WO2010057671A2 - Verfahren und vorrichtung zur handhabung eines zersägten waferblocks - Google Patents

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WO2010057671A2
WO2010057671A2 PCT/EP2009/008344 EP2009008344W WO2010057671A2 WO 2010057671 A2 WO2010057671 A2 WO 2010057671A2 EP 2009008344 W EP2009008344 W EP 2009008344W WO 2010057671 A2 WO2010057671 A2 WO 2010057671A2
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wafers
wafer block
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Reinhard Huber
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Gebr. Schmid Gmbh & Co.
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    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
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    • H01L21/67718—Changing orientation of the substrate, e.g. from a horizontal position to a vertical position

Definitions

  • the invention relates to a method and to a device suitable for handling or for turning a sawn wafer block, in particular after the sawing of a wafer block into individual wafers for the production of solar cells.
  • the wafers are held in the carrier device or are fastened, preferably by abutment on lateral, elongate holders such as side brushes according to DE 102005028112 A1 or bar-like supports.
  • the wafers are then erected in a vertical position so that they lie flat.
  • a stack is formed, from which the wafers can then be removed automatically.
  • they can also be removed manually from the carrier device and rotated and fed to further processing, for example a batch production line.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned method and a corresponding device with which the disadvantages of the prior art can be achieved and in particular the rotation of a sawn wafer block and forming a vertical stack of wafers, ie with a vertical position, to allow with little risk of damage to the wafer.
  • the wafer block sawn into individual wafers or even the individual wafers are still held on the carrier device.
  • This is advantageously done on at least two sides, preferably on opposite sides.
  • pressing means which are advantageously brushes with bristles or lamellae or a substantially closed soft surface of foam or the like, are moved onto the wafer block in a horizontal position from two opposite sides, in particular horizontally opposite one another. On white- sen.
  • the pressing means keep the wafers as a whole and also at a distance from one another.
  • the pressing means have a longitudinal extension along the sawn wafer block, so that they rest against all the wafers. They are movable along this longitudinal extension, in particular in the direction of this longitudinal extent.
  • the sawed wafer block is brought with pressed-pressing means from the horizontal position in a vertical position, so erect. Then, the pressing means are moved from top to bottom either so that in some areas the pressing means are moved away from it or bristles or fins are partially moved out of the wafers, or over the entire length to the same extent.
  • the pressing means are moved overall along the longitudinal direction from top to bottom and thus detach from the wafers or draw all the bristles or lamellae simultaneously from the intermediate spaces. As a result, the intervals or gaps are no longer obtained and the wafers can be lowered onto one another in order to form the wafer stack, in which the wafers rest directly on one another.
  • the invention not only to hold the wafers of the sawn wafer block with the pressing means in order to bring them into a vertical position, but also to improve the stacking of the wafers spaced apart by the interspaces without mechanical damage.
  • the surface or the bristles or lamellae are soft enough and finely formed in the pressing means, they can both fill very thin spaces with simultaneous holding function as well as pull out a certain holding and distance-preserving function fulfill, even if the distance is still very much is less than at the beginning, so not more 100 microns to 200 microns, but 20 microns to 50 microns or microns ..
  • such soft surfaces of foam or the like. or bristles or lamellae are moved laterally to the wafers and possibly moved into the interstices without damaging the side edges.
  • the pressing means may be provided with a surface which consists of very soft material, preferably foam material or soft neoprene. It may either be substantially closed or may have projections such as ribs or panels for abutment with the side edges of the wafers.
  • the erecting of the sawn wafer block from the horizontal position to the vertical position can be done in a water bath.
  • the horizontal sawed wafer block can either be moved into a corresponding water bath or it can be formed around it.
  • pressing means in the form of downwardly moving brushes with downwardly moving bristles or lamellae is that they are pulled out on the one hand down and on the other hand, but also move the wafer down, so to speak. This results in a very precise controllable stacking, as the bristles or fins still lead the wafer.
  • the bristles or slats are uniformly pulled out of the spaces or the brushes are moved at a constant speed down.
  • the speed can be reduced as the stacking process continues, in order to achieve as gentle a stacking as possible.
  • a further embodiment of the invention is in addition to an advantageous to select elasticity and thickness of the bristles or fins make sure that they do not retract with an excessive proportion of their length in the spaces between the wafer. It can thereby be achieved that a still sufficient length of the bristles or lamellae remains outside the wafer in order to be bent downwards during movements. So they stand with not too oblique angle into the interstices. Indeed, this could adversely affect gradual stacking of the wafers because otherwise the sloped ends of the bristles or fins could otherwise force the wafers apart.
  • the pressing means can not only be significantly longer than the wafer stack, but can even be formed circumferentially, that is, as a type of circumferential loop.
  • the very soft Surface for example made of foam, or with the protruding bristles or lamellae, so to speak brush bands. They then abut against the wafers on the two opposite sides or, in the case of brushes, are pressed into the spaces with their bristles or lamellae. Even while they are turning, they can still touch the wafers.
