DE60124423T2

DE60124423T2 - Vorrichtung und verfahren zur befestigung von völlig befreiten mikrobauteilen

Info

Publication number: DE60124423T2
Application number: DE60124423T
Authority: DE
Inventors: D. Matthew Allen ELLIS; G. Eric Wylie PARKER; D. George SKIDMORE
Original assignee: Zyvex Corp
Current assignee: Zyvex Labs Richardson Tex Us LLC
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: CN1241826C; US6677225B1; ATE344784T1; WO2002006152A2; KR100539137B1; WO2002006152A3; WO2002006152B1; DE60124423D1; JP2004504172A; EP1345843A2; KR20030067657A; CN1441749A; EP1345843B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein System und ein Verfahren zum Beschränken von Mikrobauteilen in einer wünschenswerten Art und Weise, und im Speziellen ein Verfahren und ein System zum Handhaben von Mikrobauteilen, die von einem Substrat in einer Art und Weise völlig freigelegt bzw. befreit sind, die es derartigen Mikrobauteilen ermöglicht, auf einer Basis, wie gewünscht, beschränkt und nicht beschränkt bzw. freigegeben zu werden.
HINTERGRUND
Außerordentliche Fortschritte wurden in mikromechanischen Vorrichtungen und mikroelektronischen Vorrichtungen gemacht. Weiterhin wurden Fortschritte in Vorrichtungen eines mikroelektromechanischen Systems ("MEMS") gemacht, welche integrierte mikromechanische und mikroelektronische Vorrichtungen umfassen. Die Ausdrücke bzw. Bezeichnungen "Mikrobauteil" bzw. "Mikrokomponente" und "Mikrovorrichtung" werden hierin generell verwendet werden, um mikroelektronische Bauteile bzw. Komponenten, mikromechanische Bauteile bzw. Komponenten, ebenso wie MEMS-Komponenten bzw. -Bauteile einzuschließen. Herkömmlich werden Mikrobauteile auf einem Substrat in einer derartigen Weise hergestellt, daß die Mikrobauteile auf einem derartigen Substrat fixiert oder verankert sind bzw. werden. Somit werden Mikrobauteile herkömmlicherweise nicht völlig von einem Substrat freigelegt bzw. befreit, sondern statt dessen am Substrat fixiert.
Ein Beispiel eines typischen Herstellungsprozesses bzw. -verfahrens des Standes der Technik ist in Verbindung mit 1A–1E beschrieben. Sich 1A zuwendend, ist ein Substrat (beispielsweise ein Wafer bzw. eine Scheibe) 102 bereitgestellt, auf welchem eine erste Schicht einer Opferfreigabeschicht (beispielsweise Siliziumoxid) 106 abgelagert ist. Wie in 1B gezeigt, wird die Opferfreigabeschicht 106 dann in eine gewünschte Form bzw. Gestalt geätzt (oder gemustert). Typischerweise wird die Opferfreigabeschicht 106 geätzt, um eine Öffnung darin zu dem Substrat 102 auszubilden, wie dies in 1B gezeigt ist. Danach wird eine Schicht bzw. Lage von Polysilizium ("P1") 108 abgelagert, wie dies in 1C gezeigt ist. Wo die Opferfreigabeschicht 106 geätzt wurde, um eine Öffnung zum Substrat 102 auszubilden, füllt P1 108 eine derartige Öffnung, um einen Anker 104 auszubilden, welcher die Struktur am Substrat 102 verankert. Wie in 1D gezeigt, wird dann die P1 Schicht 108 in eine gewünschte Form geätzt (oder gemustert). Weiterhin können Polysilizium- und Opferfreigabeschichten in einer ähnlichen Art und Weise hinzugefügt werden. Außerdem können elektrisch leitende bzw. leitfähige Schichten (beispielsweise Gold) und elektrisch isolierende Schichten (beispielsweise Siliziumnitrid) hinzugefügt werden, um ein Mikrobauteil zu erzeugen, das eine elektrische Leitfähigkeit und/oder Isolierung bzw. Isolation aufweist. Schließlich können die Opferfreigabeschichten 106 beispielsweise freigegeben bzw. befreit werden, indem derartige Opferfreigabeschichten freilegende bzw. Lösemittel, wie beispielsweise Flußsäure (HF), ausgesetzt werden, was in einem Mikrobauteil resultiert, das an dem Wafer fixiert (oder "verankert") ist, wie dies in 1E gezeigt ist.
In den meisten Hinsichten war es im Stand der Technik für ein Mikrobauteil vorteilhaft, an seinem Substrat fixiert (oder verankert) zu werden. Beispielsweise kann, wenn das Mikrobauteil nicht an dem Substrat während der Freigabe bzw. Freilegung der Opferschichten (beispielsweise Schicht 106) verankert ist, das Mikrobauteil verloren, falsch positioniert werden oder sonst schwierig handzuhaben sein. Beispielsweise wird, um die Opferschichten freizulegen, ein Substrat gewöhnlich in einem HF-Bad plaziert. Somit könnte, wenn das Mikrobauteil nicht am Substrat verankert wäre, das Mikrobauteil im HF-Bad herumtreiben bzw. schweben. Außerdem kann das Mikrobauteil falsch positioniert werden (beispielsweise in einer unerwünschten Art und Weise auf dem Substrat positioniert sein) und/oder es kann schwierig sein, es im HF-Bad handzuhaben. Jedoch treten viele Situationen auf, in welchen es wünschenswert ist, ein Mikrobauteil von seinem Substrat völlig freizugeben bzw. zu befreien. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, ein Mikrobauteil von seinem Substrat freizugeben, um Zusammenbautätigkeiten bzw. -vorgänge mit derartigen freigelegten bzw. befreiten Mikrobauteilen durchzuführen, beispielsweise den freigelegten Mikrobauteil mit anderen Mikrobauteilen zusammenzubauen. Demgemäß wurden relativ primitive Techniken im Stand der Technik zum Entfernen eines Mikrobauteils von seiner Substratverankerung entwickelt.
Ein Beispiel einer ersten Technik des Standes der Technik ist in Verbindung mit 2 beschrieben. Wie gezeigt, kann das Mikrobauteil 208 an einem Wafer 202 mit einem Anker 204 verankert sein bzw. werden. Wie in dem beispielhaften Herstellungsprozeß oben beschrieben, kann der Anker 204 eine Polysiliziumschicht sein und das Mikrobauteil 208 kann irgendeine Anzahl von zusätzlichen Schichten umfassen. Es kann gesehen werden, daß das Mikrobauteil 208 von dem Wafer 202 durch ein Brechen des Ankers 204 entfernt werden kann. Jedoch ist eine derartige primitive bzw. grobe bzw. rohe Form eines Entfernens von Mikrobauteilen häufig aus mehreren Gründen unerwünscht. Zuerst stellt ein derartiges Brechen des Ankers 204 eine Schwierigkeit beim Definieren der Form bzw. Gestalt des Mikrobauteils 208 dar. Beispielsweise kann ein Abschnitt eines ge- bzw. zerbrochenen Ankers 204 an dem Mikrobauteil 208 angefügt verbleiben. Außerdem kann ein derartiger angefügter Abschnitt eines gebrochenen Ankers 204 beispielsweise in der Form eines Sporns oder Dorns sein, welche ein unerwünschtes Merkmal sein kann, um innerhalb des Mikrobauteils 208 enthalten zu sein. Außerdem kann ein Brechen des Ankers 204 in Teilchen aus Silizium resultieren, deren Anwesenheit unerwünscht sein kann. Beispielsweise können derartige Teilchen landen bzw. sich absetzen und die Tätigkeit des Mikrobauteils 208 oder anderer Mikrobauteile stören bzw. beeinflussen. Auch können derartige Teilchen ein Gesundheitsrisiko für Personen darstellen, die derartige Teilchen einatmen.
Ein Beispiel einer zweiten Technik des Standes der Technik zum Entfernen von Mikrobauteilen von einem Substrat ist in Verbindung mit 3 beschrieben. Wie in 3 gezeigt, ist ein Mikrobauteil 308 an einer Halterung 304 fixiert, welche an einem Wafer 302 mit einem Anker 306 verankert ist. Wie im beispielhaften Herstellungsprozeß von 1A–1E oben beschrieben, kann der Anker 306 eine Polysiliziumschicht sein und das Mikrobauteil 308 kann eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Schichten umfassen. Weiterhin kann die Halterung 304 in irgendeiner Schicht sein, die beispielsweise an das Mikrobauteil 308 fixiert ist. Es kann gesehen werden, daß das Mikrobauteil 308 von dem Wafer 302 durch ein Brechen der Halterung 304 entfernt werden kann. Ein Beispiel dieser Technik wird durch Chris Keller in Microfabricated High Aspect Ratio Silicon Flexures, 1998 geoffenbart. Spezifischer offenbart Keller eine Photoresist-Halterung, die einen Polysiliziumbalken bzw. -träger (Mikrobauteil) an einem Polysiliziumanker hält, wobei die Halterung dann gebrochen werden kann, um die Polysilizium-Balkenkomponente freizulegen (siehe beispielsweise 4.59 und 4.60 und die Diskussion davon). Jedoch ist, wie oben diskutiert, eine derartige rohe bzw. grobe Form eines Entfernens von Mikrobauteilen häufig unerwünscht und präsentiert bzw. zeigt die gleichen Probleme, wie dies oben für ein Brechen des Ankers 204 von 2 beschrieben ist. Spezifischer stellt ein derartiges Brechen der Halterung 304 eine Schwierigkeit beim Definieren der Form des Mikrobauteils 308 dar. Beispielsweise kann ein Abschnitt einer gebrochenen Halterung 304 an dem Mikrobauteil 308 angefügt verbleiben. Zusätzlich kann ein derartiger angefügter bzw. festgelegter Abschnitt einer gebrochenen Halterung 304 beispielsweise in der Form eines Sporns oder Dorns sein bzw. vorliegen, was ein unerwünschtes Merkmal sein kann, um innerhalb des Mikrobauteils 308 enthalten zu sein. Außerdem kann ein Brechen der Halterung 304 in Teilchen resultieren, welche unerwünscht sein können. Beispielsweise können derartige Partikel bzw. Teilchen sich absetzen und die Tätigkeit des Mikrobauteils 308 oder anderer Mikrobauteile stören bzw. beeinflussen, und derartige Teilchen können ein Gesundheitsrisiko für Personen darstellen, die sie einatmen.
