EP1183714A1 - Procede de transfert d'elements et dispositif permettant ledit transfert - Google Patents

Procede de transfert d'elements et dispositif permettant ledit transfert

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Publication number
EP1183714A1
EP1183714A1 EP00938871A EP00938871A EP1183714A1 EP 1183714 A1 EP1183714 A1 EP 1183714A1 EP 00938871 A EP00938871 A EP 00938871A EP 00938871 A EP00938871 A EP 00938871A EP 1183714 A1 EP1183714 A1 EP 1183714A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
handle
chips
receiving surfaces
substrate
pads
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00938871A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Bruel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP1183714A1 publication Critical patent/EP1183714A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0442Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape

Definitions

  • the invention relates to the field of transfer of elements from an emitting substrate to a receiving substrate. It relates to a transfer handle, to a transfer method using the handle according to the invention and to a method of manufacturing multifunction chips using handles according to the invention.
  • the subject of the invention is a device and a method for the collective transfer of elements from an emitting substrate on which they are spaced apart. a first step in a first direction and a second step in a second direction, towards a receiving substrate, the elements being distributed on the receiving substrate with a second step in the first direction and a second step in the second direction.
  • element By element is meant both a wafer, a chip or even a sub-chip, depending on the intended applications.
  • wafer includes any monolayer or multilayer structure capable of comprising functional entities.
  • a wafer may be subdivided into identical or different chips, each chip comprising one or more functional entities which can be grouped into identical or different sub-chips; the sub-chips can be separated.
  • subchips are generally called studs.
  • the invention allows, in particular, the production of chips comprising pads of different functions from chips comprising only single-function pads.
  • the invention allows the transfer of both platelets from an emitting support to a receiving support, the transfer of chips from a wafer onto one or more wafers which may themselves include chips, or even the transfer of sub- chips, a chip on one or more chips.
  • the invention applies in particular to collective hybridization, for example chip on chip.
  • the elements of a substrate known as an emitting substrate, on which the chips or pads are organized in a network of steps di in a first axial direction X, and d 2 in a second axial direction Y are transferred collectively from the substrate emitter towards an intermediate substrate or handle comprising means of bringing together and / or of moving away.
  • the approximation and / or distance means are actuated in the direction X and / or in the direction Y, until the new steps Di in the direction X and D 2 are obtained in the direction Y .
  • the terminal transfer is made to the receiving substrate according to known methods.
  • step Di is carried out for example by a first transfer from the emitting substrate to a first intermediate substrate comprising approximation and / or distance means, then when the approximation or the distance has been carried out for setting step Di, a new transfer is made to the second step D 2 , to a second intermediate substrate comprising means for bringing together and / or moving away.
  • the invention relates to a handle for the transfer of elements arranged in line at a spacing di, or in a matrix network along the spacing di in a first direction X and a spacing d 2 in a second direction Y, the handle being provided with at least as many receiving surfaces as elements to be transferred arranged at a pitch di in the first direction and optionally a step d 2 in the second direction, handle characterized in that it comprises:
  • the handle comprises an extensible membrane and the simple act of tensioning the membrane causes uniform spacing of the elements with respect to each other in the direction or directions of traction of the membrane.
  • the handle includes an elastic membrane so that traction on the membrane allows the deposited elements to be separated. It is also possible using this membrane to bring the elements together uniformly. For that, it is enough to pretend the membrane before depositing the elements then to release the tension to obtain the approach.
  • the receiving surfaces of the elements comprise supports each having an upper surface.
  • the means of removal and / or reconciliation include elastic means connecting at least, in the first direction, two consecutive supports and means for applying traction on external supports, at least in the first direction.
  • the traction means may comprise traction rods integral with each first and last support of a line of supports, movable in translation parallel to the columns.
  • the receiving surfaces are capable of receiving a liquid. They are for example hollow or porous.
  • Such handles can be used in particular to make multifunctional chips from single-function chips. It is assumed, for example, that the pads of a multifunction chip are distributed according to the same step di in a direction along an axis X and according to the same step d 2 along an axis Y.
  • N multifunction chips for example arranged in a matrix according to n 3 columns and n 4 lines, each chip having n x columns and n 2 lines.
  • the two steps of approaching or moving away in the directions X and Y respectively can be carried out successively or simultaneously.
  • FIGS. 2, 3, 4, 5 and 6 illustrate a handle according to the invention and stages of its use for carrying out a transfer elements arranged on a first substrate in a first step towards a second substrate in a second step;
  • FIG. 8 and 9 illustrate a second embodiment of a handle according to the invention
  • FIG. 11 illustrates a second use of the handle and the method according to the invention. It includes parts A and B.
  • Figure 1 illustrates the object of the invention. It is a question of ordering elements such as chips, sub-chips or pads 1 of a wafer which are ordered according to a first network in which a first step between two consecutive chips, (or if it is of pads of a chip, two consecutive pads) is di in a first direction and d 2 in a second direction, as shown in part A of the figure, according to a second pitch D x in the first direction and D 2 in the second direction as shown in part B.
  • the elements to be transferred are materialized by squares which bear the reference 1.
  • the first steps di and d 2 are smaller than the second steps Di and D 2 but the first steps could be larger than the second or one larger and the other smaller.
