DE102009023122A1

DE102009023122A1 - Träger für einen Siliziumblock sowie Herstellungsverfahren eines solchen Trägers

Info

Publication number: DE102009023122A1
Application number: DE102009023122A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Huber; Sven Worm
Original assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Current assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-11-25
Also published as: TW201107073A; US20120064300A1; SG176019A1; MX2011012402A; CN102438791A; JP2012527756A; EP2432620A1; KR20120023673A; WO2010133683A1

Abstract

Ein Träger für einen Siliziumblock, der mit dem Träger fest verbunden ist und zusammen mit diesem bewegt wird zur Bearbeitung durch Sägen, Reinigen odgl., besteht aus Kunststoff, vorteilhaft aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Er weist mehrere durchgängige Längskanäle in seinem Inneren auf. Diese werden angesägt und so kann dann Reinigungsflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen den zersägten Wafern gebracht werden, um Sägerückstände auszuspülen.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Träger für einen Siliziumblock sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägers.
Aus der DE 102008028213.8 derselben Anmelderin ist es bekannt, einen Siliziumblock zum Zersägen in einzelne Wafer an einem Träger zu befestigen, insbesondere an diesem festzukleben. Ein solcher Träger ist üblicherweise aus Glas und wird mit einem weiteren Metallträger verklebt. Der Metallträger wird dann an einer Haltevorrichtung oder Transportvorrichtung befestigt, insbesondere durch Schrauben, zur weiteren Handhabung, insbesondere auch zum Zersägen des Siliziumblocks in einzelne Wafer, anschließendes Reinigen odgl..
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Träger sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und es insbesondere möglich ist, den Träger kostengünstig sowie prozesssicher herzustellen. Des weiteren soll er ausreichend stabil sein, damit ein Siliziumblock daran festgeklebt werden kann zu dessen weiterer Bearbeitung.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Träger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägers mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der nachfolgend genannten Merkmale nur für den Träger oder nur für das Herstellungsverfahren beschrieben bzw. aufgezählt. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für den Träger an sich als auch für das Herstellungsverfahren gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass der Träger aus Kunststoff besteht. Erfindungsgemäß weist er mindestens einen durchgängigen Längskanal in seinem Inneren auf, vorteilhaft mehrere solcher Längskanäle, die parallel zueinander verlaufen und gleichen Abstand zueinander aufweisen können.
Solche Längskanäle werden dann beim Zersägen des angeklebten Siliziumblocks in einzelne Wafer mit angesägt und es kann Reinigungsflüssigkeit in sie eingebracht werden, die durch die Zwischenräume zwischen den Wafern austritt und dabei Verunreinigungen odgl. wie sogenanntes Slurry mit ausspült. So ist eine gute Reinigungswirkung möglich. Weitere Vorteile solcher Längskanäle im Inneren eines Trägers sind aus der zeitgleich von derselben Anmelderin eingereichten Anmeldung mit dem internen Zeichen P 49701 DE bekannt, auf die diesbezüglich explizit verwiesen wird und deren entsprechender Inhalt durch ausdrück liche Bezugnahme hiermit zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.
Der Vorteil von Kunststoff für die Fertigung eines solchen Trägers, insbesondere auch wegen der in seinem Inneren vorhandenen Längskanäle, liegt in der einfachen und prozesssicheren Herstellbarkeit, insbesondere durch Extrusion. Damit können auch Formen mit Innenkanälen odgl. hergestellt werden, insbesondere auch in beliebiger oder großer Länge. Dann kann ein einzelner Träger in entsprechender Länge abgeschnitten bzw. abgelängt werden. Des weiteren ist Kunststoff erheblich günstiger als Glas oder Keramikmaterial.
Kunststoff weist des weiteren den großen Vorteil auf, dass der Träger nach dem Extrudieren relativ leicht materialabtragend bearbeitet werden kann, und zwar flächig. Dies erfolgt vorteilhaft nur durch Schleifen oder Hobeln, was bei Kunststoff relativ gut möglich ist im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie Glas oder Keramik, die ebenfalls, ähnlich wie Kunststoff, relativ geringe Formveränderungen bei Temperaturschwankungen erfahren.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht der Träger aus faserverstärktem Kunststoff zur Erhöhung der Stabilität und vor allem auch Formstabilität bei Temperaturschwankungen. Dazu können Fasern aus der Gruppe Glasfaser, Kohlefaser, Keramikfaser, Aramidfaser oder sonstiger sogenannter High-Tech-Fasern verwendet werden. Ein Anteil solcher Fasern kann beispielsweise mindestens 10% betragen, vorzugsweise mindestens 25% oder sogar mehr als 30%. Die Herstellung eines länglichen Kunststoff-Trägers mit Fasermaterial auch durch Extrudieren ist für den Fachmann problemlos realisierbar. Als Kunststoff für den Träger kann beispielsweise Polyamid verwendet werden. Weitere geeignete Kunststoffe sind ebenfalls möglich.
Eine Unterseite des Trägers, an der er mit dem Siliziumblock verklebt wird, kann in Längsrichtung des Trägers verlaufende Profilierungen bzw. Vertiefungen aufweisen und Erhebungen. Diese können zur Verbesserung einer Verklebung mit dem Siliziumblock dienen. Solche quasi als Aufrauungen wirkende Oberflächenvergrößerungen sorgen sowohl dadurch als auch durch die Möglichkeit, dass sich Kleber an einer Mikrostruktur sozusagen verkrallen kann, für eine bessere Verklebung. Profilierungen bzw. Vertiefungen und Erhebungen sind vorteilhaft gleichmäßig bzw. regelmäßig ausgebildet an der Unterseite und können auf einfache Art und Weise in Längsrichtung beim Extrudieren hergestellt werden. Die Höhe solcher Profilierungen sollte im Bereich weniger Millimeter liegen, insbesondere geringer sein als 1 mm, damit bei Anlage des Siliziumblocks daran ein Kleber keine allzu großen Zwischenräume ausfüllen muss. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Bearbeiten des Trägers, insbesondere an seiner Unterseite wie es vorstehend beschrieben worden ist, eine immer noch ausreichende Oberflächenrauheit übrig lässt.
