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Die
Erfindung betrifft einen Dünnstsubstratträger mit
einem Tragelement für
ein Dünnstsubstrat. Ein
solches Dünnstsubstrat
weist zwei flächige,
entgegengesetzt angeordnete Seitenoberflächen und eine Dicke von weniger
als 0,3 Millimeter auf.
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Als
Substratmaterial für
Leuchtanzeigen, wie zum Beispiel LCDs (Liquid Crystal Display) oder OLEDs
(Organic Light Emitting Diode) werden heutzutage Glasscheiben mit
Dicken zwischen 0,3 Millimetern (z.B. bei STN- LCDs) und 2 Millimetern
(bei PDP) eingesetzt. Unter STN werden Super Twisted Nematics verstanden,
das sind spezielle Flüssigkristalle
mit einer stärkeren
Verwindung als TN-Flüssigkristalle
und einer damit verbundenen besseren Eignung für hohe Multiplexing-Raten.
Unter PDP werden Plasma Display Panel verstanden, das sind Displays mit
dicken Gläsern,
die gesägte
Kanäle
enthalten, in denen ein Plasma als Lichtquelle brennt. Insbesondere
für Displays
für Mobiltelefone
und PDAs (Personal Digital Assistant) eignen sich Glasdicken im
Bereich von 0,4 bis 0,7 mm. Diese Gläser sind aufgrund ihrer Materialstärke steif
und selbsttragend. Industrielle Anlagen zur Displayherstellung sind
auf diese Dicken optimiert.
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Will
man jedoch Substrate, wie zum Beispiel Glas- oder Polymerfolien
mit Dicken von weniger als 0,3 Millimeter, sogenannte Dünnstsubstrate,
für z.
B. Anzeigen verwenden, so können
diese Substrate auf den herkömmlichen
Anlagen nicht ohne weiteres prozessiert werden. Dünnstsubstrate
mit Dicken von weniger als 0,3 Millimeter haben beispielsweise den Vorteil,
dass sie biegbar sind, was aber zugleich dazu führt, dass sie keine selbsttragende
Struktur aufweisen, so dass sie in herkömmlichen Prozessen beziehungsweise
auf herkömmlichen
Anlagen nicht ohne zusätzliche
Maßnahmen
prozessiert werden können. Die
Substratflächen
biegen sich unter ihrem Eigengewicht durch, was auch als Sagging
bezeichnet wird. Dies kann dazu führen, dass das Substrat beziehungsweise
die Glasscheibe in der Anlage hängen
bleibt oder dass sich bei lithographischen Schritten Maske und Substratoberfläche nicht
auf einen gleichmäßigen Abstand
ausrichten lassen.
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Starke
Schwankungen in den Abständen zwischen
Maske und Substrat führen
in der Regel zu starken Schwankungen in der Auflösung der durch die Projektion
der Maskenstrukturen in den Photoresist übertragenen Strukturen.
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Auch
bei Tintenstrahldruckverfahren sind Verzerrungen der Abbildungseigenschaften
bei Verwendung von gekrümmten
oder gewölbten
Substraten zu erwarten.
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Zudem
sind diese Dünnstsubstrate äußerst empfindlich
gegen mechanische Belastungen. Als Folge können die Scheiben bei unterschiedlichen Prozessschritten
brechen, beispielsweise beim Waschprozess oder bei der Beschichtung
aus der Flüssigphase.
Insbesondere können
derartige Substrate an glatten Oberflächen ankleben/haften und damit
durch das anschließende
Wiederabziehen beschädigt
werden. Weitere Quellen für
eine Beschädigung
sind mechanisches Verkanten oder Anstoßen. Auch neigen die dünnen flexiblen
Substrate zu signifikanten Eigenschwingungen, insbesondere durch die
Aufnahme von Raum- und Körperschall
aus der Umgebung.
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Ein
erhebliches Problem bei der Verarbeitung von Dünnstsubstraten besteht darin,
dass die bei den herkömmlichen
Produktionsverfahren, etwa für
Glasdicken von 400 bis 700 Mikrometern (μm), eingesetzten direkt an den
Substraten angreifenden maschinellen Vorrichtungen, wie Greifer
und Transportrollen, bei Dünnstsubstraten
zu hohen Ausfallraten durch Kantenbeschädigung und Bruch führen. Eine
entsprechende Umstellung der herkömmlichen Produktionsverfahren
für die
Prozessierung von Dünnstsubstraten
würde jedoch
zu einem erheblichen Aufwand und zu Mehrkosten führen.
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Um
Dünnstsubstrate
in konventionellen Anlagen zu prozessieren wurde vorgeschlagen,
die Substrate mit Klebestreifen auf größere Substrate beziehungsweise
auf Substratträger
aufzukleben und mit diesen gemeinsam zu prozessieren. Diesbezüglich wird
auf die
JP 2000252342 und
20000914 verwiesen. Außerdem
sind beispielsweise in der Röntgenlithographie
Techniken bekannt, bei denen mit auf Rahmen gespannten Folien gearbeitet
wird, auf welchen Lithographie und Galvanik durchgeführt wird.
Dazu wird zum Beispiel eine gesputterte Galvanikstartschicht (z.B.
Ti/Cu) auf eine aufgespannte Kaptonmembran aufgebracht. Anschließend erfolgen eine
Belackung mit einem Photoresist und ein lithographischer Schritt
mit einer Maske und UV-Strahlung, die die Strukturen der Maske in
den Photolack überträgt. Nach
der Entwicklung der Resiststrukturen liegt die Galvanikstartschicht
teilweise frei und kann für
das galvanische Aufwachsen von Goldschichten benutzt werden, die
wiederum als Absorberstrukturen für einen Röntgenlithographieschritt mit
zum Beispiel Synchrotronstrahlung verwendet werden können.
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JP 2000252342 schlägt vor,
ein Glassubstrat vollflächig
auf eine thermisch entfernbare Klebefolie zu legen und diese wiederum
auf ein Trägersubstrat. Dieser
dreiteilige Verbund wird an den Seiten verklebt. Das Verfahren hat
jedoch den Nachteil, dass einerseits ausschließlich eine Seite, nämlich die
Außenseite,
des Glassubstrats in diesem Verbund prozessierbar ist. Zudem muss
der Klebstoff in einem nachgeschalteten Schritt aufwendig entfernt
werden. Auch kann das Glassubstrat durch das Entfernen leicht beschädigt werden.
Außerdem
besteht die Gefahr, dass durch hohe Prozesstemperaturen das Substrat
und die Klebefolie derart aneinander haften, dass ein Trennen mechanisch
oder thermisch nicht mehr möglich
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnstsubstratträger für ein Dünnstsubstrat,
welches eine Dicke von weniger als 0,3 Millimeter aufweist, zu schaffen,
der die Handhabung des Dünnstsubstrats
bei dessen Prozessierung vereinfacht und zugleich das Dünnstsubstrat
zuverlässig
gegen Beschädigung
schützt.