  • the handle 20 comprises on a support plate 6 an extensible or elastic membrane 4 whose ends are equipped with traction means 5.
  • the support plate 6 can be circular or rectangular. The edges of the plate have a shape without sharp edges, for example rounded, so as not to injure the membrane 4.
  • the traction means 5 may have an annular shape allowing simultaneous traction in all directions or be made up of four parts, two parts arranged symmetrically to provide traction in the X direction and two parts arranged symmetrically to provide traction in the Y direction.
  • FIG. 3 is shown the emitter substrate 2 and the chips 10 of the emitter substrate 2, in the position ready for transfer from the substrate 2 to the extensible or elastic membrane 4 of the handle 20.
  • the chips 10 are transferred from the emitting substrate 2 to the receiving membrane 4, where they are received on the receiving surfaces 7 of the membrane 4, providing between them intermediate surfaces 8.
  • the membrane 4 is then towed, so that it is agra ndie in the direction or directions of traction.
  • the membrane 4 Due to the homogeneity of the membrane 4, it increases uniformly so that the chips 10 are distributed uniformly according to a new pitch D. If the membrane 4 is simply extensible without being elastic the dimension D is necessarily greater than the dimension d, on the other hand if the membrane 4 is elastic, it suffices to pretend it and then to let it contract after the transfer of the chips 10 onto the handle 20 to obtain a pitch D smaller than the initial pitch d. Obviously if the membrane 4 is elastic, it is also possible to obtain a greater pitch than the initial pitch by stretching the membrane 4 as in the case of the simply extensible membrane. When the chips 10 have been set to the desired pitch, they are transferred from the handle 20 to the receiving substrate 3, as shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 represents an enlarged view of the traction means 5 shown diagrammatically in FIGS. 3 to 5.
  • This means is constituted for example by jaws 11, 12 between which the membrane 4 is inserted.
  • a clamping means 13 jaws 11, 12, for example a screw collar allows the jaws 11, 12 to be brought together and tightened on the membrane 4 over the entire width of the membrane. Tightening over the entire width in a direction perpendicular to the direction of traction allows a uniform extension in the direction of traction. For a bidirectional extension another jaw is provided perpendicular to the second direction of traction.
  • FIG. 8 schematically illustrates a second embodiment of a handle 30 according to the invention.
  • the receiving surfaces 7 are individualized and of predetermined size.
  • the receiving surfaces 7 are constituted by the upper surfaces of supports 15.
  • the upper surface 7 of the support is able to contain a liquid, it is for example concave or comprises a porous medium.
  • the supports 15 are formed in a matrix network in lines in the first direction and in columns in the second direction. Each line of supports comprises a first support, a last support and intermediate supports. In the first direction a support is separated from the support immediately following by an intermediate space 19.
  • All the intermediate supports have in the first direction a face which is opposite the face of another support.
  • the first and last supports of each line have a face perpendicular to the first direction which is not opposite another face of a support.
  • each support column comprises a first support, a last support and intermediate supports. In the second direction a support is separated from the support immediately following by an intermediate space 21.
  • All the intermediate supports have, in the second direction, a face which is opposite the face of another support.
  • the first and last supports of each column has a face perpendicular to the second direction which is not opposite another face of a support.
  • the external supports 15 of the handle 30 are mounted connected by traction rods 25, 24, oriented in the first direction, to first traction application means 27, 23 and 26, 22 respectively and by traction rods 35 , 34, oriented in the second direction to second traction application means 32, 36 and 33, 37 respectively.
  • the first traction application means comprise traction bars 22, 23 perpendicular to the first direction placed on either side of all of the receiving surfaces.
  • the pull rods 25, 24 link the external supports of each line to rings 27, 26 respectively slidably mounted on the pull bars 23, 22 respectively.
  • the second traction application means comprise traction bars 32, 33 perpendicular to the second direction placed on either side of the set of receiving surfaces.
  • Rods 35, 34 link the external supports of each column to rings 37, 36 respectively slidably mounted on the draw bars 33, 32 respectively.
  • Figure 9 This figure shows the same handle 30 as that of Figure 8, in which the supports 15 have been spaced from each other. To simplify the representation, the supports have been shown smaller than in FIG. 8 and on a different scale than the other elements.
  • FIG. 10 illustrates a first possible use of a handle 20, 30 according to the invention for hybridize chips 9 of a donor matrix 14 arranged in a step di, d 2 in the first and in the second direction respectively on chips 38 of a receiving matrix 39, arranged in a step Di, D 2 in the first and in the second direction respectively.
  • the chips 9 are transferred to a handle 20 or 30 according to the invention.
  • the handle is not shown in FIG. 10.
  • the receiving surfaces are put in step Di, D 2 in the first and in the second direction respectively.
  • the transfer onto the receiving matrix 39 is then carried out in order to obtain the hybridized matrix 40. It has thus been possible to hybridize AsGa chips of 1 mm * l mm ensuring radiofrequency functions (amplification, frequency change) on silicon chips of 8 mm * 10 mm providing all the logic and analog processing functions for the low and medium frequency radio signal.
  • FIG. 11 Another use of the method and of handles 20, 30 according to the invention is illustrated in FIG. 11.
  • Each biochip 41 is composed of studs 42 that are functionalized.
