Brevet FR2835242A1 — publié le 20030801

La présente invention concerne un dispositif pour le support avec maintien de plaquettes, par exemple pour la fixation, la préhension et/ou la manipulation desdites plaquettes qui peuvent, par exemple, être des plaquettes semi-conductrices porteuses d'une pluralité de dispositifs semiconducteurs et généralement appelées wafers dans la technique. Jusqu'à présent, de telles plaquettes semi-conductrices avaient une épaisseur de l'ordre de 600 micromètres et présentaient une résistance mécanique suffisante pour être manipulées à l'aide de brucelles ou de pipettes à vide, les saisissant périphériquement pour éviter d'endommager lesdits dispositifs semi-conducteurs qu'elles portent. Or, depuis quelque temps, le progrès technique a permis d'abaisser l'épaisseur desdites plaquettes semi-conductrices jusqu'à environ 50 micromètres. En revanche, ces dernières plaquettes ne peuvent plus être manipulées à l'aide de brucelles ou de pipettes à vide, car lorsqu'elles sont saisies périphériquement par ces organes, leur résistance mécanique propre n'est pas suffisante pour qu'elles résistent à leur propre poids. La présente invention a pour objet un dispositif permettant la préhension et/ou la manipulation de telles plaquettes, même très minces et de très grande fragilité. A cette fin, selon l'invention, le dispositif pour le support avec maintien de plaquettes est remarquable en ce qu'il comporte : - une face d'appui rigide et plane ; - un ensemble d'aspérités portées par ladite face d'appui plane ; et - des moyens de succion débouchant dans ladite face d'appui plane. Dans un premier mode de réalisation, ledit ensemble d'aspérités peut être formé par un écran poreux de fils croisés appliqué sur ladite face d'appui plane. Ainsi, une telle plaquette peut s'appliquer contre ladite face d'appui, sous l'action de la succion, par l'intermédiaire dudit écran poreux, qui constitue une protection pour ladite plaquette. En effet, chaque croisement en relief des fils croisés dudit écran constitue une aspérité en forme de bossage arrondi, par nature doux, mou et non abrasif, qui est au contact de ladite plaquette, de sorte que cette dernière est appliquée contre ladite face d'appui rigide par l'intermédiaire d'une pluralité de tels bossages individuels. De bons résultats ont été obtenus lorsque ledit écran est en un tissu du type de ceux utilisés comme écran de sérigraphie. Cependant, ledit écran peut être réalisé en toutes sortes de fils autres que textiles, tels que par exemple des fils métalliques ou des fibres de carbone, etc... Il peut être avantageux, dans certains cas d'utilisation, qu'au moins certains fils constituant ledit écran soient conducteurs de l'électricité. Il est préférable que ledit écran soit tendu sur ladite face d'appui. Ledit écran peut être fixé à ladite face d'appui, le long de la périphérie de celle-ci, par exemple par collage. Dans un deuxième mode de réalisation de la présente invention, ledit ensemble d'aspérités peut être formé par des irrégularités de surface de ladite face d'appui plane. Ces irrégularités de surface peuvent être for- mées--par estampage, par usinage (par exemple par voie chimique ou abrasive), etc dans ladite face d'appui plane sans en détruire la planéité. De préférence, lesdites irrégularités de surface présentent chacune la forme d'un bossage arrondi, comme décrit ci-dessus à propos dudit écran poreux. Ainsi, grâce à la présente invention, quel que soit le mode de réalisation, ladite plaquette est appliquée contre ladite surface d'appui, par l'intermédiaire d'une pluralité d'appuis localisés non destructifs. Ladite plaquette ne risque donc pas, ni de se briser, ni d'être détériorée. Des essais ont montré que même la face active (celle qui porte les dispositifs semi-conducteurs) de la plaquette n'était pas détériorée par l'utilisation du dispositif conforme à la présente invention. Lesdits moyens de succion peuvent comporter soit une pluralité d'orifices disposés dans ladite face d'appui rigide et plane, soit un orifice unique disposé centralement dans cette dernière. Le dispositif de support conforme à la présente invention peut constituer soit un outil autonome, soit une partie amovible d'une machine de traitement desdites plaquettes. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une coupe diamétrale d'un exemple de réalisation du dispositif de support conforme à la présente invention. Les figures 2 et 3 sont respectivement des vues de dessus et de dessous du dispositif de support de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe partielle, très agrandie, selon la ligne IV-IV de la figure 1. La figure 5 illustre, en vue de dessous comparable à la figure 3, un autre exemple de réalisation du dispositif de support conforme à la présente invention. La figure 6 est une vue en coupe partielle agrandie, comparable à la figure 4, du dispositif de support de la figure 5. Le dispositif de support 1, conforme à la présente invention et représenté sur les figures 1 à 4, comporte un disque rigide 2 