Neuere Entwicklungen haben die Herstellung von "völlig freigelegten" bzw. "völlig befreiten" Mikrobauteilen ermög licht (beispielsweise alleinstehende bzw. selbstständige Mikrobauteile, die völlig vom Substrat freigelegt bzw. befreit sind). Beispielsweise können der Prozeß bzw. das Verfahren, wie in U.S. Patent Nummer 4,740,410 geoffenbart, erteilt an Muller et al., mit dem Titel "MICROMECHANICAL ELEMENTS AND METHODS FOR THEIR FABRICATION" ("Mikromechanische Elemente und Verfahren zu ihrer Herstellung"), U.S. Patent Nummer 5,660,680, erteilt an Chris Keller, mit dem Titel "METHOD FOR FABRICATION OF HIGH VERTICAL ASPECT RATIO THIN FILM STRUCTURES" ("Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmstrukturen mit hohem vertikalem Längenverhältnis"), und U. S. Patent Nummer 5,645,684, erteilt an Chris Keller, mit dem Titel "MULTILAYER HIGH VERTICAL ASPECT RATIO THIN FILM STRUCTURES" ("Mehrlagige Dünnfilmstrukturen mit hohem vertikalem Längenverhältnis") verwendet werden, um völlig freigelegte bzw. befreite Mikrobauteile herzustellen. Als ein weiteres Beispiel ermöglicht der Herstellungsprozeß, der in der gleichzeitig eingereichten und gemeinsam übertragenen U.S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/569,330 geoffenbart ist, mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR SELF-REPLICATING MANUFACTURING STATIONS" ("Verfahren und System für selbst-replizierende Herstellungsstationen") die Herstellung von völlig freigelegten Mikrobauteilen. Außerdem ermöglicht ein derartiger Herstellungsprozeß die Herstellung von elektrisch isolierten Mikrobauteilen bzw. -komponenten. Zusätzlich können andere Herstellungsprozesse in der Zukunft entwickelt werden, welche auch völlig freigelegte bzw. befreite Mikrobauteile ermöglichen.
Jedoch müssen Schwierigkeiten mit einem Beschränken (beispielsweise Einschränken oder Unterdrücken) von völlig freigelegten Mikrobauteilen überwunden werden. Beispielsweise kann, wenn ein Mikrobauteil völlig von seinem Sub strat während einer Aussetzung an ein freilegendes Mittel freigelegt bzw. befreit wird, ein derartiges Mikrobauteil verloren werden, falsch positioniert oder sonst schwierig handzuhaben sein. Beispielsweise kann, wenn das Mikrobauteil völlig vom Substrat während eines HF-Bads befreit worden ist, das Mikrobauteil in einem derartigen HF-Bad herumtreiben bzw. schweben. Somit existiert ein Wunsch nach einem System, einem Verfahren und einer Vorrichtung, um ein völlig befreites bzw. freigelegtes Mikrobauteil (beispielsweise an einem gewissen Typ von Basis) zu beschränken (beispielsweise einzuschränken oder zu unterdrücken). Noch ein weiterer Wunsch existiert nach einem System, einem Verfahren und einer Vorrichtung, um völlig befreite Mikrobauteile handzuhaben. Beispielsweise existiert ein Wunsch nach einem System, einem Verfahren und einer Vorrichtung, die ein Handhaben von völlig befreiten Mikrobauteilen in einer Art und Weise ermöglichen, die das Potential reduziert, daß derartige Mikrobauteile verringert verloren, fehlpositioniert, beschädigt und/oder auf andere Weise falsch gehandhabt werden. In Anbetracht, daß es häufig wünschenswert sein kann, völlig befreite Mikrobauteile in einer gewissen Art und Weise, beispielsweise für ein Transportieren derartiger völlig befreiter Mikrobauteile handzuhaben, existiert ein Wunsch nach einem System, einem Verfahren und einer Vorrichtung, das bzw. die bei der Handhabung von völlig freigelegten bzw. befreiten Mikrobauteilen hilft.
US 5111693 beschreibt einen Prozeß bzw. ein Verfahren zum Herstellen einer mikromechanischen Vorrichtung, in welcher die resultierende Vorrichtung ein Meßwandlerelement umfaßt, das rückstellfähig in einem zentralen Bereich eines Siliziumsubstrats durch zwei integrierende Biegestellen bzw. Durchbiegungen und zwei überhängende Beschränkungsstrukturen abgestützt bzw. getragen wird.
In einem Artikel von Mehregany M., et al., mit dem Titel "Principles in Design and Microfabrication of Variable-Capacitance Side-Drive Motors" (Journal of Vacuum Science and Technology: Part A, American Institute of Physics, New York, US, Band 8, Nr. 4, 1. Juli 1990), wird ein Prozeß zur Herstellung eines Mikromotors beschrieben, dessen Rotorteil von einer Basis gelöst bzw. freigelegt ist.
EP A 0834759 beschreibt einen Prozeß zum Herstellen einer mikromechanischen Vorrichtung in der Form eines rotierenden Spiegels. Der rotierende Spiegel ist angeordnet, um sich relativ zu einem Substrat zu drehen.
US 5914521 beschreibt einen Beschleunigungsmesser in der Form einer Platte, welche relativ zu einem Substrat beweglich ist. Zwei Finger sind angeordnet, um die laterale bzw. seitliche Bewegung der bewegbaren Platte zu beschränken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine beschränkte Mikrobauteilanordnung bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer lösbar beschränkten Mikrobauteilanordnung bereitgestellt, wie dies in Anspruch 14 definiert ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform stellt ein System und ein Verfahren zur Verfügung, welche ein völlig freigelegtes bzw. befreites Mikrobauteil auf eine "Basis" beschränken. Wie hierin verwendet, soll eine "Basis", auf welche ein völlig befreites Mikrobauteil beschränkt werden kann, ein Substrat, ein anderes Mikrobauteil, eine Palette, und irgendeine andere Oberfläche einschließen bzw. umfassen, auf welche(m) es wünschenswert sein kann, ein Mikrobauteil zu beschränken. Somit kann beispielsweise in einer Implementierung einer bevorzugten Ausführungsform ein völlig befreites Mikrobauteil auf ein Substrat beschränkt werden. Als ein weiteres Beispiel kann eine bevorzugte Ausführungsform implementiert sein bzw. werden, um ein völlig befreites Mikrobauteil auf ein anderes Mikrobauteil zu beschränken. Als noch ein weiteres Beispiel stellt eine am meisten bevorzugte Ausführungsform beschränkende Glieder bereit, die arbeiten, um ein Mikrobauteil auf ein Substrat zu beschränken, wie bzw. wenn ein derartiges Mikrobauteil völlig von einem derartigen Substrat befreit bzw. freigelegt ist. Demgemäß können derartige beschränkende Glieder bei der Entfernung eines Mikrobauteils von einem Substrat in einer Art und Weise helfen, die nicht ein Brechen einer physikalischen Kopplung zwischen dem Mikrobauteil und dem Substrat erfordert (beispielweise erfordert es nicht ein Brechen einer Polysiliziumhalterung oder eines Ankers, um das Mikrobauteil zu entfernen). Eher kann ein derartiges Mikrobauteil durch eine Aussetzung an ein chemisch freilegendes Agens bzw. Mittel (beispielsweise HF) freigelegt bzw. befreit werden, wobei die beschränkenden Glieder arbeiten können, um die Stelle des völlig befreiten Mikrobauteils relativ zu seinem Substrat zu bewahren.
Als ein weiteres Beispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform beschränkende Glieder bereit, die geeignet sind zum Beschränken eines völlig befreiten Mikrobauteils zum Handhaben des Mikrobauteils nach einer Herstellung. Beispielsweise können derartige beschränkende Glieder das völlig befreite Mikrobauteil mit einer Basis (beispielsweise seinem Substrat) während eines Versands des völlig befreiten Mikrobauteils zu einem Kunden bewahren. Am meisten bevorzugt sind bzw. werden die beschränkenden Glieder in einer Art und Weise implementiert, um zu hellen, eine gewünschte Position/Ausrichtung bzw. Orientierung des völlig befreiten Mikrobauteils aufrechtzuerhalten, welches positionelle Zusammenbautätigkeiten bzw. -vorgänge mit einem derartigen Mikrobauteil ermöglichen kann.
Um weiter in einer Handhabung nach der Herstellung der völlig befreiten Mikrobauteile zu helfen, kann eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine "Palette" implementiert sein, die ein oder mehrere Mikrobauteil(e) darauf beschränkt aufweist. Beispielsweise kann eine Palette implementiert sein, welche mehrere völlig befreite Mikrobauteile daran beschränkt beinhaltet. Außerdem kann eine derartige Palette eingebettet sein, wobei ein erstes Mikrobauteil (oder eine Basis) auf ein zweites Mikrobauteil (oder eine Basis) beschränkt bzw. begrenzt sein kann, welches seinerseits auf eine Basis (beispielsweise ein Substrat) beschränkt sein kann. Verschiedene Mikrobauteile können auf der Palette bzw. dem Pellet in einer gewünschten Art und Weise angeordnet sein, die ermöglichen, daß ein positioneller Zusammenbau beispielsweise mit derartigen Mikrobauteilen durchzuführen ist.
