KR101440414B1

KR101440414B1 - 기판을 분리하고 이송하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101440414B1
Application number: KR1020110086495A
Authority: KR
Inventors: 지그프리드 렌; 롤란드 데찬트-바그너
Original assignee: 레나 게엠베하
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2014-11-04
Also published as: JP2012060130A; KR20120028807A; TW201232692A; EP2428987A1; EP2428987B1; DE102010045098A1; US20120076633A1; CN102431815A

Abstract

본 발명은 예를 들면 태양 웨이퍼 등의 디스크 형상 기판(3)의 분리, 전향 및 이송에 관한 것이다.
액체 내에서 기판 스택(5) 형태로 이송 방향으로 순차적으로 잇따라서 직립 배열된 디스크 형상 기판들(3)의 분리, 전향 및 이송 장치(1)는 적어도 2개의 이송 벨트들(11, 11")을 구비하고, 스택(5)의 한 전면(12)에서 스택(5)의 전면(12)과 평행하게 배열된 이송 스팬(10)을 구비한 수직형 벨트 컨베이어(9)를 포함하고, 벨트 컨베이어(9)는 스택(5) 개개의 최전방 기판(3)이 적어도 제1이송 벨트(11)에 흡입될 수 있도록 하는 진공 기구(16)를 구비하고, 수직형 벨트 컨베이어(9)의 적어도 2개의 이송 벨트(11, 11")는 인접 영역에서 서로 동일 평면상에 배열된다.

Description

기판을 분리하고 이송하는 장치 및 방법{Apparatus and method for the separating and transporting of substrate}

본 발명은 DE 10 2006 011 870 B4에 개시된 기술을 더 개량한 것으로서, 디스크 형상 및 파손되기 쉬운 기판들을 분리하고 이송하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 기판 스택(stack)에 구비된 기판들을 분리하고 이송하는 방법에 관한 것이다.

"기판"은 디스크 또는 판 형상이고, 일반적으로 직사각형이다. 기판들은 절단 공정(sawing process)을 거쳐야 하는 기판 블록으로부터 얻어진다. 기판들은 실질적으로 일직선인 연속적인 엣지들을 갖고, 모서리들은 직사각형, 원형, 또는 경사진 형태일 수 있다.

"기판 스택(substrate stack)"은 서로 적층되거나 나란히 또는 일렬로 배열된 복수의 기판들을 의미한다. 본 발명에 따르면, 기판 표면들이 수평인 스택은 하나의 기판이 다른 기판 위에 놓여 있는 기판들의 "레잉(laying)" 스택이라 불리고; 기판 표면들이 수직인 경우, 이것은 나란히 서있는 기판들의 "스탠딩(standing)" 스택에 해당한다. 각각의 기판들은 미리 유지 수단으로부터 분리되어 있고(이것은 절단 공정을 위해 필요하다), 서로 적층되어 있지 않고 독립되어 있다. 그러나, 의도하지 않게 종종 각각의 기판들은 앞선 절단 공정으로 인해 그 공통의 면이 여전히 붙어 있다. 추가 공정을 위해, 일반적으로 심하게 적층되어 있는 기판들을 분리할 필요가 있다. 이것은 수직으로 위치된 기판 스택의 단부에 제공된 기판이 장치를 통해 기판 스택으로부터 이동되고, 추가적인 처리 공정으로 이송되어야 한다는 것을 의미한다.

기판 스택 내의 기판들의 "스택 방향(stack direction)"은 분리될 기판의 위치에 의해 결정된다. 각각의 기판들은 그 표면들이 서로 인접한 상태로 실질적으로 서 있도록 방향 지어진다. 기판 표면들이 정확히 그리고 완전히 인접하게 방향 지어진 특수한 경우에, 스택 방향은 정상적인 기판(들)의 표면 방향과 정확하게 일치하고, 정방향은 분리될 다음 기판이 취출되는 스택의 단부를 향한다. 기판이 이송 기구 내에 배열된 "스탠딩" 기판 스택의 우측에 위치된 경우, 스택 방향은 따라서 화살표 방향의 우측을 향한다.

스택의 "이송 방향(feed direction)" 및 "수송 방향(transport direction)"은 실질적으로 스택 방향에 해당한다.

"스택 시작(stack start)" 및 "스택의 전면(front side of the stack)"은 분리될 다음 기판이 위치되는 기판 스택의 단부를 의미한다. 즉, 상기 단부는 이송 방향을 향한다. 그러나, 일반적으로 상기 단부가 "스택 단부(stack end)"라 불리는 경우, 이것이 스택 시작 또는 스택의 반대편 단부를 의미하는 것인지 불분명하다.

실질적으로 직각이거나 수직으로 위치된 기판 스택들은 각 기판의 하나의 엣지가 "이송 기구(carrier device)"에 지지된 상태로 이송 기구에 구비된다. 이송 기구는 예를 들면 유지 플레이트 상에 절단되지 않은 초기의 기판들을 고정하기 위해 종종 사용되는 접착제를 절단 및/또는 제거한 후에 기판 스택을 픽업하고, 기판 스택을 분리가 이루어지는 해체 기구로 이송한다. 이송 기구는 바람직하게는 기판 스택 전체, 즉 실질적으로 나란히 또는 일렬로 인접하게 서 있는 각각의 기판들을 각각 차지하도록 설계된다.

특히, 기판들로 채워진 이송 기구의 이송을 간소화하기 위해, 바람직하게는 이송 기구는 측방향으로 배열되고 서로 평행하며 이송 방향으로 배열된 2개의 브러시 스트립(brush strips)을 구비할 수 있고, 선택적으로 각자 제거되기 전까지, 기판들은 2개의 브러시 스트립을 통해 스택 내부의 제 위치에 유지될 수 있다. 따라서, 스트립들은 이송 기구가 쉽게 장착될 수 있고 기판들이 원한다면 각자 제거되기 전까지 제 위치에 견고하게 유지될 수 있도록 적당한 힌지 또는 회전 수단에 의해 이송 기구와 연결된다. 브러시 스트립들의 힌지 또는 회전 능력으로 인해, 유지 기능은 필요한 만큼 이용될 수 있다.

본 발명에 따르면, "접착(adhesion)"은 두 표면들 사이에 작용하고 이 두 표면들의 접근으로부터 서로에게 발휘되는 힘들을 의미한다. 본 발명에 따라 기술된 접착력들은 유체 내에서 발생되기 때문에, 두 표면 사이에 위치된 유체의 체적이 감소될 필요가 있고, 일반적으로 접착은 이동 및/또는 흡입에 의한 추출에 의해 달성될 수 있다. 가능한 한 부드럽게 기판들을 다루기 위한 본 발명의 목적에 부합되도록, 체적 감소는 표면들 사이에 남아있는 유체 또는 액체 막 정도의 크기로만 일어난다.

"해체 또는 분리 기구(unloading or separation device)"는 기판을 기판 스택으로부터 제거 또는 분리하고, 기판을 이송하는 역할을 한다. 여기서, 기판 스택의 일단에 위치된 기판은 흡입 기구들을 통해 해체 또는 분리 기구에 의해 픽업되어, 기판 스택으로부터 분리되어 따로 떨어지며, 이후의 처리 또는 이송 공정으로 이송된다. 해체 기구는 기판 스택으로부터 분리될 기판을 전위(轉位)시키는 역할을 하고, 이에 따라 "해체" 또는 "분리"는 각각 실질적으로 수직방향으로 이루어진다.

즉, 분리될 기판은 기판의 평면 연장 방향으로 있는 다음 기판에 대해 이동함으로써, 상방으로 바람직하게는 이송 기구의 평면과 대략 직각으로 이동 또는 제거되어, 바람직하게는 두 기판들 사이에는 전단력만이 발생한다.