  • pressing means such as bar brushes may be provided as moving brushes with a corresponding width, alternatively with a very soft surface. It can also be used over a certain width distributed two or three very narrow bands or bar brushes.
  • the advantage of several such narrow bar brushes is that they can be moved up to the bristles or lamellae into the interstices not only with a movement directly on the wafer, but are moved very close with wegcardrehten bristles or fins. By turning about its longitudinal axis, the bristles or lamellae can then be screwed in laterally, that is to say not only with the tip in advance in the longitudinal direction of the bristles are pressed, but with a certain length at the same time, allowing for easier retraction. A similar effect can be achieved if the brush is simultaneously moved parallel to the side edge of the wafer as it moves.
  • the pressing means should have a certain width, which is for example at least half as wide as the wafers, advantageously slightly wider. They should be moved in a central area to the sawed wafer block and applied to keep the wafer well and also to protect against tilting.
  • the pressing means as components of the carrier device, ie to fasten it to the carrier device. Then the erection of the sawed-wafer block and also the stacking takes place so to speak with the carrier device.
  • the pressure Tel be arranged on a separate device and remove the sawed wafer block so to speak in the horizontal position of the support means for erecting and destacking.
  • FIG. 1 is an oblique view of a sawed wafer block in a device according to the invention with two lateral brush belts,
  • FIG. 2 shows a highly schematic sectional view through the wafer stack from FIG. 1 with the application of the lateral brushes and.
  • FIG. 2 shows a highly schematic sectional view through the wafer stack from FIG. 1 with the application of the lateral brushes and.
  • Fig. 3 is a schematic diagram of the stacking of the wafer in the vertically erected wafer stack by moving the brush belts.
  • FIGS. 2 and 3 Detailed description of the embodiments 1 shows a sawed wafer block 11 which, as FIGS. 2 and 3 make clear, consists of a large number of wafers 12 with lateral side edges 13.
  • the wafers 12 each have gaps 14 with respect to one another. This is also apparent, for example, from the German patent application DE 102008060012.1 of the same Applicant, to which reference is expressly made.
  • the sawed-wafer block 11 is horizontal as shown in FIG. 1, which means that the individual wafers 12 are vertical. He is held in a support means 15 which has a frame-like upper plate 16a and a lower plate 16b.
  • a carrier device is described in the aforementioned DE 102008053596.6, to which reference is expressly made.
  • the support means 15 in the longitudinal direction of the wafer block 11 side brushes 18, as described in the aforementioned DE 102008053596.6 and DE 102005028112.5. These side brushes 18 also extend the length of the wafer block 11 and serve both to support and to space the wafers 12. While they may be rotatable, they are not movable along the wafer block.
  • pressing brushes 20 which have elongated bristles 21, are provided as pressing means. These bristles can be relatively thin, for example, thinner than 20 microns or even thinner than 10 microns, and have a length of a few centimeters.
  • the pressure brushes 20 are formed as circumferential brush belts 23 which run around circulation rollers 24, wherein the circulation rollers 24 may be driven and supported on brush holders 25.
  • Alternative pressing means with a very soft surface preferably made of plastic, which may be open-pored or closed-pored, may in principle be designed in the same way.
  • the surface should be consistently But it does not have to be. It could also be divided into individual protruding ribs or fields for a smaller or point-like attack on the side edges of the wafers. These ribs or fields advantageously extend transversely to the longitudinal direction of the wafer stack or to the direction of movement.
  • Fig. 2 is shown schematically, as shown at the left side edge 13 of the wafer 12, which is at this time still supported in the support means 15 and from this, the side brushes 18 abut the wafer block 11 and their bristles in Intervene gaps 14 between the wafers 12 intervene.
  • the Andschreibbürste 20 is still laterally next to it with a certain distance. This corresponds approximately to the representation according to FIG. 1, in which the brush belts 23 are relatively close to the sides of the wafer block 11, but do not yet rest.
  • the pressing brush 20 As shown on the right side edge 13 of the wafer 12 in Fig. 2, brought in accordance with the thick arrow and is not only on the side edge 13 with the bristles 21.
  • the bristles 21 penetrate into the intermediate spaces 14 between the individual wafers 12, which is easy to imagine. This penetration depth can be a few millimeters to a few centimeters.
  • This pressing movement of the pressure brushes can be carried out either in accordance with the illustrated thick arrow exactly on the side edge 13.
  • a certain visual rag movement can take place, for example, from top to bottom.
  • the side brushes 18 of the carrier device 15 can be removed or moved away.
  • further support rods or the like. the carrier device are removed.
  • the wafers 12 are held only laterally by the pressure brushes 20 and no longer by the side brushes 18 or other lateral support rods of the support means 15. With an underside, they may continue to rest on support rods of the support means 15, but this is not absolutely necessary and could Even destacking.
