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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR REMOVING SUBSTRATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/044871
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the separation of substrates (1), e.g., wafers for semiconductors or solar cells, which are located in a stack (2) and are wetted with a liquid and adhere to each other by means of adhesive force. In order to avoid tensile, compressive, or bending forces, which can damage the fragile substrate (1), e.g., a very thin solar cell, the adhesive force between the first or outermost substrate (1) to be removed and the subsequent substrate (1) of the stack (2) is eliminated by means of metered and properly timed heating. The substrate (1) thus removed can be led away in a free fall or by means of lying on top of or against conveying means. Because the substrates are removed without using external forces, even very thin substrates (1) can be reliably separated. Also, particularly advantageous is that high demands are not placed on the mechanical precision of the device required therefor.

Inventors:
HUEBEL EGON (DE)
Application Number:
PCT/DE2010/001132
Publication Date:
April 21, 2011
Filing Date:
September 15, 2010
Export Citation:
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Assignee:
HUEBEL EGON (DE)
International Classes:
H01L21/00; B28D5/00
Domestic Patent References:
WO2008075970A12008-06-26
WO2010058389A12010-05-27
WO2010116949A12010-10-14
Foreign References:
JPH10203660A1998-08-04
US20010046435A12001-11-29
EP0494673A11992-07-15
DE102006059809A12008-06-19
JPH1059544A1998-03-03
JPH043744A1992-01-08
DE102006059809B42008-08-21
DE102006011870A12007-09-20
DE102006021647A12007-11-15
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Ablösen von in einem Stapel (2) befindlichen, mit einer Flüssigkeit benetzten scheibenförmigen Substraten (1), dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einer auf einer Seite des Stapels (2) angeordneten Wärmequelle (5) einem dazu benachbarten äußersten Substrat (1) des Stapels (2) eine solche Wärme zugeführt wird, dass eine Adhäsionskraft zwischen dem äußersten Substrat (1) und dem diesem unmittelbar benachbarten Substrat des Stapels (2) aufgehoben wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äußerste

Substrat (1) durch Strahlungswärme, elektromagnetische Strahlung, offene Flamme oder durch Heißdampf als zu und abschaltbare Wärmequelle (5) oder mittels einer Wärmequelle (5) mit einer verlagerbaren Isolierblende kontinuierlich oder pulsartig erwärmt wird.

3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen der gestapelten Substrate (1) von Stapeln (2) erfolgt, die horizontal oder schräg gelagert sind oder die im vereisten Zustand vertikal positioniert sind.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Vorschubeinrichtung (4, 13) ein vorbestimmter Abstand zwischen dem äußersten abzustapelnden Substrat (1) und der

Wärmequelle (5) eingehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem äußersten Substrat (1) und dem diesem unmittelbar benachbarten Substrat des Stapels (2) ein Medium zugeführt wird und/oder dass mindestens auf das äußerste Substrat (1) eine Vibration aufgebracht wird.

6. Vorrichtung zum Ablösen von in einem Stapel (2) befindlichen, mit einer

Flüssigkeit benetzten scheibenförmigen Substraten (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aufweist:

- mindestens eine Wärmequelle (5) , welche sich auf einer Seite des Stapels an- ordnen lässt und mit welcher einem zu der Wärmequelle (5) benachbarten äußersten Substrat (1) des Stapels (2) eine Wärme zuführbar ist, und

- eine Steuerungseinrichtung, mit der die von der Wärmequelle (5) abgegebene Wärme so steuerbar ist, dass eine Adhäsionskraft nur zwischen dem äußersten Substrat (1) und einem diesem unmittelbar benachbarten Substrat des Stapels aufgehoben werden kann.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einem

horizontal, schräg oder vertikal angeordneten Stapel (2) positionierbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 6 bis 7, gekennzeichnet durch eine pulsartig einschaltbare Wärmequelle (5), welche durch eine Vorschubeinrichtung (4, 13) zur Einstellung des Abstandes zwischen der Wärmequelle (5) und dem äußersten abzulösenden Substrat (1) so positionierbar ist, dass sie das abzulösende Substrat (1) berührt oder von diesem beabstandet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine verlagerbare Isolierblende zwischen der Wärmequelle (5) und dem jeweils ersten abzulösenden Substrat (1).