Des Weiteren soll ein entsprechendes Handhabungsverfahren für ein solches
Dünnstsubstrat
angegeben werden. Dabei sollen insbesondere die oben genannten Nachteile überwunden
werden.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird durch einen Dünnstsubstratträger gemäß Anspruch
1 und ein Verfahren gemäß Anspruch
24 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
zeigen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, deren
Vorteile nachstehend erläutert
werden.
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In
der vorliegenden Anmeldung soll der Begriff Rahmenelement breit
verstanden werden, d.h. Rahmenelemente sind sowohl solche Elemente,
die sich über
den gesamten Randbereich des Dünnstsubstrates
erstrecken, wie auch solche Elemente, die sich nur über Teile
des Randes eines Dünnstsubstrates
erstrecken.
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Durch
die Erfindung wird eine Ausführung
für einen
Substratträger
angegeben, der einerseits filigran, flexibel hinsichtlich des Einsatzbereiches
und kostengünstig
ist, aber zugleich das zu behandelnde Dünnstsubstrat äußerst zuverlässig gegen
Beschädigungen,
insbesondere der Kanten, schützt.
Wichtigster Vorteil einer solchen Anordnung ist, dass die zu prozessierenden
Flächen
der Dünnstsubstrate
in einer Ebene gehalten werden und deshalb die wichtigsten Prozessschritte,
wie beispielsweise die Beschichtung oder Lithographie, unmittelbar
aus dem Stand der Technik übertragen
werden können.
Mittels eines solchen erfindungsgemäßen Substratträgers ist
es ohne weiteres möglich,
Dünnstsubstrate auch
in konventionellen Anlagen zu prozessieren, wenn diese auf größere Gesamtdicken,
das heißt
die Dicke des Rahmenelements zusätzlich
der Dicke des Dünnstsubstrats,
einstellbar sind. Konventionelle Anlagen sind Anlagen, die zur Zeit
ausschließlich
für die Prozessierung
von Substraten, die eine Dicke von mindestens 0,3 Millimetern aufweisen,
eingesetzt werden.
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Das
Tragelement des erfindungsgemäßen Dünnstsubstratträgers, welcher
ein Dünnstsubstrat mit
einer Dicke von weniger als 0,3 Millimeter aufnimmt, ist als ein
derart gestaltetes Rahmenelement ausgebildet, dass eine Durchbiegung
des Dünnstsubstrats
im Wesentlichen vollständig
vermieden wird und zugleich das Dünnstsubstrat ausschließlich im
Bereich seines Umfanges, das heißt zumindest mit einem Teilbereich
desselben, auf das Rahmenelement aufgelegt ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung kann eine Durchbiegung des Dünnstsubstrats wirkungsvoll
dadurch vermieden werden, dass das Dünnstsubstrat im Wesentlichen
mit seinem gesamten Umfangsbereich auf das Rahmenelement aufgelegt
ist. Dies kann besonders leicht dadurch erreicht werden, dass das
Rahmenelement gegenüber
dem Dünnstsubstrat
eine geschlossene Umrandung, beispielsweise in Form eines Ringes,
der sowohl kreisförmig,
oval als auch kantig ausgeführt
sein kann, darstellt. Dabei kann das Dünnstsubstrat in das Rahmenelement
eingelegt sein und mittels geeigneter Maßnahmen, wie zum Beispiel Kleben,
Klemmen oder Abdecken, gehalten werden.
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Eine
zweite vorteilhafte Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass
das Rahmenelement zwei Teilbereiche aufweist, welche hinsichtlich
des Umfangs des Dünnstsubstrats
an gegenüberliegenden
Bereichen angeordnet sind. In diesen gegenüberliegenden Bereichen ist
das Substrat derart mit den genannten Teilbereichen des Rahmenelements verklebt,
dass keine Bewegung des Substrats in seiner Flächenebene, relativ zu den verklebten
Teilbereichen des Rahmenelements erfolgen kann. Durch diese ortsfeste
Fixierung wird eine Durchbiegung des Substrats vollständig verhindert,
da das Dünnstsubstrat – insbesondere
wenn es aus einem glashaltigen Werkstoff oder aus Glas hergestellt
ist – ein
derart niedriges Dehnvermögen
aufweist, dass eine Verlängerung
in seiner Flächenebene
nahezu nicht möglich ist.
Dieser eine Durchbiegung verhindernde Effekt kann zusätzlich dadurch
verstärkt
werden, dass auf das Substrat in seiner Flächenebene eine Zugspannung
aufgebracht wird, bevor die Verklebung mit den entsprechenden Teilbereichen
des Rahmenelements erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann auch nach der Verklebung
eine solche Zugspannung aufgebracht werden, beispielsweise durch
Verlagern der Teilbereiche des Rahmenelements in eine Richtung radial nach
außen
voneinander weg. Das Substrat, insbesondere Dünnstglas, ist dann in Art einer
Membran gespannt.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
die beiden genannten besonders vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung
zu kombinieren.
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Das
Rahmenelement kann sowohl einteilig als auch mehrteilig ausgebildet
sein, wobei die mehrteilige Ausbildung derart ausgeführt sein
kann, dass die einzelnen Teilbereiche jeweils einem oder mehreren
Rahmenelementteilen zugeordnet sind. Insbesondere bei der genannten
vorteilhaften zweiten Weiterbildung kann auf entgegengesetzten Seiten
des Umfangs des Dünnstsubstrats
jeweils ein Rahmenelementteil angeordnet werden, welches mit dem
entsprechenden Umfangsteilbereich des Dünnstsubstrats verklebt wird.
Die Verklebung ist nicht die einzige Möglichkeit der Halterung, sämtliche
dem Fachmann bekannten Halterungen, wie z.B. eine Klemmung, sind
denkbar.
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Die
Verbindung zwischen dem Rahmenelement beziehungsweise den Rahmenelementsteilen und
dem Dünnstsubstrat
kann lösbar
ausgebildet sein, beispielsweise durch Vorsehen eines Klebstoffes,
der thermisch entfernbar ist.
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Allgemein
haben sich Polymerklebstoffe, Silikonklebstoffe und Epoxydharze
zur Verbindung des Rahmenelements mit dem Dünnstsubstrat als vorteilhaft
erwiesen. Vorteile dieser Werkstoffe sind gute Verarbeitbarkeit,
kontrollierte Aushärtung
und eine gute Verträglichkeit
mit Vakuumprozessen, insbesondere Vakuumbeschichtungsprozesse bei
erhöhten Temperaturen.