  • a holding plate 26 This can either already be present in the support means 15 or be introduced separately. In any case, it serves to deposit the individual wafers 12 on it, as will be explained in more detail below.
  • the procedure for depositing the wafers or destacking is as follows.
  • the brushes 20 and the brush belts 23 move down at the side edges 13 of the wafer 12.
  • all the wafers 12 are moved downwards and are thereby starting more and more successively from bottom to top on the holding plate 26.
  • This is illustrated by the fact that in the upper area a wafer stack 28 is still shown with spacings between the wafers 12, which are at the same time already smaller than the intermediate spaces 14.
  • a lowered position is already present on the holding plate 26.
  • ter wafer stack 29 ago in which the distances are only very small or, for example, at the very bottom, already no longer available.
  • the stacking similar to the erection, can be done in a water bath or under water.
  • a gentle process is possible, in particular because the water in the gaps 14 between the wafers 12 dampens the movement and prevents two wafers from colliding with their sides.
  • the brush holder 25 can move away laterally completely and the vertical stack of wafers 12 can be removed on the holding plate 26. It can then be transported on to a separation, as described in DE 102007061410 A1.

Abstract

Bei einem Verfahren zur Handhabung eines in einzelne Wafer zersägten Waferblocks, der noch von der Trägereinrichtung gehalten wird, werden von beiden Seiten werden an den zersägten Waferblock in horizontaler Position Bürsten mit Borsten als Andrückmittel heran bewegt, die seitlich an die Seitenkanten der Wafer heran und in Zwischenräume zwischen die Wafer reichen um diese auf Abstand zu halten. Die Bürsten verlaufen längs des zersägten Waferblocks und sind entlang dieser Längserstreckung bewegbar. Der zersägte Waferblock wird mit gleichzeitig angedrückten Bürsten aus der horizontalen Position in eine vertikale Position gebracht. Dann werden die Bürsten von oben nach unten entlang des zersägten Waferblocks weg bewegt und ziehen dabei ihre Borsten aus den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Wafern heraus zum Absenken der einzelnen Wafer direkt aufeinander ohne Zwischenraum zu einem Waferstapel.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung eines zersägten Wa- ferblocks
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine dazu geeignete Vorrichtung zur Handhabung bzw. zum Drehen eines zersägten Waferblocks, insbesondere nach dem Zersägen eines Waferblocks in einzelne Wafer zur Fertigung von Solarzellen.
Aus der DE 102008053596.6 sowie der DE 102008053598.2 ist es bekannt, einen Waferblock, der entlang mindestens einer Seite an einem Träger festgeklebt ist und mit dem Träger an einer Trägereinrichtung befestigt ist, in einzelne Wafer zu zersägen und dann zu reinigen. Dadurch werden Sägerückstände beseitigt. Des weiteren wird dann, wie in der DE 102008053598.2 beschrieben ist, der gesägte Waferblock bzw. die einzelnen Wafer von dem Träger gelöst durch Auflösen bzw. Entfernen des Klebers. Dabei befindet sich der zersägte Waferblock in horizontaler Position, die einzelnen Wafer stehen also vertikal. Nach dem Lösen der Verklebung mit dem Träger werden die Wafer in der Trägereinrichtung gehalten bzw. sind befestigt, vorzugsweise durch Anliegen an seitlichen, länglichen Halterungen wie Seitenbürsten gemäß der DE 102005028112 A1 oder stangenähnlichen Abstützungen. In dieser Trägereinrichtung werden die Wafer dann aufgerichtet in eine vertikale Position, so dass sie flach liegen. So wird ein Stapel gebildet, von dem die Wafer dann automatisiert entnommen werden können. Alternativ können sie auch manuell aus der Trägereinrichtung entnommen und gedreht werden und einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden, beispielsweise einer Batch-Produktionslinie.
