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ETRE
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Pelle
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DANS
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CES
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Molecule
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silicon
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Cl
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Physical
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0,01micron
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516432A1
Family ID 8051728
Probable Assignee Mongodin Guy
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL POUR LA PREHENSION ET LA MANIPULATION DE PLAQUETTES
MINCES
EN Title THIN FILM LIFTING AND MANIPULATION APPTS. - HAS SUCTION HEAD
WITH SURROUNDING SUPPORT STOPS ON PERIPHERY TO AVOID HEAD-FILM SURFACE
CONTACT
Abstract
_________________________________________________________________
A.APPAREIL POUR LA PREHENSION ET LA MANIPULATION DE PLAQUETTES MINCES
PAR EFFET DE SUCCION PNEUMATIQUE.
B.EN COMBINAISON AVEC UNE TETE D'ASPIRATION 1, CET APPAREIL COMPREND,
AUTOUR DE CELLE-CI, PLUSIEURS ELEMENTS D'APPUI 6 DISPOSES DANS UN PLAN
PRESENTANT UN LEGER ECART PAR RAPPORT A LA SURFACE DE L'EMBOUCHURE DE
LA TETE D'ASPIRATION 1 ET QUI SONT SUSCEPTIBLES DE SERVIR DE BUTEES
D'APPUI POUR UNE PLAQUETTE P A MANIPULER. OR CES BUTEES 6 SONT SITUEES
UNIQUEMENT EN REGARD DU BORD PERIPHERIQUE D'UNE TELLE PLAQUETTE, DE
FACON A EVITER TOUT CONTACT AVEC LE RESTE DE LA SURFACE DE CELLE-CI.
C.LE PRESENT APPAREIL PEUT ETRE UTILISE POUR LA MANIPULATION DE
PLAQUETTES MINCES, TELLES QUE LES PLAQUETTES DE silicon SERVANT DE
SUBSTRATS POUR LA FABRICATION DE CERTAINS COMPOSANTS ELECTRONIQUES.
The appts. has a suction head (1) at the end of a tube (2) fixed on a
manipulating arm (3). The tube is connected via a control valve (4) to
a flexible pipe (5) leading to a vacuum pump. A number of support
stops (6) are arranged in a plane (X,Y) around the suction head and
slightly lower than its end piece such that they make contact with the
peripheral edges of the film to be manipulated (P). The suction head
itself does not make contact with the film, thus avoiding damage to
its surface. The support stops may be provided by the bent back ends
of arms (7) fixed to the top of the suction head and radiating out
around it. The appts. may also have a cylindrical filter around the
suction tube to prevent trapping of dust particles. The free end of
the filter extends to the same level as the suction head end-piece and
does not therefore make contact with the film. To avoid undue
deformation of the film several suction heads or a suction head with
an annular mouthpiece may be used.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne les appareils et dispositifs utilises
pour la prehension et le transfert de plaquettes minces, telle que les
plaquettes de silicon servant de substrats pour la fabrication de
certaines composants electroniques.
Avant execution des operations de traitement necessaires pour une
telle fabrication, les plaquettes de ce genre sont habituellement
rangees verticalement dans des paniers rainures de stockage et de
transport. Pour certains traitements effectues par gropernotamment la
gravure seche en micro-elec- tronique de leur surface sensible, les
plaquettes de ce genre doivent ensuite etre placees, cote a cote sur
un plateau leur servant de support pendant ce traitement. Cependant
les plaquettes doivent alors etre posees sur celui-ci par leur face
non sensible de facon que leur face sensible soit dirigee vers le haut
pour subir le traitement prevu.Dans ces conditions la mise en place de
ces plaquettes sur un tel plateau souleve un certain nombre de
difficultes compte-tenu qu'il convient de s'abstenir de tout contact
avec leur surface sensible afin d'eviter de deteriorer celle-ci.
Actuellement cette operation est realisee a la nnaan en utilisant une
petite pelle de manipulation, en forme de coin, comportant un canal
d'aspiration ayant pour fonction de retenir la plaquette a manipuler.