  • each pad can carry one or a plurality of identical molecules (chemical or bio-chemical), called probes capable of selective hybridization reactions with target molecules brought into contact with the probes. These probes can for example be strands of DNA.
  • part A shows a single-function chip 43 comprising 12 pads 42 distributed in matrix fashion in 3 columns and 4 lines.
  • the studs 42 are assumed to be squares of dimension d. It will be explained below how with twelve of these single-function chips 43, each carrying pads 42 of different functionalities, it is possible to produce twelve multi-function chips 41 distributed matrically according to 3 columns and 4 lines, each chip comprising 6 columns and 2 lines.
  • the pads 42 of the first of the single-function chips 43 are firstly transferred to a handle 20 or 30 according to the invention.
  • the pads 42 are spaced from each other in the first direction by a distance equal to six times the distance d optionally increased by the width of a cutting path 44 provided on the terminal receiving substrate.
  • the pads 42 are also spaced from each other in the second direction by a distance equal to twice the distance d optionally increased by the width of the cutting path 44 provided on the terminal receiving substrate.
  • the pads 42 thus arranged are then transferred to a terminal receiving substrate 45 where they are in the configuration of the pads 42 shown in Figure 11B.
  • the chips 41 can then be cut if necessary along the cutting path 44.
  • each bio chip comprising 225 pads distributed in 15 rows and 15 columns, from 225 single-function matrices each comprising 900 identical pads of 200 * 200 ⁇ m distributed in 30 rows and 30 columns.
  • the spacing to be made at the transfer handle is 3.1 mm in each direction, that is 15 * 200 ⁇ m + 100 ⁇ m for the cutting path.

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Une poignée (20) comporte des surfaces réceptrices (7) et des moyens (4) extensibles ou élastiques en sorte que les surfaces réceptrices (7) peuvent être éloignées ou rapprochées de façon uniforme les unes des autres. La poignée (20) est utilisée pour effectuer des transferts d'éléments tels que des plots (1) ou des puces (1, 10, 9, 42) d'un substrat émetteur (2) vers un substrat récepteur (3) avec modification de pas.

Description

PROCEDE DE TRANSFERT D'ELEMENTS ET DISPOSITIF PERMETTANT LEDIT TRANSFERT
DESCRIPTION
Domaine de l'invention
L'invention se situe dans le domaine du transfert d'éléments d'un substrat émetteur vers un substrat récepteur. Elle est relative à une poignée de transfert, à un procédé de transfert utilisant la poignée selon 1 ' invention et à un procédé de fabrication de puces multifonction utilisant des poignées selon l'invention.
Art antérieur
Il est connu de transférer des puces d'un premier substrat sur un second substrat au moyen de ce qu'il est convenu d'appeler une poignée et qui est en fait un substrat intermédiaire réutilisable ou non. Il est connu également de transférer des puces d'un premier substrat, directement sur des puces d'un second substrat afin de réaliser une hybridation puce à puce entre les puces du premier substrat et les puces du second substrat. Les transferts collectifs se font toujours entre puces aux mêmes pas dans la direction en X et dans la direction en Y respectivement.
Brève description de 1 ' invention
L'invention a pour objet un dispositif et un procédé permettant le transfert collectif d'éléments d'un substrat émetteur sur lequel ils sont espacés avec un premier pas selon une première direction et un second pas selon une seconde direction, vers un substrat récepteur, les éléments étant répartis sur le substrat récepteur avec un second pas dans la première direction et un second pas dans la seconde direction.
On entend par élément aussi bien une plaquette (wafer) , une puce ou encore une sous-puce, en fonction des applications visées.
Le terme plaquette englobe toute structure monocouche ou ulticouches apte à comporter des entités fonctionnelles .
Une plaquette peut-être subdivisée en puces identiques ou différentes, chaque puce comportant une ou plusieurs entités fonctionnelles qui peuvent être regroupées en sous-puces identiques ou différentes ; les sous-puces pouvant être séparées.
Dans les applications biochimiques et chimiques, les sous-puces sont généralement appelées plots . L'invention permet, en particulier, la réalisation de puces comportant des plots de fonctions différentes à partir de puces ne comportant que des plots monofonction. Ainsi, l'invention permet le transfert aussi bien de plaquettes d'un support émetteur vers un support récepteur, le transfert de puces d'une plaquette sur une ou plusieurs plaquettes pouvant elles-mêmes comporter des puces, ou encore le transfert de sous-puces, d'une puce sur une ou plusieurs puces. L'invention s'applique notamment à l'hybridation collective par exemple puce sur puce. Selon l'invention, les éléments d'un substrat dit substrat émetteur, sur lequel les puces ou plots sont organisées suivant un réseau de pas di dans une première direction axiale X, et d2 dans une seconde direction axiale Y sont transférés collectivement du substrat émetteur vers un substrat intermédiaire ou poignée comportant des moyens de rapprochement et/ou d ' éloignement .
Lorsque ce premier transfert est réalisé, on actionne les moyens de rapprochement et/ou d' éloignement dans la direction X et/ou dans la direction Y, jusqu'à obtenir les nouveaux pas Di dans la direction X et D2 dans la direction Y.
Lorsque ce rapprochement et/ou éloignement est réalisé, on effectue le transfert terminal vers le substrat récepteur selon les méthodes connues.