10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Wärmequelle (5) als Dampfgenerator, Wärmestrahler, Infrarotstrahler, offene

Flamme oder Mikrowellengenerator.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Substratablösung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft das Vereinzeln von gestapelten, scheibenförmigen Substraten, die mit einer Flüssigkeit benetzt sind. Bei diesen Substraten handelt es sich z. B. um Wafer für Halbleiter oder Solarzellen. Derartige Substrate werden in der Regel aus einem runden, rechteckigen oder quadratischen Block, auch Ingot genannt, mittels einer Drahtsäge unter einer Flüssigkeit hergestellt. Insbesondere bei Solarzellen aus Silizium wird in Zukunft versucht, die Dicke der Wafer aus Gründen der Materialersparnis klein zu halten, z. B. 120 μηι oder kleiner. Beim Handhaben dieser dünnen und sehr dünnen Scheiben besteht eine sehr große Bruchgefahr, wenn diese auch nur kleinen Zug-, Druck- oder Biegekräften ausgesetzt werden. Dennoch müssen die Wafer zur weiteren Bearbeitung nach dem Sägen, Reinigen, Ablösen von einer Trägerplatte und dem Lösen von Kleberresten einem Nassvereinzelungsprozess unterzogen werden. Problematisch ist dabei neben der geringen mechanischen Festigkeit der Substrate ebenso die

Adhäsionskraft, die zwischen den in der Flüssigkeit im Stapel befindlichen benachbarten Wafern wirkt. Hierzu gibt es bereits unterschiedliche Lösungsvorschläge, die jedoch mit abnehmender Dicke der Substrate bzw. Wafer an ihre Grenzen stoßen.

Die Druckschrift DE 10 2006 059 809 B4 beschreibt eine Vorrichtung und ein

Verfahren zum Vereinzeln von in einem flüssigen Medium gestapelten Substraten. Diese werden einzeln von einem Greifer gegriffen, wobei mindestens ein Teil des Substratstapels durch eine Strömungseinrichtung zur Überwindung der Adhäsionskraft aufgefächert wird.

Die Druckschrift DE 10 2006 01 1 870 AI beschreibt eine weitere Vorrichtung zur Vereinzelung von in einer Flüssigkeit gestapelten Wafern. Ein Gurtförderer ist mit einer Unterdruckeinrichtung ausgestattet, mit der jeweils der oberste Wafer des Stapels ansaugbar ist und dann gefördert werden kann. Die bei den oben genannten Erfindungen störende Adhäsionskraft nutzt die weitere Erfindung gemäß der Druckschrift

DE 10 2006 021 647 AI . Die scheibenförmigen Substrate werden von dem senkrecht angeordneten Stapel seitlich abgezogen. Hierzu dient ein Trägerelement mit feinstruktu- rierter Oberfläche. Eine Rückhaltevorrichtung sorgt dafür, dass jeweils nur das oberste Substrat und nicht das darunter anhaftende Substrat mit abgezogen wird. Mit abnehmender Dicke der Substrate stößt auch diese Erfindung an ihre Grenze. Die Anforderungen an die mechanische Präzision der Vorrichtung werden sehr groß, insbesondere wenn zu berücksichtigen ist, dass die Substrate in sich geringfügig verwunden sein können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es ermöglichen, auch sehr dünne und bruchempfindliche Substrate, die in feuchtem Zustand in einem Stapel durch Adhäsionskraft aneinander haften, zerstörungsfrei zu vereinzeln.