해체 방향에 따라, 분리될 기판에 서로 다른 크기의 서로 다른 힘들이 작용하고 기판들은 여전히 스택 내에 위치되어, 이 힘들은 특히 막 해체된 기판 뒤의 기판에 작용한다.

기판 스택의 분리를 위해 스택은 이송 기구와 함께 유체 내에 배열되므로, 이것은 실질적으로 유체 매질로 이해되어야 한다. 유체 내에, 일측면이나 측면들 및/또는 하부 또는 상부로부터 각각 기판 스택을 향해 유체를 보내는 "흐름 기구들(flow devices)"이 설치된다. 이것은 기판 스택을 향하는 흐름이 얻어지도록 일어나고, 그 결과 각 기판들의 "펼침(fanning)"이 이루어지고 기판들이 서로 일정 간격을 유지하게 된다. 이것은 각 기판들 사이에 유체로 채워지고, 유체 댐핑 쿠션의 기능을 수행할 수 있는 공간이 생긴다는 것을 의미한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 펼침은 부가적인 적당한 수단, 예를 들면 특히 펼침 영역에 위치되는 초음파 변환기를 통해 뒷받침될 수 있다. 이것은 서로 접촉하는 기판들 사이의 접착력이 매우 강한 경우에 특히 바람직하고, 그렇지 않은 경우에는 유체의 진입이 매우 느리게만 일어난다.

WO 01/28745 A1은 디스크 형상의 기판들을 분리하는 방법들 및 장치들을 개시하고, 분리는 건식으로, 즉 액체 욕조 외부에서 이루어진다. 기판들의 가습은 노즐들에 의해서만 이루어질 수 있다. 로봇 형태의 장치는 흡입 기구들(예를 들면 진공 펌프에 의한 진공 가스의 활성화)을 통해 분리될 기판을 잡아서, 기판은 기구의 진동 움직임에 의해 유지 수단으로부터 분리된다. 서로 다른 방향으로의 진동 움직임들이 가능하다. 분리될 기판의 파지는 기판의 표면 위에 배열되고 기구에 고정된 흡입 기구의 도움에 의해 이루어진다. 기판의 방출을 위해, 고압의 특정 가스가 흡입 기구 내에 발생되어 분리된 기판이 기구로부터 다시 제거될 수 있다.

DE 199 00 671 A1은 특히 웨이퍼들과 같은 디스크 형상의 기판들을 분리하는 방법들 및 장치들을 개시한다. 절단 공정 직후에 서로 붙어있고 유지 기구들에 일측(엣지)이 여전히 고정되어 있는 기판들이 양호한 방향의 유체 분출(well-directed fluid jet)에 의해 서로 일정간격을 유지하는 것이 제안되었다. 쐐기 기구(wedge device)는 유지 기구로부터 분리될 기판을 분리하는 역할을 한다. 이와 동시에, 분리된 기판은 흡입 기구들을 구비한 그리퍼 암 형태의 기구에 의해 유지 기구로부터 제거된다.

DE 697 22 071 T2는 기판 블록을 절단하여 얻어진 웨이퍼들을 저장 요소에 위치시키는 장치를 개시한다. 원형 또는 사각형 단면을 갖는 기판들을 파지하고 스탠드 형태의 물체로 기판들을 이송하도록 핸들링 기구들이 제안되었다. 그렇게 함으로써, 복수의 기판들은 동시에 픽업되어 분리된 기판들을 수용하는 배치 영역으로 이송된다.

DE 199 04 834 A1은 얇고, 파손되기 쉬우며 디스크 형상의 단일 기판들을 분리하는 장치를 개시한다. 미리 절단된 기판들을 구비한 기판 블록은 유체로 채워진 탱크 내에 위치된다. 종래 기술과 대조적으로, 유지 기구는 여전히 유지 기구에 고정된 기판들과 함께 수직으로 배열되어, 분리될 기판은 유체 표면과 평행하게 배열된다. 쐐기 기구는 분리될 기판이 유리판으로부터 분리되도록 한다. 기판과 인접하게 배열된 이송 벨트는 분리되어 부유하는 기판들을 이송하는 역할을 한다. 누름 기구는 각 기판의 분리를 위해 유지 기구가 항상 같은 위치에 오도록 하고, 쐐기 기구에 대해 수평으로 이동되도록 한다. 이송 벨트의 타측면에 분리된 기판들을 스탠드에 자동 삽입하기 위한 기구가 구비된다. 분리의 목적은 분리된 디스크 형상의 기판들이 유지 기구로부터 제거되어 소정의 기구들에 삽입되거나 서로의 상부에 직접 그리고 인접하게 위치된 후에 쌓이도록 하는 것이다.

또한 EP 0 762 483 A1은 그 중에서도 평면 기판의 분리가 가능한 장치들을 개시한다. 미리 분리된 기판들은 이송 기구에 제공되고, 이송 기구에서는 기판들의 표면들이 얼마 동안 서로 접촉한다. 분리 및 용기로의 이송을 위해, 기판들은 푸셔(pusher)를 이용하여, 원한다면 롤러들 및/또는 유체 분출에 의해 스택으로부터 이송되고, 기판들은 수평으로, 즉 드러누운 위치로 있어야 한다. 전술한 것에 따르면, 기판들은 기판들이 서로에 대해 "드러누운(lying)" 스택의 형태로 배열된다. 대안적으로, 위 문헌은 전체 파지 및 이송 공정 중에 진공 가스가 제공되어야 하고, 그리퍼와 기판 표면 사이에 유체 막을 보호하지 않은 상태로 기판을 직접 접촉하는, 흡입 그리퍼의 사용에 의한 분리를 개시한다.

그러나, 종래 기술에 따라 각각의 기판들을 가능한 한 부드럽게 분리하는 것은 어렵고, 많은 단점들이 있다.

수동 작업의 생략을 원한다면, 분리를 위한 운동들이 필요하고, 복잡한 기구들이 요구된다. 그러나, 기판들은 매우 손상되기 쉽고 얇기 때문에, 판 형상의 기판들은 일반적인 그리퍼 형태의 시스템으로 즉석에서 파지할 수 없다. 따라서, 매우 정밀하고 민감한 기구들을 제공하는 것이 필요하다.

따라서, 앞에서 언급한 종래 기술은 실질적으로 흡입 기구를 통해 각 기판을 파지하는 장치들을 개시한다. 흡입 기구가 분리될 기판의 평면을 향하여 이동된 직후에, 진공 펌프에 의해 흡입 기구 및 분리될 기판 사이에 진공 가스가 생성되어, 핸들링 기구에 기판을 부착하는 것이 가능하다. 그러나, 너무 큰 감압으로 인해 분리될 기판이 파손될 수 있기 때문에 주의해야 한다.

두 표면들 사이에서 적어도 1 mbar의 진공 또는 감압이 조절되어야하는 이 방법들과 대조적으로, 유체 또는 액체 막에 의한 본 발명에 따른 접착은 0.3 ~ 0.5 bar, 바람직하게는 대략 0.4 bar의 진공 범위보다 훨씬 약한 감압에 의해 이루어진다.

그렇게 함으로써, 각 기판이 접근, 즉 핸들링 기구에 접촉되어야 한다는 사실로부터 또 다른 중요한 점이 발생한다. 기판은 어떤 경우에 기구에 의해 밀려 나갈수 있기 때문에, 정확한 위치 결정이 필요하다. 그러나, 한편으로는 유지 기구의 영역에서 분리될 기판의 위치 결정을 위해 유지 기구의 상대적인 운동이 제공되기 때문에, 정확한 위치 결정이 어렵고, 따라서 스스로 자유도와 대응하는 유지 기구가 제공된다. 그러므로, 분리될 기판의 손상을 야기하는 공차들이 생긴다. 다른 한편으로는, 상기한 운동들이 유체 내에서 일반적으로 발생하여, 기판들은 기구들의 개개의 운동들로부터 초래되고, 특히 기판들을 향하는 유동 압력에 의해 이탈되거나 심지어 파손될 위험을 감수해야 한다.