Selon les moyens de rapprochement et/ou d' éloignement employés, il peut arriver que la mise aux pas nouveaux soit effectuée en plusieurs fois et par exemple deux fois ; dans ce cas on effectue la mise au pas Di par exemple par un premier transfert du substrat émetteur vers un premier substrat intermédiaire comportant des moyens de rapprochement et/ou d' éloignement , puis lorsque le rapprochement ou 1 ' éloignement a été effectué pour mise au pas Di, on effectue pour mise au second pas D2, un nouveau transfert vers un second substrat intermédiaire comportant des moyens de rapprochement et/ou d ' éloignement . Ainsi, l'invention est-elle relative à une poignée pour le transfert d'éléments arrangés en ligne selon un espacement di, ou en réseau matriciel selon 1 ' espacement di dans une première direction X et un espacement d2 dans une seconde direction Y, la poignée étant dotée d'au moins autant de surfaces réceptrices que d'éléments à transférer agencées selon un pas di dans la première direction et éventuellement un pas d2 dans la seconde direction, poignée caractérisée en ce qu'elle comporte :
- des moyens de rapprochement et/ou d' éloignement des surfaces réceptrices l'une de l'autre, et apte à mouvoir les surfaces réceptrices pour leur donner un pas variable au moins dans la première direction.
Il est à noter que les directions X et Y sont en général perpendiculaires l'une à l'autre. Cette disposition n'est cependant pas obligatoire. Dans un premier mode de réalisation, la poignée comporte une membrane extensible et le simple fait de tendre la membrane provoque un écartement uniforme des éléments les uns par rapport aux autres dans la ou les directions de traction de la membrane. Dans un mode de réalisation parent de ce premier mode, la poignée comporte une membrane élastique en sorte qu'une traction sur la membrane permet un écartement des éléments déposés. Il est également possible en utilisant cette membrane de rapprocher les éléments de façon uniforme. Pour cela, il suffit de prétendre la membrane avant de déposer les éléments puis de relâcher la tension pour obtenir le rapprochement.
Dans un second mode de réalisation, les surfaces réceptrices des éléments comportent des supports ayant chacun une ' surface supérieure. Les moyens d ' éloignement et/ou de rapprochement comportent des moyens élastiques reliant au moins, dans la première direction, deux supports consécutifs et des moyens d'application de traction sur des supports extérieurs, au moins dans la première direction. Les moyens de traction peuvent comporter des tiges de traction solidaires de chaque premier et dernier supports d'une ligne de supports, mobiles en translation parallèlement aux colonnes.
Ils peuvent comporter en outre des tiges de traction solidaires de chaque premier et dernier supports d'une colonne de supports, mobiles en translation parallèlement aux lignes. Dans une variante de ce mode de réalisation les surfaces réceptrices sont aptes à recevoir un liquide. Elles sont par exemple creusées ou poreuses.
De telles poignées peuvent être utilisées en particulier, pour réaliser des puces multifonctions à partir de puces monofonction. On suppose, par exemple, que les plots d'une puce multifonctions sont répartis suivant le même pas di dans une direction selon un axe X et selon un même pas d2 selon un axe Y.
Si l'on veut faire N puces multifonctions de n = ni n2 plots ayant chacune ni colonnes, donc une dimension ni.di dans la direction X, et n2 lignes donc une dimension n2.d2 dans la direction Y, on procède de la façon suivante. On réalise des puces monofonction ayant un nombre de plots au moins aussi grand que le nombre N de puces multifonctions que l'on veut réaliser. Par exemple, si l'on veut N puces multifonctions ayant chacune n plots, chaque plot ayant une fonction spécifique, on va réaliser n puces monofonction ayant chacune N plots semblables. Les puces monofonction auront par exemple n3 colonnes et n4 lignes avec n3.n4 = N.
On fera ainsi N puces multifonctions par exemple agencées matriciellement selon n3 colonnes et n4 lignes, chaque puce ayant nx colonnes et n2 lignes.
Pour obtenir ces puces multifonctions, on procède de la façon suivante :
- on va tout d'abord transférer les N plots de la première puce monofonction sur une poignée munie de surfaces réceptrices et de moyens de rapprochement et/ou d ' éloignement ;
- on va rapprocher ou éloigner les surfaces réceptrices dans la direction X, de telle sorte que deux colonnes consécutives soient séparées l'une de l'autre d'une distance ni di augmentée éventuellement de la largeur d ' un chemin de découpe C ;
- on va ensuite rapprocher ou éloigner les surfaces réceptrices dans la direction Y pour séparer deux lignes consécutives d'une distance n2 d2 augmentée éventuellement de la largeur d'un chemin de découpe C ;
- on va transférer les N plots sur le substrat final.
Les deux étapes de rapprochement ou d' éloignement dans les directions X et Y respectivement peuvent être réalisées successivement ou simultanément.
On obtient ainsi par exemple les plots du coin supérieur gauche de chaque puce multifonctions. On a n3 colonnes séparées l'une de l'autre de nx.dι + C (C étant la largeur du chemin de découpe) et n4 lignes séparées l'une de l'autre de n2. d2 + C. Il suffit de recommencer les mêmes opérations pour les N-l puces monofonction restantes, l'insertion des plots de rang i (i < ni) dans la direction X et de rang j (j < n2) dans la direction Y se faisant par décalage du substrat de réception de (i-l)dι dans la direction x et (j-l)d2 dans la direction y.