Bei einer Prozessierung des Dünnstsubstrats
bei hohen Temperaturen ist die Verklebung vorzugsweise durch einen
Hochtemperaturklebstoff, z. B. Hochtemperatur (HT)-Polymerkleber, hergestellt.
Hierdurch wird ein Verlust der Spannung der Membran durch Erweichung
des Klebers vermieden.
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Das
Rahmenelement kann vorteilhaft aus einem Polymerwerkstoff, aus Glas,
aus Metall und/oder aus Keramik hergestellt sein. Dabei erweist sich
die Verwendung eines Werkstoffes, welcher in seinem thermischen
Expansionsverhalten ähnlich dem
Werkstoff des Substrats ist, als vorteilhaft, da somit Relativdehnungen
der verbundenen Werkstoffe minimiert werden. So können zum
Beispiel viele Gläser
mit thermischen Ausdehnungskoeffizienten α im Bereich 3 – 8 ppm/K
problemlos auf metallische Träger
mit ähnlichen
Ausdehnungskoeffizienten geklebt werden (z.B. Cu-Mo-Legierung mit α ~ 6 ppm/K),
Dünnstsubstrate
mit extrem niedrigen Ausdehnungskoeffizient (z.B. Quarzglas mit α = 0,5 ppm/K)
können
auf Zerodurträger,
Substrate mit sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten können vorzugsweise
mit mechanisch sehr stabilen Kunststoffrahmen stabilisiert werden.
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Das
Rahmenelement ist für
eine besonders einfache Handhabung des Dünnstsubstratträgers vorteilhaft
mit einer oder mehreren Greifeinrichtungen versehen, welche durch
eine Greifvorrichtung, beispielsweise einer herkömmlichen Prozessierungsanlage,
aufgegriffen werden können.
Diese Greifeinrichtungen können
beispielsweise als Bohrungen, Vorsprünge und/oder Aussparungen ausgebildet
sein.
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Um
eine besonders große
Oberfläche
des Dünnstsubstrats
zur zweiseitigen Prozessierung desselben zur Verfügung zu
stellen, ist das Rahmenelement insbesondere derart ausgebildet,
dass eine Seite des Dünnstsubstrats – beispielsweise
die Oberseite – durch
das Rahmenelement nicht abgedeckt wird, wenn das Dünnstsubstrat
auf das Rahmenelement aufgelegt ist, und die gegenüberliegende
Seite, das heißt
die Unterseite, nahezu unabgedeckt ist, was beispielsweise dadurch
erreicht wird, dass nur im äußeren Umfangsbereich
des Dünnstsubstrats Auflagebereiche
vorgesehen sind, mittels welchem das Dünnstsubstrat auf das Rahmenelement
beziehungsweise auf die Rahmenelementsteile aufgelegt ist. Die beidseitige
Prozessierung ist insbesondere bei Reinigungsprozessen für optisch
transparente Substrate wichtig. Außerdem ermöglicht es diese Anordnung,
dass auf die vollständig
freiliegende fächige Oberfläche beispielsweise
die Oberseite des Dünnstsubstrats
direkt eine Maske bei der lithographischen Behandlung aufgelegt
werden kann. Zugleich kann auch die entgegengesetzt angeordnete,
flächige
Seite beispielsweise die Unterseite nahezu an ihrer vollständigen Oberfläche prozessiert
werden. Bevorzugt wird aber nur eine Seite prozessiert, nämlich die
obere.
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Um
insbesondere die empfindlichen Kanten des Dünnstsubstrats vor mechanischen
Beschädigungen
zu schützen,
ist der Umfangsbereich des Dünnstsubstrats
vorteilhaft mit einem Kantenschutz versehen, insbesondere mit einem
auf die Kanten des Dünnstsubstrats
aufgebrachten Klebstoff. Dieser Klebstoff kann zum Beispiel um die äußeren Kanten des
Dünnstsubstrats
herum angeordnet sein, das heißt,
er erstreckt sich beispielsweise vom Randbereich der Oberseite ausgehend
um die Stirnseite des Dünnstsubstrats
herum bis auf den Randbereich der Unterseite. Es ist aber auch möglich, ausschließlich außerhalb
des Umfangs des Dünnstsubstrats,
das heißt
stirnseitig zu dem Dünnstsubstrat,
beispielsweise Klebstoff als Kantenschutz vorzusehen. Eine weitere
Variante ist ein Kantenschutz ohne Kleber, beispielsweise durch
einen Überstand
des Halters am Rand.
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Um
das Rahmenelement mit einer besonderen Steifigkeit zu versehen,
können
zusätzliche
Versteifungen in das Rahmenelement eingebracht oder auf dieses aufgesetzt
sein. Hierzu wird im Einzelnen auf die Figuren und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Um
einen sicheren Kantenschutz des Dünnstsubstrats zu gewährleisten,
kann das Rahmenelement in seinem Querschnitt stufig ausgebildet sein.
Das Dünnstsubstrat
kann dann in das Rahmenelement eingelegt werden.
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Auch
ist es möglich,
das Rahmenelement mit einem Querschnitt zu versehen, der eine Stapelbarkeit
einer Vielzahl von Rahmenelementen mit aufgelegten Dünnstsubstraten
ermöglicht.
Dies ist besonders einfach durch eine stufige Ausbildung des/der Rahmenelementes)
möglich.
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Um
eine Spannungsrissbildung, bewirkt durch Beschädigungen an den Kanten des
Rahmenelements, im Rahmenelement zu vermeiden, kann das Rahmenelement
auch einen teilweise gewölbten Querschnitt
aufweisen. Die einzelnen Kanten können auch abgerundet sein.
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Um
die Elastizität
beziehungsweise die Bruchfestigkeit des Dünnstsubstrats zu vergrößern, kann
das Substrat vorteilhaft zumindest auf einer seiner flächigen Seiten,
beispielsweise der Unterseite, mit einer Polymerbeschichtung versehen
sein. Bevorzugt ist es, dass die Auflageseite des Dünnstsubstrats
auf dem Rahmenelement, das heißt
die Unterseite, mit einer Polymerbeschichtung versehen ist und die
Oberseite prozessiert wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Oberflächenbereich
des Dünnstsubstrats,
der radial innerhalb des Umfangsbereichs liegt, ein zusätzliches
Trägerelement
zur Anlage oder Verbindung mit der Oberfläche (Unterseite) des Dünnstsubstrats
einbringbar. Über
dieses zusätzliche
Trägerelement
können
Querkräfte
abgeleitet werden, welche auf das Dünnstsubstrat beispielsweise
bei einem Trennvorgang, insbesondere einem Sägevorgang, aufgebracht werden.
Das zusätzliche Trägerelement
ist insbesondere mittels eines Klebstoffes oder eines Kitts lösbar mit
dem Dünnstsubstrat
verbindbar. Auch kann das Trägerelement
alternativ oder zusätzlich
durch Unterdruckbeaufschlagung mit dem Dünnstsubstrat verbindbar ausgeführt sein.