수동으로 수행되는 분리는 매우 얇고 파손되기 쉬울 뿐만 아니라 디스크 형상인 기판들이 특히 증가된 접착력에 의해 파손될 위험을 안고 있다.

본 발명의 개량에 기초가 되는 DE 10 2006 011 870 B4의 분리 장치는 분리될 기판들을 구비한 스택이 배열되는 액체를 갖는 수조를 포함하고, 스택의 기판들은 수조의 액체 밖으로 직접 분리될 수 있는 실리콘 판들이다. 그 안에, 이송 스팬(conveying span)이 스택의 전면(스택의 선단부)과 평행한 스택의 전면(스택의 말단부)으로부터 이격되어 뻗어 있도록, 이송 스팬은 컨베이어 라인의 선단부가 액체 안으로 거꾸러져 있다. 분리는 벨트 컨베이어의 이송 벨트로 기판들을 흡입함으로써 이루어지고, 수조에 있는 액체는 일반적인 기구들에서 이용되는 공기와는 다른 벨트 컨베이어의 진공 기구에 의해 흡입된다. 진공 기구는 벨트 컨베이어에 구비되고, 스택의 맨 앞에 위치한 기판은, 기판이 이송 벨트에 지지되고 기판이 진공 기구의 부압에 의해 이송 벨트에 고정될 때까지, 벨트 컨베이어에 의해 기판을 둘러싼 액체와 함께 흡입된다.

장치들을 통해 분리될 기판들은 서로 접촉될 수 있고, 또는 서로 이격되는 동안 스택을 형성할 수 있으며, 기판들은 항상 서로 그리고 벨트 컨베이어의 이송 스팬과 평행하게 배열된다. 이송 벨트에 고정된 기판은 이송 벨트와 함께 이동되고 스택에서 이격되어 스택의 전면과 평행하게 이송된다. 이송 벨트는 일정한 또는 변하는 속도로, 연속적으로 또는 일정 패턴으로 구동(paced drive)될 수 있다. 일정 패턴으로 구동하는 경우, 예를 들면 진공 기구의 압력 센서 또는 자동 조리개(electric eye)와 같이 이송 스팬의 전면에 배열될 수 있는 센서를 통해 기판 및/또는 이송 벨트의 위치를 검출할 필요가 있다. 연속적인 구동의 경우, 센서가 픽업 위치에서 이송 벨트 상에 기판이 없는 것을 감지하면, 벨트 컨베이어는 정지될 수 있거나 정지되어야 한다. 벨트 컨베이어는 기판이 픽업될 준비가 되면 다시 작동을 시작한다.

벨트 컨베이어는 수평형 또는 수직형 컨베이어로서 설계될 수 있고, 또는 두 이송 방향이 서로 결합될 수 있다. 이송 라인의 경사에 따라, 기판과 이송 벨트 사이에 충분한 마찰력을 얻기 위해, 기판에 작용하는 힘으로 기판을 이송 벨트에 누를 필요가 있다. 이것은 예를 들면 진공 기구로 흡입함으로써, 또는 지지 벨트들이나 지지 롤러들와 이송 벨트 사이에 기판을 고정하는 지지 벨트들이나 지지 롤러들로 누름으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 이송 라인의 단부에서 스택 내의 서 있는 방향으로부터 드러누운 방향으로 판 형상 물체를 이송하는 것이 가능하다.

바람직한 실시예에서, 벨트 컨베이어는 스택 내의 서 있는 방향으로부터 분리될 판 형상 기판을 전달하고, 기판을 분리하여, 수직방향으로, 바람직하게는 수직 상방으로 스택으로부터 이격된 서 있는 방향으로 기판을 이송하는 수직형 컨베이어이다. 벨트 컨베이어의 이송 라인은 순차적으로 배열된 복수의 이송 벨트들을 구비할 수 있고, 스택을 해체하는 적어도 제1이송 벨트는 기판들의 흡입을 위한 진공 기구를 구비한다. 이송 벨트는 나란하게 배열되고 함께 작동하는 복수의 개별적인 이송 벨트들로 형성된다는 것도 배제할 수 없다. 이송 라인이 순차적으로 배열된 복수의 이송 벨트들을 구비하는 경우, 이송 벨트들은 일반적으로 구동될 수 있다. 대안적으로, 이송 라인의 이송 벨트들은 개별 구동수단을 구비할 수 있다. 이것은 서로 다른 벨트 속도들을 이용하여 기판들을 이격된 상태로 인출함으로써, 또는 작동 중인 이송 벨트를 일시적으로 정지시킴으로써, 이송된 판 형상 기판들 사이에 큰 간격이 생기도록 한다.

더 바람직한 실시예에서, 이송 벨트는 비선형적인 코스를 갖는다. 이것은 만곡된 경로를 따라 이송 벨트를 안내함으로써, 또는 순차적으로 배열된 복수의 이송 벨트들을 각지게 배열함으로써, 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 이송 벨트, 바람직하게는 벨트 컨베이어의 이송 라인의 시작점에 있는 스택-해체 이송 벨트는 일정 패턴의 속도를 갖는다. 이것은 특히 파손되기 쉬운 물체들인 경우, 스택-해체 이송 벨트가 기판을 흡입하는 동안 기판 표면의 상측면을 긁지 않고, 표면을 손상시키지 않는다는 장점을 갖는다. 분리 기구의 이송 벨트는 기판이 이송 벨트에 흡입되지 않는 정지해 있다. 기판이 이송 벨트에 지지되고 이송 벨트에 부착되자마자, 벨트 컨베이어의 진공 기구의 센서는 이송 벨트를 풀어 주고, 기판은 이송 벨트의 상대 운동없이 이송 벨트를 따라 이송된다.

분리 기구의 더 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 이송 벨트, 특히 스택-해체 이송 벨트는 적어도 한 영역에서 이송 벨트로의 기판의 흡입 및 고정을 위해 소정의 구멍 패턴을 갖는다. 전체 패턴은 원형이 아니어야 하는 하나 또는 복수의 구멍들을 구비할 수 있고, 이들은 서로 연결될 수 있다. 소정의 구멍 패턴은 바람직하게는 구멍들이 기판에 의해 완전히 덮일 수 있도록 기판에 따라 설계된다. 이송 벨트는 그 주변을 따라 복수의 상기한 구멍 패턴들을 구비할 수 있고, 구멍 패턴들은 바람직하게는 서로 등 간격으로 배열된다. 스택-해체 이송 벨트를 통해 기판을 수용하기 위해, 이송 벨트의 구멍 패턴은 스택의 전면에 인접하게 위치되어 정지되고, 스택은 구멍 패턴을 향하는 구동 수단에 의해 이동되고, 기판은 이송 벨트가 정지해 있는 동안 흡입된다. 벨트 컨베이어의 진공 기구는 진공 기구를 제어하는 센서에 의해 기판이 인식될 때까지 비활성화될 수 있다. 이송 벨트로부터 기판을 방출하기 위해, 벨트 컨베이어의 진공 기구는 이송 라인의 영역에서 작동되지 않고, 따라서 기판은 간단하게 내려앉거나 이송된다.

