DE19900671A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Substraten, insbesondere zur Waferherstellung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Substraten, insbesondere zur WaferherstellungInfo
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Abstract
Zur Verbesserung der Vereinzelung von einander anhaftenden, scheibenförmigen Substraten, z. B. sogenannten Wafern, wird vorgeschlagen, zwei bereits getrennte benachbarte Substrate durch eine Bewegung im wesentlichen senkrecht zu ihren einander gegenüberliegenden Flächen zu vereinzeln, wobei gleichzeitig ein Fluidstrom zwischen die gegenüberliegenden Flächen eingebracht wird. Hierdurch läßt sich die Fehlerrate beim Vereinzeln der Substrate erheblich verringern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Vereinzeln von schei
benförmigen Substraten, insbesondere zur Waferherstellung.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung kann zum automatischen
Separieren von Substraten, z. B. sogenannten Wafern verwendet werden.
Solche Substrate werden üblicherweise aus einem blockförmigen, einstückigen
Substratgrundkörper hergestellt, der bei Wafern aus Silizium besteht. Zur Erzeugung
der scheibenförmigen Substrate wird der Substratgrundkörper durch ein Trennverfah
ren, beispielsweise durch ein Sägen mit Hilfe einer Drahtsäge, in einzelne Scheiben
zerlegt. Der Begriff Scheiben wird hier nicht lediglich im Sinne von runden Körpern
verstanden, sondern generell für flache, platte Körper verwendet, deren Weitener
streckung im Vergleich zur Dicke erheblich größer ist. Die Außenkontur in Weitenrich
tung kann nahezu beliebig ausgebildet werden, z. B. rund, viereckig oder polygonal.
Die Herstellung der einzelnen Substrate erfolgt durch das Trennen des an einem Trä
ger angebrachten Substratgrundkörpers in einzelne Substrate, die nach dem Trenn
vorgang gemeinsam aufeinanderfolgend angeordnet über den Träger miteinander
noch verbunden sind. Zur Trennung des Substratgrundkörpers in die einzelnen schei
benförmigen Substrate können beliebige Trennverfahren verwendet werden, bei
spielsweise das bereits oben genannte Sägen. Die über den Träger noch zusammen
hängenden Substrate müssen zur weiteren Verwendung anschließend noch vereinzelt
werden.
Üblicherweise wird während des Trennvorgangs eine Flüssigkeit, die oftmals auch als
"Slurry" bezeichnet wird, verwendet. Diese Flüssigkeit dient unter anderem dazu, die
beim Trennvorgang anfallenden Abraumpartikel, z. B. Späne, abzutransportieren. Die
ses gelingt jedoch in der Praxis nicht vollständig, so daß nach dem Trennen in Zwi
schenräumen zwischen den einzelnen Substraten ein Gemisch aus Flüssigkeit und
Abraumpartikeln verbleibt, daß ein starkes Aneinanderhaften der jeweils einander ge
genüberliegenden Seiten der scheibenförmigen Substrate bewirkt.
Die aneinanderhaftenden Substrate bilden den Ausgangszustand, an den nachfolgend
die Vereinzelung der scheibenförmigen Substrate anschließt.
Aus dem Stand der Technik ist es bereits generell bekannt, die aneinanderhaftenden
Substrate manuell zu vereinzeln. Bei der manuellen Vereinzelung greift eine Bedien
person eine größere Anzahl zusammenhaftender Substrate und trennt diese en bloc
durch manuelles, vorsichtiges Hin- und Herbiegen entlang einer Klebestrecke zwi
schen dem jeweiligen Substrat und dem Träger. Bei diesem Vorgehen besteht die
Gefahr, daß durch örtlich hohe Haltekräfte sogenannte Muschelausbrüche entstehen,
und zwar insbesondere im Bereich der Fixierungsstellen der Substrate an dem Träger.
Übersteigen diese Muschelausbrüche eine gewisse Größe bzw. Anzahl, müssen die
Substrate ausgeschieden werden.