Auch das Aufbringen eines Haftmittels zwischen dem Dünnstsubstrat
und dem zusätzlichen Trägerelement
oder die Verbindung mittels elektrostatischer Kraft ist möglich.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Handhabung eines Dünnstsubstrats,
welches erfindungsgemäß eine Dicke
von weniger als 0,3 mm aufweist, umfasst das Vorsehen eines Tragelementes,
welches als Rahmenelement ausgebildet ist und das Auflegen des Dünnstsubstrats
ausschließlich
mit mindestens einem Teilbereich seines Umfangsbereiches derart
biegesteif auf das Rahmenelement, dass eine Durchbiegung des Dünnstsubstrats
im Wesentlichen vermieden wird. Die Prozessierung des Dünnstsubstrats,
beispielsweise in herkömmlichen Anlagen
für dickere
Substrate, kann dann wie folgt ausgeführt werden: Zunächst wird
das Dünnstsubstrat
erfindungsgemäß auf ein
Rahmenelement aufgelegt und mit diesem verbunden. Eine gewisse Vorspannung
des Substrats kann entweder vor dem Verbinden beispielsweise durch
eine entsprechende Zugeinrichtung oder nach dem Verbinden beispielsweise
durch zum Beispiel entsprechende Vorrichtungen an oder im Rahmen
erzeugt werden. Anschließend erfolgt
die Prozessierung des Dünnstsubstrats
auf einer oder beiden Seiten, wobei der Verbund mit dem Dünnstsubstratträger aufrecht
erhalten wird. An dieser Stelle sollen beispielhaft einzelne Prozessschritte erläutert werden,
die anhand des Verbundes zwischen Dünnstsubstrat und Trägerelement
vorteilhaft ausgeführt
werden können.
Der Verbund Dünnstsubstrat/Trägerelement
kann dabei problemlos in sog. Kassetten oder Registern, beispielsweise
zu je 25 Stück,
gelagert und transportiert werden und so eine kostengünstige Batchfertigung
mit automatischen Handlingsrobotern ermöglichen.
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Zur
Beschichtung des Glassubstrates, insbesondere des Dünnstsubstrates
können
Handlingseinrichtungen an Vakuumbeschichtungsanlagen wie z. B. Sputteranlagen
oder Aufdampfanlagen aus einer Kassette die zuvor beschriebenen
Verbunde aus Dünnstsubstrat/Tragelement
sequentiell entladen, in die Beschichtungskammer transportieren
und dort auf Substrathaltern oder tellern ablegen. Nach der Beschichtung
entlädt
derselbe Roboterarm die beschichteten Verbunde aus Dünnstsubstrat
und Tragelement und legt sie der Reihe nach in der Kassette wieder
ab. Dieser Vorgang ist insbesondere bei Schleusenanlagen, in denen
die Vakuumkammer während
dieses Vorgangs nicht belüftet
wird, vorteilhaft anzuwenden. Hier ist es besonders vorteilhaft, wenn
die Substrate durch Handlingsvorrichtungen greifbar sind.
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Nachdem
die Glassubstrate vakuumbeschichtet sind, werden die Verbunde zur
weiteren Beschichtung, beispielsweise mittels Spin coating durch geeignete
Handlingseinrichtungen aus Kassetten entladen und auf einen Drehteller
mit Vakuumansaugung transportiert: Die Vakuumansaugung arbeitet beispielsweise
mit einem Unterdruck von ca. 300 – 400 mbar und greift dabei
nur an der Unterseite des stabilen Trägerelementes an, d. h. der
Verbund wird beim Anlegen von Vakuum festgehalten ohne eine Durchbiegung
des Dünnstsubstrates
zu bewirken. Nach dem Aufdosieren beispielsweise einer bestimmten
Lackmenge, die von der Größe der Substrate
abhängt,
und dem Abschleudern bei einer bestimmten Drehzahl und Zeit verbleibt
eine geschlossene Lackschicht definierter Dicke auf dem Substrat. Ein
abschließender
Trocknungsprozess, wie z. B. Ofentrocknung oder Infrarottrocknung,
ermöglicht dann
die Wieder-Ablage in der Kassette oder die unmittelbare Weiterprozessierung.
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Nachdem
die Verbunde beispielsweise mit einem photoempfindlichen Lack beschichtet
sind, können
sie mittels Lithographietechniken belichtet werden. Lithographieeinrichtungen
wie z. B. Maskaligner arbeiten mit UV-Lichtquellen und Masken (z.
B. aus Quarzglas oder Borosilikatglas), die Chromstrukturen einhalten.
Dabei werden die Chromstrukturen mit Hilfe des UV-Lichtes und der
Maske in den auf den Substraten befindlichen photoempfindlichen Lack,
den so genannten Resist übertragen.
Dafür ist es
bei Maskalignern notwendig, das Substrat mit dem Resist und die
Maske sehr nahe zusammenzubringen. Man spricht hier entweder von
Kontaktlithographie, wenn beispielsweise das Substrat von der Rückseite
her mit leichtem (Luft-)Druck gegen die Maskenoberfläche gedrückt wird,
oder Proximity-Belichtung, wenn beispielsweise ein definierter Abstand von
ca. 25 μm
oder 50 μm
eingestellt wird. Die Proximity Lithographie ist im Allgemeinen
nur möglich, wenn
das Dünnstsubstrat
hinreichend eben gestaltet ist und sich keine Erhöhungen auf
dem Substrat oder dem Trägerelement
befinden. Projektionsbelichtungsanlagen, wie z. B. Waferstepper,
arbeiten ebenfalls mit Masken, jedoch werden hier über sehr
aufwendige Abbildungsoptiken Maskenstrukturen, die sich an bestimmten
Stellen des optischen Strahlenganges befinden, auf die Ebene des
Substrates abgebildet. Auch hier ist es unbedingt notwendig, das Substrat
in einer definierten Ebene zu halten, da die Abbildungsoptik derartiger
Belichtungsanlagen nur eine begrenzte Tiefenschärfe aufweisen und Abweichungen
von der Idealgeometrie zu starken Auflösungsverlusten führen.
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Nachdem
der Belichtungsprozess abgeschlossen ist, kann die belichtete Struktur
durch Nassprozesse, wie z. B. Nassätzen, Waschen, entwickelt werden.
Derartige Prozesse werden in Becken mit flüssigen Medien oder in Sprühbecken,
zum Teil unter Einwirkung von Ultraschall durchgeführt. Ätzmedien
und Reinigungsflüssigkeiten
müssen
leicht zu den wichtigen Stellen der Substrate gelangen und auch
wieder entfernt werden können.