Cette petite pelle est alors placee au contact de la face non sensible
de la plaquette corre#pon- dante et l'operateur peut ainsi transferer
cette plaquette au-dessus du plateau de reception. Apres que la
plaquette ait ete amenee en biais sur le plateau de reception, il
convient de retirer la petite pelle de manipulation par glisse- ment
sous cette plaquette de facon que cette derniere se depose a plat sur
le plateau. il s'agit donc la d'une operation particulierement
delicate qui exige une main d'oeuvre experimentee et tres habile.De
plus dans le plupart des cas il est necessaire de corriger la position
de chaque plaquette en agissant sur les bords de celle-ci. Comme on le
comprend aiment toutes ces operations entrainent des pertes de temps
extremement importantes.
C'est pourquoi la presente invention a pour but de realiser un
appareil permettant de manipuler aisement, de facon mecanique, les
plaquettes du type en cause sans contact avec la surface sensible de
celles-ci.
A cet effet cet appareil est caracterise en ce qu'en combinaison avec
une tete d'aspiration pneumatique, il comprend, autour de celle-ci,
plusieurs elements d'appui disposes dans un plan presentant un leger
ecart par rapport a la surface de l'embouchure de la tete d'aspiration
et qui sont susceptibles de servir de butees d'appui pour une
plaquette a manipuler. Or ces butees sont situees uniquement en regard
du bord peripherique d'une telle plaquette, de facon a eviter tout
contact avec le reste dela surface de celle-ci.
Ainsi cet appareil permet la prehension d'une plaquette du type en
cause en agissant sur la surface sensible de celle-ci mais sans aucun
contact avec cette surface,si ce n'est sur son bord peripherique. Mais
il convient de noter que justement il est possible de prevoir un
contact contre ce bord peripherique car celui-ci ne fait pas partie de
la surface utilisee pour realiser des circuits integres.
Dans une forme de realisation perfectionnee du present appareil, il
est prevu, autour de la tete de succion, un filtre de forme tubulaire
dont le bord libre s1 etend a une tres legere distance du plan defini
par les butees d'appui la plaquette a manipuler. Or l'agencement est
tel que la surface de ce filtre est notablement plus importante que la
section laissee libre entre le bord libre de ce lui-ci et la plaquette
en cours de manipulation.
Dans ces conditions la quasi totalite de l'air aspire par la tete de
succion parvient a celle-ci en traversant le filtre ainsi prevu et non
pas en passant dans l'intervalle laisse libre a l'endroit du bord
libre du filtre.Ainsi la plaquette en cours de manipulation se trouve
protegee de tout apport de poussiere ou autres
impuretes/###r####?Saspire par la tete de succion.
Cependant d'autresparticularites et avantages de l'appareil
apparaitront au cours de la description suivante de deux exemples de
realisation de celui-ci.
Cette description est donnee en reference au dessin annexe, i simple
titre indicatif, et sur lequel
La figure 1 est une vue schematique en elevation d'une premiere forme
de realisation de l'appareil selon l'invention, la figure 2 est une
vue en perspective de la tete de prehension de cet appareil, la figure
3 est une vue en coupe-elevation d'une seconde forme de realisation du
present appareil, la figure 4 est une vue en perspective de l'organe
prevu dans cette forme de realisation pour servir de support aux
butees d'appui.
L'appareil represente a la figure 1 comporte une tete de succion 1
prevue a l'extremite d'un tube 2 fixe sur un bras de manoeuvre 3. Le
tube 2 est raccorde, par 1' interme- diaire d'une vanne de commande 4,
a une conduite flexible 5 branchee sur une pompe a vide ou un
aspirateur, non representes.
Selon une caracteristique essentielle, cet appareil comporte, a la
hauteur de la tete de succion 1, une serie d'elements d'appui 6
disposes dans un plan XY presentant un leger intervalle par rapport a
la surface de l'embouchure de cette tete. Dans l'exemple represente
ces elements d'appui sont constitues par les extremites recourbees de
cinq bras 7 fixes sur le dessus de la tete 1 et rayonnant autour de
celle-ci. Compte-tenu du diametre des plaquettes
P a manipuler, les elements d'appui 6 sont situes dans des positions
tellesqu'ils se trouvent seulement en regard du bord peripherique
d'une telle plaquette lorsque la tete de succion 1 est elle-meme
placee en regard du centre de celle-ci.
Pour effectuer la prehension d'une plaquette P au moyen du present
appareil il convient d'amener la tete de succion 1 de celui-ci en
regard du centre de cette plaquette, a peu de distance de celle-ci.
