(57)【要約】  シリコンウェハブロック（１３）をワイヤソーイングした後に薄いシリコンウェハ（１４）を位置決め及びブロック化するための装置（１０）が開示されている。ウェハブロック（１３）を収容し、間隔を維持し且つ支持する様にウェハ（１４）同士の間の狭い切断間隙（１５）内へ係合する要素（３２、３３、３４、３６）をウェハブロック（１３）に面する側面が含んでいる二つの接触片（２０）を備える、カセット（１７）を、前記装置（１０）が具備している。このことは、支持ガラスプレート（１１）を取り除いた後でさえウェハがその状態で固定されることを可能にするので、特に、その取り除かれた支持ガラスプレート（１１）に対する以前の接続点（２５）の領域における間隙（１５）が維持されて、その後の個片分離工程が簡易化される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェハブロック（１３）であることが好ましい基板ブロックの、ワイヤソーイングであることが好ましい切断後に、シリコンウェハ（１４）であることが好ましい薄い基板を、位置決め及びブロック化するための装置（１０）であって、前記ウェハブロック（１３）を収容するカセット（１７）に二つ以上の接触片（２０）が備えられており、前記ウェハブロック（１３）に面する前記接触片（２０）の側面に要素（３２、３３、３４、３６）が備えられており、この要素（３２、３３、３４、３６）が前記ウェハ（１４）同士の間の狭い切断間隙（１５）内へ離隔及び支持する様に係合する、装置（１０）。
【請求項２】
支持ガラスプレート（１１）から懸垂している状態で前記カセット（１７）内へ挿入されてこのカセットの基部に面している前記切断されたウェハブロック（１３）の前記ウェハ（１４）の側縁（２８）同士の間の前記切断間隙（１５）の領域内へ、互いに向かい合って置かれている横接触片（２０）が前記カセット（１７）の上側領域における離隔及び支持要素（３２、３３、３４、３６）によって係合する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記離隔及び支持要素（３２、３３、３４、３６）を有する前記横接触片（２０）が、前記切断間隙（１５）内へ水平に係合するかまたは旋回することができる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記支持ガラスプレート（１１）の方を向いていないウェハ端縁（２６）用の保護棒（１９）を、前記カセット（１７）がその基部面上に備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
ウェハ側縁（２８）用の横案内棒（１８）を、前記カセット（１７）が備える、請求項１〜４の何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
互いに隣に置かれている一つ以上の上側接触片（２０′）が、前記カセットの基部の方を向いていないそれらの離隔及び支持要素を備えることができ、且つ前記支持ガラスプレート（１１）から取り外された前記切断されたウェハブロック（１３）の前記ウェハ（１４）の上縁（２９）同士の間の前記切断間隙（１５）の領域内へ係合することができる、請求項１〜５の何れか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記支持ガラスプレート（１１）から取り外された前記ウェハブロック（１３）の前記ウェハ（１４）の前記上縁（２９）を、一つ以上の上側案内棒（５８）で覆うことができる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記支持ガラスプレートを取り除いた後に、前記ウェハブロック（１３）の前記ウェハ（１４）の前記上縁へ向かって、前記上側接触片（２０′）及び前記上側案内棒（１８′）を移動させることができる、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記カセット（１７）の側面を開放するために、前記二つの横案内棒（１８）のうちの一つと、離隔及び支持要素によって互いに面している前記二つの側面接触片（２０）のうちの一つとを、取り除くことができる、請求項２〜８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