Gelöst wird die Aufgabe durch das in Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren und mittels der in Patentanspruch 6 beschriebenen Vorrichtung. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Aufgabe wird derart gelöst, indem mittels einer auf einer Stirnseite des Stapels angeordneten Wärmequelle oder elektromagnetischen Strahlungsquelle einem dazu benachbarten äußersten Substrat des Stapels eine solche Wärmeenergie bzw. elektromagnetische Strahlungsenergie zugeführt wird, dass durch diese Energie die Adhäsi- onskraft zwischen dem äußersten Substrat und dem diesem unmittelbar benachbarten Substrat des Stapels aufgehoben wird. Als Flüssigkeiten zum Sägen sowie gegebenenfalls zum anschließenden Vorreinigen des gesägten Blockes und damit zum Vereinzeln sind bevorzugt Wasser oder wässrige Lösungen geeignet. Auch wenn beim Sägen eine so genannte Slurry, d. h. eine Flüssigkeit mit fein verteilten Feststoffen verwendet wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar, wenn eine entsprechende Reinigung für die vereinzelten Substrate nachgeordnet wird. Bei Verwendung einer Mikrowelle als Wärmequelle ist für das Sägen bzw. für den letzten Spülvorgang vor der erfindungsgemäßen Vereinzelung der Substrate eine solche Flüssigkeit vorteilhaft, die einen großen dielektrischen Verlustfaktor aufweist. Zur Vereinfachung der Beschreibung der Erfindung werden nachfolgend alle konventionellen Arten der erfindungsgemäß anwendbaren Wärmeerzeuger einschließlich von Kurzwellengeneratoren und Mikrowellengeneratoren allgemein als Wärmequelle bezeichnet. Die Frequenz einer elektromagnetischen Strahlungsquelle als Wärmequelle kann im Bereich von 0,1 GHz bis zu 30 GHz liegen, bevorzugt im

Bereich von 0,5 GHz bis 3 GHz.

Die Wärmequelle kann zu dem zu vereinzelnden äußersten Substrat bevorzugt beabstandet zu diesem oder dieses berührend angeordnet sein. Durch eine schnelle und/oder pulsartig zunehmende Erwärmung, z. B. eines Wafers aus Silizium, wird die Adhäsionskraft zunehmend geringer. Die Erwärmung kann bis zum Verdampfen des Flüssigkeitsfilmes zwischen dem äußersten Substrat und dem diesem unmittelbar benachbarten Substrat führen. Spätestens bei der Dampfbildung geht die Adhäsionskraft völlig verloren. Dann löst sich das äußerste Substrat von dem Stapel ab und kann zum Beispiel nach unten fallen, wenn der Stapel z. B. horizontal positioniert und mindestens im Bereich des äußersten Substrates freitragend ist. Das abgelöste Substrat kann z. B. durch die Schwerkraft in eine darunter befindliche Kassette oder in ein Magazin gleiten. Die Kassette kann zur Dämpfung eines Aufpralls partiell oder völlig mit einer

Flüssigkeit gefüllt sein. In diesem Falle wird auch ein vollständiges Antrocknen der Oberfläche der vereinzelten Substrate vermieden.

Wenn die Wärmequelle die Oberfläche des Substrates nicht berührt, was zu bevorzugen ist, dann erfolgt das erfindungsgemäße Vereinzeln völlig berührungslos. Es wirken keine äußeren Kräfte auf das Substrat. Daher kann es für diesen Vereinzelungsprozess sehr dünn und damit auch sehr bruchempfindlich sein, ohne dass es zu Beschädigungen kommen kann. Die Erwärmung kann großflächig homogen oder inhomogen erfolgen. Das Ablösen der Substrate vom Stapel kann unterstützt werden durch eine Vibration des gesamten Stapels oder des Bereiches, der sich nahe der Abstapelseite befindet. Hierzu dient ein Vibrator, der z. B. über die jeweilige Auflage des Stapels ankoppelbar ist. Eine weitere Unterstützung der Vereinzelung kann durch Anstrahlen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums aus Düsen in Richtung der sich öffnenden Trennstelle erfolgen, die sich durch die Erwärmung zwischen den sich lösenden Substraten bildet. Dieses bevorzugt erwärmte Medium beschleunigt die Distanzierung des sich ablösenden Substrates vom übrigen Stapel. Die weitere Handhabung der vereinzelten Substrate erfolgt mit den bekannten Handhabungsgeräten oder Fördermitteln zu den weiteren Behandlungsprozessen in den bekannten Horizontalanlagen oder Vertikalanlagen im trockenen und/oder nassen Zustand. Bei einem horizontal oder schräg angeordneten Stapel gleiten die abgelösten Substrate vertikal nach unten. Entsprechende bekannte Vorschubeinrichtungen sorgen dafür, dass der Abstand vom jeweils äußersten oder ersten Substrat zur Wärmequelle während der Vereinzelung aller Substrate eines Stapels etwa konstant bleibt. Bei einem aufrecht stehenden Stapel kann das jeweils abgelöste Substrat von einem Träger als Saugeinrichtung angesaugt und abtransportiert werden. Die Wärmequelle strahlt durch den Träger hindurch oder der Träger und die Wärmequelle bilden eine konstruktive Einheit. Der senkrecht stehende Stapel kann sich bei Bedarf bis nahe an das oberste Substrat in einer Flüssigkeit befinden.