Nach dem Abtrennen eines Stapels von Substraten von dem Träger müssen die an
einanderhaftenden Substrate durch die Bedienperson vereinzelt werden. Dabei dürfen
lediglich die Kanten der Substrate berührt werden, da eine taktile Berührung der
Trennflächen der Substrate durch die Bedienperson zu irreversiblen Beschädigungen
führen kann. Die Vereinzelung erfolgt durch ein vorsichtiges Ergreifen eines Substra
tes und eine Verschiebung des zu vereinzelnden Substrates gegenüber dem unmittel
bar benachbarten Substrat parallel zu den Trennflächen der Substrate, in dem die
Bedienperson das zu vereinzelnde Substrat über die Trennfläche des unmittelbar be
nachbarten Substrates zieht. Solch eine Vorgehensweise bringt eine hohe Bruchrate
sowie häufig Beschädigungen der Substrate an ihren Trennflächen mit sich.
Weiterhin ist aus der DE 197 23 078 A1 ein Verfahren zum automatischen Vereinzeln
von Substraten bekannt. Die Vereinzelung der einzelnen Substrate erfolgt auch hier
wieder, wie bei der manuellen Vereinzelung, durch eine Parallelverschiebung des zu
vereinzelnden Substrates gegenüber dem unmittelbar benachbarten Substrat in deren
gemeinsamer Trennebene. Wie bei dem manuellen Vereinzeln können auch hier
Schädigungen der Trennflächen der Substrate auftreten.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Fehlerrate bei dem
Vereinzeln der Substrate zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Vereinzeln von
scheibenförmigen Substraten, die gemeinsam aufeinanderfolgend an einem Träger
fixiert sind und aus einem zuvor an dem Träger angebrachten Substratgrundkörper
durch Trennen erhalten werden, wobei zwei bereits getrennte, benachbarte Substrate
durch eine Bewegung im wesentlichen senkrecht zu ihren einander gegenüberliegen
den Flächen vereinzelt werden, unter Einführung eines Fluidstromes zwischen diese
gegenüberliegenden Flächen.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß durch eine solche Verfahrensweise, bei der be
nachbarte Trennflächen während des Vereinzelungsvorganges nicht mehr aneinander
gleiten, die Fehlerrate der Substrate erheblich verringert werden kann.
Die vorgenannte Aufgabe wird überdies erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrich
tung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Substraten mit einem Träger zum ge
meinsamen, aufeinanderfolgenden Fixieren mehrerer Substrate, die durch Trennen
aus einem zuvor an dem Träger angebrachten Substratgrundkörper erhalten sind,
einer Vorrichtung zur Zufuhr eines Fluidstromes, dessen Fluidstromrichtung zwischen
gegenüberliegende Flächen des zu vereinzelnden Substrates sowie dessen benach
bartes Substrat gerichtet ist, und mindestens einer Vorrichtung zum Bewegen des zu
vereinzelnden Substrates in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu den gegen
überliegenden Flächen.
Neben der Unterstützung des Trennvorganges werden durch den Fluidstrom auch im
Bereich der Trennflächen vorhandene Abraumpartikel beseitigt. Als Fluid kommen
sowohl Flüssigkeiten als auch Gase, beispielsweise feuchte oder gesättigte Dämpfe in
Frage. Auch können Flüssigkeit-Gasgemische, z. B. zerstäubte Flüssigkeiten, einge
setzt werden. Vorzugsweise werden jedoch Flüssigkeiten verwendet.
