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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abnehmen von einzelnen Wafern von einem Stapel solcher Wafer aus einer verfahrbaren Aufnahmevorrichtung.
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Aus der
DE 10 2007 061 410 A1 ist es bekannt, einen Stapel von Wafern in einer Aufnahmevorrichtung zu lagern, die vertikal verfahren werden kann. Der Stapel befindet sich in einem Flüssigkeitsbad, über dem ein horizontal umlaufendes Abnehmerband läuft, welches mit seinem Untertrum jeweils den am weitesten nach oben gefahrenen Wafer durch Ansaugen greift und von dem Stapel abzieht sowie auf ein Transportband zum Abtransport bewegt. Dabei werden der Stapel bzw. die entsprechende Aufnahmevorrichtung jedoch nur vertikal verfahren.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2009 024 239 A1 eine Vorrichtung bekannt, bei der mehrere Wafer als kleine Stapel in schubladenartige Aufnahmevorrichtungen eingebracht werden. Dann können diese in einen größeren Maschinencarrier eingebracht werden durch Hineinstecken, sodass sie übereinander angeordnet sind. Mittels eines verfahrbaren und dabei vertikal bewegbaren Abnehmerbandes können die einzelnen Wafer dann aus dem Maschinencarrier bzw. den darin angeordneten Aufnahmevorrichtungen entnommen werden und auf eine weiterführende Transportbahn odgl. abgelegt werden.
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Aufgabe und Lösung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine eingangs genannte Vorrichtung zu schaffen, mit der Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und insbesondere eine gute Möglichkeit geschaffen werden kann, aus einzelnen schubladenartigen Aufnahmevorrichtungen Wafer einzeln von einem darin angeordneten Stapel abnehmen zu können.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung 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 die Aufnahmevorrichtung ausgebildet ist zum Beladen mit Wafern und zum Einfahren in ein Flüssigkeitsbad der Vorrichtung auf einer Verfahreinrichtung der Vorrichtung. Des Weiteren weist die Vorrichtung in dem Flüssigkeitsbad eine Hubeinrichtung für die Aufnahmevorrichtung und über dieser Hubeinrichtung wiederum ein horizontal umlaufendes Abnehmerband auf. Dabei reicht die Verfahreinrichtung bis zu der Hubeinrichtung derart, dass die Aufnahmevorrichtung auf die Hubeinrichtung übergeben werden kann bzw. dann von dieser angehoben werden kann. Die Aufnahmevorrichtung ist dabei als an sich bekannte Schublade ausgebildet bzw. ist schubladenartig ausgebildet, und zwar so, dass damit die Wafer in etwa in horizontaler Position, insbesondere aufeinander gestapelt, auf die Hubeinrichtung gefahren werden können. Des Weiteren kann die Aufnahmevorrichtung so ausgebildet sein, dass eine Mehrzahl von Wafern als Stapel direkt aus einem Wasserbad, beispielsweise nach dem Ablösen von einem Carrier nach dem Zersägen eines Siliziumblocks in die einzelnen Wafer, darin hineingeladen werden kann.
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Das Abnehmerband, die Hubeinrichtung und die Aufnahmevorrichtung können so ausgebildet sein, dass das Abnehmerband von oben bis an den obersten Wafer in die Aufnahmevorrichtung eingreifen kann. Dieser kann dann vereinzelt bzw. abgenommen und abtransportiert werden. Dabei bleibt das umlaufende Abnehmerband auf gleicher Höhe bzw. ist unbeweglich angeordnet, wodurch es konstruktiv sehr einfach ausgebildet sein kann. Des Weiteren wird die Aufnahmevorrichtung samt den Wafern darin mittels der Hubeinrichtung angehoben, bis der jeweils oberste Wafer an der Unterseite des umlaufenden Abnehmerbandes anliegt. Dann kann das Abnehmerband diesen und dann nach und nach jeweils einzelne Wafer abnehmen, wobei die Aufnahmevorrichtung mittels der Hubeinrichtung sozusagen nachgefahren wird. So ist es mit der Erfindung möglich, dass die Wafer aus einzelnen schubladenartig ausgebildeten Aufnahmevorrichtungen direkt einer Vereinzelung mittels des Abnehmerbandes zugeführt werden. Die Aufnahmevorrichtungen sollten nicht zu groß sein, sodass das Gewicht der darin aufgestapelten Wafer noch von einer Bedienperson gut angehoben bzw. bewegt werden kann. Beispielsweise können sie so groß sein, dass etwa 200 bis 300 Wafer hineinpassen.