Naturellement si les plots n'ont pas tous la même dimension di dans la direction x mais des dimensions du, di2 .... dim et dans la direction y des dimensions d2ι .... d2--2, alors il conviendra de n ι - l remplacer ni . di par di , ( i-l ) dι par T. dli et de i i n ϋ - 1 remplacer n2 . d2 par ^ d2] et ( j -l ) d2 par ^ d2] . i i
Si l'on utilise la variante de réalisation disposant de surfaces réceptrices capable de recevoir un liquide, et si c'est la même poignée qui est utilisée pour les différents transferts, on pourra prévoir après chaque transfert une étape de nettoyage puis un dépôt collectif sur l'ensemble des surfaces réceptrices d'un milieu liquide spécifique des prochains plots à transférer.
Brève description des dessins
L'invention sera maintenant décrite à l'aide des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 illustre le but de
1 ' invention ;
- les figures 2, 3, 4, 5 et 6, illustrent une poignée selon l'invention et des étapes de son utilisation pour la réalisation d'un transfert d'éléments disposés sur un premier substrat selon un premier pas vers un second substrat selon un second pas ;
- la figure 7 représente un détail de réalisation de la poignée telle que représentée figure
3 ;
- les figures 8 et 9 illustrent un second mode de réalisation d'une poignée selon l'invention ;
- la figure 10 illustre un premier usage de la poignée et du procédé selon l'invention ; et
- la figure 11 illustre un second usage de la poignée et du procédé selon l'invention. Elle comporte les parties A et B.
La figure 1 illustre le but de l'invention. Il s'agit d'ordonner des éléments tels que des puces, sous-puces ou des plots 1 d'une plaquette qui sont ordonnés suivant un premier réseau dans lequel un premier pas entre deux puces consécutives, (ou s'il s'agit de plots d'une puce, deux plots consécutifs) est di dans une première direction et d2 dans une seconde direction, comme représenté en partie A de la figure, selon un second pas Dx dans la première direction et D2 dans la seconde direction comme représenté en partie B. Sur la figure 1, les éléments à transférer sont matérialisés par des carrés qui portent la référence 1. Sur la figure 1 les premiers pas di et d2 sont plus petits que les seconds pas Di et D2 mais les premiers pas pourraient être plus grands que les second ou l'un plus grand et l'autre plus petit. En se référant maintenant à la figure 2 on a représenté en coupe selon un plan perpendiculaire à un substrat 2 et parallèle à un rang, des puces 10 espacées l'une de l'autre d'un pas d. Le substrat 2 est un substrat émetteur à partir duquel les puces 10 vont être transférées, au moyen d'une poignée 20, vers un substrat récepteur 3 représenté sur les figures 5 et 6. Selon le procédé de l'invention les puces vont tout d'abord être transférées vers une poignée 20 représentée en coupe figure 3. La poignée 20 comporte sur un plateau support 6 une membrane extensible ou élastique 4 dont les extrémités sont équipées de moyens de traction 5. Le plateau support 6 peut être de forme circulaire ou rectangulaire. Les bords du plateau présentent une forme sans arêtes vives, par exemple arrondies, de façon à ne pas blesser la membrane 4. Les moyens de traction 5 peuvent avoir une forme annulaire permettant une traction simultanée dans toutes les directions ou être constitués en quatre parties, deux parties disposées symétriquement pour assurer la traction dans la direction X et deux parties disposées symétriquement pour assurer la traction dans la direction Y. Sur la figure 3 on a représenté le substrat émetteur 2 et les puces 10 du substrat émetteur 2, en position prêtes au transfert, du substrat 2 vers la membrane extensible ou élastique 4 de la poignée 20. De façon connue les puces 10 sont transférées du substrat émetteur 2 vers la membrane réceptrice 4, où elles sont accueillies sur des surfaces réceptrices 7 de la membrane 4, ménageant entre elles des surfaces intermédiaires 8. Comme représenté figure 4, la membrane 4 est alors tractée, en sorte qu'elle est agrandie dans la direction ou les directions de traction. Du fait de l'homogénéité de la membrane 4, elle s'agrandit de façon uniforme en sorte que les puces 10 se trouvent réparties de façon uniforme selon un nouveau pas D. Si la membrane 4 est simplement extensible sans être élastique la dimension D est nécessairement plus grande que la dimension d, par contre si la membrane 4 est élastique, il suffit de la prétendre puis de la laisser se contracter après le transfert des puces 10 sur la poignée 20 pour obtenir un pas D plus petit que le pas initial d. Evidemment si la membrane 4 est élastique on peut aussi obtenir un pas plus grand que le pas initial en tendant la membrane 4 comme dans le cas de la membrane simplement extensible. Lorsque les puces 10 ont été mises au pas souhaité elles sont transférées de la poignée 20 vers le substrat récepteur 3 , comme représenté figure 5. Lorsque le transfert est terminé les puces 10 se retrouvent sur le substrat récepteur 3 au pas D souhaité comme représenté figure 6. La figure 7 représente une vue agrandie du moyen de traction 5 représenté schématiquement sur les figures 3 à 5. Ce moyen est constitué par exemple par des mâchoires 11, 12 entre lesquelles vient s'insérer la membrane 4. Un moyen 13 de serrage des mâchoires 11, 12, par exemple un collier à vis permet de rapprocher et de serrer les mâchoires 11, 12 sur la membrane 4 sur toute la largeur de la membrane. Le serrage sur toute la largeur dans une direction perpendiculaire à la direction de traction permet d'avoir une extension uniforme dans la direction de traction. Pour une extension bidirectionnelle une autre mâchoire est prévue