Hier kann mit kompletten, auf die chemischen und thermischen Anforderungen
angepassten Kassetten gearbeitet werden, wobei hier insbesondere
auf die Flüssigkeiten durch
Bewegungen und Strömungen
induzierte Kräfte
geachtet werden muss. Außerdem
bewirken Flüssigkeiten
Adhäsionskräfte zwischen
verschiedenen Oberflächen,
die insbesondere bei Dünnstsubstraten zum
Verkleben/Zerstören
der Substrate führen
können.
Insbesondere der stabile Verbund Dünnstsubstrat/Tragelement kann
die Wirkung der oben genannten Kräfte vermeiden und eine problemlose
Prozessierung von Dünnstsubstraten
in Nassmedien ermöglichen.
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Anschließend kann
ein zusätzliches
Trägerelement
zur Anlage oder Verbindung mit einer der beiden Oberflächen des
Dünnstsubstrates
eingebracht, insbesondere in den mittleren Bereich der im Umfangsbereich
aufliegenden Substratoberfläche.
Das zusätzliche
Trägerelement
wird an der Substratoberfläche
angelegt und mit dieser gegebenenfalls verbunden. Anschließend werden
ein oder mehrere Teilbereiche, insbesondere ausgehend von der dem
zusätzlichen
Trägerelement
entgegengesetzten Substratseite, aus dem Dünnstsubstrat in vorgegebenen Formen
herausgetrennt, was beispielsweise durch Schneiden oder durch Sägen erfolgen
kann. Es ist jedoch auch möglich,
dieses Heraustrennen ausgehend von der Seite vorzusehen, auf welcher
das zusätzliche
Trägerelement
angeordnet ist. Dabei kann das Trägerelement selbst mit einer
oder mehreren Trenneinrichtungen, welche trennend auf das Substrat
einwirken, versehen sein.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher beschrieben
werden.
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Es
zeigen:
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1a eine Draufsicht eines
ersten Ausführungsbeispieles
mit einem über
dem gesamten Dünnstsubstratumfang
angeordneten Rahmenelement;
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1b – 1k Schnitt
A-A von 1a mit verschiedenartig
gestalteten Querschnitten des Rahmenelementes;
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2a eine Draufsicht eines
zweiten Ausführungsbeispieles
mit zwei an gegenüberliegenden Seiten
des Dünnstsubstrates
angeordneten Rahmenelementen;
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2b – 2c Schnitt
A-A von 2a ohne Unterstützungseinrichtung
(2b) und mit Unterstützungseinrichtung
(2c);
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2d Detailansicht der Unterstützungseinrichtung
gemäß 2c;
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3a und 3b eine zweite Ausgestaltung eines Dünnstsubstratträgers mit
einem Tragelement als Rahmenelement, das stapelbar ausgeführt ist.
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In
der in den 1a – k gezeigten
Ausführung
ist ein Dünnstsubstrat 1 mit
seinem gesamten Umfangsbereich 1.1 auf einen Auflagebereich 2.1 eines
ringförmigen
Rahmenelements 2 mit rechteckigem Umfang aufgelegt.
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Die 1a zeigt eine Draufsicht
von oben auf das Dünnstsubstrat 1 und
das Rahmenelement 2, die 1b bis 1k zeigen einen Schnitt entlang
der Linie A-A in 1a und mögliche Ausführungsformen der Auflage/Verbindung
zwischen Dünnstsubstrat 1 und
Rahmenelement 2 mit verschiedenartig gestalteten Querschnitten
des Rahmenelements 2. Zusätzlich ist in der 1a ein Eckbereich des Rahmenelements 2 beziehungsweise
des Dünnstsubstrats 1 vergrößert hervorgehoben,
in welchem die Auflageansicht des Dünnstsubstrats 1 mit
seinem Umfangsbereich 1.1 auf dem Auflagebereich 2.1 des
Rahmenelements 2 nochmals deutlich gezeigt ist.
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Das
gezeigte Ausführungsbeispiel
weist ein Rahmenelement 2 mit Greifeinrichtungen 4 auf,
welche beispielsweise in Form von Bohrungen ausgebildet sind. In
diese Greifeinrichtungen 4 können Greifer einer Prozessierungsanlage
eingreifen, um so den Dünnstsubstratträger, das
heißt
den Verbund aus Dünnstsubstrat 1 und
Rahmenelement 2 in einer herkömmlichen Prozessierungsanlage
zu bewegen und zu bearbeiten. Die Greifeinrichtungen können auch zusätzliche,
in den Rahmen eingebrachte Teile sein wie zum Beispiel Ösen, Nieten
oder Stifte.
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In
der 1b ist eine erste
Ausführungsform eines
Querschnittes des Rahmenelements 2 mit einer stufigen Ausführung gezeigt,
wobei im Rahmenelement 2 genau eine einzige Stufe vorgesehen
ist. In diese Stufe ist das Dünnstsubstrat 1 mit
seinem Umfangsbereich 1.1 frei eingelegt. Dabei ist – wie in der
Figur deutlich ersichtlich – die
Stufenhöhe
größer als
die Stärke
des Dünnstsubstrats,
so dass eine Beschädigung
der Kanten 1.6 des Dünnstsubstrats durch
den Überstand
des Halters beziehungsweise Rahmenelementes vermieden wird. Zudem
ist es dadurch möglich,
verschiedene Rahmenelemente 2 mit eingelegten Dünnstsubstraten 1 aufeinander
zu stapeln. Die Stufenhöhe
kann aber auch kleiner oder gleich der Stärke des Dünnstsubstrats sein, um den Erfordernissen
lithographischer Verfahren, beispielsweise der Kontaktlithographie,
gerecht zu werden. Wie in der 1f gezeigt
ist, bietet sich dabei an, das Rahmenelement mit zusätzlichen
Stapeleinrichtungen 11 zu versehen, hier in Form einer
Nut und einer entsprechenden Feder, welche ineinander eingreifbar
sind. In der 1f ist
dabei zusätzlich
das Dünnstsubstrat 1 in
der einzigen Stufe mit dem Rahmenelement 2 mittels eines
Klebstoffes 10 verklebt. Auch andere Ausführungsformen
mit Stufen sind für den
Fachmann möglich.
Ein Beispiel hierfür
ist in 1e gezeigt. Das
Rahmenelement 2 besitzt einen ersten Teil 2.1 und
einen zweiten Teil 2.2 sowie eine Stufe 2.3 zwischen
erstem (2.1) und zweitem Teil (2.2), die zum Stapeln
der Rahmenelemente genutzt werden kann. Ein solches zweites Rahmenelement ist
in 1e mit 2.4 bezeichnet.
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Die 1c zeigt beispielsweise
ein Rahmenelement 2 mit einem rechteckigen Querschnitt. Dabei
ist das Dünnstsubstrat 1 auf
das Rahmenelement 2 mit seinem Umfangsbereich mittels eines Klebstoffes 10 aufgeklebt.
