晶片加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及晶片对齐系统，其包括在运输方向上运输晶片的运输工具，所述运输工具界定了运输平面。本发明还涉及用于对齐晶片的方法以及晶片分离站。
【背景技术】
[0002]在太阳能电池、半导体、光学设备以及LED生产，特别是太阳能和电气工业中使用的晶片通常由易碎材料制成，例如，硅、石英、蓝宝石硼等。这些晶片的厚度通常为至少30 μ m，对于特定应用而言，这些晶片的厚度甚至超过60 μπι,例如，用于太阳能电池的娃晶片的厚度通常为80 μπι-120 μπι或者蓝宝石片的厚度为至少0.2mm。即使使这些晶片弯曲，在过多的弯曲将会损坏这些晶片的条件下，它们是易碎的，不仅仅使其变形。
[0003]在使用金属线和磨料的线切割设备中，从块状物(也称为砖形物或锭子)中切割出晶片(例如，用于太阳能电池的硅晶片或用于LED生产的蓝宝石晶片)。通常使用由金属线运输的悬浮于浆状物中的磨料颗粒。目前，越来越多地使用固定磨料切割晶片，所述固定磨料直接连接于金属线。这些线通常被称为金刚石线。
[0004]待切割用于太阳能电池的锭子可以是多晶型半导体材料或单晶半导体材料，例如，硅。诸如蓝宝石之类的其他材料也可被切割。在后一种情况下，锭子通常被称为芯部或晶锭。锭子是基底材料，晶片从其中切割出来。在多晶型材料的情况下，通常铸造大锭子并且从其中切割出砖形物。在单晶材料的情况下，通常例如使用柴可拉斯基法(Czochralskiprocess)制造圆形锭子，并将其切割成典型的单晶晶片形状(准方形)。从蓝宝石的晶锭中钻出芯部。芯部和晶锭在此也称为锭子。
[0005]在已切割出晶片(例如，硅、石英、硼或蓝宝石)之后，首先，通常将它们仍然连接至横梁。所述横梁是一块将锭子固定在距离线锯一定距离的材料，这样在切割作用下弯曲的切割线不会切割进入任何机器部件。在已进行切割之后，晶片必须与横梁分离。一旦完成分离，晶片形成堆叠或队列并且需要分离以单独进行处理。
[0006]尤其在薄硅晶片的情况下，100 μπι或甚至80 μπι这么薄的硅晶片需要非常轻柔地进行处理。小的冲击力或弯曲力可能会使这些薄硅晶片损坏，从而使晶片失去价值。
[0007]在进一步的处理过程中，特别是随后的晶片分离过程中，晶片被不规则地定向。对于一些处理、测试和/或组装步骤而言重要的是，晶片或其边缘相对于一个参比方向对齐。
[0008]TW201237989A公开了一种定位太阳能硅晶片的方法。工作站包括第一和第二承载限位器。晶片可通过弹簧驱动加紧机构的方式抵接所述限位器，所述弹簧驱动加紧机构从相对侧抵接晶片。通过该晶片固定器，仅一个晶片可中心对齐。由于加紧机构的机械撞击，损坏晶片的风险非常高。而且，晶片无法定位于在线或连续工艺中。
[0009]W02009095474A1 (或DE102008000215A1)公开了一种标记薄工件的设备。所述工件通过定位工具对齐，所述定位工具包括两个平行传送带，其从相对侧夹住工件。因为由相同的速度驱动带子加紧其间的工件，所以对工件的机械撞击较高。因此，损害工件的风险非常尚Ο
[0010]W01994002395A1公开了一种运输物体的运输装置(水踪迹)，所述运输装置具有带有流体孔板的平底元件。通过所述孔板递送的流体提供用于运输物体的动力。
[0011]US2007/0212174A1公开了工件传送机，其包括传送途径，该传送途径引导工件的传送。一对鼓气设备设置于传送途径的两侧并且均匀地向所述工件吹气。由于从所述工件的两侧定向吹出气体而产生的气流和/或扰动，所述工件不可能准确对齐。
[0012]JP58-79733A公开了一种防止晶片受到导轨侧壁碰撞影响的类似方法。将从导轨两侧喷出的压缩气体施加于晶片。JP58-79733A的目的不是使晶片准确对齐。相反，晶片与侧壁的碰撞应当被避免。还已知，照相机确定未对齐的晶片的位置或方向并且由此由夹子挑选晶片(即，已知的方向)并将其提供给组装步骤。