Die beschränkenden Glieder einer am meisten bevorzugten Ausführungsform können vertikale beschränkende Glieder beinhalten, die angeordnet sind, um eine vertikale Bewegung eines völlig befreiten Mikrobauteils relativ zu einer Basis zu beschränken. Beispielsweise können vertikale beschränkende Glieder eine Klappe oder Klappen bzw. Laschen beinhalten, die wenigstens einen Abschnitt des völlig befreiten Mikrobauteils überlagert (überlagern) und/oder unterlagert (unterlagern). Außerdem können die beschränkenden Glieder einer am meisten bevorzugten Ausführungsform auch horizontale beschränkende Glieder beinhalten, die angeordnet sind, um eine seitliche Bewegung eines völlig befreiten Mikrobauteils relativ zu einer Basis zu beschränken. Darüber hinaus können in einer am meisten bevorzugten Ausführungsform die beschränkenden Glieder in einer Art und Weise implementiert sein bzw. werden, die es ermöglicht, daß das völlig freigelegte Mikrobauteil von derartigen Beschränkungen, wenn gewünscht, entfernt wird, aber das völlig bereite Mikrobauteil daran hindert, versehentlich derartigen Beschränkungen zu entkommen. Beispielsweise sind in einer Ausführungsform die beschränkenden Glieder als bewegbare Glieder implementiert, die bewegt werden können, um das völlig befreite Mikrobauteil von seiner Basis aus der Beschränkung zu entlassen bzw. zu lösen.
Somit ermöglicht eine bevorzugte Ausführungsform, daß ein völlig befreites Mikrobauteil auf eine Basis in einer Art und Weise beschränkt wird, die ein versehentliches bzw. unbeabsichtigtes Entkommen eines derartigen Mikrobauteils von einer derartigen Basis verhindert, aber einem erlaubt, das Mikrobauteil von derartigen Beschränkungen absichtlich bzw. bewußt zu entfernen.
Das Vorhergehende hat eher bzw. breit in groben Zügen die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung skizziert, damit die detaillierte Beschreibung der Erfindung, die folgt, besser verstanden werden kann. Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beschrieben, welche den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden. Es sollte durch Fachleute auf dem Gebiet erkannt bzw. geschätzt werden, daß das geoffenbarte Konzept und die spezifische Ausführungsform leicht als eine Basis zum Modifizieren oder Auslegen bzw. Entwickeln anderer Strukturen zum Ausführen der gleichen Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Es sollte auch durch Fachleute auf dem Gebiet erkannt werden, daß derartige äquivalente Konstruktionen nicht vom Umfang der Erfindung abweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist. Die neuen Merkmale, welche als charakteristisch bzw. kennzeichnend für die Erfindung, sowohl hinsichtlich ihrer Organisation als auch eines Verfahrens einer Betätigung bzw. Arbeitsweise gehalten werden, werden zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Figuren betrachtet werden. Es ist jedoch ausdrücklich zu verstehen, daß jede der Figuren nur für die Zwecke einer Illustration bzw. Darstellung und Beschreibung bereitgestellt ist und nicht als eine Definition der Grenzen bzw. Beschränkungen der vorliegenden Erfindung beabsichtigt ist, welche nur durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Vorteile davon wird nun auf die folgenden Be schreibungen Bezug genommen, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen sind, in welchen:
1A–1E ein Beispiel eines typischen Herstellungsprozesses des Standes der Technik für Mikrobauteile bzw. -komponenten zeigen;
2 ein Beispiel einer Technik des Standes der Technik zum Entfernen eines verankerten Bauteils von seinem Substrat zeigt;
3 ein weiteres Beispiel einer Technik des Standes der Technik zum Entfernen eines verankerten Mikrobauteils von seinem Substrat zeigt;
4A–4H ein Beispiel eines Herstellungsprozesses zeigen, der völlig freigelegte bzw. befreite Mikrobauteile ermöglicht;
5 eine beispielhafte Implementierung bzw. Verwirklichung einer bevorzugten Ausführungsform zum Beschränken eines völlig befreiten Mikrobauteils auf ein Substrat zeigt;
6 eine beispielhafte Implementierung eines bewegbaren beschränkenden Glieds zeigt, das zu einer Position bewegt werden kann, um ein völlig befreites Mikrobauteil zu entspannen bzw. zu lösen;
7 eine beispielhafte Implementierung eines vertikalen beschränkenden Glieds zeigt, das verwendet werden kann, um ein völlig befreites Mikrobauteil zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil ergriffen und von seinem Substrat weg bewegt wurde;
8 eine weitere beispielhafte Implementierung eines vertikalen beschränkenden Glieds zeigt, das verwendet werden kann, um ein völlig befreites Mikrobauteil zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil ergriffen und weg von seinem Substrat bewegt wurde;
9 eine noch weitere beispielhafte Implementierung eines vertikalen beschränkenden Glieds zeigt, das verwendet werden kann, um ein völlig befreites Mikrobauteil zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil ergriffen und weg von seinem Substrat bewegt wurde; und
10 eine beispielhafte Implementierung einer Palette für eine Handhabung von völlig befreiten Mikrobauteilen nach einer Herstellung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Herstellungsprozesse, die "völlig befreite" Mikrobauteile (beispielsweise alleinstehende Mikrobauteile, die völlig vom Substrat freigelegt sind) ermöglichen, sind bekannt. Beispielsweise der in U.S. Patent Nummer 4,740,410 geoffenbarte Herstellungsprozeß, das an Muller et al. erteilt wurde, mit dem Titel "MICROMECHANICAL ELEMENTS AND METHODS FOR THEIR FABRICATION", U.S. Patent Nummer 5,660,680, erteilt an Chris Keller, mit dem Titel "METHOD FOR FABRICATION OF HIGH VERTICAL ASPECT RATIO THIN FILM STRUCTURES", und U. S. Patent Nummer 5,645,684, erteilt an Chris Keller, mit dem Titel "MULTILAYER HIGH VERTICAL ASPECT RATIO THIN FILM STRUCTURES". Als ein weiteres Beispiel ermöglicht bzw. erlaubt die gleichzeitig eingereichte und gemeinsam übertragene U.S. Patent Anmeldung Serien Nr. 09/569,330 mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR SELF-REPLICATING MANUFACTURING STATIONS" eine Herstellung von völlig freigelegten bzw. befreiten Mikrobauteilen. Außerdem ermöglicht auch der in "METHOD AND SYSTEM FOR SELF-REPLICATING MANUFACTURING STATIONS" geoffenbarte Herstellungsprozeß die Herstellung von elektrisch isolierten Mikrobauteilen bzw. -komponenten. Ein Beispiel eines derartigen Herstellungsprozesses, der völlig befreite Mikrobauteile ermöglicht, ist in Verbindung mit 4A–4H beschrieben. Sich 4A zuwendend, wird ein Substrat (beispielsweise ein Wafer) 402 bereitgestellt, auf welchem eine Opferfreigabeschicht (beispielsweise Siliziumoxid) 404 abgelagert ist. Wie in 4B gezeigt, wird dann eine Basisschicht von Polysilizium ("Poly Basis") 406 abgelagert bzw. abgeschieden. Zusätzlich kann eine isolierende Schicht (beispielsweise Siliziumnitrid) 408 dann abgelagert werden, um die Polybasisschicht 406 mit einer Kappe zu bedecken, wie dies in 4C gezeigt ist. Die isolierende Schicht 408 und die Polybasisschicht 406 werden dann (beispielsweise unter Verwendung von bekannten Lithographietechniken) gemustert, welche beispielsweise in gesonderten Polybasisschichten 406_A und 406_B resultieren können, wobei die Polybasisschicht 406_A mit einer isolierenden Schicht 408_A überlagert bzw. bedeckt ist und die Polybasisschicht 406_B mit isolierenden Schichten 408_B und 408_C bedeckt ist, wie dies in 4D gezeigt ist. Somit kann beim Mustern der isolierenden Schicht eine Öffnung durch die isolierende Schicht ausgebildet sein bzw. werden, um einen Zugang zu der Polybasisschicht zu ermöglichen, wie dies bei der Polybasisschicht 406_B von 4D gezeigt ist. Wie weiterhin in 4D gezeigt, wird dann eine andere Schicht von Opferfreigabematerial (beispielsweise Siliziumoxid) 410 abgelagert.
Wie in 4E gezeigt, kann dann die Opferfreigabeschicht 410 gemustert werden und dann kann eine Polysiliziumschicht (d.h. "P1") 412 abgelagert werden. Die jüngst bzw. neu abgelagerte P1 Schicht 412 kann dann gemustert werden, welches beispielsweise in gesonderten P1 Bauteilen 412_A , 412_B , und 412 resultieren kann, wie dies in 4F gezeigt ist. Wie weiterhin in 4F gezeigt, wird dann eine andere Schicht von Opferfreigabematerial (beispielsweise Silizium oxid) 414 abgelagert. Wie in 4G gezeigt, kann dann eine Opferfreigabeschicht 414 gemustert werden und dann kann eine andere Polysiliziumschicht (d.h. "P2") abgelagert und in Bauteile 416_A und 416_B als ein Beispiel gemustert werden. Wie weiterhin in 4G gezeigt, kann ein gut leitendes bzw. leitfähiges Material (beispielsweise Gold) abgelagert und gemustert werden, um beispielsweise Goldschichten bzw. -lagen 418_A und 418_B auszubilden. Selbstverständlich kann irgendeine Anzahl von aufeinanderfolgenden Schichten in einer ähnlichen Art und Weise ausgebildet werden. Schließlich kann das Bauteil freigegeben bzw. befreit werden, indem die Opferfreigabeschichten 404, 410 und 414 an ein freilegendes Agens bzw. Mittel, wie beispielsweise Fluorwasserstoffsäure (HF), ausgesetzt werden. Somit kann das mit einem derartigen Prozeß hergestellte resultierende Mikrobauteil völlig von dem Wafer 402 freigegeben bzw. befreit sein, wie dies in 4H gezeigt ist. Außerdem ermöglicht dieser Herstellungsprozeß, daß das Mikrobauteil eine elektrische Isolierung bzw. Isolation aufweist. Es sollte erkannt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf den oben beschriebenen Herstellungsprozeß beschränkt sein soll, sondern eher soll ein derartiger Herstellungsprozeß ausschließlich als ein Beispiel beabsichtigt sein, das die Offenbarung angibt, die viele andere Herstellungsprozesse zur Herstellung von völlig befreiten Mikrobauteilen ermöglicht.
