Brevet FR3108543A1 — publié le 20211001

L’invention concerne un dispositif de projection d’une solution de gravure sur une surface périphérique d’un substrat, comprenant : - au moins une buse (1) adaptée pour projeter ladite solution de gravure, - un support de buse (2) déformable entre une position de réglage dans laquelle la buse (1) est apte à pivoter autour d’un axe (X) du support (2) et une position de fixation dans laquelle la buse (1) est fixe par rapport au support (2). Figure pour l’abrégé : Fig 4 Dispositif de projection d’une solution de gravure sur un substrat L’invention concerne un dispositif pour projeter une solution de gravure sur un substrat. Etat de la technique Dans les procédés de fabrication de substrats semi-conducteurs, il est connu de polir le bord d’un substrat afin de retirer un excès de matière ou de supprimer des défauts de surface. Ce polissage, qui est de type mécano-chimique, est généralement désigné par le terme anglo-saxon « Edge Polishing ». Ce procédé consiste à modifier chimiquement la surface du substrat au moyen d’une solution de gravure tout en gravant mécaniquement ladite surface au moyen d’un outil abrasif agencé en regard de la périphérie du substrat qui est maintenu fixe sur un support de substrat. La solution de gravure est projetée au niveau de la zone à graver, entre la surface de la périphérie du substrat et de l’outil abrasif, au moyen d’une ou plusieurs buses. Chaque buse est maintenue dans une position fixe par rapport au substrat au moyen d’un support de buse. Pour permettre la maintenance de l’installation, notamment le nettoyage ou le remplacement des buses, chaque buse est amovible vis-à-vis du support de buse. Cependant, aucun moyen n’existe actuellement pour régler précisément l’orientation de la buse par rapport au support. Ce problème est d’autant plus gênant que le volume libre autour de chaque buse et de son support est très limité et ne permet pas à un opérateur de manipuler aisément la buse. Or, un défaut de réglage d’une buse, résultant en une projection de la solution de gravure sur un autre emplacement du substrat que le bord à polir, engendre un taux de rebut important parmi les substrats polis. Brève description de l’invention Un but de l’invention est de concevoir un dispositif qui permette d’orienter précisément la buse par rapport au substrat à polir malgré un volume libre limité restreignant l’accès à la buse. A cet effet, l’invention propose un dispositif de projection d’une solution de gravure sur une surface périphérique d’un substrat, comprenant : - au moins une buse adaptée pour projeter ladite solution de gravure, - un support de buse déformable entre une position de réglage dans laquelle la buse est apte à pivoter autour d’un axe du support et une position de fixation dans laquelle la buse est fixe par rapport au support. Dans certains modes de réalisation, le support de buse comprend une fente s’étendant radialement par rapport à l’axe, ladite fente présentant, dans la position de réglage, une première largeur adaptée pour autoriser un pivotement de la buse autour de l’axe et, dans la position de fixation, une seconde largeur inférieure à la première largeur, adaptée pour fixer par serrage le support autour de la buse. La seconde largeur peut être nulle. Dans certains modes de réalisation, le support de buse comprend un anneau s’étendant autour de l’axe, ledit anneau étant interrompu par la fente et étant déformable par rapprochement des bords de la fente. Dans certains modes de réalisation, le dispositif comprend en outre une vis coopérant avec le support de buse pour faire varier la largeur de la fente. De manière particulièrement avantageuse, la vis s’étend perpendiculairement à la fente. Dans certains modes de réalisation, le dispositif comprend en outre un arbre présentant une portée cylindrique de révolution rigidement solidaire de la buse, la portée étant mobile en pivotement dans une ouverture cylindrique du support de buse dans la position de réglage. Le dispositif peut en outre comprendre avantageusement un capot agencé pour éviter une introduction de liquide entre la portée de l’arbre et une surface définissant l’ouverture cylindrique du support de buse. Dans certains modes de réalisation, le dispositif comprend en outre un mécanisme d’ajustement de l’orientation de la buse par rapport au support. Ledit mécanisme peut comprendre avantageusement un pion solidaire de la buse parallèle à l’axe et une vis métrique vissée dans le support coopérant avec ledit pion de sorte qu’un avancement ou un recul de ladite vis métrique par rapport au support provoque un pivotement dudit pion par rapport à l’axe. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue d’ensemble d’un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention avec une buse de projection de la solution de gravure ; est une vue d’ensemble d’une buse et de son support ; est une vue éclatée de l’ensemble de la figure 2 ; est une vue éclatée en perspective des principaux composants de l’ensemble de la figure 2. Les signes de référence identiques d’une figure à l’autre désignent des éléments identiques ou remplissant une fonction similaire. Description détaillée de modes de réalisation La figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention. Bien qu’une seule buse 1 soit représentée, le dispositif peut comprendre plusieurs buses agencées de sorte à projeter la solution de gravure à différents emplacements du bord d’un substrat. Par ailleurs, les différentes buses peuvent avoir des formes et des dimensions différentes, selon leur emplacement au sein du dispositif. La buse 1 est fixée sur un socle 3 par l’intermédiaire d’un support 2. La buse est amovible par rapport au support 2, afin notamment de permettre le nettoyage ou le remplacement de la buse. Comme cela sera décrit en détail plus bas, le support est conçu pour permettre à un opérateur d’ajuster manuellement l’orientation de la buse. Chaque buse est en liaison fluidique avec un dispositif d’alimentation en solution de gravure (non représenté). La solution de gravure est typiquement un mélange d’eau et d’au moins un acide, dont la composition est choisie en fonction du matériau du substrat à polir. Le socle 3 présente une forme générale cylindrique, dont le diamètre est généralement inférieur au diamètre du substrat à polir. La partie inférieure 30 du socle est adaptée pour être rigidement fixée au bâti (non représenté) d’une machine de polissage. La partie supérieure 31 du socle présente une forme de couronne sur laquelle est rigidement fixé le support 2. L’emplacement du support par rapport à ladite couronne est défini en fonction de la taille de la buse pour que la solution de gravure soit projetée précisément au niveau du bord du substrat à polir, ledit substrat étant lui-même maintenu fixe par rapport au bâti de la machine de polissage par un support de substrat (non représenté) agencé au-dessus du socle supportant les buses. Dans la machine de polissage, le volume libre autour du socle 3 et de la buse 1 est généralement juste suffisant pour le passage d’une main de l’opérateur. Comme on le voit mieux sur la figure 2 et sur la figure 3 qui en présente l’éclaté, la buse 1 et son support 2 forment un ensemble rigide adapté pour être solidarisé au socle 3. Dans le mode de réalisation illustré, la fixation du support 2 au socle 3 est effectué par l’intermédiaire d’une patte de fixation 23 qui présente un profil en L, dont la branche verticale est vissée au support 2 et la branche horizontale est vissée au socle 3. Cependant, de manière alternative, la forme du support 2 pourrait être adaptée pour permettre une fixation du support directement au socle 3, par exemple au moyen de vis. Le support 2 comprend un anneau dont la surface intérieure 200 définit une ouverture cylindrique 201 s’étendant selon un axe X. Ledit anneau n’est pas continu mais est interrompu par une fente 20 qui s’étend sensiblement radialement par rapport à l’axe X. En l’absence de toute contrainte mécanique exercée sur l’anneau, la fente présente une première largeur. L’anneau est cependant déformable, autorisant la mise en contact ou tout au moins le rapprochement des deux bords de la fente, réduisant la largeur de la fente à une seconde largeur nulle ou inférieure à la première largeur. Ce rapprochement des deux bords de la fente est rendu possible par le vissage d’une vis 21 qui s’étend sensiblement perpendiculairement à la fente 20, au travers desdits bords. La déformation de l’anneau est réversible, c’est-à-dire qu’un dévissage de la vis procure un écartement des bords de la fente, dont la largeur revient à la première largeur. Par ailleurs, la buse 1 est rigidement solidaire d’un arbre 24 qui présente une portée cylindrique de révolution 240 dont l’axe est coaxial à l’axe X. Le diamètre de la portée 240 est inférieur au diamètre de l’ouverture définie par la surface annulaire 200 lorsque la largeur de la fente est égale à la première largeur, c’est-à-dire lorsque la vis 21 est dévissée ou au moins partiellement dévissée. Dans cette position, dite position de réglage, la portée 240 peut pivoter dans l’ouverture 201 autour de l’axe X. Un opérateur manipulant la buse 1, qui est rigidement fixée à l’arbre 24, peut alors orienter la buse dans la direction souhaitée. Une fois l’orientation souhaitée obtenue, l’opérateur visse la vis 21 dans le support 2, ce qui a pour effet de rapprocher les bords de la fente 20 et de réduire la section de l’ouverture 201. Ce vissage procure alors un serrage de la surface 200 sur la portée 240, conduisant