Der feuchte Stapel kann auch„kopfüber" angeordnet sein, so dass das äußerste Substrat sich am unteren Stapelende befindet. In diesem Falle ist der Stapel zuvor mindestens an zwei gegenüberliegenden äußeren Flächen zu vereisen, wodurch ein in sich stabiler Block entsteht. Das am unteren Ende des Staples angeordnete äußerste Substrat wird durch die Wärmequelle, wie oben beschrieben, abgelöst. Es fällt auf einen wärmedurchlässigen Rost, der das Substrat z. B. seitlich abtransportiert. Auch hier können die Wärmequelle und der Rost eine konstruktive Einheit bilden.

Auch bei der horizontalen oder schrägen Anordnung des zu vereinzelnden feuchten Stapels kann dieser mindestens an den Mantelflächen vereist werden, um bestimmte Eigenschaften beim Trennen zu bewirken. Bei einer Vereisung an nur einem Teil der Mantelflächen kann die Ablösung der Scheiben, über die gesamte Fläche gesehen, zeitlich geringfügig unterschiedlich gesteuert werden, um bestimmte Lagen der Substrate beim Fallen zu erreichen. Gleiches kann auch durch eine entsprechend, über die Fläche gesehen, inhomogene Wärmequelle erreicht werden.

Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung, dass zur zerstörungsfreien Vereinzelung der Substrate keine besonderen Anforderungen an die mechanische Präzision der hierzu benötigten Vorrichtung erforderlich ist. Dies erlaubt es auch, mehrere Stapel parallel, d. h. zeitgleich zu vereinzeln und z. B. parallel auf eine Transportbahn einer nasschemi- sehen Durchlaufanlage abzulegen. Daher ist die Vorrichtung im praktischen Betrieb auch sehr wirtschaftlich.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der schematischen und nicht maßstäblichen Figuren 1 bis 3 weiter beschrieben.

Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Substratstapel in horizontaler Lage.

Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Substratstapel in vertikaler Lage.

Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Substratstapel in vertikaler Lage mit am unteren Stapelende abzulösenden Substraten. In der Figur 1 sind gesägte, von der zum Sägen erforderlichen Basisplatte abgelöste, gegebenenfalls vorgereinigte oder endgereinigte feuchte Substrate 1 in einem Stapel 2 dargestellt, der horizontal verschiebbar auf einer Auflage 3 gelagert ist. Der Stapel wird von einer Vorschubeinrichtung 4 in Richtung zu einer Wärmequelle 5 derart geschoben, dass zwischen der Oberfläche des im Stapel 2 jeweils ersten bzw. äußersten Substrates 1 und der Wärmequelle 5 stets ein vorbestimmter nahezu gleicher Abstand besteht. Der Vorschub des Stapels 2 kann kontinuierlich oder getaktet erfolgen. Die Wärmequelle 5 kann mittels bekannter Energieträger beheizt werden, z. B. mittels Elektroenergie oder Gas. Dabei erfolgt die Erwärmung des Substrates für eine relativ kurze Zeit mittels Wärmestrahlung oder mittels offener Flamme. Der Abstand und die Energie der Wärmequelle 5 sind so aufeinander abgestimmt, dass stets nur das äußerste Substrat abgelöst wird.

Auch bei einer elektromagnetischen Strahlungsquelle 5 bzw. Mikrowelle sind der Abstand und die Strahlungsenergie sowie die Frequenz und die Absorptionsfähigkeit der Substrate und des Flüssigkeitsfilmes zwischen den zu vereinzelnden Substraten so aufeinander abgestimmt, dass stets nur das äußerste Substrat abgelöst wird. Die dielektrische Erwärmung, insbesondere des Flüssigkeitsfilmes zwischen den Substraten, erfolgt für eine relativ kurze Zeit. Dabei können auch elektrisch schwach leitende Substrate wie z. B. Wafer, die die elektromagnetische Strahlung nur geringfügig abschirmen, durch Wirbelströme mit erwärmt werden. Dies unterstützt das Ablösen des jeweils ersten Substrates 1. Elektrisch nichtleitende Substrate verhalten sich in der elektromagnetischen Strahlung neutral.

