breite des kleineren Querschnittsbereichs. So wird der abgerundete
Endbereich nicht zu lang und kann dennoch die Vorteile der Möglichkeit
des gleichmäßigen Einschneidens aufweisen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
der Längskanal, insbesondere mit seinem äußeren
unteren Ende des kleineren Querschnittsbereichs, bis kurz vor die
Unterseite des Trägers reicht. Vorteilhaft können
dies weniger als 20 mm oder sogar weniger als 10 mm sein, beispielsweise
etwa 5 mm oder sogar nur 1 mm bis 2 mm.
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In
nochmaliger weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der kleinere
Querschnittsbereich im Übergang zu dem größeren
Querschnittsbereich bereits die Breite aufweisen, die er über
seinen wesentlichen Verlauf hat. Der Übergang kann dabei
abrupt oder leicht abgerundet ausgebildet sein. Dies hängt im
wesentlichen auch von einem möglichst günstigen Herstellungsverfahren
für die Längskanäle im Träger ab.
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Vorteilhaft
weist der größere Querschnittsbereich eine geometrische
Grundform auf, besonders vorteilhaft Kreisform oder Quadratform.
Diese geometrischen Grundformen sind relativ leicht herstellbar
und ergeben auch ein gutes Durchströmungsprofil für
Reinigungsflüssigkeit im Längskanal. Bei rechteckiger
bzw. quadratischer Form sollten die Seiten des größeren
Querschnittsbereichs in etwa parallel zur Unterseite bzw. senkrecht
dazu stehen.
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In
weiterer Ausgestaltung des Längskanals kann vorgesehen
sein, dass die Länge des kleineren Querschnittsbereichs,
mit dem dieser über den größeren Querschnittsbereich
nach unten übersteht, geringer ist als die Höhe
des größeren Querschnittsbereichs. So kann dieser
beispielsweise etwa 8 mm bis 12 mm Höhe aufweisen und die
Länge des kleineren Querschnittsbereichs kann dann entsprechend
etwas weniger betragen. Es kann erreicht werden, dass zwar bei mehreren
Längskanälen sämtliche Längskanäle
angesägt werden, gleichzeitig aber der Weg der angesägten
Längskanäle hin zum hauptsächlich die
Reinigungsflüssigkeit führenden größeren
Querschnittsbereich nicht zu groß ist.
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In
nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass von dem größeren Querschnittsbereich zusätzlich
zu dem unteren kleineren Querschnittsbereich weitere Querschnittsbereiche
abgehen. Dies kann beispielsweise verbesserte herstellungstechnische
Gründe haben. Vorteilhaft sind dann derartige weitere abstehende
Querschnittsbereiche ebenfalls kleiner oder sogar deutlich kleiner
als der größere Querschnittsbereich. Sie können
beispielsweise zur Oberseite des Trägers hin abstehen.
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Die
Längskanäle sollten in Längsrichtung des
flachen und länglichen Trägers verlaufen, vorteilhaft
exakt in dessen Längsrichtung. Sie sind vorteilhaft parallel
zueinander vorgesehen und weisen gleichen Abstand auf, wobei auch
vorgesehen sein kann, dass ihr Abstand zur Mitte hin geringer ist,
da dort das Einbringen von Reinigungsflüssigkeit zwischen die
zersägten Wafer von außen her noch viel schwieriger
möglich ist und deswegen hier mehr Reinigungsflüssigkeit
von innen eingebracht werden sollte. Gleichzeitig sollten nicht
allzu viele Längskanäle zu dicht nebeneinander
vorgesehen sein, um die Gesamtstabilität des Trägers
nicht zu sehr zu beeinträchtigen. Es können bis
zu zehn Längskanäle vorgesehen sein, vorteilhaft
vier bis acht.
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Es
kann vorgesehen sein, dass entweder ein Mittelpunkt der größeren
Querschnittsbereiche oder ein Schwerpunkt des gesamten Querschnitts
eines Längskanals in etwa auf halber Höhe der
Trägerdicke angeordnet ist. Auch dadurch kann die Stabilität
des Trägers verbessert werden. Vorteilhaft ist der Träger in
seinem Inneren bis auf die genannten Längskanäle,
die besonders vorteilhaft alle gleich ausgebildet sind, massiv ausgebildet.