Manuelles Handhaben der Wafer wird jedoch als nachteilig angesehen, da es häufig die Wafer beschädigt oder zerstört und kostenintensiv ist. Ein bisheriges automatisches Drehen in eine senkrechte Position ist zwar möglich. Das Lösen und Ablassen der Wafer zu einem Stapel direkt aufeinanderliegender Wafer jedoch ist häufig ebenfalls mit der Gefahr von Beschädigung oder Zerstörung verbunden, da es vor allem nicht genau kontrolliert durchgeführt werden kann.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik gelöst werden können und insbesondere das Drehen eines zersägten Waferblocks sowie das Bilden eines senkrechten Stapels von Wafern, also mit senkrechter Position, zu ermöglichen bei geringer Beschädigungsgefahr für die Wafer.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Manche der nachfolgend beschriebenen Merkmale werden nur für das Verfahren oder nur für die Vorrichtung genannt. Sie sollen jedoch losgelöst davon sowohl für das Verfahren als auch für die entsprechende Vorrichtung gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass der in einzelne Wafer zersägte Waferblock bzw. eben die einzelnen Wafer noch an der Trägereinrichtung gehalten werden. Dies erfolgt vorteilhaft an mindestens zwei Seiten, vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten. Erfindungsgemäß werden an den Waferblock in horizontaler Position von zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere horizontal gegenüberliegend, Andrückmittel heranbewegt, die vorteilhaft Bürsten mit Borsten oder Lamellen sind oder eine im wesentlichen geschlossene weiche Oberfläche aus Schaumstoff odgl. aufwei- sen. Die Andrückmittel halten die Wafer insgesamt und auch auf Abstand zueinander. Dies erfolgt derart, dass eine weiche Oberfläche an die Seitenkante angedrückt wird die und bei einer Bürste die Borsten oder Lamellen nicht nur seitlich bis an die Seitenkanten der Wafer heranreichen zum Halten, sondern sogar in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Wafern hinein reichen zur besseren Abstandshalterung. Durch die Andruckkraft der Borsten oder Lamellen können nicht nur die Wafer auf Abstand gehalten werden, also die Zwischenräume erhalten werden, sondern auch die Wafer selber in ihrer Position gehalten werden. Dies ermöglicht ebenso wie bei den Andrückmitteln mit der sehr weichen Oberfläche das später beschriebene Lösen von der Trägereinrichtung, ohne dass sich die Wafer bewegen oder herabfallen. Die Andrückmittel weisen eine Längserstreckung entlang des zersägten Wafer- blocks aus, so dass sie an sämtlichen Wafern anliegen. Sie sind entlang dieser Längserstreckung bewegbar, insbesondere in Richtung dieser Längserstreckung. Der zersägte Waferblock wird mit angedrückten Andrückmitteln aus der horizontalen Position in eine vertikale Position gebracht, also aufgerichtet. Dann werden die Andrückmittel von oben nach unten entweder so bewegt, dass bereichsweise die Andrückmittel davon wegbewegt werden bzw. Borsten oder Lamellen bereichsweise aus den Wafern herausbewegt werden, oder aber über die gesamte Länge in gleichem Maß. Vorteilhaft werden die Andrückmittel insgesamt entlang der Längsrichtung von oben nach unten bewegt und lösen sich somit von den Wafern bzw. ziehen alle Borsten oder Lamellen gleichzeitig aus den Zwischenräumen heraus. Dadurch werden die Abstände bzw. Zwischenräume nicht mehr erhalten und die Wafer können sich aufeinander absenken, um den Waferstapel zu bilden, bei dem die Wafer direkt aufeinander aufliegen.
Somit ist es also mit der Erfindung möglich, mit den Andrückmitteln nicht nur die Wafer des zersägten Waferblocks zu halten, um sie in eine vertikale Position zu bringen, sondern auch das Abstapeln der durch die Zwischenräume beabstandeten Wafer aufeinander zu verbessern ohne mechanische Beschädigung. Wenn bei den Andrückmitteln die Oberfläche oder die Borsten bzw. Lamellen weich genug und fein genug ausgebildet sind, können sie bei gleichzeitiger Haltefunktion sowohl sehr dünne Zwischenräume ausfüllen als auch beim Herausziehen noch eine gewisse haltgebende und distanzwahrende Funktion erfüllen, auch wenn der Abstand noch sehr viel geringer ist als am Anfang, also nicht mehr 100 μm bis 200 μm, sondern 20 μm bis 50 μm odgl.. Des weiteren können derart weiche Oberflächen aus Schaumstoff odgl. bzw. Borsten oder Lamellen seitlich an die Wafer heran und ggf. in die Zwischenräume hineinbewegt werden ohne die Seitenkanten zu beschädigen.
Alternativ zu Bürsten können die Andrückmittel mit einer Oberfläche versehen sein, die aus sehr weichem Material besteht, vorzugsweise Schaumstoffmaterial bzw. weichem Neopren. Sie kann entweder im wesentlichen geschlossen sein oder Erhebungen wie Rippen oder Felder aufweisen zum Anlegen an die Seitenkanten der Wafer.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Aufrichten des zersägten Waferblocks von der horizontalen Position in die vertikale Position in einem Wasserbad erfolgen. Dazu kann der horizontal liegende zersägte Waferblock entweder in ein entsprechendes Wasserbad hineinbewegt werden oder aber es kann um ihn herum gebildet werden.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, das Entfernen der Andrückmittel bzw. das Absenken oder Abstapeln der einzelnen Wafer auf einen Waferstapel ebenfalls im Wasserbad durchzuführen. Auch hier gelten die vorgenannten Möglichkeiten für das Wasserbad. Der Vorteil der Bewegung bzw. Handhabung der Wafer bzw. des zersägten Waferblocks im Wasserbad liegt darin, dass mechanische Kräfte durch das Aufschwimmen der Wafer geringer bleiben. Vor allem auch das Absenken oder Abstapeln der Wafer aufeinander kann durch das Wasserbad schonender und sozusagen gedämpft erfolgen. Des weite- ren kann bei einem Abstapeln der Wafer im Wasserbad gleichzeitig der Wasserspiegel gesenkt werden.