pourvu d'une face d'appui plane 3 et un embout 4 rapporté à la périphérie dudit disque 2 et apte à être raccordé à une source de vide (non représentée) par un conduit 5. Dans son épaisseur, le disque 2 comporte un réseau de canaux 6 reliés, d'un côté, au conduit 5 et, de l'autre, à au moins un orifice 7 débouchant dans la face d'appui plane 3. Dans le cas où il n'existe qu'un seul orifice 7, celui-ci est de préférence centré par rapport à la face d'appui 3. De plus, la face d'appui plane 3 est recouverte d'un écran de tissu 8, tendu sur celle-ci et fixé à la périphérie de ladite face d'appui 3, par exemple par l'intermédiaire d'une zone annulaire de collage 9. Le tissu de l'écran 8 est avantageusement constitué de fils fins croisés 10, 11 (voir la figure 4) et il est par exemple du type utilisé pour la réalisation des écrans de sérigraphie. Les fils 10,11 peuvent également être métalliques ou être constitués par des fibres de grande résistance, telles que des fibres de carbone. Le dispositif de support 1 est destiné à supporter et maintenir des plaquettes 12, par exemple des wafers, dont l'épaisseur est par exemple aussi petite que 50 micromètres. Pour saisir une plaquette 12, le dispositif 1 est amené en regard de celle-ci, avec son écran 8 dirigé vers ladite plaquette. La source à vide étant connectée au conduit 5, la dépression de succion engendrée à l'orifice 7 aspire la plaquette 12 à travers ledit écran 8, qui est poreux par nature (comme cela est illustré par la flèche sur la figure 4). Ladite plaquette 12 s'applique donc contre la face d'appui 3 avec interposition de l'écran tissé 8. Comme le montre la figure 4, ce sont les bossages 14, formés par les croisements en relief des fils 10 et 11, qui servent d'interface entre la plaquette 12 et la face d'appui 3. Bien entendu, lorsque le vide est coupé, la succion prend fin et la plaquette 12 peut être déposée sur un support adéquat. Dans la variante de réalisation de la présente invention illustrée par les figures 5 et 6, le dispositif de support 20 comporte un disque rigide 21 (comparable au disque 2) pourvu d'une face d'appui plane 22 et d'un embout 23 (comparable à l'embout 4), apte à être raccordé, d'un côté, à une source de vide (non représentée) et, de l'autre, à un orifice d'aspiration 24 (semblable à l'orifice 7), disposé centralement dans ladite face 22. De plus, cette face d'appui plane 22 comporte un ensemble d'aspérités superficielles 25, de forme arrondie, par exemple réalisées par usinage, ne nuisant pas à la planéité de ladite face 22. On comprendra aisément (voir la figure 6) que lesdites aspérités 25 jouent le même rôle d'interface que les bossages 14 pour la préhension et le maintien des plaquettes 12. Chacun des dispositifs 1 et 20 peut constituer une partie de machine pour le traitement desdites plaquettes ou bien un outil de préhension et/ou manipulation autonome. Dans ce dernier cas, il est avantageux de prévoir une poignée creuse (non représentée) apte à transmettre le vide et disposée entre la source de vide et lesdits dispositifs 1,20, ladite poignée étant prévue pour s'emboîter par une de ses extrémités dans lesdits embouts 4 et 23. REVENDICATIONS 1. Dispositif ! 1, 20) pour le support avec maintien de plaquettes (12), caractérisé en ce qu'il comporte : - une face d'appui rigide et plane (3, 22) ; - un ensemble d'aspérités (14,25) portées par ladite face d'appui plane (3, 22) ; et - des moyens de succion (5,6, 7) débouchant dans ladite face d'appui plane. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble d'aspérités (14) est formé par un écran poreux (8) de fils croisés appliqué sur ladite face d'appui plane (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit écran (8) est en un tissu du type de ceux utilisés comme écran de sérigraphie. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit écran (8) est tendu sur ladite face d'appui plane (3). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit écran (8) est fixé à ladite face d'appui plane (3), le long de la périphérie de celle-ci. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble d'aspérités est formé par des irrégularités de surface (25) de ladite face d'appui plane (22). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites irrégularités de surface (25) sont formés dans ladite face d'appui plane (22) sans en détruire la planéité. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que chacune desdites irrégularités de surface (25) présente la forme d'un bossage arrondi. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de succion comportent une pluralité d'orifices (7,24) disposés dans ladite face d'appui plane (3,22). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de succion comportent un orifice unique (7,24) disposé centralement dans ladite face d'appui plane (3, 22). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il constitue un outil de manipulation autonome. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il constitue une partie amovible d'une machine de traitement desdites plaquettes (1 2).