Auf das Rahmenelement 2 ist eine Versteifung 6 von
oben außerhalb
des Umfangsbereiches des Dünnstsubstrats 1 aufgebracht. Die
Versteifung 6 weist ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt
auf. Sie dient einerseits der Versteifung des Rahmenelements 2 und
zugleich dem Kantenschutz der Kanten 1.6 des Dünnstsubstrats 1.
Daher ist sie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem höheren Querschnitt
ausgebildet als die Dicke des Dünnstsubstrats 1.
Insbesondere kann der höherer
Querschnitt größer sein
als die Dicke des Dünnstsubstrats
zusammen mit dem Klebstoff 10, wie in der 1c gezeigt ist. Die Versteifung 6 kann
auch einen zum Beispiel halbrunden Querschnitt aufweisen.
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In
der 1d ist der Querschnitt
des Rahmenelements 2 gewölbt ausgeführt. Das Dünnstsubstrat 1 ist
auf einem unteren Bereich des Rahmenelements 2 aufgelegt
und stirnseitig außerhalb
seines Umfangsbereichs mit einem Kantenschutz 5 versehen,
der beispielsweise wiederum ein Klebstoff sein kann, der zugleich
Rahmenelement 2 und Dünnstsubstrat 1 verklebt.
Vorteil der Wölbung
ist ein zusätzlichen
mechanischen Schutz, der nicht nur die Unterkante des Dünnstsubstrats
schützt,
sondern auch die Oberkante.
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Die 1g zeigt ein Rahmenelement 2 mit rechteckigem
Querschnitt, in welches Versteifungen 6 integriert sind.
Das Dünnstsubstrat 1 ist
auf das Rahmenelement 2 aufgelegt und mittels eines Klebstoffes 10 verklebt.
Dabei ist die Klebstoffschicht um die Kanten 1.6 des Dünnstsubstrats 1 ganz
oder teilweise herum geführt
und stellt somit gleichzeitig einen wirkungsvollen Kantenschutz 5 dar.
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1h und 1i stellen Varianten dar, in denen ohne
eine Verwendung eines Klebers durch Auflaminieren unter hoher Temperatur
eine Verbindung zwischen Dünnstsubstrat
und beispielsweise einem polymerartigen Rahmen hergestellt wird.
Da unter Umständen
anschließende
Prozesse unter Vakuumbedingungen durchgeführt werden und eventuell eingeschlossene
Luftblasen problematische Kontaminationen hervorrufen können, ist
die Ausfüllung
des Hohlraums von 1i durch
ein zusätzliches
Material (z.B. Polymermasse, Kunstharz, o.ä.) möglich. Dies ist in 1k gezeigt.
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2a zeigt eine Draufsicht
auf eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
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Als
Substrathalter für
das Dünnstsubstrat fungiert
ein Rahmenelement 2, dass das Dünnstsubstrat in zwei Teilbereichen 2.2, 2.3 auf
hinsichtlich des Umfangendes Dünnstsubstrats 1 entgegengesetzt angeordneten
Seiten unterstützt.
Das Dünnstsubstrat 1 ist
mit entsprechenden Bereichen 1.2, 1.3 seines Umfangsbereiches
mit den Teilbereichen 2.2, 2.3 mittels eines Klebstoffes 10 verklebt.
Dadurch wird eine Bewegung des Dünnstsubstrats 1 gegenüber dem
Rahmenelement 2 in der Flächenebene 3 des Dünnstsubstrats 1 vermieden.
Das Substrat ist somit ähnlich
einer Membran auf dem Rahmenelement 2 fixiert.
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In 2b ist ein Schnitt entlang
der Linie A-A durch das Ausführungsbeispiel
gemäß 2a gezeigt.
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Die
beiden Teilbereiche 2.2, 2.3 sowie das Dünnstsubstrat 1 sind
im Querschnitt gezeigt.
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Zur
zusätzlichen
Festigkeitserhöhung
des Dünnstsubstrats 1 kann
seine flächige
Seite 1.5, das heißt
die in Bezug auf das Rahmenelement innenliegende Seite beziehungsweise
die Oberseite des Dünnstsubstrats,
mit einer Polymerschicht 7 beschichtet sein kann. Die flächige Seite 1.4 des Dünnstsubstrats 1,
das heißt
die in bezug auf das Rahmenelement außenliegende Seite beziehungsweise
die Unterseite, ist vollständig
frei gehalten von jeglicher Überdeckung,
beispielsweise durch das Rahmenelement 2, um so eine uneingeschränkte Prozessierung
zu ermöglichen.
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In
der 2c ist eine zusätzliche
Unterstützung
des Dünnstsubstrates
beispielsweise durch ein Trägerelement 8 gezeigt,
welches flächig
anliegend gegen die Seite 1.5 des Dünnstsubstrats 1 im
inneren Bereich des Rahmenelementes 2 drückt. Diese
Unterstützung
kann zweckmäßig für die abschließende Vereinzelung
von Bauteilen, die aus dem Dünnstsubstrat
hergestellt werden, dienlich sein. Das zusätzliche Trägerelement 8 ist mittels
eines Kitts 9 mit dem Dünnstsubstrat 1 verbunden.
Diese Verbindung kann selbstverständlich auch mittels anderer
geeigneter Maßnahmen,
wie beispielsweise Unterdruckbeaufschlagung, einen so genannten
Vakuum-Chuck oder durch elektrostatische Kraft oder durch Adhäsion hergestellt
werden.
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Das
zusätzliche
Trägerelement 8 dient
der Ableitung von auf das Dünnstsubstrat
wirkenden Querkräften,
das heißt
Kräften
senkrecht zu der Flächenebene 3 des
Dünnstsubstrats.
Selbstverständlich
können
auch Kräfte
innerhalb der Flächenebene 3 des
Dünnstsubstrats
durch eine geeignete Verklebung oder anderweitige Befestigung zwischen
dem zusätzlichen
Trägerelement 8 und
Dünnstsubstrat 1 abgeleitet
werden.
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Die 2d zeigt das zusätzliche
Trägerelement
detaillierter für
den Fall, dass zusätzliche
Querkräfte
auf das Dünnstsubstrat
wirken.
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In
der 2d ist insbesondere
dargestellt, wie aus einem Dünnstsubstrat 1,
das mit einer zusätzlichen
Polymerbeschichtung 7 versehen ist, nach seiner Prozessierung
Teilbereiche aus dem mittleren Bereich des Dünnstsubstrats mittels Sägen herausgetrennt
werden. Anschließend
kann der Kitt 9 oder die anderweitige Verbindung zwischen
zusätzlichem Trägerelement 8 und
dem Substrat 1 durch geeignete Maßnahmen gelöst werden. Hier ist beispielsweise eine
thermische Lösung,
das heißt
eine Lösung,
bei der der Klebstoff beziehungsweise das Kitt 9 durch Temperatur
thermisch zersetzt wird, denkbar oder ein einfaches Lösen des
Kitts in einem Lösungsmittel (zum
Beispiel Ethanol).