Ein weiterer Vorteil von Andrückmitteln in Form von nach unten bewegten Bürsten mit sich nach unten bewegenden Borsten oder Lamellen liegt darin, dass diese einerseits nach unten herausgezogen werden und andererseits aber auch die Wafer sozusagen nach unten bewegen. So erfolgt ein sehr genau kontrollierbares Abstapeln, da die Borsten oder Lamellen die Wafer noch führen.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung werden die Borsten oder Lamellen gleichmäßig aus den Zwischenräumen herausgezogen bzw. die Bürsten werden mit gleichbleibender Geschwindigkeit nach unten bewegt. Alternativ kann die Geschwindigkeit mit fortlaufendem Ab- stapelvorgang geringer werden, um ein möglichst sanftes Abstapeln zu erreichen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist neben einer vorteilhaft auszuwählenden Elastizität und Dicke der Borsten oder Lamellen darauf zu achten, dass diese nicht mit einem allzu großen Anteil ihrer Länge in die Zwischenräume zwischen die Wafer einfahren. Dadurch kann erreicht werden, dass eine immer noch ausreichende Länge der Borsten oder Lamellen außerhalb der Wafer verbleibt, um bei Bewegungen nach unten abgebogen zu werden. So stehen sie mit nicht allzu schrägem Winkel in die Zwischenräume hinein. Dies könnte nämlich ein allmähliches Aufeinanderstapeln der Wafer negativ beeinträchtigen, weil die schräg stehenden Enden der Borsten oder Lamellen ansonsten die Wafer wieder auseinanderdrücken könnten.
Die Andrückmittel können in einer Ausgestaltung der Erfindung nicht nur deutlich länger sein als der Waferstapel, sondern sogar umlaufend ausgebildet sein, also als eine Art umlaufende Schleife. Hier eignet sich beispielsweise eine Ausbildung nach Art von Bändern mit der sehr weichen Oberfläche, beispielsweise aus Schaumstoff, oder mit den abstehenden Borsten oder Lamellen, also sozusagen Bürstenbänder. Sie liegen dann an den beiden gegenüberliegenden Seiten an den Wafern an bzw. sind im Fall von Bürsten mit ihren Borsten oder Lamellen in die Zwischenräume hineingedrückt. Auch während sie sich drehen bzw. umlaufen können sie noch an den Wafern anliegen.
Alternativ können Andrückmittel wie beispielsweise Stangenbürsten als bewegte Bürsten vorgesehen sein mit entsprechender Breite, alternativ mit sehr weicher Oberfläche. Es können auch über eine gewisse Breite verteilt zwei oder drei sehr schmale Bändern oder Stangenbürsten verwendet werden. Der Vorteil mehrerer solcher schmaler Stangenbürsten liegt darin, dass sie zum Einfahren der Borsten oder Lamellen in die Zwischenräume nicht nur mit einer Bewegung direkt auf die Wafer zu herangefahren werden können, sondern mit weggedrehten Borsten oder Lamellen sehr nahe heranbewegt werden. Durch ein Drehen um ihre Längsachse können dann die Borsten oder Lamellen seitlich hineingedreht werden, also nicht nur mit der Spitze voraus in Längsrichtung der Borsten hineingedrückt werden, sondern mit einer gewissen Länge gleichzeitig, was ein einfacheres Einfahren ermöglicht. Einen ähnlichen Effekt kann man erzielen, wenn die Bürste beim Heranbewegen gleichzeitig parallel zur Seitenkante des Wafers bewegt wird.
Die Andrückmittel sollten eine gewisse Breite aufweisen, die beispielsweise mindestens halb so breit wie die Wafer ist, vorteilhaft etwas breiter. Sie sollten in einem Mittelbereich an den zersägten Waferblock heranbewegt und angelegt werden, um die Wafer gut zu halten und auch gegen Verkippen zu schützen.
Es ist möglich, die Andrückmittel als Bestandteile der Trägereinrichtung auszubilden, sie also an der Trägereinrichtung zu befestigen. Dann erfolgt das Aufrichten des zersägten Waferblocks und auch das Abstapeln sozusagen mit der Trägereinrichtung. Alternativ können die Andrückmit- tel an einer separaten Vorrichtung angeordnet sein und den zersägten Waferblock sozusagen in der horizontalen Position aus der Trägereinrichtung herausnehmen zum Aufrichten und Abstapeln.