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Eine solche maschinelle Vereinzelung hat nämlich den Vorteil, dass sie unter Umständen schneller als von Hand geht und vor allem die sehr empfindlichen und bruchgefährdeten Wafer dabei schonender behandelt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann insbesondere die Hubeinrichtung so ausgebildet und angesteuert sein, dass sich mindestens ein Teil der Ausnahmevorrichtung, vorzugsweise auch alle darin befindlichen Wafer, zusammen mit der Verfahreinrichtung unterhalb des Oberflächenniveaus des Flüssigkeitsbades befindet während des Abnehmens der Wafer vom Stapel. Durch ein derartiges Ansteuerverfahren für die Hubeinrichtung kann erreicht werden, dass sich der oberste Wafer, der von dem Abnehmerband abgenommen wird, noch im Flüssigkeitsbad befindet. Dadurch kann er leichter vom Stapel der darunter liegenden Wafer gelöst werden. Des Weiteren kann durch das Flüssigkeitsbad eine Ansaugwirkung des Abnahmebandes stark erhöht werden, wenn das Abnehmerband mit einer solchen, dem Fachmann an sich bekannten und in der vorgenannten
DE 10 2007 061 410 A1 beschriebenen Ansaugeinrichtung ausgestattet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Verfahreinrichtung so ausgebildet sein, dass die Aufnahmevorrichtung in beiden Längsrichtungen verfahren bzw. bewegt werden kann. So kann die Aufnahmevorrichtung einerseits herangefahren werden an die Hubeinrichtung zum Entnehmen der Wafer. Andererseits kann sie nach dem Entnehmen des letzten Wafers wieder weggefahren werden, damit eine nächste, mit Wafern beladene Aufnahmevorrichtung herangefahren wird, um darin befindliche Wafer zu entnehmen. In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Verfahreinrichtung so ausgebildet sein, dass die Aufnahmevorrichtung in der Richtung des Heranfahrens im vollen Zustand weiterbewegt wird weg von der Hubeinrichtung und dabei abgesenkt wird bzw. auf ein niedrigeres Höhenniveau gebracht wird. So kann sie seitlich unter dem Abnehmerband herausgefahren und aus dem Flüssigkeitsbad entnommen werden. So können mit weniger Pausen die Aufnahmevorrichtungen schneller an die Hubeinrichtung und somit auch an das Abnehmerband zum Entnehmen der einzelnen Wafer herangeführt werden.
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In einfacher Ausgestaltung der Erfindung ist die Hubeinrichtung ein Hubzylinder, der eine auf ihn gebrachte Aufnahmevorrichtung nach oben hebt bzw. anhebt. Alternativ kann die Hubeinrichtung auch seitlich oder von oben an eine Aufnahmevorrichtung angreifen zum Anheben. Dabei ist es vor allem auch möglich, dass eine Hubeinrichtung seitlich an der Verfahreinrichtung vorbei angreift zum Anheben einer Aufnahmevorrichtung. Dadurch kann erreicht werden, dass eine geleerte Aufnahmevorrichtung abgesenkt wird zum Wegtransport und im gleichen Moment schon eine volle Aufnahmevorrichtung herangeführt wird. Auch dadurch können Pausenzeiten verkürzt oder vermieden werden.