à un blocage en rotation de l’arbre 24 et de la buse 1 par rapport au support 2. De manière avantageuse, la fente et la vis sont positionnées sur le support de sorte que la vis soit aisément accessible à l’opérateur, malgré l’espace libre réduit autour de la buse. Ainsi, le blocage et le déblocage de la buse, qui ne nécessite que le vissage ou le dévissage de la vis, est particulièrement simple et ergonomique. L’opération de maintenance est également plus rapide que pour les dispositifs existants. De manière particulièrement avantageuse, le dispositif comprend également un capot 22 fixé sur le support 2 pour éviter l’introduction de liquide entre la portée 240 et la surface 200. Bien que les liaisons entre les différents composants du support soient assurées par des vis dans le mode de réalisation illustré, d’autres moyens de fixation rigide (emboîtement, soudure, collage, rivetage, etc.) peuvent éventuellement être utilisés, selon la nécessité de pouvoir démonter ou non les différentes liaisons. La figure 4 est une autre vue éclatée qui présente les principaux composants de la buse et de son support. Dans certains modes de réalisation, l’angle de la buse par rapport au support peut être ajusté par un mécanisme de réglage (non représenté). Ce mécanisme comprend une vis métrique s’étendant dans une partie de l’ouverture cylindrique du support et coopérant avec un pion s’étendant à partir de l’arbre parallèlement à l’axe X de sorte qu’un avancement ou un recul de la vis entraîne un pivotement du pion (et donc de la buse qui est rigidement solidaire du pion) autour de l’axe X dans un sens ou le sens opposé. Chaque avancement de la vis métrique, mesuré en millimètres par tour, est donc associé à une position angulaire respective du pion par rapport au support. Par conséquent, si l’orientation optimale de la buse est prédéterminée en fonction de l’avancement de la vis métrique par rapport à une position de référence, l’opérateur peut ajuster l’orientation de la buse au moyen de la vis métrique, avant de visser la vis de serrage pour bloquer la buse en rotation par rapport à son support. On obtient ainsi un réglage aisé et précis de l’orientation de chaque buse. De ce fait, le taux de rebut des substrats sortant de la machine de polissage est considérablement réduit. Dispositif de projection d’une solution de gravure sur une surface périphérique d’un substrat, comprenant : - au moins une buse (1) adaptée pour projeter ladite solution de gravure, - un support de buse (2) déformable entre une position de réglage dans laquelle la buse (1) est apte à pivoter autour d’un axe (X) du support (2) et une position de fixation dans laquelle la buse (1) est fixe par rapport au support (2). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le support de buse (2) comprend une fente (20) s’étendant radialement par rapport à l’axe (X), ladite fente (20) présentant, dans la position de réglage, une première largeur adaptée pour autoriser un pivotement de la buse autour de l’axe et, dans la position de fixation, une seconde largeur inférieure à la première largeur, adaptée pour fixer par serrage le support (2) autour de la buse (1). Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la seconde largeur est nulle. Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le support de buse (2) comprend un anneau s’étendant autour de l’axe (X), ledit anneau étant interrompu par la fente (20) et étant déformable par rapprochement des bords de la fente (20). Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, comprenant en outre une vis (21) coopérant avec le support de buse (2) pour faire varier la largeur de la fente (20). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la vis (21) s’étend perpendiculairement à la fente (20). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant en outre un arbre (24) présentant une portée cylindrique de révolution (240) rigidement solidaire de la buse (1), la portée (240) étant mobile en pivotement dans une ouverture cylindrique (201) du support de buse (2) dans la position de réglage. Dispositif selon la revendication 7, comprenant en outre un capot (22) agencé pour éviter une introduction de liquide entre la portée (240) de l’arbre et une surface (200) définissant l’ouverture cylindrique (201) du support de buse (2). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant en outre un mécanisme d’ajustement de l’orientation de la buse (1) par rapport au support (2). Dispositif selon la revendication 9, dans lequel ledit mécanisme comprend un pion solidaire de la buse parallèle à l’axe (X) et une vis métrique vissée dans le support (2) coopérant avec ledit pion de sorte qu’un avancement ou un recul de ladite vis métrique par rapport au support provoque un pivotement dudit pion par rapport à l’axe (X).