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 Unterkombinationen 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 Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht auf einen zersägten Waferblock in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei seitlichen Bürstenbändern,
Fig. 2 eine stark schematisierte Schnittdarstellung durch den Wa- ferstapel aus Fig. 1 mit dem Anlegen der seitlichen Bürsten und
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung des Abstapelns der Wafer im vertikal aufgerichteten Waferstapel durch Bewegen der Bürstenbänder.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist ein zersägter Waferblock 11 dargestellt, der, wie die Fig. 2 und 3 deutlich machen, aus einer Vielzahl von Wafern 12 besteht mit seitlichen Seitenkanten 13. Die Wafer 12 weisen jeweils Zwischenräume 14 zueinander auf. Dies geht auch beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 102008060012.1 der selben Anmelderin hervor, auf die explizit verwiesen wird.
Der zersägte Waferblock 11 liegt gemäß Fig. 1 horizontal, das bedeutet, dass die einzelnen Wafer 12 senkrecht stehen. Er ist dabei in einer Trägereinrichtung 15 gehalten, die eine rahmenartige obere Platte 16a und eine untere Platte 16b aufweist. Eine derartige Trägereinrichtung ist in der vorgenannten DE 102008053596.6 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich verwiesen wird.
Neben nicht dargestellten Abstützstangen weist die Trägereinrichtung 15 in Längsrichtung des Waferblocks 11 Seitenbürsten 18 auf, wie sie in der vorgenannten DE 102008053596.6 sowie in der DE 102005028112.5 beschrieben sind. Diese Seitenbürsten 18 erstrecken sich ebenfalls über die Länge des Waferblocks 11 und dienen sowohl zur Halterung als auch zur Abstandshalterung der Wafer 12. Sie können zwar drehbar sein aber nicht längs des Waferblocks bewegbar.
Des weiteren sind als Andrückmittel Andrückbürsten 20 vorgesehen, die längliche Borsten 21 aufweisen. Diese Borsten können relativ dünn sein, beispielsweise dünner als 20 μm oder sogar dünner als 10 μm, und eine Länge von wenigen Zentimetern aufweisen. In den Fig. 1 und 3 sind die Andrückbürsten 20 als umlaufende Bürstenbänder 23 ausgebildet, die um Umlaufrollen 24 laufen, wobei die Umlaufrollen 24 angetrieben und auf Bürstenträgern 25 gehaltert sein können.
Alternative Andrückmittel mit sehr weicher Oberfläche, vorzugsweise aus Kunststoff, der offen- oder geschlossenporig sein kann, können im Prinzip genauso ausgebildet sein. Die Oberfläche sollte durchgängig ge- schlössen sein, muss es aber nicht. Sie könnte auch in einzelne abstehende Rippen oder Felder unterteilt sein für einen kleineren bzw. punktartigen Angriff an die Seitenkanten der Wafer. Diese Rippen oder Felder verlaufen vorteilhaft quer zur Längsrichtung des Waferstapels bzw. zur Bewegungsrichtung.
In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, wie gemäß der Darstellung an der linken Seitenkante 13 des Wafers 12, der sich zu diesem Zeitpunkt noch in der Trägereinrichtung 15 und von dieser abgestützt befindet, die Seitenbürsten 18 an dem Waferblock 11 anliegen bzw. deren Borsten in Zwischenräume 14 zwischen den Wafern 12 eingreifen. Die Andrückbürste 20 ist noch seitlich daneben mit einem gewissen Abstand. Dies entspricht etwa der Darstellung gemäß Fig. 1 , bei der die Bürstenbänder 23 relativ nahe an den Seiten des Waferblocks 11 sind, aber noch nicht anliegen.
Im nächsten Schritt wird durch Bewegen der Bürstenträger 25 aufeinander zu die Andrückbürste 20, wie an der rechten Seitenkante 13 des Wafers 12 in Fig. 2 dargestellt ist, herangeführt entsprechend dem dicken Pfeil und liegt mit den Borsten 21 nicht nur an dieser Seitenkante 13 an. Die Borsten 21 dringen dabei in die Zwischenräume 14 zwischen den einzelnen Wafern 12 ein, was leicht vorstellbar ist. Diese Eindringtiefe kann einige Millimeter bis wenige Zentimeter betragen.
Diese Andrückbewegung der Andrückbürsten kann 20 entweder entsprechend dem dargestellten dicken Pfeil genau auf die Seitenkante 13 zu erfolgen. Alternativ kann gleichzeitig eine gewisse Seh rag beweg ung erfolgen, beispielsweise von oben nach unten. Durch eine derartige Schrägbewegung kann, wie leicht vorstellbar ist, das Einfahren der Borsten 21 in die Zwischenräume 14 erleichtert werden.
In einem nächsten Schritt können die Seitenbürsten 18 der Trägereinrichtung 15 entfernt bzw. weg bewegt werden. Zusätzlich dazu können auch weitere Abstützstangen odgl. der Trägereinrichtung entfernt werden. Insbesondere ist es möglich, dass sogar die ganze Trägereinrichtung 15 entfernt wird, wobei dies üblicherweise nicht notwendig ist und aufgrund des käfigartigen Aufbaus technisch schwer zu realisieren ist.