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Beim
Heraustrennen der mittleren Bereiche aus dem Dünnstsubstrat 1 können im
Bedarfsfall die mit dem Rahmenelement 2 verklebten Umfangsbereiche 1.2, 1.3 verworfen
werden. Anderenfalls ist es denkbar, auch hier den Klebstoff durch
geeignete Maßnahmen
zu lösen,
um so auch diese Teilbereiche weiter verwenden zu können.
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Das
zusätzliche
Trägerelement 8 kann
insbesondere mit einer Opferschicht 18 auf seiner Oberfläche versehen
sein, in welche beim Heraustrennen aus dem Dünnstsubstrat 1 hineingesägt wird.
Dies ist ebenfalls in 1c gezeigt.
Deutlich zu erkennen die Sägeblätter 20.1, 20.2,
die das Dünnstsubstrat 1,
die Polymerschicht, den Kitt 9 durchtrennen und in die Opferschicht 18 hineinsägen.
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Als
Opferschichten kommen hier jede Art von Kitten, Wachs, Lack, Harze
oder auch Kunststoffbeschichtungen oder Kunststofffolie in Betracht.
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In
den 3a und 3b ist eine weitere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Dabei umfasst das Rahmenelement 2 ein
Tragelement 13 und eine Vielzahl von Halteelementen 12,
die auf dem Trageelement 13 im Bereich des äußeren Umfangs montiert
sind. Ein Dünnstsubstrat 1 ist
auf die Vielzahl von Halteelementen 12 aufgelegt.
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Im
vorliegenden Beispiel sind die Halteelemente 12 tonnenförmig ausgeführt, das
heißt
sie weisen eine Zylinderform auf, deren eine Stirnseite auf dem
Tragelement 13 aufliegt und auf deren anderer Stirnseite
das Dünnstsubstrat 1 aufliegt.
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Aufgrund
dessen, dass die Haltelemente 12 auf der Oberseite des
Tragelementes 13 im äußeren Bereich
desselben angeordnet sind und das Dünnstsubstrat 1 nicht
unmittelbar auf dem Tragelement 13 aufliegt, wird eine
mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Rahmenstruktur
gebildet. Das Tragelement 13 kann dabei – wie dargestellt – rahmenförmig ausgeführt sein
oder beispielsweise auch als vollflächige Platte, ohne dass von
der rahmenförmigen
Auflage des Dünnstsubstrats
abgewichen wird.
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Das
Dünnstsubstrat 1 könnte auf
den Halteelementen durch Kleben oder Laminieren befestigt sein.
Die gezeigte Ausführung
zeigt jedoch eine alternative Ausführung ohne Klebstoff, welche
weitere Vorteile bildet, die nachfolgend erläutert werden.
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Wie
man sieht, werden in der gezeigten Ausführung übereinandergestapelte Dünnstsubstrate
gehalten, wobei die gezeigte Ausführung genau zwei Dünnstsubstrate
umfasst, die parallel zueinander übereinander gehalten werden.
Das untere Dünnstsubstrat 1 ist,
wie vorhergehend beschrieben, auf den Halteelementen 12 aufgelegt,
welche im Umfangsbereich des Tragelementes 13 montiert
sind. Das Dünnstsubstrat 1 liegt
somit mit seiner Unterseite auf den Halteelementen 12 auf.
Auf der Oberseite des Dünnstsubstrats 1 sind
ebenfalls Halteelemente 12 angeordnet, und zwar entgegengesetzt
zu den Halteelementen 12 auf der Unterseite des Dünnstsubstrats 1.
Dabei fluchten die Halteelemente 12 auf der Oberseite mit
den Halteelementen 12 auf der Unterseite. Das Dünnstsubstrat 1 ist
durch Verspannung der unterseitigen und oberseitigen Halteelemente
ortsfest in dem gezeigten Dünnstsubstratträger fixiert.
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Gleiches
gilt für
das gezeigte obere Dünnstsubstrat 1,
welches ebenfalls zwischen Halteelementen 12 verklemmt
ist, welche vorteilhaft fluchtend mit den Halteelementen 12 zur
Verklemmung des unteren Dünnstsubstrats
angeordnet sind. Zwischen denen das obere Dünnstsubstrat einklemmenden
Halteelementen 12 und den das untere Dünnstsubstrat einklemmenden
Halteelementen 12 ist ein Zwischenelement 14 angeordnet,
welches als vollflächige
Platte ausgebildet sein kann oder, wie gezeigt, ebenfalls rahmenförmig. Das
Zwischenelement 14 liegt somit auf den Halteelementen 12 unmittelbar
oberhalb des unteren Dünnstsubstrats 1 auf
und trägt
die Halteelemente 12 unterhalb des oberen Dünnstsubstrats 1. Selbstverständlich ist
es möglich,
die gezeigte abwechselnde Stapelung von Dünnstsubstraten und Zwischenelement
mit zwischenliegenden Halteelementen bis zu einer vorgesehenen Vielzahl
von Zwischenelementen fortzusetzen.
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Nach
oben wird der gezeigte Dünnstsubstratträger von
einem Abschlusselement 15 bedeckt, welches im gezeigten
Ausführungsbeispiel
rahmenförmig
ausgeführt
ist, ebenso aber auch eine vollflächige Plattenform aufweisen
kann. Durch die Verspannung des Abschlusselementes 15 und
des Tragelementes 13 wird die erforderliche Klemmkraft
erzeugt, mittels welcher die Dünnstsubstrate
zwischen den Halteelementen im Umfangsbereich verklemmt sind. Die
Verklemmung erfolgt durch die Klemmvorrichtung 16, welche
vorliegend eine Gewindestange 16.2, die mit einem Kopf
an einem Ende, beispielsweise dem gezeigten Sechskant 16.1,
versehen ist, umfasst. Auf die Gewindestange 16.2 ist eine
Spannmutter 16.3 aufgeschraubt. Wie insbesondere in der 3b ersichtlich ist, sind
das rahmenförmige
Tragelement 13, das Abschlusselement 15 und das
Zwischenelement 14 mittels jeweils einer Klemmvorrichtung 16 in
den vier Ecken miteinander verspannt.
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Zur
Fixierung der Dünnstsubstrate
in Richtung ihrer Flächenebene
sind auf dem Tragelement 13 und dem Zwischenelement 14 Anschlagstifte 17 montiert,
an welchen die Dünnstsubstrate 1 mit
ihrem Umfang anliegen. Selbstverständlich ist es möglich, andere
geeignete Formen von Anschlagelementen vorzusehen, wobei diese beispielsweise
auch an den Halteelementen 12 montiert sein könnten.