鋭利な三角形の付属物（３７）を有する弾性異形材として、前記離隔及び支持要素（３２）が設計されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記離隔及び支持要素（３３）が弾性薄板（３８）として構成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記離隔及び支持要素（３４）がプラスチックビーズ（３９）で作られている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記離隔及び支持要素（３６）がブラシ棒（４０）として構成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記支持ガラスプレート（１１）から取り外された前記ウェハブロック（１３）の前記ウェハ（１４）の上縁の上方に、大表面噴霧装置（４８）が配置されている、請求項１〜１３の何れか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記カセット（１７）内の前記切断されたウェハブロック（１３）の一つの側面に真空ピンセット（５０）が備えられている、請求項１〜１４の何れか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記カセット（１７）からウェハ（１４）を取り除くために、垂直方向または水平方向へ前記真空ピンセット（５０）を移動させることができる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
シリコンウェハブロックであることが好ましい基板ブロックの、ワイヤソーイングであることが好ましい切断後に、シリコンウェハであることが好ましい薄い基板を、位置決め及びブロック化するための方法であって、切断されたウェハブロックは支持ガラスプレートから懸垂している状態でカセット内へ挿入され、前記切断されたウェハブロックは第一の離隔及び支持要素によって両側面に沿って保持され、前記第一の離隔及び支持要素は個々のウェハ同士の間のソー間隙内へ侵入し、前記支持ガラスプレートは前記切断されたウェハブロックの上面から取り除かれる、方法。
【請求項１８】
前記切断されたウェハブロックから垂直方向へ前記ウェハが個々に取り除かれる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記切断されたウェハブロックが、その上縁に沿って、前記個々のウェハ同士の間のソー間隙内へ侵入する第二の離隔及び支持要素によって保持され、前記切断されたウェハブロックの二つの側面のうちの一つにおいて前記第一の離隔及び支持要素が取り除かれ、前記切断されたウェハブロックから前記ウェハが個々に取り除かれる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第一の要素が取り除かれる前または後に、前記支持されているウェハブロックが９０°回転され、前記切断されたウェハブロックから前記ウェハが垂直に取り除かれる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記切断されたウェハブロックがその上面から液体を散布される、請求項１７〜２０の何れか一項に記載の方法．
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文及び請求項１７の前文の通りに、シリコンウェハブロックであることが好ましい基板ブロックの、ワイヤソーイングであることが好ましい切断後に、シリコンウェハであることが好ましい薄い基板を、位置決め及びブロック化するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけ光電池で使用される厚さ０．３ｍｍ未満の非常に薄いウェハは、ワイヤソーを使用してシリコンブロックから切断される。この目的のために、ウェハブロックがまず支持ガラスプレートに接着剤で付けられ、今度はこの支持ガラスプレートが機械支持ボードに取り付けられる。多数のソーワイヤが、ウェハブロックに同時に侵入して支持ガラスプレートのガラスまで切断する。その結果、個々のウェハは、ウェハの厚さに対応する接着剤接合部で依然として固定されているに過ぎない。ソー間隙がこの位置で維持される。その後の工程のためにウェハを絶えず湿らせておく必要があるので、支持ガラスプレートから離隔している領域ではこれらのウェハは液体のために幾つかの群に互いにくっついている。その後の処理のために、ウェハを接着剤接合部から取り外してこれらのウェハを分離する必要がある。大量生産のためにはこの工程が自動化されている必要がある。総ての自動化された製造行程の目標は、既存の順序及び位置を維持することである。
【０００３】
ドイツ特許出願公開第１９９０４８３４Ａ１号明細書で知られている一つの装置によると、切断されたウェハブロックは、輸送機構の支持腕に懸垂しているのではなく水平に横たわっている状態で液体中に沈められている。この工程中に、個々のウェハがそれらの自由端においてそれらの水平状態から支持ガラスプレートとの接着剤接合部の回りで傾くので、これらのウェハはそれらの下のウェハにくっつく。ウェハが支持ガラスプレートから少しずつ分離されれば、これらのウェハはそれらの下のウェハとそれらの全面で遭遇し、このことがこれらのウェハを分離することを更に困難にする。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１９９０４８３４Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、詳細に述べると前述のタイプのシリコンウェハである薄い基板を、位置決め及びブロック化するための装置及び方法であって、それによると、支持ガラスプレートから分離された後でさえもそのウェハが所定の位置に固定されており、具体的に述べると、その後に取り除かれる支持ガラスプレートへの接続点の領域において間隙が維持されており、従ってその後の分離工程をもっと簡易にする、装置及び方法を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、前述のタイプの装置及び方法において、請求項１中に示されている特徴と請求項１７中に示されている特徴とが提供されている。