[0013]现有技术中出现的问题涉及在对齐过程中施加于晶片的高机械压力，其不仅仅导致晶片边缘的局部损坏，而且还在整个晶片上产生延伸的裂缝，甚至使晶片破碎。使用上述照相机的设计成本非常高。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于克服这些问题并且提供晶片对齐系统，尤其是用于薄的且易碎的晶片的晶片对齐系统，所述系统轻柔地处理晶片，即，在晶片上仅施加非常小且平滑的对齐力。此外，晶片应当快速对齐并且优选地在晶片的运输过程中对齐，即，在对齐过程中不停止运输。晶片对齐系统应当成本有效并且节约空间。晶片对齐系统与加工站的一体化应当是可能的。
[0015]该目的通过上述晶片对齐系统实现，所述对齐系统的特征在于:所述系统包括在运输平面内将晶片的移动限定为垂直于运输方向的划界工具，其中，所述划界工具界定了基本平行于运输工具的运输方向延伸的对齐线，以及用于产生迫使晶片抵住划界工具的液流的液流产生工具，其中，所述划界工具由传送机带形成或由可围绕其轴旋转的辊筒形成，或者，其中，所述划界工具是运输工具的整体部分并且所述运输工具是传送机带，带平面限定运输平面。
[0016]本发明的概念由如下事实构成:所述划界工具是可移动的(传送机带，辊筒或作为运输传送机带的整体部分)。划界工具，优选地划界部件可伴随和/或支持晶片的运输移动或甚至在晶片上发挥移动作用以运输移动。在下文中，更加详细地讨论上述可选方案。可实现晶片的准确对齐以及平滑运输。
[0017]划界工具可由传送机带形成。面向运输途径(因此朝向晶片)的带平面是限定表面，其界定对齐线。带平面是与接触晶片的带的表面重合的平面。所述带可与运输工具同步。晶片边缘可具有与相对于运输工具放置的晶片的平坦表面相同的“速度”。
[0018]可能的实施方式可包括两个传送机带:作为运输工具的第一传送机带和作为划界工具的第二传送机带。优选地，所述第一传送机带基本水平并且所述第二传送机带基本垂直。
[0019]在可选的实施方式中，运输工具由围绕其轴可旋转的辊筒形成，其中，优选地，所述辊筒与旋转驱动连接。在此，运输表面由辊筒圆柱表面的各个点形成，在某一时间，这些点面向晶片的平坦表面。
[0020]在此，划界工具由可围绕其轴旋转的辊筒形成，其中，优选地，所述辊筒连接至旋转驱动。辊筒的轴可定向于基本垂直于运输方向。在此，限定表面由辊筒的圆柱表面的各个点形成，在某一时间，所述各个点面向运输途径(由此面向晶片，即，晶片的边缘)。换言之，各个点位于划界工具的对齐线内。该实施方式的优势在于:辊筒可更加容易旋转，因为摩擦较低且几乎没有惯性，由此不需要驱动工具。晶片和/或流体可使辊筒旋转。可在辊筒上设置各种工具以使液流的能量转换成旋转能量，类似水力磨。而且，流体可更加自由地在运输工具上移动，由此防止流体在划界工具附近聚集。此外，辊筒使运输工具和/或划界工具(当分别包括辊筒时)分别具有与运输途径不同的速度成为可能。在该方式中，晶片可被加速和减速。
[0021]优选地，划界工具包括至少一个可移动部件，其向晶片施加移动作用，并且其中，运输工具和划界工具被调节成使运输工具的运输速度和划界工具的可移动部件的速度在对齐线的点处基本相同。这使得晶片在运输方向上平滑移动，没有摩擦并且没有再次偏心的风险。
[0022]在进一步的可选实施方式中，划界工具是运输工具的整体部分，其中，优选地，所述划界工具由从运输平面突出的至少一个限定部件形成。优选的实施方式可以是作为运输工具的传送机带以及作为传送机带的一部分的或固定于传送机带的一个或多个部件。这产生了非常节约空间的方案，因为不需要相对于运输工具横向排布分离的划界工具。