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In
den Eckbereichen des Tragelementes 13 beziehungsweise des
Abschlusselementes 15 sind Fixierungseinrichtungen vorgesehen,
welche dazu dienen, den gesamten Dünnstsubstratträger beispielsweise
greifen zu können
oder ortsfest zu fixieren. Die gezeigten Fixierungseinrichtungen 19 sind dabei
als sich radial nach außen
erstreckende Vorsprünge
ausgeführt,
welche an ihrem äußeren Ende mit
einer Nut beziehungsweise einer Aussparung versehen sind.
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Durch
die Auflage der Dünnstsubstrate
auf der Vielzahl von Halteelementen 12 in ihrem Umfangsbereich
wird eine Durchbiegung der Dünnstsubstrate
vollständig
beziehungsweise im wesentlichen vollständig vermieden.
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Das
Tragelement bildet zusammen mit den Halteelementen 12 ein
Rahmenelement 2 aus, welches stabil genug ist, Kräfte entlang
der Außenkanten
des Dünnstsubstratträgers umlaufend
beziehungsweise unterbrochen oder punktuell zu übertragen, so dass das Dünnstsubstrat
in einer stabilen Lage und nahezu ebener Form gelagert wird. Ein
besonders stabiler Halt wird jedoch dann gewährleistet, wenn zusätzlich mindestens
das gezeigte Abschlusselement 15 vorgesehen ist, so dass
wie beschrieben das mindestens eine Dünnstsubstrat zwischen Tragelement 13,
Halteelementen 12 und Abschlusselement 15 entlang
seiner Außenkante
umlaufend, unterbrochen oder punktuell verspannt werden kann. Dabei
kann eine Vielzahl von Zwischenelementen 14 mit zusätzlichen
Halteelementen 12 auf ihren Oberseiten sowie ihren Unterseiten
zwischen das Tragelement 13 und das Abschlusselement 15 geschaltet werden,
um zusätzliche
Dünnstsubstrate übereinander
und parallel zu dem mindestens ersten Dünnstsubstrat zu verklemmen.
Die Verklemmung erfolgt dabei derart, dass mindestens ein Teil der
Dünnstsubstrate
entlang ihres Umfangs eingeklemmt wird, ohne diesen zu zerstören und
bei moderater Krafteinwirkung so zu halten, dass die stabile Lage
beibehalten wird. Mittels beispielsweise der gezeigten Klemmvorrichtung 16 kann
eine vorgegebene steuerbare Kraft auf die Haltestrukturen beziehungsweise das
Tragelement 13, ein oder mehrere Zwischenelemente 14 und
das Abschlusselement 15 mit den dazwischen geschalteten
Halteelementen 12 übertragen
werden, um das gewünschte
eine oder die gewünschte
Vielzahl von Dünnstsubstraten
zu verklemmen. Allgemein sind als Klemmvorrichtungen Vorrichtungen
geeignet, welche Federn, Schrauben oder sonstige Spannhilfen umfassen.
Die Position der Klemmvorrichtungen ist auch nicht auf die Eckbereiche
beschränkt,
sondern solche Klemmvorrichtungen 16 können auch zusätzlich oder
alternativ zwischen den Eckbereichen beispielsweise entlang des Umfangs
der Elemente 13, 14 und 15 vorgesehen sein.
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Die
in den 3a und 3b gezeigte Stapelbarkeit
von Dünnstsubstraten
in einem einzigen Dünnstsubstratträger ist
vorteilhaft, da eine abwechselnde Stapelung von Dünnstsubstraten
und Trägerelementen
in Form von Kassetten leicht zu automatisieren ist und die Batchfertigung
von Substraten ermöglicht
sowie eine Standardisierung von Handlingswerkzeugen wie Greifarmen,
Vakuumsaugungen, Verpackung etc. zulässt.
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Die
leichte Lösbarkeit
des Verbundes wie in den 3a und 3b gezeigt, hat den Vorteil
der leichten Automatisierbarkeit und vermeidet Kleber, Fremdstoffe
und Kontaminationen im Prozess. Auch die Bruchrisiken beim beabsichtigten
oder unbeabsichtigten Lösen
des Verbundes Dünnstsubstrat/Trägerelement
wird verringert.
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Insbesondere
bei der Reinigung hat ein stabiler Verbund Dünnstsubstrat/Trägerelement
in Stapelform wie in 3a und 3b gezeigt den Vorteil, dass
nach Waschprozessen auf Substratoberflächen verbliebenes Wasser oder
andere unpolare Lösungsmittel
wie z.B. Ethanol, Azeton, etc. durch einen Schleuderprozess abgeschleudert
werden können und
nicht auf den Substratoberflächen
antrocknen, wie z.B. bei Infrarottrocknungsprozessen. Durch Verwendung
so genannter Rinser-Dryer, wie aus der Halbleiterfertigung bekannt,
können
Losgrößen von beispielsweise
25 Substraten innerhalb weniger Minuten gespült und getrocknet werden. Dieser
funktioniert bei Dünnstsubstraten
jedoch nur, wenn die Oberflächen
dieser Substrate eben gestaltet/gehalten werden und die Trägerelemente
so gestaltet sind, dass das Abschleudern von Flüssigkeiten ohne das Verbleiben
von Flüssigkeitsresten
in zum Beispiel Sacklöchern
möglich
ist. Ansonsten führen
Unebenheiten/Falten/etc. zu Luftverwirbelungen, zum Zerstören bruchanfälliger Dünnstsubstrate
und zu ungenügenden
Trocknungsergebnissen.
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- 1
- Dünnstsubstrat
- 1.1
- Umfangsbereich
- 1.2,
1.3
- Umfangsbereiche
- 1.4
- flächige Seite
(„außenliegend")
- 1.5
- flächige Seite
(„innenliegend")
- 1.6
- Kante
- 2
- Rahmenelement
- 2.1
- Auflagebereich
- 2.2,
2.3
- Teilbereiche
- 3
- Flächenebene
- 4
- Greifeinrichtung
- 5
- Kantenschutz
- 6
- Versteifung
- 7
- Polymerbeschichtung
- 8
- zusätzliches
Trägerelement
- 9
- Kitt
- 10
- Klebstoff
- 11
- Stapeleinrichtung
- 12
- Halteelement
- 13
- Tragelement
- 14
- Zwischenelement
- 15
- Abschlusselement
- 16
- Klemmvorrichtung
- 16.1
- Sechskant
- 16.2
- Gewindestange
- 16.3
- Spannmutter
- 17
- Anschlagstift
- 18
- Opferschicht
- 19
- Fixiereinrichtung
- 20.1,
20.2
- Sägeblätter