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Wie zuvor angesprochen worden ist, ist das Abnehmerband vorteilhaft ein Vakuumband bzw. ein sogenanntes Saugband. Es greift mit seinem Untertrum die Oberseite des obersten Wafers in der Aufnahmevorrichtung und kann diesen abnehmen und abtransportieren. Dann kann es einen vereinzelnden Wafer auf eine weitere Transporteinrichtung bringen, die den Wafer letztlich aus dem Flüssigkeitsbad herausführt zu einer weiteren Bearbeitung. Diese weitere Transporteinrichtung kann wiederum ein Band, eine Rollenbahn oder auch ein Greifer odgl. sein.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung befindet sich kurz hinter der Hubeinrichtung in Bewegungsrichtung des Abnehmerbandes eine sogenannte Abstreifeinrichtung. Mit dieser können an der Unterseite des abgenommenen Wafers anhängende weitere Wafer abgestreift werden, sodass sie möglichst auf dem Stapel in der Aufnahmevorrichtung verbleiben. So kann sichergestellt werden, dass tatsächlich nur ein einziger Wafer am Abnehmerband hängt und abtransportiert werden kann. Eine solche Abstreifeinrichtung kann beispielsweise als Bürste ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann sie auch als Sprühdüse zum Ansprühen einer sich nähernden Vorderkante eines oder mehrerer Wafer mit einem Flüssigkeitsstrahl ausgebildet sein, um alle Wafer außer dem obersten vom Abnehmerband abzutrennen. Vorteilhaft ist eine solche Abstreifeinrichtung direkt hinter bzw. neben der angehobenen Aufnahmevorrichtung vorgesehen. Damit kann erreicht werden, dass zuerst noch anhängende Wafer und dann von dem obersten Wafer abgelöste Wafer wieder auf dem Stapel zurück fallen und dann durch Anheben des Stapels mittels der Hubeinrichtung einzeln entnommen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Niveauregulierung für das Oberflächenniveau des Flüssigkeitsbades vorgesehen sein. Diese kann das Oberflächenniveau stets so halten, dass es bis mindestens knapp an das Untertrum des Abnehmerbandes reicht. Vorteilhaft kann es sogar noch etwas höher reichen, sodass das Untertrum bzw. zumindest die Unterseite stets in dem Flüssigkeitsbad ist. Durch eine derart eingestellte Höhe des Flüssigkeitsbades kann eine stets gleichmäßige Abnahme des obersten Wafers aus der Aufnahmevorrichtung erfolgen.
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Bevorzugt ist die Aufnahmevorrichtung schubladenartig ausgebildet mit einem durchgängigen Boden und zwei gegenüberliegenden Seitenwänden. Diese Seitenwände sollten zueinander beabstandet sein und zwischen sich einen breiten Durchgangsschlitz aufweisen, der quasi mitten durch die Aufnahmevorrichtung geht. Dieser Durchgangsschlitz ist vorteilhaft etwas breiter als das Aufnahmeband, sodass sich diese sozusagen in die Aufnahmevorrichtung hineinsenken kann bzw. die Aufnahmevorrichtung das Abnehmerband seitlich übergreifen kann, damit dieses sämtliche Wafer aus der Aufnahmevorrichtung herausnehmen kann. Die beiden Seitenwände können von dem durchgängigen Boden im wesentlichen rechtwinklig abstehen und aus Festigkeitsgründen kurze seitliche Wandabschnitte aufeinander zu aufweisen. Diese seitlichen Wandabschnitte sollten jedoch nicht zu lange sein, sodass ein ausreichend breiter Durchgangsschlitz für das Abnehmerband bestehen bleibt. Die Wandabschnitte haben vor allem den Sinn, dass die Aufnahmevorrichtung mit Boden und den beiden Seitenwänden stabil ist. Des Weiteren sollte der Durchgangsschlitz schmaler sein als die Breite der Wafer, sodass sie nicht aus der Aufnahmevorrichtung herausrutschen können. An der Außenseite der Aufnahmevorrichtung können Griffe oder sonstige Einrichtungen vorgesehen sein, die ein Handling durch eine Bedienperson oder unter Umständen auch durch eine Maschine erleichtern können.