In besonderen Fällen kann das erfindungsgemäße Vereinzeln der Substrate 1 mittels dielektrischer Erwärmung auch durch eine Kombination mit einer konventionellen Wärmequelle, z. B. einem elektrischen Heizstrahler oder einem Infrarotstrahler erfolgen. Diese konventionelle Wärmequelle erwärmt das jeweils äußerste Substrat von außen beginnend und die dielektrische Erwärmung der Flüssigkeit zwischen den Substraten erfolgt von innen beginnend. Durch die Erwärmung des jeweils zu separierenden Substrates wird insbesondere die äußerste Oberfläche desselben getrocknet. Dies ist problemlos, wenn beim Sägen als Hilfsmittel und/oder Kühlmittel Wasser verwendet wird, wie dies z. B. bei Diamantdrahtsägen möglich ist. Die am Substrat anhaftenden Sägespäne fallen an den getrockneten Oberflächen als leicht entfernbarer Staub an.

Bei z. B. glyzerinhaltigen Sägemitteln als Slurry sollte ein Antrocknen durch geeignete Maßnahmen vermieden werden oder die angetrocknete Schicht wird in einem anschließenden Reinigungsprozess wieder entfernt.

Im ersten Falle eignet sich besonders Heißdampf zur erfindungsgemäßen Erwärmung der abzulösenden Substrate. Der Dampf kondensiert an der vergleichsweise kalten Oberfläche mit entsprechender Benetzung und gleichzeitiger Erwärmung dieser Oberfläche. In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann zum Ablösen der Substrate eine Wärmestrahlung mit gleichzeitiger oder sequentieller Dampfanwendung kombiniert werden.

Bei einer dielektrischen Erwärmung der jeweils äußersten Substrate eignet sich zur Vermeidung eines gegebenenfalls unzulässigen Antrocknens z. B. eine Berieselung dieser Oberfläche mit einer kalten Flüssigkeit. Diese sollte bevorzugt eine geringe Absorptionsfähigkeit für Mikrowellen aufweisen. Auch eine Bedampfung dieser äußersten Oberfläche der Substrate mit z. B. Wasserdampf ist zur Vermeidung eines Antrocknens möglich. Der Dampf verdrängt die am Substrat anhaftende Benetzung der Flüssigkeit mit hoher Absorptionsfähigkeit für Mikrowellen, dahingegen wird Dampf im elektromagnetischen Feld nahezu nicht dielektrisch erwärmt.

Bei einer elektromagnetischen Strahlungsquelle 5 besteht die Möglichkeit, in der Zeit, in der keine dielektrische Erwärmung der Flüssigkeit erfolgen soll, den Strahlungsgene- rator elektrisch auszuschalten. Die elektromagnetische Strahlung kann auch mittels einer verlagerbaren elektrischen Abschirmung partiell oder vollständig für einen vorbestimmten Zeitraum unterbrochen werden. Dies ergibt ebenfalls eine zeitlich begrenzte bzw. pulsartige und sehr dosierte dielektrische Erwärmung des Flüssigkeits- filmes zwischen dem äußersten Substrat 1 und dem nachfolgenden Substrat. Gemäß der Erfindung wird die dielektrische Erwärmung bzw. Energiezufuhr so eingestellt, dass nur das zur elektromagnetischen Strahlungsquelle 5 unmittelbar benachbarte Substrat 1 des Stapels 2 innerhalb der Taktzeit sicher abgelöst wird und dass zum Abtransport dieses Substrates 1 die erforderliche Zeit verfügbar ist, bevor das nächste Substrat 1 in der nächsten Taktzeit abgelöst wird. Hierzu dient eine Steuerungseinrichtung, mit der die von der elektromagnetischen Strahlungsquelle 5 abgegebene Strahlungsleistung so steuerbar ist, dass eine Adhäsionskraft nur zwischen dem äußersten Substrat 1 und einem diesem unmittelbar benachbarten Substrat des Stapels aufgehoben werden kann. Parameter für die sequentielle Ablösung der Substrate 1 vom Stapel 2 sind im

Wesentlichen der Abstand der elektromagnetischen Strahlungsquelle 5 vom Stapel 2 sowie die Strahlungsleistung, Frequenz und Strahlungszeit. Ein weiterer Parameter ist die nichtlineare oder inhomogene Bestrahlung über die gesamte Fläche des Substrates 1. Die Dauer der Trennung des unmittelbar zur elektromagnetischen Strahlungsquelle 5 benachbarten Substrates 1 von dem zu diesem benachbarten Substrat lässt sich durch entsprechende Wahl der Parameter in weniger als 30 Sekunden, bevorzugt in weniger als einer Sekunde durchführen.