【０００６】
本発明による措置の結果、分かれているウェハ同士の間隔が、ウェハブロックの切断後に、少なくとも支持ガラスプレートへの接続点の領域では個々のウェハの状態のまま、支持ガラスプレートが取り除かれた後にさえ、維持される。このやり方では、切断されたウェハブロックから、もっと簡易に且つもっと迅速にウェハを分離する、つまり個々に取り除く、ことができる。
【０００７】
支持ガラスプレートの方を向いていないウェハ下縁において個々のウェハが互いに接触していても、請求項２による特徴は、まず接続点の近くのウェハブロックの両側縁においてウェハを互いに離しておくことができる。
【０００８】
ウェハ同士の間隙を簡易に維持することができる様に、請求項３による特徴が提供されることが好都合である。
【０００９】
請求項４の特徴によると、カセット内のウェハブロックの高さを簡易に固定することができる。
【００１０】
カセット内へのウェハブロックの固定された挿入を可能にするために、請求項５による特徴が提供されている。
【００１１】
一つの好ましい実施形態に従って、請求項６による特徴が提供されている。このやり方では、支持ガラスプレートを取り除いた後に上端縁の領域における個々のウェハ同士の間隔を維持することも可能である。この状況においては、カセット内の切断されたウェハブロックのその後の処理及び操作をもっと簡易にするために、上側接触片に加えて追加の上側案内棒をも有することが好都合な場合がある。
【００１２】
支持ガラスプレートを分離し且つ取り除くと共に、切断されたウェハブロックが上側接触片及び上側案内棒を同時に備えるために、請求項８による特徴を提供することが好都合である。カセットから水平方向へまたは９０°回転後に垂直方向へウェハを分離し且つ取り除くことが必要であれば、請求項９による特徴が提供され、この請求項９は、上面から閉じられた後にカセットが今度は側縁のうちの一つで開放される、ということを意味している。ワイヤソーによって引き起こされるウェハ表面における潜在的な溝のために、カセットからウェハを分離し且つ取り除く工程がこの様にして簡易化される。
【００１３】
ウェハを互い離しておく接触片に関する好都合な実施形態が、請求項１０〜１３の何れかの特徴によって提供されている。更なる代表的実施形態によると、接触片の離隔効果を増加させるために請求項１４による特徴が提供されている。
【００１４】
請求項１５及び／または１６による特徴は、カセットの上面またはひっくり返されたつまり回転されたカセットの縦面のうちの一つが開放されてそのままになっているか否かに依存して、カセットから垂直または水平方向の何れかへウェハを分離し且つ取り除くことを可能にする。
【００１５】
請求項１８によると、支持ガラスプレートを取り除いた後に、分かれているウェハを、例えば、切断されたウェハブロックを挿入するための方向とは反対の方向へ個々に取り除くことができる。
【００１６】
請求項１９に従って使用されることが好ましい方法では、切断されたウェハブロックから、切断中につまりウェハブロックのワイヤソーイングによって形成される個々のウェハの表面の溝の方向と一致する方向へ、ウェハが分離され且つ取り除かれることが好都合であり、このことは個々のウェハを分離し且つ取り除く間の動きが摩擦及び鋸歯を生じないことを保証する。この摩擦及び鋸歯は横つまり水平方向または請求項２０による９０°回転の後の垂直方向の何れかで生じる可能性があるので、ウェハブロックの挿入のための基準点は同じままで残っている。
【００１７】
請求項２１の特徴の結果として分離工程がもっと簡易にされる。
【００１８】
本発明の更なる詳細は以下の説明から得ることができ、この説明中では図面中に示されている代表的実施形態に基づいて本発明がもっと詳細に議論されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
二つの代表的実施形態で図面中に示されている装置１０または１０′は、シリコンウェハブロック１３であることが好ましい基板ブロックの、ワイヤソーイングであることが好ましい切断後に、薄いシリコンウェハ１４であることが好ましい薄い基板を、位置決め及びブロック化する様に機能する。ウェハブロック１３は、機械支持ボード１２に取り付けられておりまだ接着剤で付けられている支持ガラスプレート１１と共に、ワイヤソーを使用して、支持ガラスプレート１１の表面まで切断することによって、最大で０．３ｍｍの厚さの均一な薄いウェハ１４に切断されている。この状況の装置１０または１０′は、ウェハブロック１３からウェハ１４を簡易に且つ迅速に分離して、更なる処理のためにこれらのウェハ１４を搬送する。