In Anbetracht, daß derartige Herstellungsprozesse Mikrobauteile ermöglichen, die völlig vom Substrat freigegeben bzw. befreit sind, können Situationen auftreten, in welchen es wünschenswert ist, derartige völlig befreite Mikrobauteile zu beschränken. D.h. es kann wünschenswert sein, derartige völlig befreite Mikrobauteile zu bzw. auf eine Basis zu beschränken oder einzuschränken. Beispielsweise kann, wenn ein Mikrobauteil völlig von seinem Substrat während einer Aussetzung an ein freilegendes Agens bzw. Mittel befreit wird bzw. ist, ein solches Mikrobauteil verloren, falsch positioniert werden, oder auf andere Weise schwierig handzuhaben sein. Beispielsweise kann, wenn das Mikrobauteil völlig vom Substrat während eines HF-Bads befreit wurde, das Mikrobauteil im HF-Bad umhertreiben oder auf andere Weise Schwierigkeiten bei einem Handhaben eines derartigen Mikrobauteils bieten. Somit stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein System, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschränken (beispielsweise Einschränken oder Unterdrücken) von völlig befreiten Mikrobauteilen bereit, sei es, daß es auf bzw. an einem anderen Mikrobauteil, dem Substrat selbst, oder irgendeinem anderen Typ von wünschenswerter Oberfläche ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform stellt einen oder mehrere beschränkende(n) Bauteil(e) bereit (welche(r) auch als beschränkende Glieder oder Beschränkungen erwähnt werden kann bzw. können), welche(s) einen völlig befreiten Mikrobauteil auf eine Basis beschränkt(en) oder einschränkt(en). In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform wird bzw. werden ein oder mehrere beschränkende(s) Glied(er) implementiert, um Abschnitte eines völlig befreiten Mikrobauteils zu überlagern, um ein Zurückhalten eines derartigen Mikrobauteils zu unterstützen. Sich 5 zuwendend, ist eine beispielhafte Implementierung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie gezeigt, sind beschränkende bzw. einschränkende Glieder 504, 506, 508 und 510 enthalten, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 auf eine Basis zu beschränken, wie beispielsweise ein Substrat (beispielsweise einen Wafer) 500. In der beispiel haften Implementierung von 5 beinhalten beschränkende Glieder 504, 506, 508 und 510 jeweils Klappen bzw. Laschen (welche hierin auch als "Fortsätze") bezeichnet sind, die Abschnitte des völlig befreiten Mikrobauteils 502 überlagern. Spezifischer beinhaltet in einer derartigen beispielhaften Implementierung das beschränkende Glied 504 überlagernde Klappen 504_A und 504_B , beinhaltet das beschränkende Glied 506 überlagernde Klappen 506_A und 506_B , beinhaltet das beschränkende Glied 508 überlagernde Klappen 508_A und 508_B , und beinhaltet das beschränkende Glied 510 überlagernde Klappen 510_A und 510_B . Somit arbeiten, wie unten in größerem Detail beschrieben, die beschränkenden Glieder 504, 506, 508 und 510 der beispielhaften Implementierung von 5, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 mit der Basis 500 zu beschränken.
In der beispielhaften Implementierung von 5 kann das völlig freigelegte Mikrobauteil 502 als eine P1 Schicht (d.h. eine erste Schicht von Polysilizium) hergestellt sein, und die beschränkenden Glieder 504, 506, 508 und 510 können als eine P2 Schicht (d.h. eine zweite Schicht von Polysilizium) hergestellt sein, so daß die jeweiligen Klappen der beschränkenden Glieder Abschnitte des völlig befreiten Mikrobauteils 502 überlagern. Selbstverständlich sollte erkannt werden, daß das völlig befreite Mikrobauteil implementiert werden kann, daß es irgendeine Anzahl von Schichten aufweist, und die beschränkenden Glieder in einer Art Weise implementiert sein können, um ein derartiges Mikrobauteil auf bzw. an das Substrat 500 zu beschränken. Beispielsweise können beschränkende Glieder derart implementiert sein, daß die Klappen wie jene, die in der beispielhaften Implementierung von 5 gezeigt sind, einen Abschnitt des völlig befreiten Mikrobauteils in einer Art und Weise überlagern, um ein derartiges Mikrobauteil an das Substrat zu beschränken. Beispielsweise können die beschränkenden Glieder innerhalb einer Schicht über dem völlig befreiten Mikrobauteil 502 implementiert sein (oder wenigstens über einer Schicht eines Abschnitts des Mikrobauteils 502), so daß die Klappen der beschränkenden Glieder Abschnitte des Mikrobauteils 502 überlagern. Beispielsweise angenommen, daß der Zentrumsabschnitt des Mikrobauteils 502 implementiert ist, zwei Schichten von Polysilizium aufzuweisen (oder andere Materialien, wie beispielsweise leitende bzw. leitfähige Materialien und/oder isolierende Materialien) aber die Ecken des Mikrobauteils 502 implementiert sind, nur eine Schicht aufzuweisen (beispielsweise eine Schicht aus Polysilizium). Somit kann in diesem Fall die oberste Schicht des Mikrobauteils 502 P2 sein (d.h. im Zentrum des Mikrobauteils), und die Ecken des Mikrobauteils können P1 sein. Die beschränkenden Glieder können als P2 Schichten implementiert sein, so daß die Klappen von derartigen beschränkenden Gliedern die Ecken des Mikrobauteils 502 überlagern. Demgemäß können die beschränkenden Glieder 502 nicht als eine Schicht über der obersten Schicht des Mikrobauteils 502 implementiert sein bzw. werden, sondern sind vorzugsweise als eine Schicht über wenigstens einem Abschnitt des Mikrobauteils 502 implementiert.
In der beispielhaften Implementierung von 5 sind wenigstens die Ecken des Mikrobauteils 502 als eine P1 Schicht implementiert, und die beschränkenden Glieder 504, 506, 508 und 510 sind als eine P2 Schicht implementiert. Wie weiterhin in 5 gezeigt, ist jedes beschränkende Glied an dem Substrat 500 verankert. Spezifischer ist das beschränkende Glied 504 an dem Substrat 500 mit einem Anker 505 verankert, ist das beschränkende Glied 506 am Substrat 500 mit einem Anker 507 verankert, ist das beschränkende Glied 508 an dem Substrat 500 mit einem Anker 509 verankert, und ist das beschränkende Glied 510 an dem Substrat 500 mit einem Anker 511 verankert. Wie in 5 gezeigt, arbeiten die beschränkenden Glieder 504, 506, 508 und 510, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 in der Richtung vertikal (oder normal) zur Oberfläche des Substrats 500 zu beschränken. Somit können die beschränkenden Glieder hierin als "vertikal beschränkende Glieder" erwähnt bzw. bezeichnet werden.
Weitere beschränkende Glieder können enthalten sein, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 in Richtungen horizontal (oder lateral bzw. seitlich) zur Oberfläche des Substrats 500 zu beschränken. Beispielsweise beinhaltet die beispielhafte Implementierung von 5 beschränkende Glieder (oder "Puffer" bzw. "Erhebungen") 512, 514, 516 und 518, welche arbeiten bzw. funktionieren, um das Mikrobauteil 502 in Richtungen horizontal zur Oberfläche des Substrats 500 zu beschränken. Somit können derartige beschränkende Glieder hierin als "horizontale beschränkende Glieder" oder "laterale bzw. seitliche beschränkende Glieder" erwähnt bzw. bezeichnet werden. Derartige horizontale beschränkende Glieder sind vorzugsweise auf der gleichen Schicht wie das Mikrobauteil 502 implementiert, um derartigen horizontalen beschränkenden Gliedern zu ermöglichen, eine laterale bzw. seitliche Bewegung des Mikrobauteils 502 in bezug auf die Oberfläche des Substrats 500 zu beschränken. Wie in 5 gezeigt, sind die horizontalen beschränkenden Glieder 512, 514, 516 und 518 als P1 Schichten implementiert. Somit wird, wenn sich das Mikrobauteil 502 seitlich in irgendeiner Richtung entlang der Oberfläche des Substrats 500 be wegt, ein derartiges Mikrobauteil 502 schließlich eines oder mehrere der horizontalen beschränkenden Glieder 512, 514, 516 und 518 ergreifen.
Wie weiterhin in 5 gezeigt, beinhalten die horizontalen beschränkenden Glieder 512, 514, 516 und 518 vorzugsweise eine Vertiefung, um die Menge an Oberflächenbereich in Kontakt zu verringern, wenn das Mikrobauteil 502 ergriffen wird. Spezifischer beinhalten die beschränkenden Glieder 512, 514, 516 und 518 Vertiefungen 512_A , 512_B , 514_A , 514_B , 516_A , 516_B , 518_A und 518_B , wie dies gezeigt ist. Es ist im allgemeinen wünschenswert, das Ausmaß an Oberflächenbereich in Kontakt zwischen den beschränkenden Gliedern und dem völlig befreiten Mikrobauteil zu verringern, um die anhaftenden bzw. Festlegungseffekte zu verringern, die auf einem derartigen kleinen Maßstab vorhanden sind. Selbstverständlich kann es in einigen Implementierungen wünschenswert sein, ein relativ großes Ausmaß an Oberflächenbereich in Kontakt zwischen den beschränkenden Gliedern und dem völlig befreiten Mikrobauteil zu haben, so daß die Festlegungswirkungen bzw. -effekte helfen können beim Beschränken des Mikrobauteils, und von jeder derartigen Implementierung ist beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu sein.