Grundsätzlich eignen sich auch alle bekannten konventionellen Heizarten zur

Erwärmung des Substrates, ebenso auch zur pulsartigen Erwärmung des jeweils äußersten Substrates. Bei einer Wärmequelle 5, welche die Wärme kontinuierlich zufuhrt, besteht die Möglichkeit, in der Zeit, in der keine Wärme von der Wärmequelle 5 zu einem unmittelbar benachbarten Substrat 1 übertragen werden soll, diese

Übertragung mittels einer verlagerbaren Isolierblende für einen vorbestimmten

Zeitraum zu unterbrechen. Dies ergibt ebenfalls eine zeitlich begrenzte bzw. pulsartige und sehr dosierte Erwärmung des jeweils zur Wärmequelle 5 benachbarten Substrates 1. Gemäß der Erfindung wird die Erwärmung bzw. Wärmezuführung so eingestellt, dass nur das zur Wärmequelle 5 unmittelbar benachbarte Substrat 1 des Stapels 2 innerhalb der Taktzeit sicher abgelöst wird und zum Abtransport dieses Substrates 1 die erforderliche Zeit verfügbar ist, bevor das nächste Substrat 1 in der nächsten Taktzeit abgelöst wird. Hierzu dient die Steuerungseinrichtung, mit der die von der Wärmequelle 5 abgegebene Wärme und/oder Heißdampf so steuerbar ist, dass eine Adhäsionskraft nur zwischen dem äußersten Substrat 1 und einem diesem unmittelbar benachbarten Substrat des Stapels aufgehoben werden kann.

Parameter für diese sequentielle Ablösung der Substrate 1 vom Stapel 2 sind im

Wesentlichen der parallele oder schräge Abstand der Wärmequelle 5 vom Stapel 2 sowie die Heizenergie und die Heizzeit. Ein weiterer Parameter ist die nichtlineare oder inhomogene Wärmeübertragung über die gesamte Fläche des Substrates 1. Die Dauer der Trennung des unmittelbar zur konventionellen Wärmequelle 5 benachbarten und äußersten Substrates 1 von dem zu diesem benachbarten Substrat lässt sich durch entsprechende Wahl der Parameter ebenfalls in weniger als 30 Sekunden, bevorzugt in weniger als einer Sekunde durchführen.