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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 Unterkombination 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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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht mit einem Flüssigkeitsbad, in dem eine Verfahreinrichtung, zwei Aufnahmevorrichtungen mit Wafern, eine Hubeinrichtung sowie ein Abnehmerband für die Wafer aus der Aufnahmevorrichtung angeordnet sind und
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2 in vergrößerter Darstellung eine Draufsicht auf die Aufnahmevorrichtung samt breitem Durchgangsschlitz für das Abnehmerband.
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Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 dargestellt. Sie dient dazu, einzelne Wafer 13 aus einem Stapel 14 von solchen Wafern, die in einer schubladenartigen Aufnahmevorrichtung 16 angeordnet sind, zu vereinzeln. Die Aufnahmevorrichtung 16 wird zusammen mit 2 näher erläutert.
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In der Draufsicht auf die Aufnahmevorrichtung 16 aus 2 ist zu erkennen, dass diese einen durchgehenden Boden 17 aufweist und links und rechts jeweils eine Seitenwand 18a und 18b. Die Seitenwände 18a und 18b weisen jeweils kurze Seitenwandabschnitte 19a, 19a' und 19b, 19b' auf. Diese stabilisieren die Seitenwände 18a und 18b auf dem Boden 17 und somit die gesamte Aufnahmevorrichtung 16.
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Zwischen den Seitenwandabschnitten 19a und 19b sowie 19a' und 19b' sind breite Durchgangsschlitze 20 gebildet. Diese werden nachfolgend noch näher bezüglich ihrer Funktion beschrieben. Des Weiteren sind an den Seitenwandabschnitten 19a und 19b abragende Griffe 21 in Bügelform vorgesehen, mit denen die Aufnahmevorrichtung 16 samt darin angeordnetem Waferstapel 14 angehoben bzw. bewegt und auch in die Vorrichtung 11 eingebracht werden kann. In eine Aufnahmevorrichtung 16 passen beispielsweise 200 bis 300 übliche Wafer 13.
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Die Vorrichtung 11 gemäß 1 weist eine Wanne 23 mit einem Flüssigkeitsbad 24 darin auf, beispielsweise Wasser. Im linken Bereich ist eine Verfahreinrichtung 26 in Form eines üblichen Förderbandes vorgesehen, die horizontal verläuft und auf welche eine Aufnahmevorrichtung 16 samt Waferstapel 14 darin aufgesetzt ist. Die Verfahreinrichtung 26 kann die Aufnahmevorrichtung 16 entsprechend nach links und nach rechts bewegen.
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An die Verfahreinrichtung 26 schließt rechts eine Hubeinrichtung 28 an. Diese weist beispielsweise einen Hubzylinder 29 und einen Hubtisch 30 auf. Auf dem Hubtisch 30 ist eine weitere Aufnahmevorrichtung 16 mit einem Waferstapel 14 darin angeordnet und wird nach oben gefahren. Die genaue Übergabe von der Verfahreinrichtung 26 an die Hubeinrichtung 28 bzw. den Hubtisch 30 ist hier nicht im Detail dargestellt, für den Fachmann jedoch leicht zu realisieren. Beispielsweise kann der Hubtisch sehr schmal sein und zwischen zwei parallelen Transportbändern als Verfahreinrichtung 26 liegen, sodass diese den Hubtisch 30 übergreifen können und die Aufnahmevorrichtung 16 direkt auf ihm ablegen können. Alternativ kann der Hubtisch 30 in zwei Streifen links und rechts neben der Verfahreinrichtung 26 aufgeteilt sein und dabei immer noch schmaler sein als die Aufnahmevorrichtung 16, sodass diese von der Verfahreinrichtung 26 ebenfalls zwischen den Hubtisch 30 gefahren werden kann. Auch andere mechanische Übergabemittel sind vorstellbar.