DE 10 2006 011 870 B4의 바람직한 실시예에서, 벨트 컨베이어는 물체가 이송 벨트에서 진공에 의해 더 이상 유지되지 않는 직후에 물체에 작용하는 판 형상 물체의 배향(配向)(orientation) 및/또는 전향(轉向)(deflection)을 위한 안내 요소들을 구비한다. 안내 요소들의 설계에 따라, 안내 요소들을 통해, 물체는 이송 벨트에서 제자리에 유지되거나, 이송 벨트에 배향되거나, 또는 이송 벨트로부터 이격되어 안내될 수 있다.

분리 기구의 또 다른 실시예에서, 분리 수단들은 각각 이송 스팬에 가장 인접한 기판의 스택에 접착되는 것을 방지하는 이송 스팬의 영역에 배열된다. 분리 수단들은 예를 들면 기판의 뒤에 위치된 기판에 대하여 스택의 최전방 기판의 방향을 결정지을 수 있고, 필요하다면 분리할 수 있다. 보조 영역들에 접착되는 기판들의 분리는 접촉식 또는 비접촉식 작업을 통해 이루어질 수 있다. 분리는 적어도 이송 스팬의 매우 인접하게 위치된 판 형상 기판들 모두에 작용하는, 예를 들면 기계적 매니퓰레이터(mechanical manipulator) 또는 유체 흐름을 통해 이루어질 수 있다.

이송 벨트(들)을 구비한 벨트 컨베이어를 통해 서있도록 배향된 스택으로부터 판 형상 기판들을 낱낱으로 제공하는 DE 10 2006 011 870 B4에 개시된 방법에 관하여, 이송 스팬은 이송 스팬의 전면과 평행한 스택의 한 전면에 배열되고, 스팬 방향으로 스택을 이동시키기 위한 구동수단을 구비하고, 벨트 컨베이어는 스택의 최상부의 기판이 적어도 하나의 제1이송 벨트에 대해 흡입될 수 있도록 하는 진공 수단을 구비하며, 분리는 다음의 단계들로 이루어진다:

(A) 벨트 컨베이어의 이송 스팬 전면에 있는 액체가 들어있는 수반에 실리콘 판들 형태로 판 형상 기판들을 구비한 스택을 제공하는 단계;

(B) 스택의 전면에 인접한 제1이송 벨트의 소정의 구멍 패턴을 위치 결정하는 단계;

(C) 제1이송 벨트의 방향 및 흡입 위치로 스택을 이동시키는 단계;

(D) 제1이송 벨트 옆에 있는 기판의 흡입 위치 및 상기 수반에서 스택으로부터의 기판 분리를 검출하는 단계;

(E) 제1이송 벨트의 구멍 패턴에 대해 진공으로 수반에 있는 기판을 흡입하는 단계;

(F) 흡입된 기판을 검출하고, 제1이송 벨트의 이송 순서(sequence)를 작동시키는 단계;

(G) 이송 벨트를 통해 기판을 수반 밖으로 이동시키고, 벨트 컨베이어를 통한 이송 중에 스택의 전면에 대하여 기판을 회전시키는 단계;

(H) 제1이송 벨트로부터 물체를 떼어내고 분리하는 단계;

(I) 이송 벨트의 이송 순서가 종료되면 스택의 전면에 대하여 제1이송 벨트의 소정의 구멍 패턴을 위치 결정하는 단계; 및

(J) 스택이 완전히 분리될 때까지, 단계 (C) 내지 (I)를 반복하는 단계.

DE 10 2006 011 870 B4에 개시된 최적화된 변형 방법에서, 진공 기구는 이송 벨트와 가장 인접한 기판이 흡입 위치에서 검출된 직후 활성화된다.

전술된 방법의 바람직한 다른 실시예는 제1이송 벨트에 흡입된 기판이 스택의 전면으로부터 이격되어 제1이송 벨트 뒤의 제2이송 벨트로 이송된다는 것을 암시하고, 제2이송 벨트는 제1이송 벨트에 대해 작은 경사각을 갖고, 물체는 추가 이송을 위해 제2이송 벨트로 전달된다.

또 다른 바람직한 공정 순서에 따르면, 진공 기구는 제2이송 벨트에 물체를 전달함에 따라 활성화된다.

위에서, 본 발명에 따라 개량되어야 했던 DE 10 2006 011 870 B4에 한정된 기술의 특징들이 설명되었다. 분리 공정의 추가 정보 및 상세한 설명에 대하여, 도 1 및 이하의 도면 설명이 참조된다. 이 기술을 통해, 스택에 제공된 기판들은 비교적 부드럽게 그리고 자동으로 분리된다. 그러나, 총 3개의 이송 벨트들의 사용으로 인한 구조적인 노력 및 벨트 컨베이어의 안내 요소들로 인한 이송 기판의 손상 위험이 있다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 종래와 비교하여 상당히 작은 기구적 노력으로 얇고, 파손이 쉬우며, 적층된 기판들을 거의 손상없이 제거할 수 있는 개량된 장치 및 이 개량된 장치를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 필요한 부품들 및 이들의 작동 모드에 관하여, DE 10 2006 011 870 B4에 따른 종래 기술에 대한 명세서가 명백한 참조가 된다. 따라서, 상기 종래 기술에 대한 본 발명에 따른 차이점들만이 이하에 설명된다.

상기 목적은 청구항 제1항에 한정된 개량된 장치 및 청구항 제7항에 한정된 개량된 장치를 이용한 방법을 제공함으로써 본 발명에 따라 해결된다.

따라서, 본 발명은 액체 내의 기판 스택 형태로 이송 방향으로 순차적으로 잇따라서 직립 배열된 판 형상 기판들을 분리, 전향 및 이송하는 장치에 관한 것으로서, 바로 인접하게 배열된 적어도 2개의 이송 벨트들을 구비하고, 스택의 전면과 평행하게 배열된 스택의 한 전면에 이송 스팬을 구비한 수직형 벨트 컨베이어를 포함하고, 상기 벨트 컨베이어는 스택 개개의 최전방 기판이 적어도 제1이송 벨트에 흡입될 수 있도록 하는 진공 기구를 구비하고, 상기 벨트 컨베이어의 적어도 2개의 이송 밸트들은 인접 영역에서 서로 동일 평면상에 배열된다. 본 발명에 따르면, 제1이송 벨트와 동일 평면에 배열된 제2이송 벨트들의 영역의 길이는 수직 이송 방향으로 적어도 기판 길이의 1/3에 대응되고, 제2이송 벨트는 동일 평면 영역 뒤에 있는 2개의 이송 다리들을 포함한다.

DE 10 2006 011 870 B4에 한정된 장치와 가장 큰 차이점은 특히 흡입 밴드와 평행하게 배열된 이송 벨트를 구비한 지지 밴드 등의 앞에서 언급한 모든 안내 보조 기구가 생략될 수 있다는 것이다.

상술한 것처럼, DE 10 2006 011 870 B4는 수직형 벨트 켄베이어의 바람직한 실시예에서, 기판과 이송 벨트 사이에 충분한 마찰력을 얻기 위해 기판에 작용하는 힘으로 기판이 이송 벨트에 눌려지는 것이 필요하다. 이를 위해, 흡입 밴드 또는 이송 벨트와 평행하게 배열된 지지 밴드 및 지지 벨트의 이용이 특히 요구되고, 이에 따라 기판은 이송 방향과 반대로 떨어지지 않도록 고정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 놀랍게도 제거되어 진공에 의해 흡입 밴드의 제1이송 벨트에 고정된 기판이 제거 방향을 따라 이송 밴드의 제2이송 벨트에 전달되는 동안에도 벨트 컨베이어에 견고하게 접착되어 있고, 기판이 이송 방향과 반대로 떨어지는 않는다는 것이 밝혀졌다. 상기한 것처럼, 흡입 밴드의 일부인 제1이송 벨트는 바람직하게는 적어도 1 mbar 영역의 진공으로 채워져 있지 않지만, 예를 들면 0.3 ~ 0.5 bar 바람직하게는 대략 0.4 bar의 약한 부압으로 채워진 본 발명에 부합된다. 이 약한 부압은 기판들에 작용하는 힘들을 줄여주고, 따라서 원하는 접착력을 형성하게 하여, 기판들의 표면과 이송 벨트들 사이에 유체 또는 액체 막이 유지된다.

