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Patent Searching and Data


Title:
CARRIER FOR A SILICON BLOCK AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A CARRIER AND ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/133683
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a carrier for a silicon block, which is rigidly connected to the carrier and is moved together with the carrier for processing by means of sawing, cleaning, or the like, wherein said carrier is made of plastic, preferably glass-fiber-reinforced plastic. The carrier comprises several continuous longitudinal channels in the interior thereof. Said longitudinal channels are sawed into, and thus cleaning liquid can be introduced into the intermediate space between the sawn-up wafers in order to wash out sawing residues.

Inventors:
HUBER, Reinhard (Friedhofweg 4, Freudenstadt / Dietersweiler, 72250, DE)
WORM, Sven (Horber Strasse 21, Schopfloch, 72296, DE)
Application Number:
EP2010/056994
Publication Date:
November 25, 2010
Filing Date:
May 20, 2010
Export Citation:
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Assignee:
GEBR. SCHMID GMBH & CO. (Robert-Bosch-Strasse 32 - 34, Freudenstadt, 72250, DE)
HUBER, Reinhard (Friedhofweg 4, Freudenstadt / Dietersweiler, 72250, DE)
WORM, Sven (Horber Strasse 21, Schopfloch, 72296, DE)
International Classes:
B24B7/00; B28D1/00; B28D5/00; H01L21/00
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER & PARTNER (Postfach 10 40 36, Stuttgart, 70035, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. 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.

2. Träger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er aus faserverstärktem Kunststoff besteht, vorzugsweise verstärkt mit Fasern aus der Gruppe: Glasfaser, Kohlefaser, Keramikfaser, Ara- midfaser.

3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Fasern mindestens 10% beträgt, vorzugsweise mindestens 25% bis 30%.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polyamid ist.

8. 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.

9. 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.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Siliziumblock, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumblock fest mit dem Träger verbunden ist mittels Klebemitteln.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumblock fest mit der Unterseite des Trägers verbunden ist.

Description:
Beschreibung

Träger für einen Siliziumblock sowie Herstellungsverfahren eines solchen Trägers und Anordnung

Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Träger für einen Siliziumblock, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägers sowie eine Anordnung eines Siliziumblocks an einem solchen Träger.

Aus der DE 10 2008 028 213 A1 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, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie eine Anordnung 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 , ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägers mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. 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 die Anordnung 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 DE 10 2009 023 121 bekannt, auf die diesbezüglich explizit verwiesen wird und deren entsprechender Inhalt durch ausdrückliche 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 gleichmä- - A -

ßig 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 hinterschnitte- ne 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 Herstellungsaufwand 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 ande- ren 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 Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Träger mit mehreren Längskanälen mit jeweils unterschiedlichem Querschnitt und mit Nuten an der Oberseite und

Fig. 2 die Unterseite des Trägers in starker Vergrößerung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 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 1 1 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 oben genannte DE 10 2009 023 121 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 DE 10 2009 023 1 19 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 Fig. 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 Fig. 2 ist eine starke Vergrößerung der Unterseite 13 des Trägers 1 1 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.