An seiner von dem Siliziumblock abgewandten Oberseite kann der Träger mindestens eine Längsnut aufweisen. Diese kann als hinterschnittene Längsnut ausgebildet sein. In der Längsnut kann mindestens ein Gewindeelement aufgenommen sein, welches ein Gewinde zur Schraubbefestigung an einer vorbeschriebenen Haltevorrichtung oder Transportvorrichtung aufweist.
Alternativ zu solchen Befestigungsmöglichkeiten in Nuten an der Oberseite des Trägers können Bohrungen im Träger, insbesondere in seiner Oberseite, vorgesehen sein. Auch darin können Verbindungsmittel mit einer Haltevorrichtung eingebracht werden, beispielsweise Gewindebohrungen zum Einschrauben von Schrauben zur Befestigung an der Haltevorrichtung. Möglicherweise können sogar in zylindrische Bohrungen selbstschneidende Schrauben eingeschraubt werden, was den Herstel lungsaufwand für die Träger, die nur einmal verwendet werden und nach einem Sägen eines daran angeklebten Siliziumblocks entsorgt werden, verbessert bzw. senkt.
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 Zwischen-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:
1 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Träger mit mehreren Längskanälen mit jeweils unterschiedlichem Querschnitt und mit Nuten an der Oberseite und
2 die Unterseite des Trägers in starker Vergrößerung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Träger 11 dargestellt, der als längliche flache Platte ausgebildet ist, und an dessen Unterseite 13 ein gestrichelt dargestellter Siliziumblock 14 befestigt bzw. festgeklebt ist. Der Träger 11 weist eine Länge von beispielsweise etwa 600 mm bis 800 mm auf, eine Breite von etwa 200 mm und eine Dicke von etwa 20 mm bis 30 mm. Er besteht aus Kunststoff und ist durch Extrudieren hergestellt. Der Kunststoff ist Polyamid und ist faserverstärkt mit Glasfaser, beispielsweise mit einem Anteil von etwa 30%.
Im Inneren des Trägers 11 sind fünf Längskanäle 17a bis 17e vorgesehen. Sie gehen mit jeweils gleichbleibendem Querschnitt durch die gesamte Länge des Trägers hindurch. Dabei sind sie gerade und parallel zueinander, und vorteilhaft, aber nicht zwingend, auch mit etwa gleich bleibendem Abstand zueinander. Die Längskanäle 17 sind bei Herstellung des Trägers 11 ebenfalls durch Extrudieren durch entsprechende Ausbildung der Extrudierform bzw. Formschablone hergestellt. Bezüglich der Ausbildung der Längskanäle wird auf die am selben Tag eingereichte deutsche Patentanmeldung mit dem internen Zeichen P 49701 DE verwiesen, deren Inhalt hiermit diesbezüglich durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird. Durch das Extrudieren des Kunststoffes kann die gezeigte Querschnittsform des Trägers besonders leicht hergestellt werden. In der Praxis weisen alle Längskanäle 17 vorteilhaft den gleichen Querschnitt auf.
Des weiteren sind an der Oberseite noch zwei hinterschnittene Nuten 15a und 15b zur Befestigung vorgesehen als eine Art Schwalbenschwanzführung odgl. für darin verschiebbare Gewindeelemente. Bezüglich der Ausbildung der Nut wird auf die am selben Tag eingereichte deutsche Patentanmeldung mit dem internen Zeichen P 49705 DE verwiesen, deren Inhalt hiermit diesbezüglich durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird. Alternativ zu den Nuten 15 könnten Bohrungen vorgesehen sein, beispielsweise schon mit Innengewinde, die zur Verschraubung des Trägers dienen ähnlich wie Gewindeelemente in den Nuten.
In 1 ist auch dargestellt, wie mit einem Sägedraht 24, der in vielfacher Form parallel an einer nicht näher dargestellten Sägeeinrichtung vorhanden ist, durch den Siliziumblock 15 geschnitten worden ist bis in den Träger 11 hinein. Eine solche Einsägtiefe ist gestrichelt dargestellt als Sägedraht 24'. Hier ist die übliche, leicht durchgebogene Form des Sägedrahts 24 bzw. 24' zu erkennen, wobei die Durchbiegung übertrieben dargestellt ist und auch geringer sein kann.
In der 2 ist eine starke Vergrößerung der Unterseite 13 des Trägers 11 dargestellt, um die vorgenannten Profilierungen bzw. Vertiefungen und Erhebungen darzustellen in drei verschiedenen Bereichen. Diese dienen zur Verbesserung einer Verklebung mit dem Siliziumblock 14, wozu sie vorteilhaft jeweils gleichmäßig bzw. regelmäßig und über die gesamte Breite der Trägerunterseite 13 vorgesehen sind.
Die linken Profilierungen 18a sind als abwechselnde Vertiefungen und Erhebungen ausgebildet, beispielsweise mit einer Höhe von maximal 1 mm oder noch deutlich weniger. Die Vertiefungen sind in etwa so groß wie die Erhebungen, was aber auch anders sein kann.
Die mittleren Profilierungen 18b sind als Vertiefungen ausgebildet, und zwar hinterschnitten. So kann sich der Kleber für den Siliziumblock besonders gut sozusagen verkrallen bzw. haften.
Die rechten Profilierungen 18c sind als abwechselnde Vertiefungen und Erhebungen ausgebildet, und zwar jeweils hinterschnitten. So kann die Wirkung der beiden vorgenannten Profilierungen vorteilhaft quasi kombiniert werden für eine nochmals verbesserte Verklebung.
Das Herstellen der Profilierungen ist ebenso wie bei den Nuten 15 oder den Längskanälen 17 leicht beim Extrudieren möglich. Um die Unterseite 13 auf eine Ebene planzuschleifen, damit sie gut an einem Siliziumblock anliegt, können die Profilierungen etwa stärker erhaben ausgebildet sein als eigentlich letztendlich für die Verklebung gewünscht, sodass nach dem Abschleifen von etwas Materialhöhe immer noch eine ausreichende Profilierung für die gewünschte Wirkung übrig ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102008028213 [0002]
- DE 49701 [0006, 0018]
- DE 49705 [0019]