Anschließend werden die Wafer 12 nur seitlich von den Andrückbürsten 20 gehalten und nicht mehr durch die Seitenbürsten 18 oder sonstige seitlichen Abstützstangen der Trägereinrichtung 15. Mit einer Unterseite können sie zwar weiterhin auf Abstützstangen der Trägereinrichtung 15 aufliegen, dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig und könnte beim Abstapeln sogar stören.
Anschließend erfolgt das Aufrichten des horizontal liegenden Wafer- blocks 11 in die in Fig. 3 dargestellte vertikale Position. Dies erfolgt natürlich mit Bürstenbändern 23 an den Bürstenträgern 25 gleichzeitig zu der Trägereinrichtung 15 selber. Dieses Aufrichten kann, wie zuvor beschrieben worden ist, in einem Wasserbad erfolgen, da es dann schonender möglich ist.
Unterhalb des Waferblocks 11 befindet sich eine Halteplatte 26. Diese kann entweder bereits in der Trägereinrichtung 15 vorhanden sein oder aber separat eingeführt werden. Sie dient jedenfalls dazu, die einzelnen Wafer 12 auf ihr abzulegen, wie dies im folgenden näher erläutert wird.
Zum Ablegen der Wafer bzw. zum Abstapeln wird folgendermaßen vorgegangen. Die Andrückbürsten 20 bzw. die Bürstenbänder 23 bewegen sich an den Seitenkanten 13 der Wafer 12 nach unten. Dadurch werden zum einen sämtliche Wafer 12 nach unten bewegt und liegen dabei immer mehr nacheinander von unten nach oben beginnend auf der Halteplatte 26 auf. Dies wird dadurch veranschaulicht, dass im oberen Bereich ein Waferstapel 28 noch mit Abständen zwischen den Wafern 12 dargestellt ist, die gleichzeitig bereits kleiner sind als die Zwischenräume 14. Im unteren Bereich liegt auf der Halteplatte 26 bereits ein abgesenk- ter Waferstapel 29 vor, bei dem die Abstände nur noch ganz gering oder, beispielsweise ganz unten, schon nicht mehr vorhanden sind.
Des weiteren ziehen sich bei der Bewegung der Bürstenbänder 23 nach unten deren Borsten 21 langsam aus den Zwischenräumen 14 heraus. Auch dies dient dazu, dass sozusagen immer weniger Abstandshalter zwischen den Wafern 12 sind und diese sich einander immer mehr annähern, was eben zum beschriebenen Abstapeln nach unten führt. Der Vorteil an diesem Verfahren liegt darin, dass die Abstandsverringerung allmählich erfolgt. Des weiteren wird während dieser Abstandsverringerung durch die Bürstenbänder 23 und deren anliegende Borsten 21 noch eine Führung bzw. eine geführte Bewegung der Wafer 12 erreicht.
Wie zuvor beschrieben worden ist, kann das Abstapeln, ähnlich wie das Aufrichten, im Wasserbad bzw. unter Wasser erfolgen. Dadurch ist ein schonender Vorgang möglich, insbesondere deswegen, weil das Wasser in den Zwischenräumen 14 zwischen den Wafern 12 die Bewegung dämpft und verhindert, dass zwei Wafer mit ihren Seiten aufeinanderprallen.
Es ist leicht vorstellbar, wie anstelle der umlaufenden Bürstenbänder 23 längliche Bürsten verwendet werden können, die stangenartig ausgebildet sind ähnlich wie die Seitenbürsten 18. Für sie wird dann eben eine Längsführung benötigt und eine Einrichtung, um sie längs bewegen zu können. Wichtig ist es bei der Erfindung nämlich, dass die Borsten der Bürsten nicht einfach seitlich aus den Zwischenräumen herausbewegt werden, ähnlich wie dies zuvor für die Seitenbürsten 18 durch Herausdrehen in dem genannten Stand der Technik beschrieben ist. Die Bewegung der Bürsten und deren Borsten miteinander mit dem Waferstapel in Richtung des Abstapelns ist für einen schonenden und gesteuerten Vorgang vorteilhaft. Anstatt sich kontinuierlich drehender Andrückmitteln in Form von Bürstenbändern 23, die über ihre gesamte Länge beim Abstapeln an dem Waferstapel 28 und 29 anliegen, könnten auch gestrichelt dargestellte Druckrollen 31 vorgesehen sein. Diese können oben am Waferblock 11 beginnend nach unten bewegt werden, wie durch die Doppelpfeile veranschaulicht ist. Gleichzeitig mit dieser Bewegung können die oberen Umlaufrollen 24 weg von dem Waferblock 11 bewegt werden und dadurch, entweder alleine oder zusätzlich zum Umlaufen des Bandes 23, die Borsten 21 in deren Längsrichtung aus den Zwischenräumen 14 der Wafer 12 herausziehen. Alternativ könnten solche Druckrollen 31 von unten nach oben fahren und dann würden eben die unteren Umlaufrollen 24 seitlich wegbewegt. Vor allem bei Andrückmitteln mit weicher Oberfläche ist ein solches Vorgehen besonders vorteilhaft. Dadurch kann die Anlage der sehr weichen Oberfläche an den Seitenkanten der Wafer nicht mit Entlangstreifen gelöst werden, sondern durch seitliches Wegbewegen der Andrückmittel, was noch schonender ist für die Wafer.