Zur Erzielung eines besonders guten Trennverhaltens wird der Fluidstrom in die
Richtung der Trennebene zwischen gegenüberliegenden Flächen der zu vereinzeln
den Substrate gerichtet. Vorzugsweise wird der Fluidstrom im Bereich der Fixie
rungsstelle des zu vereinzelnden Substrats an dem Träger eingebracht, da dort auf
grund der Verbindung der Substrate mit dem Träger die jeweils benachbarten
Substrate nach dem Trennvorgang bereits voneinander getrennt sind, tendenziell je
doch an dem gegenüberliegenden Ende aneinander anhaften.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Fluidstrom derart einge
bracht, daß dieser die Bewegung des zu vereinzelnenden Substrates im wesentlichen
senkrecht zu der gegenüberliegenden Fläche unterstützt, also tendenziell dem Anhaf
ten benachbarter Substrate entgegenwirkt. Unter einer im wesentlichen senkrecht zu
den gegenüberliegenden Flächen erfolgten Bewegung sind sämtliche Bewegungen zu
verstehen, bei denen im Moment der Aufhebung des Anhaftens eine Bewegungskom
ponente in Richtung senkrecht zu den Trennflächen dominiert, was beispielsweise
eine Kippbewegung des zu vereinzelnden Substrates gegenüber dem benachbarten
Substrat mit einschließt. Nicht eingeschlossen ist jedoch eine Bewegung, bei der die
Substrate in der Trennebene mit ihren gegenüberliegenden Flächen gegeneinander
verschoben werden.
Es ist daher vorteilhaft, einen weiteren Fluidstrom, vorzugsweise Flüssigkeitsstrom auf
das zu vereinzelnde Substrat aufzubringen, der eine Richtungskomponente in Rich
tung der Vereinzelungsbewegung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberlie
genden Flächen aufweist. So kann auch das zu vereinzelnde Substrat um seine Fixie
rungsstelle, d. h. den Ort seiner Verbindung mit dem Träger, geschwenkt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vor und/oder bei
der Vereinzelungsbewegung die Fixierungsstelle in Anlage gegen einen Anschlag ge
bracht, und zwar auf der Seite, in deren Richtung das zu vereinzelnde Substrat be
wegt wird. Durch die Relativbewegung zwischen Anschlag und Substrat kann eine
besonders saubere Trennung zwischen letzterem und dem Träger erzielt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vor und/oder bei der Verein
zelungsbewegung ein Sauggreifer die Seite des zu vereinzelnden Substrates ergrei
fen, in deren Richtung das zu vereinzelnde Substrat bewegt wird. Der Sauggreifer
kann an Stelle oder in Ergänzung zu dem zuvor genannten Anschlag verwendet wer
den, um den eigentlichen Abtrennvorgang von dem Träger zu bewirken oder zumin
dest zu unterstützen. Gleichsam kann mittels des Sauggreifers das bereits erfaßte,
vereinzelte Substrat unmittelbar an einen Carrier zum Weitertransport übergeben
werden. Unter dem Carrier wird eine Fördervorrichtung zum kontinuierlichen oder
schrittweisen Weitertransport der Substrate verstanden, sowie alternativ auch ein
Transport oder Lagerbehälter, in dem die vereinzelten Substrate allein oder in Grup
pen abgelegt werden.
Alternativ hierzu kann nach dem vollständigen Abtrennen des zu vereinzelnden
Substrates von dem Träger dieses Substrat durch einen Flüssigkeitsstrom in ein Bad
geleitet werden, von wo es dann dem Weitertransport übergeben wird. In diesem Fall
dient eine geeignet ausgebildete Flüssigkeitsstromfördervorrichtung der Abführung
des vereinzelten Substrates. Prinzipiell kann diese Flüssigkeitsvorrichtung jedoch
auch zusammen mit dem Sauggreifer betrieben werden, wenn letzterer vor allem zur
Bewirkung oder Unterstützung des eigentlichen Ablösevorganges eingesetzt wird.
Vorzugsweise werden zur einfacheren Abfuhr des Fluidstroms und der Abraumpartikel
die Substrate in hängender Anordnung an dem Träger gehandhabt. Dies ist insbeson
dere auch bei der durch einen Flüssigkeitsstrom geführten Abförderung der einzelnen
Substrate vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine
Vorderseite der Substrate mit einem reinigenden Fluidstrom, vorzugsweise Flüssig
keitsstrom, beaufschlagt. Hierdurch werden die an dem jeweils vordersten, zu verein
zelnden Substrat aus dem Trennvorgang verbleibenden Abraumpartikel zuverlässig
entfernt, so daß die Substrate bereits vorgereinigt aus dem Vereinzelungsvorgang
erhalten werden.
Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Träger im
Bereich der Fixierstellen der Substrate mindestens eine Durchgangsöffnung auf, und
die Fluidstromzufuhrvorrichtung ist derart angeordnet, daß deren Fluidstromrichtung
durch die Durchgangsöffnung läuft. Hierdurch wird sichergestellt, daß ein Fluidstrom
stets zwischen das zu vereinzelnde Substrat und das unmittelbar benachbarte
Substrat eingebracht werden kann, selbst dann, wenn diese partiell aneinander anhaf
ten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vereinzelungsvorrichtung wird die Vorrichtung
zum Bewegen des zu vereinzelnden Substrates durch eine weitere Fluidstromzufuhr
vorrichtung gebildet, deren Fluidstromrichtung eine Richtungskomponente in Richtung
senkrecht zu den gegenüberliegenden Flächen aufweist, wodurch neben einem Reini
gungseffekt das Ablösen des zu vereinzelnden Substrates von dem Träger begün
stigt wird, bei ausreichendem Strömungsdruck auch bereits hierdurch die Ablösung
erzielt werden kann.
Zur Erzielung einer besonders sauberen Trennkante an der Fixierstelle des Substra
tes ist ein Anschlag, vorzugsweise in Form eines Stößels oder einer Schneide vorge
sehen, der zur Anlage gegen die Fixierstelle eines vordersten, zu vereinzelnden
Substrates in Anlage bringbar ist, wobei Träger und Substrat einerseits und der An
schlag andererseits relativ zueinander bewegbar angeordnet sind. Die Ablösung kann
durch eine ausreichend hohe Stoßkraft bewirkt werden. Diese kann geringer ausfal
len, wenn die zuvor genannte weitere Fluidstromzufuhrvorrichtung den Ablösevorgang
durch ein geeignetes Druckniveau unterstützt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein gegenüber dem Träger be
wegbarer Sauggreifer vorgesehen, der derart angeordnet und ausgebildet ist, um das
zu vereinzelnde Substrat zu erfassen und an einen anderen Ort zum Weitertransport
zu transferieren. Der Sauggreifer kann sowohl zur Unterstützung als auch zur Bewir
kung der Ablösung des Substrates verwendet werden.
Zum Weitertransport kann alternativ eine Flüssigkeitsstrahlfördervorrichtung vorgese
hen werden, die zum Transportieren eines abgelösten, zu vereinzelnden Substrates
ausgebildet ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Carrier
vorgesehen, auf dem die abgelösten, zu vereinzelnden Substrate ablegbar und weiter
transportierbar sind. Zur besseren Abfuhr der Abraumpartikel und eines zugeführten
Fluides sind die Substrate in hängender Anordnung an dem Träger fixiert.
Vorzugsweise ist überdies eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen, die das jeweils
vorderste Substrat mit einem reinigenden Fluidstrom beaufschlagt, wodurch nach dem
Ablösevorgang die vereinzelten Substrate im vorgereinigten Zustand erhalten werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausfüh
rungsbeispieles dargestellt. Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1A eine räumliche Darstellung eines an einem Träger angebrachten
Substratgrundkörpers,
Fig. 1B einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1A,
Fig. 2 eine Darstellung der Fluidstromzufuhrvorrichtung in Zusammenwirkung
mit dem Substratgrundkörper,
Fig. 3 die Fluidstromzufuhrvorrichtung in Zusammenwirkung mit dem in ein
zelne, scheibenförmige Substrate aufgetrennten Substratgrundkörper,
mit aneinander anhaftenden Substraten,
Fig. 4 die Situation von Fig. 3 nach Aufhebung der Anhaftung des vordersten
Substrates,
Fig. 5 den Ablösevorgang des vordersten Substrates unter Verwendung eines
Anschlages und eines zusätzlichen Fluidstromes,
Fig. 6 einen alternativen Ablösevorgang unter Verwendung eines Sauggreifers
und eines zusätzlichen Fluidstromes, und
Fig. 7 die Reinigung eine Vorderseite des vordersten Substrates.