perpendiculairement à la seconde direction de traction. Les moyens de traction 5 peuvent aussi avoir une forme annulaire permettant une extension dans différentes directions en exerçant une traction unique. La figure 8 illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation d'une poignée 30 selon l'invention. Selon ce mode les surfaces réceptrices 7 sont individualisées et de taille prédéterminée. Les surfaces réceptrices 7 sont constituées par les surfaces supérieures de supports 15. Dans un mode de réalisation particulier, la surface supérieure 7 du support est apte à contenir un liquide, elle est par exemple concave ou comporte un milieu poreux. Les supports 15 sont constitués en réseau matriciel en lignes selon la première direction et en colonnes selon la seconde direction. Chaque ligne de supports comprend un premier support, un dernier support et des supports intermédiaires. Dans la première direction un support est séparé du support immédiatement suivant par un espace intermédiaire 19. Tous les supports intermédiaires ont dans la première direction une face qui est en regard de la face d'un autre support. Les premiers et derniers supports de chaque ligne ont une face perpendiculaire à la première direction qui n'est pas en regard d'une autre face d'un support. De même chaque colonne de support comprend un premier support, un dernier support et des supports intermédiaires . Dans la seconde direction un support est séparé du support immédiatement suivant par un espace intermédiaire 21. Tous les supports intermédiaires ont, dans la seconde direction, une face qui est en regard de la face d'un autre support. Les premiers et derniers supports de chaque colonne ont une face perpendiculaire à la seconde direction qui n'est pas en regard d'une autre face d'un support. Les supports 15 extérieurs de la poignée 30 sont montés reliés par des tiges de traction 25, 24, axées selon la première direction, à des premiers moyens d'applications de traction 27, 23 et 26, 22 respectivement et par des tiges de traction 35, 34, axées selon la seconde direction à des deuxièmes moyens d'applications de traction 32, 36 et 33, 37 respectivement. Dans chacun des espaces libres 19, 21 entre deux faces en regard de supports consécutifs des ressorts 18, 17 sont reliés aux supports 15 de façon à exercer une force sur le support 15 dans la première, (ressorts 18), et dans la seconde directions, (ressorts 17), respectivement. Les premiers moyens d'applications de traction comportent des barres de traction 22, 23 perpendiculaires à la première direction placées de part et d'autre de l'ensemble des surfaces réceptrices. Les tiges de traction 25, 24, lient les supports extérieurs de chaque ligne à des anneaux 27, 26 respectivement montés coulissants sur les barres de traction 23, 22 respectivement.
De même, les deuxièmes moyens d'applications de traction comportent des barres de traction 32, 33 perpendiculaires a la seconde direction placées de part et d'autre de l'ensemble des surfaces réceptrices. Les tiges 35, 34 lient les supports extérieurs de chaque colonnes à des anneaux 37, 36 respectivement montés coulissants sur les barres de traction 33, 32 respectivement. ' Le fonctionnement de cette poignée 30 est illustré sur la figure 9. Cette figure représente la même poignée 30 que celle de la figure 8, dans laquelle les supports 15 ont été éloignés les uns des autres. Pour simplifier la représentation, les supports ont été représentés plus petits que sur la figure 8 et à une échelle différente que les autres éléments. Lorsqu'une traction F est exercée sur les barres de traction 22, 23 parallèlement à la première direction, les tiges de colonne 34, 35 solidaires des anneaux 36, 37 respectivement coulissent sur les tiges 32, 33 et s'éloignent uniformément l'une de l'autre sous l'action des ressorts 18 insérés dans les espaces 19 inter supports 15. De même si une force de traction F' est appliquée aux barres de traction 32, 33 les tiges de ligne 24, 25 insérée dans les trous traversants 28 des supports 15 coulissent sur les tiges 22, 23 pour s'éloigner uniformément l'une de l'autre, sous l'action des ressorts 17 insérés dans les espaces 21 inter supports 15. Des moyens de blocage non représentés insérés dans les anneaux 27, 37 situés en coin, par exemple des vis de blocage permettent de figer les supports 15 dans une configuration déterminée. Naturellement si l'on veut obtenir un rapprochement de puces ou plot entre le substrat émetteur et le substrat récepteur, il suffira d'éloigner au préalable les supports 15 l'un de l'autre, de débloquer les moyens de blocage, des anneaux de coin, et enfin de manœuvrer les tiges 22, 23, 32, 33 jusqu'au point souhaité. La figure 10 illustre un premier emploi possible d'une poignée 20, 30 selon l'invention pour hybrider des puces 9 d'une matrice donneuse 14 agencées selon un pas di, d2 dans la première et dans la seconde direction respectivement sur des puces 38 d'une matrice réceptrice 39, agencées selon un pas Di, D2 dans la première et dans la seconde direction respectivement. Les puces 9 sont transférées sur une poignée 20 ou 30 selon l'invention. La poignée n'est pas représentée figure 10. Les surfaces réceptrices sont mises au pas Di, D2 dans la première et dans la seconde direction respectivement. Le transfert sur la matrice réceptrice 39 est alors effectué pour obtenir la matrice hybridée 40. On a pu ainsi hybrider des puces AsGa de 1 mm*l mm assurant des fonctions radiofréquence (amplification, changement de fréquence) sur des puces de silicium de 8 mm*10 mm assurant toutes les fonctions de traitement logique et analogique du signal radio basse et moyenne fréquence .