Il suffit ensuite de mettre en service la tete de succion 1 pour que
l'effet d'aspiration exerce sur la plaquette P plaque alors celle-ci
contre les elements d'appui 6 qui servent ainsi de butees.
Dans ces conditions la plaquette P se trouve empechee de venir au
contact du bord libre de la tete de succion 1. Les seuls points de
contact du present appareil avec la surface sensible de la plaquette P
sont ceux des butees d'appui 6. Mais, du fait meme de l'agencement
prevu, ces dernieres se trouvent uniquement au contact du bord
peripherique sur une distance tres limitee e.
Ainsi le present appareil peut parfaitement "agir" sur la face
sensible d'une plaquette P type en cause sans que cela risque de
l'endommager. En effet le bord peripherique ne fait pas partie de la
surface utilisee pour la gravure de circuits integres.
Les deplacements du bras de manoeuvre 3 peuvent etre commandes par des
mecanismes appropries permettant d'effectuer les manipulations voulues
notamment la prehension des differentes plaquettes P a mettre en place
sur un meme plateau et la depose de chacune d'elle sur ce dernier.
Cette derniere operation est alors realisee tres facilement puisque le
present appareil "tient" chaque plaquette en agissant sur sa face
sensible dirigee du cote oppose au plateau de reception. Du reste
toutes les manoeuvres necessaires peuvent etre commandees par un
programmateur assurant la succession voulue des operations
correspondantes.
Les figures 3 et 4 representent une forme de realisation perfectionnee
du present appareil. Dans celle -ci la tete de succion
correspondantela et le tube d'aspiration 2a sont entoures par un
filtre cylindrique 8 de tres grande surface destine a eviter
l'entrainement de poussieres par l'air aspire-par la tete la. Il
convient de noter que le bord libre de ce filtre s'etend sur le meme
plan que la surface de l'embouchure de la tete de succion la, don a
une legere distance du plan defini par les butees 6a prevues autour de
cette tete. Dans l'exemple represente, ces butees sont constituees par
une serie de doigts 6a portes par un anneau 9 et rayonnant a
l'interieur de celui-ci.Cet anneau est suspendu a des elements de
support disposes autour du filtre 8, par exemple des tiges 10 fixees
sur le fond li de ce filtre.
De meme que dans la precedente forme de realisa- tion l'agencement est
tel qu'il existe un leger intervalle entre la surface de l'embouchure
de la tete d'aspiration la et le plan defini par les doigts da formant
butees d'appui pour une plaquette P a manipuler. De plus les doigts 6a
sont situes uniquement en regard de l'emplacement du bord peripherique
d'une telle plaquette lorsque la tete d'aspiration la se trouve
elle-meme en face du centre de celle-ci.
Dans ces conditions l'appareil selon cette seconde forme de
realisation est en mesure de manipuler une plaquette mince P de la
meme facon que le precedent. Cependant il comporte des avantages
importants par rapport a celui-ci du fait de la presence du filtre
tubulaire 8 autour de la tete d'aspiration.
En effet ce filtre a pour premiere fonction d'empecher que des
poussieres ou impuretes, entrainees par l'air aspire par la tete de
succion la, puissent se deposer sur la face sensible de la plaquette P
en cours de manipulation.
A cet effet les caracteristiques du filtre 8 sont telles que celui-ci
empeche le passage de particules de dimensions superieures a
0,01micron.
Cependant ce filtre a egalement pour fonction d'attenuer les
mouvements d'air autour de la tete de succion et sur le dessus de la
surface sensible de la plaquette P en cours de manipulation.
Pour que ce filtre soit en mesure de jouer les deux fonctions ainsi
prevues, la surface de celui-ci est considerablement plus grande que
la section du passage laisse; libre entre son bord 9 et la plaquette
en cours de manipulation. Ainsi la quasi totalite de l'air aspire par
la tete de succion la parvient a celle-ci a travers le filtre 8, la
quantite d'air passant par l'intervalle laisse libre etant tout a fait
negligeable. Ainsi, a simple titre d'exemple, le rapport des sections
respectives peut etre de 1 pour mille.
Bien entendu l'appareil selon l'invention peut etre utilise, non
seulement pour la mise en place de plaquettes du type en cause sur un
plateau de reception,mais egalement pour leur retrait ulterieur apres
execution d'un traitement determine, par exemple une gravure seche
microelectronique. Toutefois le principal interet du present appareil
est de permettre la depose de telles plaquettes sur un plateau de
reception avant qu'elles aient subi un tel traitement de gravure car
jusque la leur surface sensible ne doit subir absolument aucun
contact.