Möglicherweise können an seiner Oberseite längliche
Nuten zur Befestigung des Trägers an der eingangs genannten
Haltevorrichtung vorgesehen sein.
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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.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 eine
Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Träger
mit mehreren Längskanälen mit jeweils unterschiedlichem
Querschnitt und
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2 und 3 zwei
unterschiedliche Querschnitte in starker Vergrößerung
mit angedeutetem Sägedrahtverlauf.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Träger 11 dargestellt,
der als längliche flache Platte ausgebildet ist, und an
dessen Unterseite 13 ein gestrichelt dargestellter Siliziumblock 15 befestigt
bzw. festgeklebt ist. Der Träger 11 weist eine
Länge von beispielsweise etwa 600 mm bis 800 mm auf, eine
Breite von etwa 200 mm und eine Dicke von etwa 20 mm bis 30 mm.
Er kann aus Keramik bestehen, was jedoch für den Kern der
vorliegenden Erfindung keine grundsätzliche Rolle spielt.
Er könnte auch aus anderen geeigneten Materialien bestehen.
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Im
Inneren des Trägers 11 sind fünf Längskanäle 17a bis 17e vorgesehen.
Sie gehen mit jeweils gleich bleibendem Querschnitt durch die gesamte Länge
des Trägers hindurch. Dabei sind sie gerade und parallel
zueinander, und vorteilhaft, aber nicht zwingend, auch mit etwa
gleichbleibendem Abstand zueinander. Die Längskanäle 17 können
bei Herstellung des Trägers 11 durch Extrudieren
durch entsprechende Ausbildung der Extrudierform bzw. Formschablone
leicht hergestellt werden. Ebenso können an der Oberseite
noch Nuten zur Befestigung vorgesehen sein, beispielsweise hinterschnittene
Nuten als eine Art Schwalbenschwanzführung odgl. für
darin verschiebbare Gewindeelemente.
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Der
ganz linke Längskanal 17a, der in 2 in
Vergrößerung dargestellt ist, besteht aus einem oberen
größeren Querschnittsbereich 20a und
einem unteren kleineren Querschnittsbereich 21a. Der obere
größere Querschnittsbereich 20a weist
an sich im wesentlichen Kreisform auf und einen Durchmesser von
etwa 10 mm. Genau von unten mit Verlauf senkrecht zur Unterseite 13 ist
der kleinere Querschnittsbereich 21a angesetzt bzw. die
beiden Bereiche gehen ineinander über. Dabei ist zu erkennen,
dass ein Übergang relativ scharf erfolgt, also sozusagen
der kleinere Querschnittsbereich 21a mit etwa aufrecht stehender
Rechteckform der Kreisform des größeren Querschnittsbereichs 20a überlagert
ist. Die Breite des kleineren Querschnittsbereichs 21a kann
beispielsweise etwa 5 mm betragen und seine Höhe etwa 8
mm bis 12 mm. Der Abstand einer Unterkante 22 zur Unterseite 13 kann
im Bereich einiger Millimeter liegen, beispielsweise 3 mm bis 10
mm betragen.
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In 1 ist
auch dargestellt, wie mit einem Sägedraht 24,
der in vielfacher Form parallel an einer nicht näher dargestellten
Sägeeinrichtung vorhanden ist, durch den Siliziumblock 15 geschnitten
worden ist bis in den Träger 11 hinein. Eine solche
Einsägtiefe ist gestrichelt dargestellt als Sägedraht 24'.
Zum einen ist hier die übliche, leicht durchgebogene Form des
Sägedrahts 24 bzw. 24' zu erkennen, wobei
die Durchbiegung übertrieben dargestellt ist und geringer
sein kann. Des weiteren ist zu erkennen, dass aufgrund der Länge
sämtlicher kleinerer Querschnittsbereiche 21a bis 21e der
Längskanäle 17a bis 17e diese
sämtlich über ihre gesamte Breite angeschnitten
sind. Dadurch bleibt also unabhängig von der Einschnitttiefe,
selbstverständlich innerhalb eines gewissen Bereichs, die
Breite der Öffnung nach unten bzw. die Breite, mit der
der Längskanal 17 durch den Sägedraht 24' geöffnet
wird, gleich.