Wie oben in Verbindung mit 5 diskutiert, stellt eine am meisten bevorzugte Ausführungsform vertikale beschränkende Glieder (beispielsweise die beschränkenden Glieder 504, 506, 508 und 510) zur Verfügung, die das völlig befreite Mikrobauteil 502 an das Substrat 500 beschränken oder einschränken. Es sollte verstanden werden, daß derartige vertikale beschränkende Glieder nicht implementiert werden können, um das völlig freigelegte Mikrobauteil 502 starr gegen die Oberfläche des Substrats 500 zu halten, sondern eher derartige vertikale beschränkende Glieder implementiert werden können, um ein akzeptables bzw. annehmbares Ausmaß an vertikaler Bewegung (oder "Spiel") des Mikrobauteils 502 relativ zu der Oberfläche des Substrats 500 zu ermöglichen, während unverändert das völlig befreite Mikrobauteil 502 daran gehindert wird, versehentlich dem Substrat 500 zu entkommen. Als ein Beispiel beinhalten in einer am meisten bevorzugten Ausführungsform die vertikalen beschränkenden Glieder Klappen bzw. Laschen (oder Fortsätze), die wenigstens einen Abschnitt des völlig befreiten Mikrobauteils 502, wie in 5 gezeigt, mit ungefähr einem Mikrometer (μm) Abstand zwischen der Oberseite des Mikrobauteils 502 und derartigen Klappen überlagern, wenn das Mikrobauteil 502 auf der Oberfläche des Substrats 500 ruht. Selbstverständlich kann irgendein Betrag bzw. Ausmaß eines Abstands bzw. einer Trennung zwischen den vertikalen beschränkenden Gliedern und dem völlig befreiten Mikrobauteil, der bzw. das ein akzeptables Ausmaß einer Beschränkung in der vertikalen Richtung bereitstellt, implementiert sein bzw. werden, und von jeder derartigen Implementierung ist beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu sein. Außerdem können die vertikalen beschränkenden Glieder implementiert sein, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 zu ergreifen und ein derartiges Mikrobauteil 502 relativ bündig gegen die Oberfläche des Substrats 500 beizubehalten.
Wie weiterhin in Verbindung mit 5 geoffenbart, stellt eine am meisten bevorzugte Ausführungsform horizontale beschränkende Glieder (beispielsweise beschränkende Glieder 512, 514, 516 und 518) zur Verfügung, die das völlig befreite Mikrobauteil 502 entlang der Oberfläche von Substrat 500 beschränken oder einschränken. Es sollte verstanden werden, daß derartige horizontale beschränkende Glieder nicht implementiert werden bzw. sein können, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 starr am Platz zu halten, sondern daß derartige horizontale beschränkende Glieder eher implementiert werden können, um ein akzeptables bzw. annehmbares Ausmaß einer seitlichen Bewegung (oder "Spiel") des Mikrobauteils 502 relativ zur Oberfläche des Substrats 500 zu ermöglichen. Als ein Beispiel ist in einer am meisten bevorzugten Ausführungsform jedes horizontale beschränkende Glied mit ungefähr einem Mikrometer (μm) Abstand zwischen einer Seite des Mikrobauteils 502 und einem derartigen horizontalen beschränkenden Glied positioniert, wenn das Mikrobauteil 502 in seiner am meisten erwünschten Position am Substrat 500 ist (beispielsweise "zentriert" an Substrat 500). Demgemäß können derartige horizontale beschränkende Glieder arbeiten bzw. funktionieren, um das völlig freigelegte Mikrobauteil 502 auf eine am meisten gewünschte Position mit einem Positionsfehler von 1 μm zu beschränken. Selbstverständlich kann jedes Ausmaß einer Trennung zwischen den horizontalen beschränkenden Gliedern und dem völlig befreiten Mikrobauteil, das ein akzeptables Ausmaß an Beschränkung in der horizontalen Richtung bereitstellt, implementiert sein bzw. werden, und von jeder derartigen Implementierung ist beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu sein. Außerdem können die horizontalen beschränkenden Glieder implementiert sein, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 zu ergreifen und ein derartiges Mikrobauteil 502 relativ starr positioniert beizubehalten (d.h. in einem sehr kleinen oder keinen Ausmaß eines Positionsfehlers zu resultieren).
Es sollte erkannt werden, daß beschränkende Glieder (sowohl vertikale als auch horizontale) in einer am meisten bevorzugten Ausführungsform enthalten sein können, um ein Beibehalten einer gewünschten Position eines völlig befreiten Mikrobauteils zu unterstützen. Beispielsweise arbeiten vertikale und horizontale beschränkende Glieder, um sicherzustellen, daß ein völlig befreites Mikrobauteil eine gewünschte Position innerhalb eines akzeptablen bzw. annehmbaren Grads an Positionsfehler aufweist. Wie oben beschrieben, arbeiten die beschränkenden Glieder in einer am meisten bevorzugten Ausführungsform, um eine Bewegung des völlig befreiten Mikrobauteils auf ungefähr 1 μm vertikal zum Substrat und ungefähr 1 μm seitlich zum Substrat zu beschränken. Demgemäß stellt eine derartige am meisten bevorzugte Ausführungsform sicher, daß das völlig befreite Mikrobauteil innerhalb ungefähr 1 μm einer am meisten erwünschten Position positioniert wird. Außerdem kann die Ausrichtung bzw. Orientierung des völlig befreiten Mikrobauteils relativ zum Substrat durch die beschränkenden Glieder beschränkt sein bzw. werden. Beispielsweise können die horizontalen beschränkenden Glieder einer am meisten bevorzugten Ausführungsform angeordnet sein, um nicht nur eine Verschiebe- bzw. Translationsbewegung des völlig befreiten Mikrobauteils seitlich zum Substrat zu beschränken, sondern derartige horizontale beschränkende Glieder können auch angeordnet sein, um eine Rotationsbewegung des völlig befreiten Mikrobauteils seitlich zum Substrat zu beschränken. Eine derartige Positionsgenauigkeit kann beispielsweise wünschenswert sein, um Positionszusammenbautätigkeiten bzw. -vorgänge zu ermöglichen, die in einer Art und Weise durchzuführen sind, die eine sehr geringe Rückkopplung erfordert. Beispielsweise können die völlig befreiten Mikrobauteile einer bevorzugten Ausführungsform für Selbst reproduktions-Zusammenbautätigkeiten verwendet werden, wie dies in der gleichzeitig anhängigen und gemeinsam übertragenen U.S. Patent Anmeldung Serien Nr. 09/569,330 mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR SELF-REPLICATING MANUFACTURING STATIONS" geoffenbart ist.
Demgemäß stellt eine bevorzugte Ausführungsform beschränkende Glieder bereit, die verwendet werden, um die Menge bzw. das Ausmaß einer Bewegung eines völlig befreiten Bauteils relativ zu einer Basis (beispielsweise Substrat) zu beschränken oder einzuschränken. Vorzugsweise arbeiten derartige beschränkende Glieder, um ein völlig befreites Mikrobauteil daran zu hindern, versehentlich einer Basis zu entweichen bzw. zu entkommen (oder völlig von ihr losgelöst zu werden). Jedoch wird man an einem gewissen Punkt typischerweise wünschen, das völlig befreite Mikrobauteil von einer Basis, wie beispielsweise seinem assoziierten Substrat, zu entfernen. Deshalb existiert ein Wunsch, die beschränkenden Glieder einer bevorzugten Ausführungsform in einer Art und Weise zu implementieren, die es einem ermöglicht, die Beschränkungen, die durch derartige beschränkenden Glieder präsentiert werden, zu bewegen, außer Eingriff zu bringen bzw. untauglich zu machen oder auf andere Weise zu umgehen, um ein von seiner Basis völlig befreites Mikrobauteil zu entfernen. Eine am meisten bevorzugte Ausführungsform stellt beschränkende Glieder bereit, die arbeiten, um ein völlig befreites Mikrobauteil daran zu hindern, versehentlich seinem Substrat zu entkommen (oder völlig von ihm getrennt zu werden), während einem auch ermöglicht wird, derartige Beschränkungen zu überwinden oder zu umgehen, um ein derartiges Mikrobauteil von seinem assoziierten Substrat zu entfernen, wenn dies gewünscht ist.
Verschiedene Implementierungen können verwendet werden, um beschränkenden Gliedern zu ermöglichen, daß sie ein völlig befreites Mikrobauteil daran hindern, seiner Basis (beispielsweise Substrat) zu entkommen (oder vollständig von ihr getrennt zu werden), während einem auch ermöglicht wird, derartige Beschränkungen zu überwinden oder zu umgehen, um ein derartiges Mikrobauteil von seiner assoziierten Basis zu entfernen, wenn dies gewünscht ist. Als ein Beispiel kann bzw. können eines oder mehrere der beschränkenden Glieder an eine Betätigungseinrichtung gekoppelt sein, welche, wenn sie aktiviert ist, derartige beschränkende Glieder bewegt, um dem beschränkten Mikrobauteil zu erlauben, von seiner assoziierten bzw. zugehörigen Basis entfernt zu werden. Beispielsweise kann bzw. können eines oder mehrere der vertikalen beschränkenden Glieder 504, 506, 508 und 510 an eine Betätigungseinrichtung gekoppelt sein, so daß bei bzw. nach einer Aktivierung der Betätigungseinrichtung die überlagernden Klappen bewegt werden, um nicht länger einen Abschnitt des Mikrobauteils 502 zu überlagern, wodurch einem ermöglicht wird, das Mikrobauteil 502. von derartigen Beschränkungen zu entfernen.
Sich nun 6 zuwendend, ist eine weitere beispielhafte Implementierung eines beschränkenden Glieds 600 gezeigt. Beispielhafte horizontale beschränkende Glieder 620 sind in der Implementierung von 6 bereitgestellt, um eine seitliche Bewegung eines völlig befreiten Mikrobauteils 502 relativ zu seiner assoziierten Basis (beispielsweise Substrat) zu beschränken. Außerdem ist ein beispielhaftes vertikales beschränkendes Glied 600 zur Verfügung gestellt, welches eine Klappe bzw. Lasche (oder einen Fortsatz) 602 beinhaltet, die einen Abschnitt eines völlig befreiten Mikrobauteils 502 überlagert. Beispielsweise kann wenig stens ein Abschnitt eines völlig befreiten Mikrobauteils 502 als eine P1 Schicht implementiert sein, und die Klappe 602 kann als eine P2 Schicht implementiert sein, um wenigstens einen Abschnitt der P1 Schicht des Mikrobauteils 502 zu überlagern. Auch kann eine Klappe 602 (beispielsweise über 630) an eine P1 Schicht 601 gekoppelt sein, welche Kerben (oder Keile) 604 und 605 beinhaltet. Wie weiterhin gezeigt, kann das beschränkende Glied 600 weiterhin freitragende bzw. vorkragende Arme bzw. Ausleger 606 und 608 enthalten, die Stachelenden 606_A bzw. 608_A aufweisen. Vorzugsweise sind derartige freitragende Arme auf der gleichen Schicht implementiert wie die Kerben 604 und 605 (beispielsweise P1), und jeder freitragende Arm 606 und 608 ist am Substrat verankert, wie dies in 6 gezeigt ist. Das beschränkende Glied 600 kann weiterhin Klappen 610 und 612 enthalten, welche vorzugsweise die Schicht 601 überlagern und eine vertikale Bewegung der Klappe 602 relativ zum Substrat zu beschränken. Beispielsweise können die Klappen 610 und 612 in der P2 Schicht implementiert sein, um die P1 Schicht 601 zu überlagern, an welche die Klappe 602 gekoppelt ist. Wie in 6 gezeigt, sind derartige Klappen 610 und 612 vorzugsweise am Substrat verankert.