Zur Herstellung von scheibenförmigen Substraten, wie z. B. sogenannten Wafern, aus
einem Halbleitermaterial, z. B. Silizium oder anderen Materialien, wird ein blockartiger
Substratgrundkörper 1 mittels eines Haftmittels 3 an einem Träger befestigt. Dieser
Träger besteht, wie in Fig. 1A und 1B gezeigt, aus zwei Platten 2 und 4 in geschichte
ter Anordnung.
Zur Trennung des Substratgrundkörpers 1 in einzelne scheibenförmige Substrate 6A,
6B, 6C wird dieser einem Trennverfahren unterworfen, beispielsweise indem der
Block mittels einer Drahtsäge in einzelne Substrate zerschnitten wird. Während des
Trennvorganges werden die einzelnen scheibenförmigen Substrate 6A, 6B, 6C von
einander vollständig getrennt. Gleichfalls wird in die Haftmittelschicht 3 sowie in die
nächstfolgende Platte 2 eingeschnitten. Die letzte Platte 4, über die der Anschluß an
einen Support einer Vorschubvorrichtung erfolgt, bleibt unbearbeitet. Nach dem Auf
trennen des Substratgrundkörpers 1 in einzelne Substrate 6A, 6B, 6C ergibt sich die in
Fig. 3 dargestellte Anordnung, bei der die Substrate noch über den Träger miteinan
der verbunden sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, neigen die freien Enden der Substrate
6A, 6B und 6C dazu, aneinander anzuhaften. Aufgrund der Fixierung der Substrate an
dem Träger bleibt jedoch zumindest im Bereich der Fixierstellen, d. h. der Orte, an de
nen die Substrate über das Haftmittel 3 mit dem Träger verbunden sind, stets ein Zwi
schenraum 13 zwischen zwei benachbarten Substraten vorhanden.
Wie insbesondere in Fig. 1A und 1B zu erkennen ist, sind die beiden Trägerplatten 2
und 4, sowie auch das Haftmittel 3, jeweils mit einer Durchgangsöffnung 12, 11 ver
sehen, die einen Zugang zu den Zwischenräumen 13 durch den Träger hindurch er
möglicht. Nach dem erfolgten Trennvorgang an dem Substratgrundkörper 1 wird der
Träger mit den noch zu vereinzelnden Substraten 6A, 6B, 6C in einer Stellung relativ
zu einer Vorrichtung 5 zur Zufuhr eines Fluidstromes S1 gebracht, so daß diese, die
im folgenden auch als Düse 5 bezeichnet werden wird, ein Fluid in den Zwischenraum
13 zwischen dem vordersten, zu vereinzelnden Substrat 6A und dessen benachbarten
Substrat 6B einbringen kann. Alternativ kann die Düse 5 zu dem Träger oder auch
beide zueinander bewegt werden.
Durch den in den Zwischenraum 13 eingebrachten Fluidstrom werden die aneinan
derhaftenden Enden der hier in hängender Formation an dem Träger angebrachten
Substrate 6B voneinander getrennt. Das hier als Flüssigkeit verwendete Fluid entfernt
überdies an den einander gegenüberliegenden Trennflächen 14A und 14B der be
nachbarten Substrate 6A und 6B anhaftende Abraumpartikel bzw. Späne sowie evtl.
anhaftende Flüssigkeitsreste aus dem vorhergehenden Trennvorgang.