A ce sujet il convient de rappeler que les butees d'appui 6 ou 6a ne
peuvent etre en contact qu'avec le bord peripherique des plaquettes
manipulees. Or celui-ci ne fait pas partie de la surface utilisee pour
la gravure de circuits integres sur des plaquettes de ce genre.
En consequence le contact des butees d'appui sur le bord peripherique
ne presente aucun inconvenient.
Ainsi qu'il a deja ete indique, la tete d'aspiration du present
appareil peut etre commandee par tout mecanisme approprie de facon a
assurer les operations et manipulations voulues. Eventuellement cet
appareil peut etre associe a d'autres appareils de transfert ou de
manipulation. Ainsi en amont du present appareil, il est possible de
prevoir un dispositif destine a extraire les plaquettes en dehors de
leur panier de transport et ce, au moyen d'une ventouse d'aspiration
venant au contact de la face non sensible de ces plaquettes. Ce
dispositif peut alors amener les plaquettes une a une en regard de la
position de depart de la tete d'aspiration de l'appareil selon
l'invention, de facon que chaque plaquette soit transferee sur cet
appareil qui en assure ensuite l'acheminement et la depose sur un
plateau de reception.
Mais bien entendu le present appareil peut etre utilise pour toutes
autres applications dans lesquelles il convient d'eviter un contact
physique avec la quasi-totalite de la surface d'une plaquette ou autre
element similaire.
Par ailleurs cet appareil peut faire l'objet de diverses variantes.
Ainsi les butees d'appui d'une plaquette a manipuler peuvent etre
realisees differemment, pour autant que celles-ci soient situees dans
un plan presentant un leger intervalle par rapport a l'embouchure de
la tete d'aspiration et que d'autre part elles soient disposees
uniquement en regard du bord peripherique de la plaquette ou autre
element a manipuler. il est egalement possible de prevoir deux tetes 1
de succion, ou plus, au lieu d'une seule, afin de mieux repartir
l'effort mecanique qui s'applique sur la plaquette en cours de
manipulation. En effet il faut eviter une trop grande flexion de
celle-ci. Mais, dans le meme but, on peut aussi prevoir une tete de
succion, ayant une embouchure de section annulaire, ce qui permet de
reduire encore plus l'effort de flexion mecanique au centre.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Appareil pour la prehension et la manipulation de plaquettes minces
par effet de succion pneumatique, caracterise en ce qu'en combinaison
avec une tete d'aspiration Cl, la), il comprend, autour de celle-ci,
plusieurs elements d'appui (6, 6a) disposes dans un plan presentant un
leger ecart par rapport a la surface de l'embouchure de la tete
d'aspiration (1, la) et qui sont susceptibles de servir de butees
d'appui pour une plaquette (P) a manipuler, ces butees (6, 6a) etant
situees uniquement en regard du bord peripherique d'une telle
plaquette, de facon a eviter tout contact avec le reste de la surface
de celle-ci.
2. Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce quril
comporte, autour de la tete d'aspiration (la), un filtre t8) de forme
tubulaire dont le bord libre s'etend a une tres legere distance du
plan defini par les butees d'appui (6a) de la plaquette a manipuler,
l'agencement etant tel que la surface de filtre est notablement plus
importante que la section laissee libre entre le bord libre de
celui-ci et la plaquette en cours de manipulation.
3. Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce que les butees
d'appui de la plaquette a manipuler sont constituees par les
extremites recourbees (6) debras (7) rayonnant autour de la tete
d'aspiration (1).
4. Appareil selon la revendication 2, caracterise en ce que les butees
d'appui de la plaquette a manipuler sont constituees par les doigts
(6a) rayonnant a l'interieur d'un anneau (9)leur servant de support et
qui est porte par des tiges (10) ou autres elements de support
disposes autour du filtre tubulaire (8).
5. Appareil selon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce
qu'au lieu d'une seule tete centrale d'aspiration, situee au centre il
en comprend deux ou plus.
6. Appareil selon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce
qu'au lieu d'une## tettecentrale d'aspiration, il comprend une tete de
succion ayant une embouchure d'aspiration de section annulaire.
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