이송 수단을 포함하고 DE 10 2006 011 870 B4에 개시된 장치에 포함된 제2이송 벨트는 그러나 흡입 밴드의 이송 벨트 바로 뒤에 있기 때문에, 선 접촉을 허용하는 수직 방향 영역으로만 기판 표면을 제공하고, 따라서, 접착 형성에 충분하지 않고, 기판은 이송 방향과 반대로의 낙하가 방지되도록 고정될 수 없고, 이것이 제안된 지지 밴드가 필요한 이유이다. 반대로, 본 발명에 따르면, 수직형 벨트 컨베이어의 적어도 2개의 이송 벨트들은 인접 영역에서 서로 동일 평면에 배열되어, 제2이송 벨트 영역의 수직 단면이 접착력을 유지하기에 충분한 기판 표면에 제공될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 여러 부품들을 생략하여 단순화함으로써, 제1이송 벨트와 동일 평면에 배열된 제2이송 벨트의 영역의 길이는 수직 이송 방향으로, 적어도 기판 길이의 1/3에 대응된다. 본 발명에 따르면, 수직 이송 기능을 제외하고 DE 10 2006 011 870 B4에 한정된 이송 밴드의 기능도 수행하는 제2이송 벨트의 추가 안내 수단은 상기 문헌에 대부분 기술된 것처럼 2개의 다리들(23, 24)로 작동되고, 다리(24)는 실질적으로 수평으로 방향 지어진다.

액체로 작용되는 접착을 지지하기 위해, 제2이송 벨트는 바람직하게는 액체에 의해 적셔지고, 이것은 예를 들면 기하학적 배향으로 인해 기판용 접촉 표면으로서의 역할을 할 수 없는 연속 벨트의 영역에서 일어날 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 적심(wetting)은 제2이송 벨트의 다리(24) 뒤의 (수직) 단면에서 일어나서, 제1이송 벨트와 동일 평면에 놓이는 제2이송 벨트 영역에서 접착을 제공하는 액체 막이 기판에 제공될 수 있다. 가장 바람직하게는, 예를 들면 스프링들에 의한 압력에 대해 조절 가능한 청소 롤(wipe-off roll)은 제2이송 벨트에 작용하고, 상기 롤은 적심 액체를 정밀하게 투여할 수 있고, 적심 수단과 제2이송 벨트의 동일 평면 영역인 수직 영역 사이에 배열되고, 따라서 접착에 필요한 액체 막의 정밀한 조절이 가능하다.

제거될 기판을 흡입 밴드의 일부인 제1이송 벨트에 견고하게 고정하기 위해, 동적 수단들(예를 들면 펌프), 정적 수단들(저압 용기) 또는 다른 수단들에 의해 장치의 내부 또는 외부에서 생성될 수 있는 활성 저압(active low pressure)을 구비할 필요가 있다. 결국 제1이송 벨트 및 기판이 직접 접촉되어 벨트 컨베이어와 기판 사이에 매우 얇은 유체 막(수 나노미터 ~ 50 마이크로미터)이 존재한다면, 기판이 이송 벨트에 자동 점착 또는 접착되는 것을 허용하는 밀폐된 공간에 접착력이 생성된다. 활성 저압을 더 이상 유지할 필요가 없다.

다른 실시예에 따르면, 바람직한 접착은 또한 표면들을 근접시켜 표면들 사이에서 액체를 압착함으로써 이루어질 수 있고, 본 발명은 또한 이 실시예들의 조합을 암시한다.

이 접착력들은 특히 다음 기판의 접착력들보다 더 커서, 이송 벨트에 의한 분리될 기판의 해체는 다음 기판의 표면 방향과 평행하게 이루어질 수 있다. 그렇게 함으로써, 분리될 기판에는 잘해야 작은 전단력만이 작용하고, 이에 따라 파손률이 상당히 감소된다. 인장력 또는 압축력이 방지된다. 충분히 큰 면접촉이 주어짐으로써, 접착력들은 일시적인 저압에 의해 생성된 힘들보다 크다. 높은 빈도로 기판 스택으로부터의 해체가 가능하다. 또한, 접착력들은 이송 벨트 및 기판 무게의 기하학적 설계에 따라 앞에서 언급한 크기를 갖고, 특히 기판이 기판 스택을 둘러싼 유체의 외부에 위치될 때, 활성 저압의 발생 없이도 벨트 컨베이어에 기판의 접착을 허용한다.

또 다른 실시예에 따르면, 특히 제1이송 벨트는 예들 들면 플라스틱 등의 적당한 재료로 만들어진 가요성 밴드로서 설계되고, 밴드는 가장 바람직하게는 그 표면이 유체가 통과될 수 있도록 설계되어 유체가 모두 흡입 및 방출될 뿐만 아니라 이동될 수 있다. 상기 목적을 위해, 보어홀들(boreholes) 형태 및 다공성 기반 재료 형태의 개구들이 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, 저압은 해체 단계의 시작점에서 발생된다. 기판과 제1이송 벨트의 접촉 영역 사이에서 상기한 유체 막이 얻어질 때까지 상기 저압이 유지되어야만 함에도 불구하고, 기판이 제2이송 벨트의 실질적으로 수평인 면에 위치될 때까지 저압이 유지될 수도 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 벨트 컨베이어는 동일 평면 영역 뒤에 있는 이송 다리(23)의 영역으로 제2이송 벨트가 가압될 수 있도록 하는 추가적인 진공 기구를 포함한다. 이런 식으로, 스택의 전면에 대한 기판의 회전 또는 전향이 지지되고, 이송 방향과 반대로 기판이 기울어지는 것이 방지되며, 나중에 언급한 효과는 이송 스팬(23)의 경사에 의해 확실하게 얻어질 수 있다. 상기 실시예에 따르면, 제2이송 벨트는 바람직하게는 제1이송 벨트와 마찬가지로 동일한 특성들을 갖는다.

이송 기구는 각각 복수의 기판들 또는 웨이퍼들을 포함하는 적어도 하나의 기판 스택을 수용할 수 있도록 설계된다. 또한, 이송 기구는 특히 선택적으로 각자 제거될 때까지 개개의 기판들이 제 위치에 견고하게 유지되도록 하는 측방향 브러시 스트립들(lateral brush strips)과 같은 수단을 구비한다. 바람직하게는, 브러시 스트립들은 힌지 또는 회전가능하게 이송 기구에 배열되고, 따라서 단지 일시적으로도 사용 가능하다.

이송 기구는 적어도 한 방향으로 이동 가능하다. 바람직하게는, 이송 기구는 우선 기판 스택의 분리될 제1기판이 임의의 현재 위치 검출 기구에 도착할 때까지 이송 방향으로 정밀하게 이동 가능하다. 그 뒤에, 이송 기구는 예를 들면 단계적으로 이동 가능하고, 상기 단계의 폭은, 결국 스택의 최후방 기판이 해체 기구로 올 때까지, 바람직하게는 보통 스택 위에 정지해 있는 각 기판의 두께와 정확하게 대응된다. 선택적으로, 이송 기구는 고정되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 이송 기구에서 이송 방향으로 이동될 수 있는 기판 스택 내에 적당한 수단이 제공될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 이송 벨트 및 임의의 현재 위치 검출 기구는 그 처리에 큰 자유도를 가질 수 있어, 이송 방향과 반대로 스택 시작 방향으로 이동될 수 있다.