Die Gesamtzeit eines Vereinzelungsvorganges ergibt sich aus der Zeit für die

Erwärmung des Substrates bzw. des Flüssigkeitsfilmes zwischen den Substraten, dem dann erfolgenden Ablösen von dem angrenzenden Substratstapel, dem Abtransport des separierten Substrates und dessen Ablage in einer Aufnahmevorrichtung. Alle Vorgänge werden von der zentralen Steuerungseinrichtung kontrolliert.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung fällt durch die Schwerkraft ein abgelöstes Substrat 6 in eine darunter angeordnete leere Kassettenkammer 7 der Kassette 8, welche als Aufnahmevorrichtung dient. In dem in Figur 1 dargestellten rechten Teil der Kassette 8 befinden sich bereits vereinzelte, d. h. abgelöste Substrate 6. Die Kassette 8 wird von einer Takteinrichtung 9 derart gefördert, dass jedes abgelöste Substrat 6 in eine andere Kassettenkammer 7 gelangt. In der dargestellten Anordnung befindet sich die Kassette 8 vollständig in einer Flüssigkeit mit dem Niveau 10. Die abgelösten Substrate 6 können sich auch auf einem Transportband befinden oder von entsprechenden Handhabungsgeräten übernommen und weiteren Prozessen zugeführt werden. Bei der in Figur 2 dargestellten Anordnung befindet sich der Stapel 2 in einem Behälter 11 in vertikaler Ausrichtung. Der Behälter 1 1 kann mit einer Flüssigkeit gefüllt sein. Mindestens das äußerste, d. h. hier das oberste Substrat 1 , welches gegenüber der Wärmequelle 5 unmittelbar benachbart angeordnet ist, befindet sich über dem Niveau 10. Dafür sorgt eine Vorschubeinrichtung 4, die den Stapel 2 entsprechend der Vereinzelung der Substrate 1 nach oben fördert. Zwischen dem obersten Substrat 1 und der bevorzugt ebenen Wärmequelle 5 befindet sich hier eine ebene Unterdruckeinrichtung bzw. Saugeinrichtung 12, die sowohl von der Wärmequelle 5 als auch von dem obersten Substrat beabstandet und seitlich verlagerbar ist. Das durch die Erwärmung abgelöste Substrat 1 wird von der Saugeinrichtung 12 angesaugt, seitlich hinausgefördert und z. B. auf ein Förderband oder einen Rollengang abgelegt. Die Saugeinrichtung 12 ist zur Übertragung der Wärme von der Wärmequelle 5 zum obersten Substrat 1 wärmedurchlässig bzw. für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ausgeführt. Die Figur 3 zeigt ebenfalls einen vertikal angeordneten Stapel 2, wobei das Abstapeln und Vereinzeln der Substrate 1 an der Unterseite des Stapels 2 erfolgt. Damit der Stapel mit den feuchten Substraten 1 in sich stabil bleibt, ist er bei der in Figur 3 dargestellten Anordnung zuvor mindestens an der Oberfläche vereist worden. Dies ist bereits bei einer geringen Temperatur unter dem Gefrierpunkt ausreichend. Meist befindet sich zwischen den gesägten Substraten 1 das restliche Reinigungswasser, d. h. es ist nur eine Temperatur von wenigen Grad Celsius unter Null erforderlich. Der so stabilisierte Stapel 2 wird z. B. von beidseitig klemmenden Förderbändern 13 geklemmt und vorgeschoben. Der Vorschub des eingefrorenen Stapels 2 erfolgt wieder derart, dass stets der vorgesehene Abstand zwischen dem ersten, d. h. hier untersten Substrat 1 des Stapels 2 und der dazu unmittelbar benachbarten Wärmequelle 5 eingehalten wird.

Zwischen diesem untersten Substrat 1 und der Wärmequelle 5 befindet sich ein seitlich verlagerbarer Rost 14, der wärmedurchlässig bzw. strahlungsdurchlässig ist. Des Weiteren kann sich auch hier die oben beschriebene verlagerbare Isolierblende befinden. Nach dem Erwärmen des untersten Substrates 1 des Stapels 2 kann sich das Substrat 1 von dem Stapel 2 lösen, siehe Bezugszeichen 6 in Fig. 3, und auf den darunter angeordneten Rost 14 gelangen. Dieser fördert es zur Seite zur weiteren Einzelablage z. B. in eine Kassette oder auf ein Förderband.

In allen Fällen erfolgt das Überwinden der Adhäsionskraft, d. h. das Ablösen und Trennen der Substrate 1 ohne Einwirkung einer äußeren Kraft, wodurch eine außerordentlich geringe Bruchrate selbst bei sehr dünnen Substraten, z. B. bei Wafern aus Silizium zu erzielen ist. Auch bereits im Stapel 2 gebrochene Substrate 1 , was stets vorkommt, werden erfindungsgemäß abgelöst und können so aus dem Fertigungspro- zess ausgeschleust werden, so dass die nachfolgenden unbeschädigten Substrate 1 nicht behindert oder beschädigt werden.

Bezugszeichenliste

1 Substrat, Wafer, Solarzelle

2 Stapel gesägter Substrate, entklebte Substrate

3 Auflage

4 Vorschubeinrichtung

5 Wärmequelle, elektromagnetische Strahlungsquelle, Mikrowelle 6 abgelöstes Substrat

7 Kassettenkammer

8 Kassette, Magazin

9 Takteinrichtung, Vorschubeinrichtung

10 Niveau

11 Behälter

12 Saugeinrichtung, wärmedurchlässig, strahlungsdurchlässig

13 Förderband, Vorschub

14 Rost, wärmedurchlässig, strahlungsdurchlässig