Nach dem Abstapeln zu dem abgesenkten Waferstapel 29 können die Bürstenträger 25 seitlich ganz wegfahren und der vertikale Stapel von Wafern 12 kann auf der Halteplatte 26 entnommen werden. Er kann dann zu einer Vereinzelung weitertransportiert werden, wie dies in der DE 102007061410 A1 beschrieben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Handhabung eines zersägten Waferblocks, wobei der Waferblock in einzelne Wafer zersägt ist und die einzelnen Wafer von einer Trägereinrichtung gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass von zwei Seiten an den zersägten Waferblock in horizontaler Position Andrückmittel heran bewegt werden und seitlich an die Seitenkanten der Wafer heran reichen um diese zu halten bzw. auf Abstand zu halten, wobei die Andrückmittel eine Längserstreckung entlang des zersägten Waferblocks aufweisen und entlang dieser Längserstreckung bewegbar sind, wobei der zersägte Waferblock mit gleichzeitig angedrückten Andrückmitteln aus der horizontalen Position in eine vertikale Position gebracht wird und dann die Andrückmittel von oben nach unten bewegt werden entlang des zersägten Waferblocks bzw. ihre Verbindung mit den einzelnen Wafern von oben nach unten gelöst wird zum Absenken der einzelnen Wafer direkt aufeinander ohne Zwischenraum zu einem Waferstapel.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufrichten von der horizontalen Position in die vertikale Position in einem Wasserbad erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen der Andrückmittel bzw. Absenken der einzelnen Wafer auf einen Waferstapel im Wasserbad erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel Bürsten mit Borsten oder Lamellen sind und insbesondere die Borsten oder Lamellen seitlich an die Seitenkanten der Wafer heran und in Zwischenräume zwischen die Wafer reichen um diese zu halten bzw. auf Abstand zu halten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten nach unten bewegt werden entlang des zersägten Wafer- blocks und dabei ihre Borsten oder Lamellen aus den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Wafern herausziehen zum Absenken der einzelnen Wafer direkt aufeinander ohne Zwischenraum zu einem Waferstapel.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel eine Oberfläche aus weichem Material aufweisen zum Anlegen an die Seitenkanten der Wafer, vorzugsweise Schaumstoffmaterial bzw. weiches Neopren aufweisen, insbesondere mit durchgehender Oberfläche.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Abstapeln der Wafer aufeinander durch Bewegen der Andrückmittel nach unten bzw. Lösen der Verbindung mit den Andrückmitteln der Wasserspiegel gesenkt wird durch Ablassen von Wasser, vorzugsweise derart, dass der gebildete Waferstapel stets vollständig eingetaucht ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel mit gleich bleibender Geschwindigkeit nach unten bewegt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel umlaufend ausgebildet sind, insbesondere nach Art von Bändern mit den abstehenden Borsten oder Lamellen, wobei sie vorzugsweise an zwei gegen- überliegenden Seiten des Waferstapels an die einzelnen Wafer angreifen.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel genau parallel zu den Seitenkanten des zersägten Waferblocks verlaufen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zersägte Waferblock in eine Abstapel- vorrichtung eingebracht wird, die die Andrückmittel aufweist, und in dieser sowohl die Andrückmittel an die zersägten Wafer heranbewegt werden als auch der zersägte Waferblock von einer horizontalen Position in die vertikale Position aufgerichtet wird und dann die einzelnen Wafer abgestapelt werden.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Andrückmittel aufweist mit weicher Schaumstoffoberfläche, abstehenden Lamellen oder Borsten, wobei die Lamellen oder Borsten sehr dünn ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel zwei Bürsten aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel umlaufend ausgebildet sind, insbesondere nach Art von Bändern mit Schaumstoff oder den abstehenden Borsten oder Lamellen, wobei sie vorzugsweise zwei Andrückmittel aufweist um an zwei gegenüberliegenden Seiten des Waferstapels an die einzelnen Wafer anzugreifen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel mit ihrer Breitseite parallel zu den Seiten der Wafer verlaufen, wobei vorzugsweise die Andrückmittel etwas weniger breit sind als die Seitenkanten der Wafer, insbesondere etwas mehr als halb so breit.
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