Die beispielhafte Implementierung von 6 ermöglicht, daß die Klappe 602 des beschränkenden Glieds 600 seitlich zur Basis (beispielsweise Substrat) bewegt wird, so daß die Klappe 602 nicht das Mikrobauteil 502 überlagert. Spezifischer kann die Klappe 602 seitlich zur Basis derart bewegt werden, daß die Klappe 602 nicht das Mikrobauteil 502 überlagert, an welchem Punkt die stacheligen Enden 606_A und 608_A Kerben 604 und 605 ergreifen, um die Klappe 502 in einer Position zu verriegeln, die nicht das Mikrobauteil 502 überlagert. In der beispielhaften Implementierung von
6 ist ein "Griff" 603, welcher eine Öffnung oder ein anderer geeigneter Typ von Behälter bzw. Aufnahme ist, beispielsweise innerhalb der P1 Schicht 601 enthalten. Eine Sonde (oder ein anderer Typ von Mechanismus) kann verwendet werden, um einen derartigen Griff 603 zu ergreifen, und dann kann eine Kraft durch eine derartige Sonde in der Richtung weg vom Mikrobauteil 502 angewandt bzw. aufgebracht werden, um die Klappe 602 derart zu bewegen, daß sie das Mikrobauteil 502 nicht überlagert. Jeder Typ von Griff und Sonde, die zum Bewegen der Klappe 602 in dieser Art und Weise geeignet sind, ist beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu sein. Beispielsweise können Griffe und Greifer (oder Sonden), die in der gleichzeitig anhängigen und gemeinsam übertragenen U.S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/569,329 mit dem Titel "GRIPPER AND COMPLEMENTARY HANDLE FOR USE WITH MICROCOMPONENTS" ("Greifer und komplementärer Handgriff zur Verwendung mit Mikrokomponenten") geoffenbart sind, verwendet werden. Es sollte erkannt werden, daß der beschränkende Mechanismus 600 mit jedem geeigneten Typ von koppelndem oder verriegelndem Mechanismus zum Verriegeln der Klappe 602 in einer Position implementiert werden kann, die nicht das Mikrobauteil 502 überlagert, und deshalb ist nicht beabsichtigt, daß er ausschließlich auf die Implementierung mit freitragendem Arm und Kerbe von 6 beschränkt wird. Als ein Beispiel kann jeder geeignete Typ von koppelndem Mechanismus, der in der gleichzeitig anhängigen und gemeinsam übertragenen U.S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/570,170 mit dem Titel "SYSTEM AND METHOD FOR COUPLING MICROCOMPONENTS" geoffenbart ist, für ein derartiges Verriegeln bzw. Einrasten verwendet werden.
In Anbetracht des Obigen stellt eine bevorzugte Ausführungsform beschränkende Glieder bereit, die ein völlig befreites Mikrobauteil daran hindern, versehentlich seiner Basis (beispielsweise Substrat) zu entkommen oder völlig von ihr entfernt bzw. getrennt zu werden), während derartigen Beschränkungen ermöglicht wird entfernt zu werden (beispielsweise bewegt zu werden, um nicht länger das Mikrobauteil zu beschränken), um ein derartiges Mikrobauteil von seiner assoziierten Basis zu entfernen, wenn dies gewünscht ist. Eher als ein Entfernen der Beschränkungen auf einem völlig befreiten Mikrobauteil, wie dies beispielsweise durch die beispielhafte Implementierung von 6 ermöglicht wird, kann es in einigen Situationen wünschenswert sein, die Beschränkungen auf einem völlig befreiten Mechanismus beizubehalten, bis man das Mikrobauteil ergriffen hat und das Mikrobauteil weg von der Basis bewegt hat. Beispielsweise hindert, sobald die vertikalen Beschränkungen, wie beispielsweise die vertikale Beschränkung 600 von 6 (welche die überlagernde Klappe 602 beinhaltet) bewegt werden bzw. wird, um nicht länger das Mikrobauteil 502 zu beschränken, nichts das Mikrobauteil daran, sich vertikal relativ zur Basis (beispielsweise Substrat) zu bewegen. Somit kann, wenn man keinen Griff auf einem derartigen Mikrobauteil hat, das Mikrobauteil beispielsweise weg von der Basis "springen". Beispielsweise kann eine elektrostatische Ladung bewirken, daß das völlig befreite Mikrobauteil, das nicht länger beschränkt ist, vertikal weg vom Substrat "springt". Selbstverständlich kann man einen Griff des völlig befreiten Mikrobauteils 502 erhalten, bevor die vertikale Beschränkung entfernt wird, die durch das beschränkende Glied 600 bereitgestellt wird. Zusätzlich werden weitere beispielhafte Implementierungen unten bereitgestellt, welche verwendet werden können, um ein völlig befreites Mikrobauteil zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil ergriffen und weg von der Basis bewegt worden ist, an welche es beschränkt ist.
Sich 7 zuwendend, ist eine beispielhafte Implementierung eines vertikalen beschränkenden Glieds, das verwendet werden kann, um das völlig befreite Mikrobauteil 502 zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil 502 ergriffen und weg von der Basis (beispielsweise Substrat) 500 bewegt worden ist, gezeigt. Wie in 7 gezeigt, kann ein vertikales beschränkendes Glied implementiert sein, das eine Klappe 706 aufweist, von der ein Abschnitt wenigstens einen Abschnitt des Mikrobauteils 502 überlagert. Wie bei den verschiedenen anderen beispielhaften beschränkenden Gliedern, die hierin geoffenbart sind, kann die Klappe 706 eine Vertiefung 706_A beinhalten, um das Ausmaß eines Oberflächenbereichs in Kontakt zu verringern, sollte das Mikrobauteil 502 die Klappe 706 ergreifen. Auch in 7 gezeigt, kann das völlig freigelegte Mikrobauteil 502 gleichfalls Vertiefungen 502_A beinhalten, um das Ausmaß eines Oberflächenbereichs in Kontakt zwischen dem Mikrobauteil 502 und der Basis 500 zu verringern. D.h. es kann, wie in 7 gezeigt, das völlig befreite Mikrobauteil 502 auf der Oberfläche der Basis 500 ruhen, welche mit einer isolierenden Schicht 508 bedeckt ist, und Vertiefungen 502_A können enthalten sein, um das Ausmaß eines Oberflächenbereichs in Kontakt zwischen dem Mikrobauteil 502 und der Basis 500 (oder der isolierenden Schicht 508) zu verringern. Eine derartige Verringerung in Oberflächenbereichkontakt kann wünschenswert sein, um die anhaftenden Wirkungen zu verringern, die auf einem derartigen Niveau in kleinem Maßstab vorhanden sind. 7 zeigt weiterhin, daß, wie bei den verschiedenen anderen beispielhaften beschränkenden Gliedern, die hierin geoffenbart sind, die Klappe 706 um einen Abstand 702 von der Spitze des Mikrobauteils 502 getrennt sein kann, wenn das Mikrobauteil 502 auf der Basis 500 ruht. Wie oben diskutiert, ist ein derartiger Trennungsabstand 702 am meisten bevorzugt ungefähr 1 μm, aber kann irgendein geeigneter Abstand sein (beispielsweise mehr oder weniger als 1 μm).
Ein beispielhaftes horizontales beschränkendes Glied 714 ist auch in 7 bereitgestellt. 7 zeigt auch, daß, wie bei den verschiedenen anderen beispielhaften beschränkenden Gliedern, die hierin geoffenbart sind, das horizontale beschränkende Glied 714 um einen Abstand 704 von der Seite des Mikrobauteils 502 getrennt sein kann, wenn das Mikrobauteil in seiner am meisten gewünschten Position angeordnet ist (beispielsweise zentriert auf Basis 500). Wie oben diskutiert, ist ein derartiger Trennungsabstand 704 am meisten bevorzugt ungefähr 1 μqm, kann aber irgendein geeigneter Abstand sein. In der beispielhaften Implementierung von 7 ist die Klappe 706 vorzugsweise aus Polysilizium konstruiert (beispielsweise Schicht P2), und ist konstruiert, um eine relativ lange Länge 710 aufzuweisen. Die Länge 710 der Klappe 706 resultiert darin, daß die Klappe 706 relativ flexibel in der Richtung vertikal zur Basis 500 ist. Jedoch ist eine derartige Klappe 706 vorzugsweise starr genug, um das Mikrobauteil 502 daran zu hindern, versehentlich aus bzw. von der Basis 500 zu entweichen. Beispielsweise kann die Länge 710 ungefähr 50 μm in der Länge sein. Selbstverständlich kann in verschiedenen Implementierungen die Klappe 706 eine beliebige geeignete Länge 710 aufweisen, und von jeder derartigen Länge ist beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu sein bzw. zu liegen. Somit würde man in der bevorzugten Betäti gung der beispielhaften Implementierung von 7 ein Mikrobauteil 502 ergreifen und eine ausreichende vertikale Kraft weg von der Basis 500 anwenden, um die Klappe 706 zu veranlassen sich zu biegen (oder zu krümmen), wodurch ermöglicht wird, daß das Mikrobauteil 502 von seiner assoziierten Basis 500, wie gewünscht, entfernt wird.