Un autre emploi du procédé et de poignées 20, 30 selon l'invention est illustré figure 11. Il s'agit là de réaliser des bio-puces 41. Chaque bio-puces 41 est composée de plots 42 fonctionnalisés. Par exemple chaque plot peut porter une ou une pluralité de molécules identiques (chimique ou bio chimique) , dites sondes aptes à des réactions sélectives d'hybridation avec des molécules cibles mises en contact avec les sondes. Ces sondes peuvent être par exemple des brins d'ADN. Sur la figure 11, dans un but de simplification de la figure on a représenté en partie A une puce monofonction 43 comportant 12 plots 42 répartis matriciellement selon 3 colonnes et 4 lignes. Dans un but de simplification également les plots 42 sont supposés être des carrés de dimension d. Il va être expliqué ci-après comment avec douze de ces puces monofonction 43 , portant chacune des plots 42 de fonctionnalités différentes, on peut réaliser douze puces multifonctions 41 réparties matriciellement selon 3 colonnes et 4 lignes, chaque puce comportant 6 colonnes et 2 lignes .
Les plots 42 de la première des puces monofonction 43 sont tout d'abord transférés sur une poignée 20 ou 30 selon l'invention. Les plots 42 sont écartés l'un de l'autre dans la première direction d'une distance égale à six fois la distance d augmentée éventuellement de la largeur d'un chemin de découpe 44 prévu sur le substrat récepteur terminal. Les plots 42 sont également écartés l'un de l'autre dans la seconde direction d'une distance égale à deux fois la distance d augmentée éventuellement de la largeur du chemin de découpe 44 prévu sur le substrat récepteur terminal. Les plots 42 ainsi disposés sont ensuite transférés sur un substrat récepteur terminal 45 où ils se trouvent dans la configuration des plots 42 représentés figure 11B. Il suffit de recommencer le transfert et les écartements décrits ci-dessus pour cinq autres matrices monofonction 43 et d'effectuer le transfert sur le substrat récepteur 45 en décalant avant chaque transfert le substrat 45 de la distance d dans la première direction pour obtenir la première ligne de chacune des douze puces multifonctions 41. On recommence ensuite six fois les mêmes opérations avec les six puces 43 monofonction restantes en ayant décalé au préalable le substrat 45 de la distance d dans la seconde direction pour obtenir les douze puces multifonctions terminées comme représenté par la puce 41 disposé dans le coin supérieur gauche du substrat 45. Naturellement il n'est pas obligatoire que les puces 41 comportent un nombre de plots qui soit un multiple entier du nombre de colonnes ou de lignes de la matrice 41 multifonctions. Dans ce cas une ou plusieurs dernières lignes seront incomplètes.
Les puces 41 peuvent être ensuite découpées si nécessaire suivant le chemin de découpe 44.
Comme déjà signalé plus haut on peut si nécessaire, et si l'on utilise la poignée 30 dans sa variante où les surfaces supérieures 7 des supports 15 sont aptes à contenir un liquide, intercaler une étape de nettoyage après l'étape de transfert vers le substrat récepteur. Cette étape de nettoyage peut être suivie d'une étape de dépôt collectif sur l'ensemble des surfaces réceptrices 7, d'un liquide spécifique correspondant à la fonction des plots qui seront déposés immédiatement après.
Avec le procédé décrit ci-dessus on a réalisé par exemple 900 bio puces chacune de taille 3 mm* 3mm chaque bio puce comportant 225 plots répartis en 15 lignes et 15 colonnes, à partir de 225 matrices monofonction comportant chacune 900 plots identiques de 200*200 μm répartis en 30 lignes et 30 colonnes. L' écartement à réaliser au niveau de la poignée de transfert est de 3,1 mm dans chacune des directions, soit 15*200 μm + 100 μm pour le chemin de découpe.

Claims

REVENDICATIONS
1. Poignée (20,30) pour le transfert d'éléments (1) arrangés en ligne selon un pas di, ou en réseau matriciel en lignes et colonnes selon un pas di dans une première direction X et un pas d2 dans une seconde direction Y, la poignée étant dotée d'au moins autant de surfaces réceptrices (7) que d'éléments (1) à transférer, agencées selon un pas di dans la première direction et éventuellement un pas d2 dans la seconde direction, poignée caractérisée en ce qu'elle comporte :
- des moyens (5,4,7,8,17,18,22-27,32-37) de rapprochement et/ou d ' éloignement des surfaces réceptrices (7) l'une de l'autre, et apte à mouvoir les surfaces réceptrices (7) pour leur donner un pas variable au moins dans la première direction.
2. Poignée (20) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d ' éloignement et/ou de rapprochement (4,5) des surfaces réceptrices (7) comportent une membrane (4) extensible au moins dans la première direction.