바람직하게 제공된 위치 검출 기구는 분리될 기판의 자세 및 위치를 검출하는 기구이다. 선택적으로, 대응 신호를 발신하는 예를 들면 터치 센서 형태의 센서 요소의 이용이 가능하고, 따라서 벨트 컨베이어는 분리될 기판을 분리하고 이송할 수 있다.

또 다른 형태에 따르면, 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 이송 벨트들을 구비하고, 스택의 전면과 평행한 스택의 한 전면에 이송 스팬이 배열된 수직형 벨트 컨베이어를 통해, 액체 내의 기판 스택 형태로 이송 방향으로 순차적으로 잇따라서 직립 배열된 판 형상 기판들의 분리, 전향 및 이송을 위한 방법이 개시되고, 벨트 컨베이어는 스택 개개의 기판이 적어도 제1이송 벨트에 흡입될 수 있도록 하는 진공 기구를 구비하고, 수직형 벨트 컨베이어의 적어도 2개의 이송 벨트들은 인접 영역에서 서로 동일 평면상에 배열되고, 제1이송 벨트와 동일 평면에 배열된 제2이송 벨트들의 영역의 길이는 상기 제2이송 벨트의 동일 평면 영역 뒤에 있는 2개의 이송 다리들(23, 24)을 포함한다. 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다:

(A) 벨트 컨베이어의 이송 스팬의 전면에 있는 액체가 들어있는 수반에 기판 스택을 제공하는 단계;

(B) 스택의 전면과 인접한 제1이송 벨트의 소정의 구멍 패턴을 위치 결정하는 단계;

(D) 제1이송 벨트 옆에 있는 기판의 흡입 위치 및 상기 수방에서 스택으로부터의 기판의 분리를 검출하는 단계;

(E) 진공을 통해 제1이송 벨트의 구멍 패턴에 수반에 있는 기판을 흡입하는 단계;

(F) 흡입된 기판을 검출하고, 제1이송 벨트의 이송 순서를 작동시키는 단계;

(G) 이송 벨트를 통해 수반 밖으로 기판을 이동시키고, 기판을 제2이송 벨트로 전달하는 단계;

(H) 스택의 전면에 대해 기판을 회전시키는 단계;

(I) 이송 벨트의 이송 순서가 끝나면 스택의 전면에 대해 제1이송 벨트의 소정의 구멍 패턴을 위치 결정하는 단계; 및

(J) 스택이 완전히 분리될 때까지 단계 (C) 내지 (I)를 반복하는 단계.

바람직한 실시예에 따르면, 기판의 회전은 제2이송 벨트의 동일 평면 영역 뒤에 있는 이송 다리(23)의 표면에서 한정된 단계 (H)와 같이 이루어진다. 더 바람직하게는, 제2이송 벨트는 기판에 대한 접착력의 형성을 향상시키기 위해 적셔진다. 마지막으로, 벨트 컨베이어는 바람직하게는 제2이송 벨트가 동일 평면 영역 뒤에 있는 이송 다리(23) 영역에서 가압될 수 있도록 하는 진공 기구를 더 구비한다.

더 바람직한 실시예가 다음의 설명, 청구범위 및 도면들로부터 전개된다.

본 발명은 종래와 비교하여 상당히 작은 기구적 노력으로 얇고, 파손이 쉬우며, 적층된 기판들을 거의 손상없이 제거할 수 있다.

도 1은 DE 10 2006 011 870 B4에 개시된 종래 기술에 따른 장치의 개략적인 도면,
도 2는 본 발명에 따른 장치를 측면에서 도시한 개략적인 도면,
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 사시도.

도 1에, DE 10 2006 011 870 B4에 개시된 종래 기술에 따른 장치가 개략적으로 도시된다. 이 장치는 디스크 형상 기판들의 분리 및 이송에 적합하다.

분리 기구(1)는 스탠딩 스택(standing stack)(5)을 형성하는, 분리될 판 형상 기판들(3), 예를 들면 실리콘 판들이 이송 기구(4)에서 서 있는 상태로 수용되는 수반(2)을 보여 주고, 수반(2)은 상측 엣지(6)까지 액체(7)로 채워진다. 수반(2)은 수반(2)을 이동시킴으로써, 분리 및 이송을 위한 벨트 컨베이어(9)로 이송 기구(4)를 이송시키는 구동 수단(8)에 장착된다. 액체(7)는 세정액이고, 수반(2)은 세정조이다.

벨트 컨베이어(9)는 이송 스팬(10)을 구비하고, 이송 스팬(10)의 이송 벨트(11)는 스택(5)의 전면(12)과 맞은편에 전면(12)과 평행하게 배열된다. 스팬(10)은 이송 벨트(11) 이외에, 2개의 추가 이송 벨트들(11', 11")를 포함하고, 추가 이송 벨트들(11', 11")은 실로미어(sylomere)와 같은 도면에 도시되지 않은 코팅으로 도포될 수 있고, 이송 벨트(11)로부터 실리콘 판들(3)을 전달받고 이들을 더 이송한다.

흡입 밴드(13)의 일부인 이송 벨트(11)는 소정의 구멍 패턴(14)을 구비하고, 진공 기구(16)의 일부인 펌프(15)에 의해 액체(7)는 소정의 구멍 패턴(14)을 통과하여 수반(2)으로부터 흡입판(17)으로 흡입될 수 있다. 위치 센서(19)는 스택(5)의 전면(12)에 위치된 실리콘 판(3)의 초기 위치(18)를 검출하기 위해 구비되고, 위치 센서는 직선 축으로 설계된 구동 수단(8)을 정지시키고, 흡입 밸브에 의해 흡입 밴드(13)의 이송 벨트(11)를 통해 액체가 흡입되도록 한다. 따라서, 스택(5)의 최전방 실리콘 판은 흡입 밴드(13)의 이송 벨트(11)에 흡입된다.

압력 스위치(21)는 실리콘 판(3)이 흡입되는 것을 인식하고, 흡입 밴드(13)의 이송 순서를 시작한다. 압력 스위치(21)는 흡입판(17)에 도시된다. 압력 스위치(21)는 티-피이스(T-piece)(미도시)를 통해, 흡입판(17)에 연결된 진공 기구(16)의 흡입 덕트에 연결될 수 있다. 실리콘 판(3)은 부압으로 인해 실리콘 판이 들러붙는 이송 벨트(11)의 흡입 운동을 통해 스택(5)의 전면(12)으로부터 제거된다. 이송 벨트(11)가 회전되는 동안, 실리콘 판(3)이 서로 평행하게 배열된 흡입 밴드(13)와 지지 밴드(13') 사이의 사잇공간(29)의 상방으로 이송될 때까지, 실리콘 판(3)은 흡입판(17)에 위치된 흡입 덕트(22)로 인해 흡입 벨트(13)에 흡입된 상태로 남아 있다.

대안적으로, 이송 벨트(11)는 연속으로 구동될 수 있다. 구동 수단은 이송 벨트(11)의 구멍 패턴(14)의 픽업 위치에 실리콘 판(3)이 없을 때만 중단된다. 이것은 압력 스위치(21)에 의해 검출된다. 실리콘 판(3)이 구멍 패턴(14)의 전면에 있으면, 바로 이송 벨트(11)가 다시 구동되기 시작한다.

이송 벨트(11)의 구멍 패턴(14)이 흡입 덕트(22)를 구비한 흡입판(17)의 영역에서 스스로 제거된 후, 실리콘 판(3)은 지지 밴드(13')와 흡입 밴드(11) 및/또는 흡입 밴드(11) 뒤의 이송 밴드(13") 사이에 고정되고, 상방으로 이송된다. 도시된 실시예에 따르면, 지지 밴드(13')의 이송 벨트(11') 및 이송 밴드(13")의 이송 벨트(11")는 구멍 패턴 및 진공 기구를 구비하지 않는다.