Fig. 4 zeigt einen Zustand, in dem das vorderste, zu vereinzelnde Substrat 6A von
den restlichen Substraten 6B, 6C nach dem Einsprühen von Flüssigkeit durch die Dü
se 5 bereits abgelöst ist. Zur Unterstützung der weiteren Trennung ist eine zusätzliche
Fluidstromzufuhrvorrichtung in Form einer weiteren Düse 7 der erstgenannten Düse 5
gegenüberliegend angeordnet, deren Flüssigkeitsstrom eine Richtungskomponente in
Richtung der Vereinzelungsbewegung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüber
liegenden Flächen 14A und 14B besitzt. Bei ausreichend hohem Strömungsdruck
kann diese zusätzliche Düse 7 dazu verwendet werden, das zu vereinzelnde Substrat
6A um die Fixierstelle zu schwenken, d. h. in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn, um so
dieses Substrat 6A vollständig von dem Träger und somit dem Substratstapel 6B, 6C
zu lösen. Selbstverständlich können neben der Düse 7 weitere Düsen mit einer
gleichartigen Richtungskomponente zur Unterstützung der Ablösebewegung oder
auch allein zur Bewirkung der Ablösebewegung eingesetzt werden.
Zur Erzielung einer besonders sauberen Trennkante wird, wie in Fig. 5 gezeigt, ein
Anschlag 8 verwendet, der zu dem Träger relativ bewegbar ist. Dieser Anschlag 8
kann in Form eines Stößels oder Messers mit einer Schneide ausgebildet werden und
durch eine geeignete Stoßkraft den Ablösevorgang bewirken oder in Zusammenwir
kung mit der Düse 7 bei einem geeigneten Druckniveau vorzeitig einleiten. Wie in Fig.
5 gezeigt, greift der Anschlag 8 entlang des Haftmittels 3, und insbesondere entlang
der Fixierungsstelle des zu vereinzelnden Substrates 6A mit dem Träger an. Die
Trennung kann auch entlang der Trägerplatte 2 erfolgen.
Nach dem vollständigen Abtrennen des zu vereinzelnden Substrates 6A von dem
Träger wird dieses aus seiner hängenden Anordnung befreit und mit Hilfe einer Flüs
sigkeitsstrahlfördervorrichtung in ein Sammelbad geleitet. Die Flüssigkeitsstrahlförder
vorrichtung weist geeignete Düsen zur Definierung eines vorgebbaren Förderweges
auf. Aus diesem Sammelbad werden dann die Substrate einzeln heraustransportiert.
Alternativ zu der in der Fig. 5 gezeigten Vorgehensweise kann an Stelle des Anschla
ges 8 ein Sauggreifer 9 verwendet werden, der an geeigneter Stelle zu dem Träger
positionierbar bewegbar angeordnet ist. Der Sauggreifer besitzt einen Saugkopf 15
mit Saugdüsen 16, die gegen eine Stirnseite 17 des vordersten, zu vereinzelnden
Substrates 6A in Anlage bringbar sind. Der Sauggreifer 9 greift, wie in Fig. 6 gezeigt,
an das noch nicht vollständig abgelöste, zu vereinzelnde Substrat 6A an und bewirkt
zusammen mit der zusätzlichen Düse 7 den eigentlichen Ablösevorgang. Nach dem
Ablösen bleibt das Substrat 6A an dem Saugkopf 15 haften und wird durch eine
Transferbewegung, beispielsweise ein Verschwenken des Sauggreifers 9 an einen
Carrier (nicht dargestellt) übergeben. Dieser Carrier kann eine kontinuierliche oder
schrittweise arbeitende Transportvorrichtung eines Teils einer Produktionslinie einer
Waferherstellung sein. Genauso wird hierunter ein Transport oder Lagerbehälter ver
standen, in dem abgelöste Substrate einzeln oder in Gruppen abgelegt werden.
Es ist auch möglich, den Anschlag 8 der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung bei der in
Fig. 6 dargestellten Vorrichtung zu verwenden, wobei dann dem Sauggreifer im we
sentlichen die Transportfunktion zur Weiterförderung eines abgelösten Substrates 6A
zukommt.