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Eine
Unterkante 22a des kleineren Querschnittsbereichs 21a ist
gerade abgeschnitten und somit, ähnlich wie der Übergang
zwischen den beiden Querschnittsbereichen, eckig bzw. unstetig.
Es ist zu erkennen, wie ein Sägedraht 24, wenn
er den kleineren Querschnittsbereich 21a unten anschneidet,
zuerst an der linken Ecke der Unterkante 22a ansetzt. Ist,
wie in 2 dargestellt, der hier dargestellte Längskanal 17a in
etwa in der Mitte des Trägers 11 angeordnet, so
schneidet der Sägedraht 24 die Unterkante 22a etwa
gleichmäßig an. Dabei kann es an den genannten
Ecken zu Ausbrüchen des Keramikmaterials des Trägers 11 kommen,
was vermieden werden sollte.
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Aus
diesem Grund weist die Form des Längskanals 17c gemäß 3 zwar
eine grundsätzlich sehr ähnliche Grundform auf
wie die des Längskanals 17a gemäß 2.
Allerdings sind hier sowohl die Übergänge vom
größeren Querschnittsbereich 20c zum
kleineren unteren Querschnittsbereich 21c als auch dessen
Unterkante 22c abgerundet. Ebenso ist der Übergang
der Unterkante 22c zu den Seitenwandungen des kleineren
Querschnittsbereichs 21c abgerundet.
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Es
ist zu erkennen, dass auch hier, obwohl durch die Abrundungen die
effektive gleichbleibende Breite sich über eine etwas geringere
Länge des kleineren Querschnittsbereichs 21c hinzieht,
dennoch die Einschnitt tiefe des Sägedrahts 24 stark
variieren kann, damit der Längskanal 17c nach
unten hin mit jeweils gleichbleibender Breite angeschnitten wird.
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Der
größere Querschnittsbereich 20b des Längskanals 17b weist
Quadratform auf. Der sich nach unten erstreckende, kleinere Querschnittsbereich 21b weist
länglich rechteckige Form auf mit gerader Unterkante 22b.
In leichter Abwandlung könnten hier die Ecken auch wieder
etwas abgerundet sein.
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Der
Längskanal 17d in 1 weist
eine ganz schwach gebogene Unterkante 22d im Vergleich
zu dem Längskanal 17c gemäß 3 auf.
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Der
Längskanal 17e ganz rechts in 1 ist insofern
unterschiedlich, als dass er im nach unten weisenden kleineren Querschnittsbereich 21e erheblich
schmaler ist als die anderen und erheblich schmaler als der Durchmesser
des runden größeren Querschnittsbereichs 20e.
Des weiteren weist er zusätzlich einen nach oben hin abstehenden
oberen Querschnittsbereich 26e auf, der in etwa so breit
ist wie der kleinere nach unten weisende und dafür aber ein
ganzes Stück kürzer. Dieser obere Querschnittsbereich 26e dient
zur Veranschaulichung, dass eben grundsätzlich auch noch
weitere Querschnittsbereiche von dem größeren
Querschnittsbereich 20e abgehen können. Des weiteren
kann er zusätzlich genutzt werden, um beispielsweise Reinigungsflüssigkeit
odgl. gezielter in den Längskanal 17e einzubringen.
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Aus
1 ist
auch zu ersehen, wie Reinigungsflüssigkeit, welche mit
einem gewissen Druck in die Längskanäle
17 eingebracht
wird, durch das Ansägen von unten nach unten in den Sägespalt
eindringen kann und somit genau zwischen die einzelnen Wafer, die
aus dem Siliziumblock
15 herausgeschnitten worden sind.
Durch das Sägen entstandene Verunreinigungen, sogenannter
Slurry, kann so sehr gut genau von dem Bereich aus entfernt bzw. herausgespült
werden, der bei einem Spülen von außen, wie es
beispielsweise die
DE
102007058260 A1 zeigt, kaum oder nur schwer erreicht werden
kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102008028213 [0002]
- - DE 102007058260 A1 [0032]