【００２０】
切断されたウェハブロック１３からのウェハ１４は、支持ガラスプレート１１から懸垂している状態でカセット１７内へ挿入されている。この状況では、接続接着点２５におけるウェハ１４はソー間隙１５に起因して互いにまだ離れて配置されているが、接続接着点２５から離隔しているウェハ１４の下縁２６の領域では、ウェハ１４は幾つかの群に隣接ウェハにくっついている（図１）。
【００２１】
カセット１７はＵ形断面をしていてその上面で開放しており、ウェハ１４及びソー間隙１５に平行に配置されているＵ形枠部２７．１、２７．２がカセット１７の両端に備えられている。両方の枠部２７．１、２７．２同士の間隔は、ウェハブロック１３の寸法及び支持ガラスプレート１１の寸法よりもやや大きい。両方の枠部２７．１、２７．２は、一方では、丸棒として設計されている横案内棒１８．１、１８．２によって、他方では、基部上に位置しておりまた丸棒として構成されている支持棒１９．１、１９．２によって、離れて保持されている。枠部２７．１、２７．２の上側領域に互いに向かい合って配置されている案内棒１８．１、１８．２同士の間隔はウェハ１４及びウェハブロック１３の幅に対応しているので、切断されたウェハブロック１３をカセット１７の上面から首尾よく挿入してこのカセットの内側空間内へ案内することができる。基部側支持棒１９．１、１９．２は、ウェハ１４の下縁２６を支持し、従って互いから対応する水平間隔を有している。ウェハブロック１３はその長さの大部分でカセット１７内にある。
【００２２】
両方の枠部２７．１、２７．２の上側領域で且つ両方の案内棒１８．１、１８．２の上方には、互いに向かい合って置かれている接触片２０．１、２０．２が、水平方向へ移動可能な様に支持されている。矢印Ａ方向へ互いに向かって移動可能な様に支持されている接触片２０．１、２０．２は、支持ガラスプレート１１から懸垂状態で支持されているウェハ１４を位置決めし且つブロック化することを支援し、従って接続接着点２５の下方の領域におけるウェハ１４同士のソー間隙１５を固定つまり維持することも支援する。支持ガラスプレート１１から懸垂している切断されたウェハブロック１３がカセット１７内へ挿入されるときに、接触片２０．１、２０．２が矢印Ａ方向へウェハ１４の側縁２８へ向かって動かされるので、ウェハ１４は図１中に示されている様にこの領域では互いから離されたままである。
【００２３】
接触片２０．１、２０．２は図３〜６中に示されている様な種々の方法で設計することができる。ウェハブロック１３及びウェハ１４に面し、圧力を加えてこの領域にまだ存在している薄いソー間隙１５内へ突出することができ、従って、その後の段階で、接続接着点２５における接着剤が溶解されて取り除かれた後に支持ガラスプレート１１が機械支持ボード１２と共に持ち去られるつまり取り除かれるときに、ウェハ１４をこの位置で互いから離しておくことができ、ウェハ１４を横から支持することのできる、付属物３２、３３、３４、３６が各々の接触片２０にある。
【００２４】
図３によると、弾性付属物３２には、前方へ突出しており且つ互いから離れて配置されている、水平な三角形または楔形の分離要素３７がある。図４によると、付属物３３には、離隔及び支持要素としての弾性薄板３８がある。図５によると、付属物３４はプラスチックビーズ３９の形状に設計されており、このプラスチックビーズ３９は接触片２０の溝内へ導入されてこの接触片２０の前縁を越えて突出している。薄板３８またはビーズ３９の何れかがウェハ１４の側縁２８に押しつけられると、ウェハ１４間の領域内へつまりソー間隙１５内へ薄板３８またはビーズ３９が押し込まれる様にこれらの薄板３８またはビーズ３９が変形する。図６によると、付属物３６にはブラシ片４０があり、矢印Ｂ方向へ接触片２０を旋回させることによって、幾つかの領域で剛毛４１がソー間隙１５内へ広がる様に、ウェハ１４の側縁２８にブラシ片４０が接触させられる。
【００２５】
一方を他方に対して多数で配置することのできる接触片２０．１、２０．２が所定の位置に置かれると直ちに、図７から分かる様に、支持ガラスプレート１１が既述の様にウェハ１４から完全に分離される。そこで直ちに、複数のノズル要素４９を備える噴霧装置４８が、ウェハ１４の上縁２９の上方の所定の位置に置かれる。ウェハ１４の上縁の領域におけるソー間隙１５内へ侵入する液体を噴霧装置４８がウェハ１４に散布し、従ってウェハ１４が幾つかの群に互いにくっついているウェハ１４の下縁に沿ってウェハ１４が拡げられるので、小さい間隙がそこにも形成される。
【００２６】
枠部２７．１、２７．２のうちの一つに隣接して真空ピンセット５０が配置されており、この真空ピンセット５０は、個々のウェハ１４を把持し、これらのウェハ１４を分離し、切断されたブロックからこれらのウェハ１４を取り除くことができる。図７中に示されている代表的実施形態では、このことが矢印Ｃ方向へつまりカセット１７の開放上面を越えて生じている。
【００２７】