Fig. 7 zeigt eine Düsenanordnung mit zusätzlichen Reinigungsdüsen 10, die sowohl
einen Flüssigkeitsstrom S4 frontal auf die Stirnseite 17 des vordersten Substrates 6A
richten sowie zusätzliche Reinigungsströme S3, die im wesentlichen in Richtung der
Trennebene zwischen zwei benachbarten Substraten ausgerichtet und gegenüber der
eigentlich Fluidzufuhrvorrichtung 5, die dem Lösen der anhaftenden Enden benach
barte Substrate dient, geneigt angeordnet sind. Mit einer solchen Anordnung läßt sich
das zu vereinzelnde Substrat 6A allseitig reinigen, so daß nach dem Vereinzelungs
vorgang ein Substrat 6A im bereits gereinigten Zustand erhalten wird. Der Reini
gungsvorgang kann vor und/oder während des Ablösevorganges ausgeführt werden.
Alternativ zu den in den Figuren dargestellten Anordnungen mit hängenden Substra
ten 6A, 6B, 6C ist es auch möglich, den Substratstapel senkrecht stehend oder in ei
nem zur Senkrechten gekippten Zustand anzuordnen. Im letzteren Fall erfolgt das
Kippen vorzugsweise derart, daß die freien Enden der Substrate 6A, 6B, 6C zur Er
leichterung des Abtransportes des Fluids nach unten gerichtet sind.
Mit der beschriebenen Ausführungsform sowie den aufgezeigten alternativen Ausge
staltungsformen läßt sich die Fehlerrate bei der Herstellung von Substraten, wie z. B.
sogenannten Wafern erheblich verringern.
Claims (23)
1. Verfahren zum Vereinzeln von scheibenförmigen Substraten (6A, 6B, 6C), ins
besondere zur Herstellung von Wafern, die gemeinsam aufeinanderfolgend an einem
Träger (2, 4) fixiert sind und aus einem zuvor an dem Träger (2, 4) angebrachten
Substratgrundkörper durch Trennen erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei bereits getrennte, benachbarte Substrate (6A, 6B) durch eine Bewegung im we
sentlichen senkrecht zu ihren einander gegenüberliegenden Flächen (14A, 14B) ver
einzelt werden, unter Einführung eines Fluidstromes (S1) zwischen diesen gegen
überliegenden Flächen (14A, 14B).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die ge
genüberliegenden Flächen (14A, 14B) ein Flüssigkeitsstrom eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid
strom in die Richtung der Trennebene zwischen die gegenüberliegenden Flächen
(14A, 14B) gerichtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fluidstrom im Bereich der Fixierungsstelle des zu vereinzelnden Substrats (6A) an
dem Träger (2, 4) eingebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fluidstrom (S1) derart eingebracht wird, daß dieser die Bewegung des zu verein
zelnden Substrats (6A) im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberliegenden Flä
chen (14A, 14B) unterstützt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
ein weiterer Fluidstrom (S2), vorzugsweise ein Flüssigkeitsstrom, auf das zu verein
zelnde Substrat (6A) aufgebracht wird, der eine Richtungskomponente in Richtung der
Vereinzelungsbewegung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberliegenden Flä
chen (14A, 14B) aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das zu vereinzelnde Substrat (6A) bei der Bewegung im wesentlichen senkrecht zu
den gegenüberliegenden Flächen (14A, 14B) um seine Fixierungsstelle an dem Träger
(2, 4) geschwenkt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
vor und/oder bei der Vereinzelungsbewegung im wesentlichen senkrecht zu den ge
genüberliegenden Flächen (14A, 14B) die Fixierungsstelle oder das Substrat (6A) ge
gen einen Anschlag (8) in Anlage gebracht wird, und zwar auf der Seite, in deren
Richtung das zu vereinzelnde Substrat (6A) bewegt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Vereinzelungsbewegung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberliegen
den Flächen (14A, 14B) ein Sauggreifer (9) die Seite (17) des zu vereinzelnden
Substrats (6A) ergreift, in dessen Richtung das zu vereinzelnde Substrat bewegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer
(9) das vereinzelte Substrat (6A) an einen Carrier zum Weitertransport übergibt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
nach vollständigem Abtrennen des zu vereinzelnden Substrats (6A) von dem Träger
(2, 4) dieses Substrat (6) durch einen Flüssigkeitsstrom in ein Bad geleitet wird, von
wo es dann dem Weitertransport übergeben wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Substrate (6A, 6B, 6C) in hängender Anordnung an dem Träger (2, 4) gehandhabt
werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorderseite (17) der Substrate (6A, 6B, 6C) mit einem reinigenden Fluidstrom,
vorzugsweise einem Flüssigkeitsstrom beaufschlagt wird.
14. Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Substraten (6A, 6B, 6C), ins
besondere zur Herstellung von Wafern, mit:
einem Träger (2, 4) zum gemeinsamen, aufeinanderfolgenden Fixieren mehre rer Substrate (6A, 6B, 6C), die durch Trennen aus einem zuvor an dem Träger ange brachten Substratgrundkörper (1) erhalten sind,
einer Vorrichtung (5) zur Zufuhr eines Fluidstroms (S1), deren Fluidstromrich tung zwischen gegenüberliegende Flächen (14A, 14B) des zu vereinzelnden Substrats (6A) sowie dessen benachbartes Substrat (6B) gerichtet ist, und
mindestens einer Vorrichtung (5, 7, 8, 9) zum Bewegen des zu vereinzelnden Substrates (6A) in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberliegen den Flächen (14A, 14B).
einem Träger (2, 4) zum gemeinsamen, aufeinanderfolgenden Fixieren mehre rer Substrate (6A, 6B, 6C), die durch Trennen aus einem zuvor an dem Träger ange brachten Substratgrundkörper (1) erhalten sind,
einer Vorrichtung (5) zur Zufuhr eines Fluidstroms (S1), deren Fluidstromrich tung zwischen gegenüberliegende Flächen (14A, 14B) des zu vereinzelnden Substrats (6A) sowie dessen benachbartes Substrat (6B) gerichtet ist, und
mindestens einer Vorrichtung (5, 7, 8, 9) zum Bewegen des zu vereinzelnden Substrates (6A) in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberliegen den Flächen (14A, 14B).
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidstrom
zufuhrvorrichtung (5) einen Flüssigkeitsstrom bereitstellt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger (2, 4) im Bereich von Fixierstellen der Substrate (6A, 6B, 6C) an demselben
mindestens eine Durchgangsöffnung (11, 12) aufweist und die Fluidstromzufuhrvorrich
tung (5) derart angeordnet ist, daß in der Stellung zum Abtrennen des zu vereinzeln
den Substrates deren Fluidstromrichtung durch die Durchgangsöffnung (11, 12) ver
läuft.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Bewegen des zu vereinzelnden Substrates (6A) durch eine
weitere Fluidstromzufuhrvorrichtung (7) gebildet wird, deren Fluidstromrichtung eine
Richtungskomponente in Richtung senkrecht zu den gegenüberliegenden Flächen
(14A, 14B) aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Anschlag (8), vorzugsweise in Form eines Stößels oder einer Schneide vor
gesehen ist zur Anlage gegen die Fixierstelle eines vordersten, zu vereinzelnden
Substrates (6A), wobei der Träger (2, 4) und die Substrate (6A, 6B, 6C) einerseits und
der Anschlag (8) anderseits relativ zueinander bewegbar angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß ein gegenüber dem Träger (2, 4) bewegbarer Sauggreifer (9) vorgesehen ist, der
derart angeordnet ist und ausgebildet ist, um das zu vereinzelnde Substrat (6A) zu
erfassen und an einen anderen Ort zum Weitertransport zu transferieren.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Flüssigkeitsstrahlfördervorrichtung vorgesehen ist, die zum Transportieren
eines abgelösten, vereinzelten Substrates (6A) mittels eines Flüssigkeitsstroms aus
gebildet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Carrier vorgesehen ist, auf dem die abgelösten, zu vereinzelnden Substrate
(6A, 6B, 6C) ablegbar und weitertransportierbar sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Substrate (6A, 6B, 6C) in hängender Anordnung an dem Träger (2, 4) fixiert
sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen ist, die das jeweils vorderste Substrat
(6A) mit einem reinigenden Fluidstrom beaufschlagt.
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