Sich nun 8 zuwendend, wird eine andere beispielhafte Implementierung eines vertikalen beschränkenden Glieds gezeigt, das verwendet werden kann, um ein völlig befreites Mikrobauteil 502 zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil 502 ergriffen und weg von seiner assoziierten Basis 500 bewegt wurde. Wie in 8 gezeigt, kann ein vertikales beschränkendes Glied implementiert sein bzw. werden, das eine Klappe 800 aufweist, von der ein Abschnitt wenigstens einen Abschnitt des völlig freigelegten Mikrobauteils 502 überlagert. Hinsichtlich der beispielhaften Implementierung von 7 kann das völlig befreite Mikrobauteil 502 auf der Oberfläche der Basis 500 ruhen, welche mit einer isolierenden Schicht 508 bedeckt sein kann, und das Mikrobauteil 502 kann Vertiefungen beinhalten, um das Ausmaß eines Oberflächenbereichs in Kontakt zwischen dem Mikrobauteil 502 und der Basis 500 (oder isolierenden Schicht 508) zu verringern. In der beispielhaften Implementierung von 8 ist die Klappe 800 in einer "gelenkigen" bzw. "angelenkten" Art implementiert. Spezifischer ist die Klappe 800 implementiert, die drei Abschnitte aufweist, die als 802, 804 und 806 in 8 gezeigt sind. Die Abschnitte 802 und 806 sind vorzugsweise aus Polysilizium (beispielsweise Schicht P2) konstruiert, und der mittlere bzw. Mittelabschnitt 804 ist vorzugsweise aus einem flexibleren (oder schmiedbaren) Material, wie beispielsweise Gold, konstruiert. Als ein Ergebnis bildet der flexiblere Mittelab schnitt 804 einen Typ von "Scharnier", welches der Klappe 800 ermöglicht, relativ flexibel in der Richtung vertikal zur Basis 500 zu sein. Jedoch ist eine derartige Klappe 800 vorzugsweise starr genug, um das Mikrobauteil 502 daran zu hindern, versehentlich der Basis 500 zu entkommen. Somit würde man in der bevorzugten Betätigung der beispielhaften Implementierung von 8 das Mikrobauteil 502 ergreifen und eine ausreichende vertikale Kraft weg von der Basis 500 anwenden, um die Klappe 800 zu veranlassen sich zu biegen (oder zu krümmen), wodurch ermöglicht wird, daß das Mikrobauteil 502 von seiner assoziierten bzw. zugehörigen Basis 500, wie gewünscht, entfernt wird.
Sich nun 9 zuwendend, ist noch eine weitere beispielhafte Implementierung eines vertikalen beschränkenden Glieds gezeigt, das verwendet werden kann, um ein völlig befreites Mikrobauteil 502 zu beschränken, bis ein derartiges Mikrobauteil 502 ergriffen und weg von seiner assoziierten Basis 500 bewegt worden ist. Wie bei der beispielhaften Implementierung von 7 und 8 kann das völlig befreite Mikrobauteil 502 auf der Oberfläche der Basis 500 ruhen, welche mit einer isolierenden Schicht 508 bedeckt sein kann, und das Mikrobauteil 502 kann Vertiefungen enthalten, um das Ausmaß eines Oberflächenbereichs in Kontakt zwischen dem Mikrobauteil 502 und der Basis 500 (oder isolierenden Schicht 508) zu verringern. Wie in 9 gezeigt, kann ein vertikales beschränkendes Glied implementiert sein, das eine Klappe 900 aufweist, von der ein Abschnitt wenigstens einen Abschnitt des völlig befreiten Mikrobauteils 502 überlagert. In der beispielhaften Implementierung von 9 ist eine Klappe 900 als ein relativ schmiedbares Material, wie beispielsweise Gold, implementiert. Spezifischer kann die Goldschicht auf P2 abgelagert sein, wie dies als 904 in 9 gezeigt ist, um eine Goldklappe 900 auszubilden, um der Klappe 900 zu ermöglichen, relativ flexibel in der Richtung vertikal zum Substrat 500 zu sein. Jedoch ist eine derartige Klappe 900 vorzugsweise starr genug, um das Mikrobauteil 502 daran zu hindern, versehentlich der Basis 500 zu entkommen. Somit würde man in der bevorzugten Betätigung der beispielhaften Implementierung von 9 das Mikrobauteil 502 ergreifen und eine ausreichende vertikale Kraft weg von der Basis 500 anwenden, um die Klappe 900 zu veranlassen sich zu biegen (oder zu krümmen), wodurch ermöglicht wird, daß das Mikrobauteil 502 von seiner assoziierten Basis 500, wie gewünscht, entfernt wird.
Im Hinblick auf das Obige stellt eine bevorzugte Ausführungsform beschränkende Glieder bereit, die einem völlig befreiten Mikrobauteil ermöglichen, auf seine assoziierte Basis (beispielsweise Substrat) beschränkt zu sein, bis es gewünscht wird, ein derartiges völlig befreites Bauteil von derartigen Beschränkungen zu entfernen. Eine derartige bevorzugte Ausführungsform kann beispielsweise während eines Herstellungsprozesses verwendet werden, der in einem völlig befreiten Mikrobauteil resultiert. Beispielsweise können beschränkende Glieder implementiert sein bzw. werden, um das Mikrobauteil an der Stelle auf seinem assoziierten Substrat zu halten, wenn das Mikrobauteil einem Freigabe- bzw. Löseagens bzw. -mittel (beispielsweise während eines HF-Bads, das ein derartiges Mikrobauteil völlig befreit bzw. freigibt) ausgesetzt wird. Deshalb kann eine bevorzugte Ausführungsform bei einem Herstellen eines völlig befreiten Mikrobauteils in einer Art und Weise helfen, die kein physikalisches bzw. physisches Brechen von Bauteilen, wie beispielsweise Anker oder Halterungen, erfordert. Als ein Ergebnis werden die Staubteilchen, die durch ein solches physikalisches Brechen von Bauteilen erzeugt werden, eliminiert. Weiterhin kann das resultierende, völlig befreite Mikrobauteil viel genauer definiert werden. Beispielsweise können unerwünschte Abschnitte von Bauteilen bzw. Komponenten (beispielsweise ge- bzw. zerbrochene Abschnitte eines Ankers oder einer Halterung) von dem völlig befreiten Mikrobauteil beseitigt bzw. eliminiert werden. Somit kann ein völlig befreites Mikrobauteil hergestellt werden, das eine genaue bzw. exakte, vordefinierte Form bzw. Gestalt aufweist.
Außerdem kann eine bevorzugte Ausführungsform in der Handhabung nach einer Herstellung eines völlig befreiten Mikrobauteils helfen. Beispielsweise kann in einer bevorzugten Ausführungsform ein völlig befreites Mikrobauteil hergestellt werden und beschränkende Glieder können verwendet werden, um ein derartiges völlig befreites Mikrobauteil mit seinem assoziierten Substrat zur Handhabung nach einer derartigen Herstellung zu beschränken, beinhaltend beispielsweise einen Versand des völlig befreiten Mikrobauteils an einen Kunden. Um weiterhin bei einem Handhaben nach der Herstellung eines völlig befreiten Mikrobauteils zu unterstützen, kann eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine "Palette" implementiert sein, die ein oder mehrere Mikrobauteil(e) daran beschränkt bzw. festgelegt aufweist. Sich 10 zuwendend, ist eine beispielhafte Palette 1000 gezeigt. Die Palette 1000 beinhaltet mehrere völlig befreite Mikrobauteile, die daran beschränkt bzw. festgelegt sind, wie beispielsweise Mikrobauteile 1002 und 1004. Wie gezeigt, können die völlig befreiten Mikrobauteile 1002 und 1004 auf der Palette 1000 mit beschränkenden bzw. festlegenden Gliedern 1003 bzw. 1005 beschränkt bzw. festgelegt sein. Wie weiterhin in 10 gezeigt, können die völlig befreiten Mikrobauteile innerhalb der Palette 1000 eingebettet sein. Beispielsweise kann das völlig befreite Mikrobauteil 1006 auf das Mikrobauteil 1004 mit beschränkenden Gliedern 1007 beschränkt sein, und das Mikrobauteil 1004 kann seinerseits bzw. wiederum auf der Palette 1000 beschränkt sein. Selbstverständlich kann das Mikrobauteil 1004 beispielsweise tatsächlich ein Substrat sein, an welches ein oder mehrere andere(s) Substrat(e) oder Mikrobauteil(e), wie beispielsweise das Mikrobauteil 1006, beschränkt ist bzw. sind. Die Palette 1000 kann irgendeine Anzahl von derartigen Basen (beispielsweise Substraten und/oder Mikrobauteilen) beinhalten, und derartige Basen können in einer wünschenswerten Art und Weise auf der Palette 1000 angeordnet sein. Beispielsweise können die Mikrobauteile 1002 und 1004 auf der Palette 1000 in einer geeigneten Art und Weise für Positionszusammenbautätigkeiten bzw. -vorgänge angeordnet sein, die durchzuführen sind. Beispielsweise Selbstreproduktions-Zusammenbautätigkeiten wie jene, die in der gemeinsam anhängigen und gemeinsam übertragenen U.S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/569,330 mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR SELF-REPLICATING MANUFACTURING STATIONS" geoffenbart sind.
In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist die Palette 1000 ungefähr einen Zentimeter mal einen Zentimeter in der Größe. Jedoch kann die Palette 1000 implementiert sein bzw. werden, die irgendeine erwünschte Größe aufweist, und von jeder derartigen Implementierung ist beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu sein. Eine derartige Palette 1000 kann bei dem Handhaben eines oder mehrerer Mikrobauteils(e) helfen, das bzw. die daran beschränkt ist (sind). Beispielsweise kann ein "Griff", wie er beispielsweise in der gemeinsam anhängigen und gemeinsam übertragenen U.S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/569,329 mit dem Titel "GRIPPER AND COMPLEMENTARY HANDLE FOR USE WITH MICROCOMPONENTS" geoffenbart ist, auf der Palette 1000 implementiert sein, wobei ein derartiger Griff es einem ermöglichen kann, eine Greifervorrichtung (beispielsweise Pinzette) zu verwenden, um einen derartigen Griff zu ergreifen, um Be- und Entladetätigkeiten mit der Palette 1000 auszuführen. Beispielsweise können die völlig befreiten Mikrobauteile, wie beispielsweise Mikrobauteile 1002 oder 1004 ohne einen Griff implementiert sein, und ein Griff kann stattdessen auf der Palette 1000 enthalten sein, um bei dem Handhaben von derartigen Mikrobauteilen zu helfen, indem einer Greifervorrichtung ermöglicht wird, ein Ergreifen des Griffs einer derartigen Palette 1000 zu erhalten, um die Palette 1000, wenn bzw. wie gewünscht, zu be- und entladen. Somit kann ein gesamtes Mikrobauteil, wie beispielsweise Mikrobauteil 1002 oder 1004, kleiner in der Größe sein als ein "Griff", weil derartige Bauteile ohne einen derartigen Griff implementiert sein können, und ein Griff kann auf der Palette 1000 enthalten sein, um eine Hilfe beim Ergreifen und Handhaben einer derartigen Palette 1000 bereitzustellen.