図８は本発明の第二の好ましい実施形態を示している。装置１０′では、カセット１７′は、本質的に同じ様に設計されており、つまり、枠部２７′．１、２７′．２、案内棒１８′．１、１８′．２、支持棒１９′．１、１９′．２、及びカセット１７の上側領域で且つ案内棒１８′の上方に配置されている接触片２０′．１、２０′．２を備えている。
【００２８】
この代表的実施形態の場合にも、図１によると、ウェハブロック１３を切断（ワイヤソーイング）することによって形成されており接続接着点２５において支持ガラスプレート１１から懸垂しているウェハ１４が、支持棒１９′．１、１９′．２に支えられるまで、頂面まで開放されているカセット１７′の側面を通ってこのカセット内へ挿入される。接触片２０′．１、２０′２がウェハ１４に対する離隔及び支持位置に置かれると直ちに、また支持ガラスプレート１１が機械支持ボード１２と共にウェハ１４の上縁２９から取り除かれ且つカセット１７′の領域から取り除かれると直ちに、互いに隣に配置されている一つ以上の上側接触片５５が、ウェハ１４の上縁２９の上方に置かれ、ウェハ１４の上縁２９がそれらの所定の位置に維持される様に、矢印Ｄの通りに垂直にウェハ上に置かれる。これら一つ以上の上側接触片５５は接触片２０′に対応する構成にすることができ、何れにしても、上側接触片５５はこの上側領域においてソー間隙１５を維持する離隔及び支持付属物５６を有する様に構成されている。
【００２９】
これらの上側接触片５５に加えて、一つ以上の追加の上側案内棒５８′を隣接する様に配置することができる。ウェハ１４の下縁２６の領域で互いにくっついているウェハ１４を拡げるためにつまり分離するためにソー間隙１５内へ液体を散布する様に機能するノズル４９を有する噴霧装置４８を、上側接触片５５と上側案内棒５８との間に、図示されていない方法で配置することができる。
【００３０】
ウェハ１４を分離し、取り除き、カセット１７′から取り出すために、カセット１７′は二つの側面領域のうちの一つで開放されている。この目的のために、例えば、案内棒１８′．２及び接触片２０′．２を取り除くことができるか、または、カセット１７′のこの側面が開放される様にカセット１７の側面領域から案内棒１８′．２及び接触片２０′．２が移動可能である。真空ピンセット５０′は大表面で個々のウェハ１４を把持する。図８によると、真空ピンセット５０′は、カセット１７′の現在開放している側面から矢印Ｅ方向へ水平に個々のウェハ１４を移動させることができる。
【００３１】
しかし、図示されていない方法では、もし、装置１０′またはカセット１７′が一点鎖線矢印Ｆの通りに９０°回転されて、図７の代表的実施形態の通りに真空ピンセット５０によって垂直方向Ｃへウェハ１４がカセット１７′から搬送され、切断されたウェハブロック１３の挿入と基準面または基準点が同じままであれば、もっと好都合である。
【００３２】
両方の場合に、個々のウェハ１４は、ワイヤソーイング工程の結果としてウェハ１４の表面に生じる溝と平行の方向へ、図７による代表的実施形態の場合とは異なって互いに相対的に移動する。図７における代表的実施形態によると、ウェハ１４の動きはウェハ表面に現れる何れの溝の方向に対しても斜めに真空ピンセット５０の支援によって実行され、このことはウェハの互いの摩擦を生じ従って分離工程を妨げる。カセット１７′からの真空ピンセット５０′を使用するウェハ１４の抜き取りは、互いに向かい合って置かれている支持棒１９′．１、１９′．２によって、且つ少なくとも一つの上側案内棒５８′によって、案内され且つもっと簡易にされる。
【００３３】
側面の開放前に装置１０′またはカセット１７′を回転させることもできること、つまりカセット１７′を開放するための９０°回転の後に初めて案内棒１８′．２及び接触片２０′．２が取り除かれることは、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】固定用カセット内に収容されており支持ガラスプレートにまだ接合されている状態の切断されたウェハブロックの概略正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う破断図である。
【図３】離隔及び支持接触片の実施形態の拡大図である。
【図４】離隔及び支持接触片の実施形態の拡大図である。
【図５】離隔及び支持接触片の実施形態の拡大図である。
【図６】離隔及び支持接触片の実施形態の拡大図である。
【図７】本発明の第一の代表的実施形態による、支持ガラスプレートから分離済みであり、個々のウェハ上に配置されている噴霧装置及び切断されたウェハブロックからの分離を達成し且つカセットからウェハを取り除くための真空ピンセットと共にカセット内に立っている、ウェハブロックの正面図である。
【図８】図２に対応するが本発明の第二の代表的実施形態による破断図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2008544506.tif 000012
2008544506.tif 000013
2008544506.tif 000014