흡입 밴드(13)와 지지 밴드(13')는 서로 작은 간격으로 이격된, 수직으로 배열된 직선 밴드들이다. 이들 사이에서, 흡입 밴드(13)와 지지 밴드(13')는 사잇공간(29)을 형성한다. 흡입 밴드(13)로부터 실리콘 판(3)을 전달받는 이송 밴드(13")는 구부러지게 설계된다. 흡입 밴드(13)와 인접한 이송 밴드(13")의 다리(23)는 전형적인 45°의 경사를 갖는 반면, 자유 다리(24)는 수평으로 배열된다. 따라서, 이송 기구(4)에 서 있는 형태로 수용된 실리콘 판(3)은 횡축 주변에서 90°의 각도로 분리가 진행되는 동안 회전되고, 벨트 컨베이어(9)의 이송 스팬(10)의 단부에 누워 있는 자세로 제공된다. 45°의 각도가 실리콘 판들(3)을 확실하게 이송하는데 충분하지 않다면, 이송 밴드(13")와 가상의 수평선 사이의 각도는 예를 들면 30°로 감소될 수 있다. 그러면, 실리콘 판들(3)은 2번의 45°대신에, 먼저 60°로 회전되고 이어서 30°로 회전되어, 최초의 수직 위치로부터 수평 위치로 총 90°회전하여 이송된다.

이송 벨트들(11, 11")은 일반적인 구동 수단을 구비할 수 있다. 이송 벨트들이 각각 개별적인 구동 수단을 구비한다면, 분리된 실리콘 판들(3)은 서로 다른 이송 속도에 의해 또는 다른 이송 벨트(11", 11)를 계속 구동하는 동안 이송 벨트들(11, 11") 중 하나를 정지시킴으로써 "분리(drawn apart)", 즉 그들의 간격이 증가(또는 감소)될 수 있다.

디플렉터(deflector)(26)는 지지 밴드(13')의 상단(25)에 배열되고, 지지 밴드(13')와 함께 벨트 컨베이어(9)의 안내 요소들(13', 26)을 형성하며, 이 안내 요소들은 실리콘 판이 부압에 의해 실리콘 밴드(13)의 이송 벨트(11)에 더 이상 지지되지 않는 이후에 실리콘 판(3)에 작용한다. 디플렉터(26)에 접촉되면, 이송 밴드(13")의 수평 다리(24) 상의 중력에 의해 실리콘 판이 경사진 다리(23)의 단부에서 기울어질 때까지, 실리콘 판(3)은 실리콘 판(3)을 더 이동시키는 이송 밴드(13")의 경사진 다리(23) 위에서 기울어진다. 도시된 디플렉터(26) 대신에, 이송 밴드(13')로부터 실리콘 판들(3)의 확실한 분리 및 이송 밴드(13") 상에서의 기울어짐을 위한 디플렉터들로서, 하나 또는 복수의 브러시 스트립들이 이송 밴드(13')의 상단 영역(미도시)에 배열될 수 있다.

흡입 밴드(13)는 도면에 도시되지 않은 일정한 패턴을 갖는 페이스 구동 수단(paced drive)을 구비하고, 이 구동 수단은 이송 밴드(13") 및 이송 밴드(13')를 직접 또는 간접적으로도 구동한다. 따라서, 예를 들면 흡입 밴드(13)의 이송 벨트(11)를 통해 마찰 접촉을 이용하여 이송 밴드(13")의 이송 벨트(11")에 작용하는 것이 가능하고, 이에 따라 이송 벨트(11")는 고정된 실리콘 판을 이용하여 이송 밴드(13')의 이송 벨트(11')를 구동할 수 있다.

이송 벨트(11)의 전체 패턴(14)의 위치는 구멍 패턴 센서(27)를 통해 검출되고, 구멍 패턴(14)은 도시된 실시예에서 2개가 존재한다. 따라서, 흡입 밴드(13)의 이송 순서는 이송 벨트(11)의 반 회전에 대응된다. 전체 패턴 센서(27)는 흡입 밴드(13)의 복귀 면에 배열되고, 구멍 패턴(14)이 스택(5)의 전면(12)과 인접한 흡입 덕트(22) 위에 위치되자마자 이송 벨트(11)를 정지시킨다. 이송 벨트(11)는 진공 기구(16)를 제어하는 위치 센서(19)에 의해 초기 위치가 인식되도록 실리콘 판(3)이 이송 스팬(10)에 매우 인접하게 접근할 때까지, 그리고 실리콘 판(3)이 진공 기구(16)에 의해 흡입될 때까지, 상기 위치에 있게 된다.

스택(5)으로부터 최전방 실리콘 판(3)의 분리를 용이하게 하기 위해, 액체(7)는 노즐(28) 및 도면에 도시되지 않은 펌프를 통해 구멍 패턴(14)에 가장 인접한 실리콘 판들(3) 사이에서 수반(2)으로부터 분사되고, 이에 따라 판들이 분리된다.

도 2 및 도 3에서, 기판 스택(5)의 분리를 위해, 본 발명에 따라 더욱 개량된 장치(1)의 바람직한 실시예가 도시된다. 이 예시적인 실시예에서, 기판들(3)은 기판 스택(5)에 배열되고, 기판 스택(5)은 이송 기구(미도시)에 지지된다. 각각의 기판들(3)은 유지 기구로부터 미리 분리된다. 장치(1)가 액체 내에 배열되면, 각각의 기판들(3)은 의도하지 않게 부유하거나 이송 기구에 남아 있을 수 있고, 이것이 이송 기구가 바람직하게는 이송 방향으로 서로 평행하게 배열된 2개의 측방향 브러시 스트립들을 구비한 이유이며, 브러시 스트립들은 예를 들면, 각각 제거될 때까지 분리 기구로 이송 기구를 이송하는 동안 스탠딩 스택 내의 기판들을 일시적으로 측방향으로 지지한다. 특히 바람직하게는, 브러시 스트립들은 이송 기구에 분리 가능하게 또는 힌지 가능하게 배열된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 기판들 즉, 기판 스택은 이송 기구 내의 이송 방향으로 약간 기울어진 위치가 될 수 있다.

각각의 평면 기판들(3)은 그 표면들이 서로 접촉하도록 나란히 배열된다. 기판들 사이의 매우 작은 틈과 예를 들면 진행된 절단 단계로부터의 오염물에 의해, 표면들 사이에 접착력이 작용한다. 상기한 배열로 인해 기판들(3)은 소정의 이송 방향을 결정한다.

또한, 본 발명에 따르면, 이송 스팬(10)과, 흡입 밴드(13) 또는 이송 밴드(13")의 하나의 개별적인 부분을 형성하는 이송 벨트들(11, 11")을 구비한 벨트 컨베이어(9)가 제공된다. 흡입 밴드(13)의 적어도 하나의 구멍 패턴이 도 3에 도시되고, 가능하면 최대한으로, 도 1에 대한 상기 설명과 대응된다. 이송 벨트(11)의 수직 코스를 따라서, 이송 벨트(11")가 스스로 상기 이송 벨트(11)와 연결되고, 수직으로 배열된 이송 벨트(11")의 단면은 바람직하게는 이송 방향으로 적어도 기판 길이의 1/3에 대응된다. 이송 벨트(11")는 제3단면으로 수평으로 안내되기 전에 경사진 방식으로, 예를 들면 45°의 각도로 상기 수직 단면 다음에 배열된다. 바람직하게 제공된 진공 기구(20)는 이송 다리(23)의 제2단면에서 제2이송 벨트(11") 아래에 위치된다.