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Die Hubeinrichtung 28 hebt die Aufnahmevorrichtung 16 gesteuert so weit an, dass der oberste Wafer 13 an einem Abnehmerband 32 bzw. an dessen Untertrum 33 anliegt. Hier ist eine dem Fachmann an sich bekannte Ansaugeinrichtung 35 vorgesehen mit einem Ansauganschluss 36. In Verbindung mit einem beispielsweise gelochten bzw. perforiertem Abnehmerband 32 kann so der oberste Wafer 13 auf an sich bekannte Art und Weise angesaugt und dabei unter Umständen ein Stück von dem Waferstapel 14 nach oben gehoben werden. Durch das sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehende Abnehmerband 32 kann er dann von dem Waferstapel 14 nach rechts wegbewegt werden. Dieses Ansaugen erfolgt im Flüssigkeitsbad 24, wodurch der Wafer 13, was dem Fachmann ebenfalls bekannt ist, etwas vom Waferstapel 14 aufschwimmen kann für ein leichteres Separieren. Das Flüssigkeitsbad 24 stört jedoch das Ansaugen mittels der Ansaugeinrichtung 35 nicht.
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Etwas rechts neben der Aufnahmevorrichtung 16 auf der Hubeinrichtung 28 befindet sich eine dem Fachmann ebenfalls an sich bekannte Abstreiferbürste 38. Sie reicht bis knapp vor den Waferstapel 14 und bewirkt, dass in diesem Fall das Abnehmerband 32 mit seinem Untertrum 33 zwei Wafer 13 vom Waferstapel 14 abhebt und nach rechts zu transportieren beginnt. Der untere Wafer 13 reibt dabei an der Bürste entlang bzw. wird von dieser von dem oberen Wafer 13 abgestreift. Durch das Ansaugen hängt der obere Wafer 13 relativ fest an dem Untertrum 33, sodass er von der Abstreiferbürste 38 nicht beeinträchtigt wird. Der abgestreifte Wafer 13 fällt dann auf den Stapel 14 zurück und bildet nun den obersten Wafer 13, der dann abgenommen und vereinzelt wird durch Transportieren nach rechts. Die Hubeinrichtung 28 kann dabei entweder kontinuierlich oder stückweise pro abgenommenem Wafer nach oben fahren, unter Umständen auch oszillieren.
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Nicht dargestellt in 1 ist der Weg des Wafers 13 nach dem Abnehmerband 32. Dies spielt aber keine große Rolle, da es für den Fachmann leicht vorstellbar ist, wie dies ausgestaltet sein kann. Beispielsweise kann das Abnehmerband 32 mit weitergeführter Ansaugeinrichtung 35 etwas nach oben umgelenkt werden, um so aus der Wanne 23 mit extra niedrigem Rand knapp oberhalb des Oberflächenniveaus des Flüssigkeitsbads 24 herausfahren zu können. Alternativ kann der Rand hier auch soweit abgesenkt sein, dass zwar etwas Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbad 24 herausläuft, diese aber leicht wieder zurückgeleitet werden kann. Weitere Möglichkeiten sind leicht vorstellbar.
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In der Draufsicht aus 2 ist auch noch zu erkennen, dass die Durchgangsschlitze 20 so breit sind, dass sich das Abnehmerband 32 vollständig sozusagen in die Aufnahmevorrichtung 16 hineinbewegen kann. Somit kann die Aufnahmevorrichtung 16 so weit hoch an das Abnehmerband 32 gefahren werden, bis auch der letzte Wafer 13 von deren Boden 17 angesaugt und abgenommen werden kann.
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Die Seitenwandabschnitte 19a und 19b sowie 19a' und 19b' sollten so breit sein bzw. aufeinanderzu gezogen sein, dass ein Wafer 13 durch den zwischen ihnen gebildeten Durchgangschlitz 20 nicht herausrutschen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007061410 A1 [0002, 0009]
- DE 102009024239 A1 [0003]