Außerdem können die beschränkenden Glieder der Palette 1000 implementiert sein, um wieder verwendbar zu sein. Beispielsweise können derartige beschränkende Glieder als ein Reißverbinder in einer Ebene implementiert sein, der in der gleichzeitig anhängigen und gemeinsam übertragenen U.S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/570,170 mit dem Titel "SYSTEM AND METHOD FOR COUPLING MICROCOMPONENTS" geoffenbart ist, wobei derartige beschränkende Glieder zu einer Position bewegt werden, um ein Mikrobauteil von einer Beschränkung freizugeben, und dann später zurück zu einer beschränkenden Position bewegt werden können. Somit ist die Palette 1000 am bevorzugtesten fähig, erneut zum Handhaben von völlig befreiten Mikrobauteilen verwendet zu werden, die daran beschränkt bzw. festgelegt sind. Beispielsweise kann die Palette 1000 einen ersten Satz von völlig befreiten Mikrobauteilen aufweisen, die daran beschränkt sind. Derartige Mikrobauteile können entspannt bzw. gelöst werden (beispielsweise indem die Beschränkungen entfernt werden, die durch die beschränkenden Glieder der Palette bereitgestellt werden), und ein derartiger erster Satz von Mikrobauteilen kann von der Palette 1000 entfernt werden (beispielsweise wenn Zusammenbautätigkeiten mit einem derartigen ersten Satz von Mikrobauteilen durchgeführt werden). Danach kann ein zweiter Satz von völlig befreiten Mikrobauteilen auf der Palette 1000 beschränkt werden. D.h. ein zweiter Satz von völlig befreiten Mikrobauteilen kann in den Leerräumen plaziert werden, die durch den entfernten ersten Satz von Mikrobauteilen gelassen bzw. zurückgelassen werden, und beschränkende Glieder können positioniert werden, um einen derartigen zweiten Satz von Mikrobauteilen auf der Palette 1000 zu beschränken. Eine derartige Wiederverwendung der Palette kann wünschenswert sein, um eine folgerichtige bzw. konsistente Positionsanordnung von Mikrobauteilen, die daran beispielsweise beschränkt sind, bei verringerten Kosten bereitzustellen.
Im Hinblick auf das Obige hilft eine Palette, wie beispielsweise die Palette 1000, bei der Handhabung nach der Herstellung der völlig bereiten Mikrobauteile in einer Art und Weise, die das Potential verringert, daß derartige Mikrobauteile verloren, falsch positioniert, beschädigt und/oder auf eine andere Weise falsch gehandhabt werden.
Eine Palette kann beispielsweise verwendet werden, um völlig befreite Mikrobauteile an einen Kunden zu liefern, wobei derartige Mikrobauteile auf der Palette in einer wünschenswerten Art und Weise vorangeordnet/vorpositioniert sind, beispielsweise in einer Art und Weise, die es derartigen Mikrobauteilen ermöglicht, beim Durchführen von Positionszusammenbautätigkeiten verwendet zu werden. Außerdem kann eine derartige Palette implementiert sein bzw. werden, die wieder verwendbare Beschränkungen aufweist, um eine Positionskonsistenz bei verringerten Kosten zu ermöglichen.
Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben worden sind, sollte verstanden werden, daß verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abänderungen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Außerdem soll der Umfang der vorliegenden Anmeldung nicht auf die besonderen bzw. speziellen Ausführungsformen des Prozesses, der Maschine, Herstellung, Zusammensetzung von Material, Mittel, Verfahren und Schritte beschränkt sein, die in der Beschreibung beschrieben sind. Wie ein Fachmann auf dem Gebiet leicht aus der Offenbarung der vorliegenden Erfindung erkennen wird, können Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen von Material, Mittel, Verfahren oder Schritte, die gegenwärtig existieren oder später zu entwickeln sind, die im wesentlichen die gleiche Funktion durchführen oder im wesentlichen das gleiche Ergebnis wie die entsprechenden Ausführungsformen erzielen, die hierin beschrieben sind, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Demgemäß sollen die beigefügten Ansprüche innerhalb ihres Umfangs derartige Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen von Mate rial, Mittel, Methoden bzw. Verfahren oder Schritte umfassen.

Claims

Vorrichtung zum Handhaben von Mikrobauteilen, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Basis (500; 1000; 1004); ein Mikrobauteil (502; 1002, 1004), das von der Basis (500; 1002, 1004) gelöst ist; und Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007), die an der Basis (500; 1000, 1004) verankert sind, um lösbar das Mikrobauteil bzw. die Mikrokomponente (502; 1002; 1004) zwischen den begrenzenden bzw. beschränkenden Mitteln (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) und der Basis (500; 1000, 1004) zu beschränken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) bewegbar an der Basis (500; 1000, 1004) verankert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Basis (500; 1000, 1004) ein Substrat (500) oder ein anderes Mikrobauteil (1004) oder Pallet (1000) oder eine Kombination davon umfaßt.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) positioniert sind, um einen Abstand von etwa einem Mikrometer zwischen dem Mikrobauteil (502; 1002, 1004) und den beschränkenden Mitteln (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) zu erlauben.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) positioniert sind, um eine Translationsbewegung des Mikrobauteils (502; 1002; 1004) relativ zur Basis (500; 1000, 1004) zu beschränken.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Abschnitt der beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) positioniert ist, um wenigstens einen Abschnitt des gelösten bzw. freigelegten Mikrobauteils (502; 1002, 1004) zu überlagern oder zu unterlagern, um eine vertikale Bewegung des Mikrobauteils relativ zur Basis (500; 1000, 1004) zu beschränken.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Abschnitt der beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007), der positioniert ist, um den wenigstens einen Abschnitt des gelösten freigelegten Mikrobauteils (502; 1002, 1004) zu überlagern oder zu unterlagern, eine Klappe bzw. Lasche (504_A , 504_B , 506_A , 506_B , 508_A , 508_B , 510_A , 510_B _; 602; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) zu umfassen.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) eine physikalische Flexibilität aufweisen, um es einer außenliegenden bzw. äußeren Kraft zu ermöglichen, das gelöste Mikrobauteil (502; 1002, 1004) von der Anordnung zu entfernen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) eine Länge aufweisen, um eine physikalische Flexibilität zur Verfügung zu stellen, oder aus einem schmiedbaren Material besteht, um eine physikalische Flexibilität zur Verfügung zu stellen, oder ein eingebautes Scharnier bzw. Gelenk aufweist, um eine physikalische Flexibilität zur Verfügung zu stellen.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, weiterhin umfassend Mittel (512, 514, 516, 518; 620; 714), um die laterale bzw. seitliche Bewegung des Mikrobauteils (502) relativ zur Basis (500) zu beschränken.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die eine seitliche Bewegung einschränkenden Mittel (512, 514, 516, 518; 620; 714) positioniert sind, um eine Rotationsbewegung des Mikrobauteils (502; 1002, 1004) relativ zur Basis (500; 1000, 1004) zu beschränken.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, in Kombination mit Mittel zum Bewegen der beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) relativ zur Basis (500; 1000, 1004).
Kombination nach Anspruch 12, wobei die Mittel zum Bewegen der beschränkenden Mittel (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) relativ zur Basis (500; 1000, 1004) eine Betätigungseinrichtung umfassen.
Verfahren zum Handhaben von Mikrobauteilen, wobei das Verfahren umfaßt: Lösen von wenigstens einem Mikrobauteil (502; 1002, 1004) von seinem Substrat einer Herstellung (500; 1000, 1004); Bereitstellen von wenigstens einem beschränkenden bzw. Einspannglied (504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 518; 600; 706, 714; 800; 900; 1003, 1005, 1007) auf dem Substrat einer Herstellung (500; 1002, 1004); und wobei die Anordnung derart ist, daß das gelöste Mikrobauteil (502; 1002, 1004) lösbar zwischen dem wenigstens einem beschränkenden Glied (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) und dem Substrat einer Herstellung (500; 1000, 1004) beschränkt eingespannt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das wenigstens eine beschränkende Glied (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) bewegbar an dem Herstellungssubstrat (500; 1000, 1004) verankert wird und das Verfahren weiterhin ein Bewegen des wenigstens einen beschränkenden Glieds (504, 506, 508, 510, 518; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) umfaßt, um das Mikrobauteil (502; 1002, 1004) von dem Herstellungssubstrat (500; 1000, 1004) zu entspannen bzw. zu lösen.
Verfahren nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei das wenigstens eine beschränkende Glied (504, 506, 508, 510; 600; 706; 800; 900; 1003, 1005, 1007) eine physikalische Flexibilität aufweist, um es einer außenliegenden bzw. äußeren Kraft zu ermöglichen, das Mikrobauteil (520; 1002, 1004) von dem wenigstens einen beschränkenden Glied und dem Herstellungssubstrat zu entfernen, und das Verfahren weiterhin ein Ergreifen des Mikrobauteils (502; 1002, 1004) und ein Entfernen des Mikrobauteils (502; 1002, 1004) von dem wenigstens einen beschränkenden Glied und dem Herstellungssubstrat umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Mikrobauteil (502; 1002, 1004) von dem Herstellungssubstrat (500; 1000, 1004) unter Verwendung eines Freigabe- bzw. Löseagens- bzw. -mittels entfernt wird.