3. Poignée (20) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (4,5) de rapprochement et/ou d ' éloignement des surfaces réceptrices comportent une membrane élastique (4) au moins dans la première direction, et le moyen de rapprochement (4,5) des surfaces réceptrices (7) étant obtenu par relâchement de la membrane élastique (4) qui a été préalablement tendue. '
4. Poignée (30) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces réceptrices (7) comportent des supports (15) ayant chacun une surface supérieure (7), les moyens d' éloignement et/ou de rapprochement comportent des moyens élastiques (18,17) reliant au moins, dans la première direction, deux supports (15) consécutifs et des moyens d'application de traction (22-27 ; 32-37) sur des supports (15) extérieurs, au moins dans la première direction.
5. Poignée (30) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de traction (22-27 ; 32-37) comportent des tiges (24,25) de traction solidaires de chaque premier et dernier supports (15) d'une ligne de supports (15), mobiles en translation parallèlement aux colonnes.
6. poignée (30) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de traction (22-27 ; 32-37) comportent en outre des tiges (34,35) de traction solidaires de chaque premier et dernier supports (15) d'une colonne de supports (15), mobiles en translation parallèlement aux lignes.
7. Poignée (30) selon l'une des revendications 5 ou 6 , caractérisée en ce que les tiges de traction (24,25 ; 34,35) sont solidaires d'anneaux (26,27 ; 36,37) coulissant dans des barres de traction (32,33 ; 22,23) parallèles à la direction de traction des tiges de traction (24,25 34,35).
8. Poignée (30) selon l'une des revendication 4 à 7, caractérisée en ce que les surfaces réceptrices (7) des supports (15) sont aptes à recevoir un liquide.
9. Procédé de transfert d'éléments (1) arrangés en ligne selon un pas dx dans une première direction ou en réseau matriciel selon un pas di dans la première direction et selon un pas d2 dans une seconde direction, le procédé consistant à transférer tout d'abord les éléments du premier substrat (2) vers une poignée (20,30) comportant au moins autant de surfaces réceptrices (7) que d'éléments (1) à transférer, puis de la poignée vers un second substrat (3), procédé caractérisé en ce que :
- on utilise une poignée dont les surfaces réceptrices (7) sont mobiles les unes par rapport aux autres grâce à des moyens de rapprochement et/ou d' éloignement dans la première et éventuellement dans la seconde direction ;
- on transfère les éléments (1) du premier substrat (2) vers les surfaces réceptrice de la poignée , -
- on éloigne ou on rapproche l'une de l'autre selon la première et éventuellement selon la seconde direction les surfaces réceptrices (7) ;
- on transfère les éléments (1) de la poignée vers le second substrat (3) .
10. Procédé de fabrication de N puces (41) ayant chacune n plots (42) (Pi, P2, .... Pn) de fonctions (Fi, F2, •-•• Fn) , chacune des N puces (41) ayant nx colonnes et n2 lignes (nι.n2=n) à partir de n puces monofonction ayant chacune N plots identiques répartis selon n3 colonnes et n4 lignes (n3.n4=N), les plots étant répartis avec un pas di selon une première direction et un pas d2 selon une deuxième direction, la première puce ayant N plots Px de fonction Fi, et la dernière puce ayant N plots Pn de fonction Fn, procédé caractérisé en ce que : a) on transfère les plots de la première puce monofonction vers une poignée comportant au moins N surfaces réceptrices (1) arrangées de façon matricielle selon n3 colonnes et n4 lignes, les surfaces réceptrices (7,15) étant mobiles les unes par rapport aux autres grâce a des moyens de rapprochement et/ou d ' éloignement ; b) on actionne les moyens de rapprochement et/ou d ' éloignement dans la direction des lignes de façon à espacer les colonnes entres elles d'une distance au moins égale à nx fois le pas di, augmentée éventuellement de la largeur d'un chemin (44) de découpe , - c) on actionne les moyens de rapprochement et/ou d' éloignement dans la direction des colonnes de façon à espacer les lignes entres elles d'une distance au moins égale à n2 fois le pas d2, augmentée éventuellement de la largeur d'un chemin (44) de découpe ; d) on transfère ensuite les plots de la première puce de la poignée vers le substrat de réception des N puces ; e) on recommence (nι-1) fois les opérations a) à d) ci- dessus, avec (nι-1) autres puces monofonction, en déplaçant à chaque fois le substrat de réception dans la direction des lignes d'une distance dx de façon à réaliser les premières lignes des (n3 x n4 = N) puces (41) multifonctions ; f) on recommence (n2-l) fois les opérations a) à e) ci- dessus, avec nι(n2-l) autres puces monofonction, pour les (n-l) autres lignes en déplaçant à chaque fois le substrat de réception (45) dans la direction des colonnes d'une distance d2 de façon à réaliser les (n2-l) autres lignes des (n3 x n4 = N) puces (41) multifonctions ; g) éventuellement, on découpe le substrat de réception selon les chemins (44) de découpe prévus.
11. Procédé de fabrication selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'on utilise une poignée (30) de transfert selon la revendication 8, et en ce que préalablement au transfert des plots de l'une au moins des puces monofonction on effectue un dépôt collectif sur l'ensemble des surfaces réceptrices 7, d'un liquide spécifique correspondant à la fonction des plots qui seront déposés immédiatement après .
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