Claims

Träger für einen Siliziumblock, wobei der Siliziumblock mit dem Träger fest verbunden ist und zusammen mit diesem bewegt wird zur Bearbeitung durch Sägen, Reinigen odgl., wobei der Träger aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mindestens einen durchgängigen Längskanal in seinem Inneren aufweist.
Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus faserverstärktem Kunststoff besteht, vorzugsweise verstärkt mit Fasern aus der Gruppe: Glasfaser, Kohlefaser, Keramikfaser, Aramidfaser.
Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Fasern mindestens 10% beträgt, vorzugsweise mindestens 25% bis 30%.
Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite zur Verklebung mit einem Siliziumblock daran in Längsrichtung des Trägers verlaufende Profilierungen bzw. Vertiefungen und Erhebungen aufweist zur Verbesserung einer Verklebung mit dem Siliziumblock, vorzugsweise gleichmäßige bzw. regelmäßige Profilierungen.
Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger an einer von dem Siliziumblock abgewandten Oberseite mindestens eine Längsnut aufweist, vorzugsweise eine hinterschnittene Längsnut, zur Aufnahme von mindestens einem Gewindeelement mit Gewinde zur Schraubbefestigung an einer Haltevorrichtung oder Transportvorrichtung.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite des Trägers Bohrungen für Verbindungsmittel mit einer Haltevorrichtung vorgesehen sind, vorzugsweise Gewindebohrungen zum Eingriff von mit der Haltevorrichtung verbundenen Schrauben.
Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polyamid ist.
Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger durch Extrusion hergestellt wird als sehr langes Stück bzw. Endlosstück und davon einzelne Träger abgeschnitten bzw. abgelängt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger nach dem Extrudieren nur noch in materialabtragender Weise flächig bzw. durch Schleifen oder Hobeln bearbeitet wird.