장치(1)의 적어도 어떠한 부분들, 즉 이송 기구, 기판 트랙(5) 뿐만 아니라 벨트 컨베이어(9)의 부분들은 액체 내에 배열되는 것이 바람직하다. 따라서, 기판들은 전체 공정 중에, 최소한 완전히 분리될 때까지, 건조되지 않는다.

본 발명은 실리콘 웨이퍼들의 처리에 대하여 설명되었다. 사실상, 플라스틱 등의 다른 재료들로 만들어진 디스크 형상 기판들이 본 발명에 따라 처리될 수도 있다.

1 장치
2 수반
3 기판, 실리콘 판
4 이송 기구
5 기판 스택, 스택
6 상측 엣지
7 액체
8 구동 수단
9 벨트 컨베이어
10 이송 스팬
11 제1이송 벨트(흡입 밴드(13)의 일부)
11' 이송 벨트(지지 밴드(13')의 일부)
11" 제2이송 벨트(이송 밴드의 일부)
12 스택의 전면
13 흡입 밴드
13' 지지 밴드
13" 이송 밴드
14 구멍 패턴
15 펌프
16 진공 기구
17 흡입판
18 초기 위치
19 위치 센서
20 추가 진공 기구
21 압력 스위치
22 흡입 덕트
23 이송 밴드(13')의 경사진 다리
24 이송 밴드(13')의 수평 다리
25 이송 밴드(13')의 상단
26 디플렉터
27 구멍 패턴 센서
28 분리 수단
29 사잇공간

Claims

액체 내의 기판 스택(5) 형태로 이송 방향으로 순차적으로 잇따라서 직립 배열된 디스크 형상 기판들(3)의 분리, 전향 및 이송 장치(1)로서,
적어도 2개의 이송 벨트들(11, 11")을 구비하되, 제1이송 벨트(11)가 상기 기판 스택(5)의 한 전면(12)에서 상기 전면(12)과 평행하게 배열된, 수직형 벨트 컨베이어(9)를 포함하고,
상기 벨트 컨베이어(9)는 상기 기판 스택(5)의 개개의 최전방 기판(3)이 적어도 상기 제1이송 벨트(11)에 흡입될 수 있도록 하는 진공 기구(16)를 구비하고,
상기 수직형 벨트 컨베이어(9)의 상기 적어도 2개의 이송 벨트(11, 11")는, 제2이송 벨트(11")가 그것의 수직적인 경로의 연장에서 상기 제 1 이송 벨트(11)에 인접하도록, 인접 영역에서 서로 동일 평면상에 배열되고,
상기 제2이송 벨트(11")의 동일 평면 영역 뒤에 있는 상기 제2이송 벨트(11")는 상기 동일 평면 영역 뒤에서 경사져서 작동(run)하는 이송 다리(23)를 포함하고,
상기 제1이송 벨트(11)와 동일 평면에 배열된 상기 제2이송 벨트(11")의 영역의 길이는 수직 이송 방향에서, 적어도 상기 기판 길이의 1/3에 대응하는 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 벨트 컨베이어(9)는 상기 동일 평면 영역 뒤에 있는 상기 이송 다리(23)의 상기 영역에서 상기 제2이송 벨트(11")가 가압될 수 있도록 하는 추가 진공 기구(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판 스택(5)의 적어도 일부의 펼침(fanning)을 위한 분리 수단(28)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판 스택(5)이 저장되는 적어도 한 방향으로 이동 가능한 이송 기구(4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 장치.
제4항에 있어서,
상기 이송 기구(4)는 서로 평행하게 측방향으로 배열된 2개의 브러시 스트립들을 구비한 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 장치.
제5항에 있어서,
상기 브러시 스트립들은 접을 수 있거나 또는 회전 가능한 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 장치.
적어도 2개의 이송 벨트들(11, 11")을 구비한 수직형 벨트 컨베이어(9)를 통해, 액체 내의 기판 스택(5) 형태로 이송 방향으로 순차적으로 잇따라서 직립 배열된 디스크 형상 기판들(3)의 분리, 전향 및 이송 방법으로서,
제1이송 벨트(11)는 상기 기판 스택(5)의 한 전면(12)에서 상기 전면(12)과 평행하게 배열되며,
상기 벨트 컨베이어(9)는 상기 기판 스택(5)의 개개의 최전방 기판(3)이 적어도 상기 제1이송 벨트(11)에 흡입될 수 있도록 하는 진공 기구(16)를 구비하고,
상기 수직형 벨트 컨베이어(9)의 상기 적어도 2개의 이송 벨트(11, 11")는 인접 영역에서 서로 동일 평면상에 배열되어, 제2이송 벨트(11")가 그것의 수직적인 경로의 연장에서 상기 제 1 이송 벨트(11)에 인접하며,
상기 제1이송 벨트(11)와 동일 평면에 배열된 상기 제2이송 벨트(11")의 영역의 길이는 수직 이송 방향에서 적어도 상기 기판 길이의 1/3에 대응하고,
상기 제2이송 벨트(11")의 동일 평면 영역 뒤에 있는 상기 제2이송 벨트(11")는 상기 동일 평면 영역 뒤에서 경사져서 작동하는 이송 다리(23)를 포함하며,
(A) 상기 벨트 컨베이어(9)의 상기 제1이송 벨트(11)의 전면에 있는 액체가 들어있는 수반에 기판 스택(5)을 제공하는 단계;
(B) 상기 기판 스택(5)의 상기 전면(12)과 인접한 상기 제1이송 벨트(11)의 소정의 구멍 패턴(14)을 위치 결정하는 단계;
(C) 상기 기판 스택(5)을 상기 제1이송 벨트(11)의 방향 그리고 흡입 위치로 이동시키는 단계;
(D) 상기 제1이송 벨트(11) 옆에 있는 상기 기판(3)의 상기 흡입 위치 및 상기 수반에서 상기 기판 스택(5)으로부터의 상기 기판의 분리를 검출하는 단계;
(E) 진공을 통해 상기 제1이송 벨트(11)의 상기 구멍 패턴(14)에 상기 수반에 있는 상기 기판(3)을 흡입하는 단계;
(F) 상기 흡입된 기판(3)을 검출하고, 상기 제1이송 벨트(11)의 이송 순서를 시작하는 단계;
(G) 상기 제1이송 벨트(11)를 통해 상기 기판(3)을 상기 수반 밖으로 이동시키고, 상기 제2이송 벨트(11")에 상기 기판을 전달하는 단계;
(H) 상기 기판(3)이 상기 경사진 이송 다리(23) 상에 쓰러지도록(toppled), 상기 기판 스택(5)의 상기 전면(12)에 대해 상기 기판(3)을 회전시키는 단계;
(I) 상기 제1이송 벨트(11)의 상기 이송 순서가 종료되면, 상기 기판 스택(5)의 상기 전면(12)에 대해 상기 제1이송 벨트(11)의 상기 소정의 구멍 패턴(14)을 위치 결정하는 단계; 및
(J) 상기 기판 스택이 완전히 분리될 때까지, 단계 (C) 내지 (I)를 반복하는 단계를 포함하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 방법.
제7항에 있어서,
단계 (H)에 따른 상기 기판의 회전은 상기 제2이송 벨트(11")의 상기 동일 평면 영역 뒤에 있는 상기 이송 다리(23)의 표면에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2이송 벨트(11")는 상기 기판에 대한 접착력 형성을 향상시키기 위해 적셔지는 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨트 컨베이어(9)는 상기 동일 평면 영역 뒤에 있는 상기 이송 다리(23)의 상기 영역에서 상기 제2이송 벨트(11")가 가압될 수 있도록 하는 추가 진공 기구(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 기판들의 분리, 전향 및 이송 방법.