<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Träger für scheibenförmige Gegenstände, insbesondere für Siliziumscheiben während des Ätzens derselben, mit einer zur Achse des Trägers konzentrischen ringförmigen Düse in der dem Gegenstand zugekehrten, vorzugsweise kreisrunden Fläche des Trägers, der Druckgas zugeführt wird und mit wenigstens einem zur Achse des Trägers konzentrischen ringförmigen Vorsprung, der an der dem Gegenstand zugekehrten Fläche des Trägers vorgesehen ist, der als Auflage für den Gegenstand dient und der innerhalb der ringförmigen Düse angeordnet ist.
Ein derartiger Träger für scheibenförmige Gegenstände der eingangs genannten Gattung, der die Gegenstände ausschliesslich aufgrund des nach dem Bernoulli-Prinzip entstehenden Unterdruckes festhält, ist aus der EP 611 273 A bekannt.
Eine Schwierigkeit bei diesen bekannten Trägern nach dem Bernoulli-Prinzip besteht darin, dass die scheibenförmigen Gegenstände auf dem Gaspolster praktisch schwimmen und daher nicht immer hinreichend sicher festgehalten werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der EP 611 273 A den bekannten Träger so zu verbessern, dass ein sicheres Halten von scheibenförmigen Gegenständen möglich ist, während sie mit Behandlungsflüssigkeit behandelt werden, ohne dass an den Rand des scheibenförmigen Gegenstandes anzulegende Haltenocken erforderlich sind und dass der Gegenstand, auch ohne dass wegen des Bernoulli-Prinzipes Unterdruck entsteht, für die vorgegebenen Handhabungen ausreichend festgehalten wird.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der dem Gegenstand zugekehrten Fläche innerhalb des ringförmigen Vorsprungs wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, von der eine Leitung ausgeht, die zu einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung führt.
Bei dem erfindungsgemässen Träger wird der scheibenförmige Gegenstand gegen den in der ihm zugekehrten Fläche des Trägers vorgesehenen ringförmigen Vorsprung gesaugt. Da der Vorsprung bei der Erfindung am scheibenförmigen Gegenstand ausserhalb der Mitte des scheibenförmigen Gegenstandes anliegt, wird der Gegenstand während des Behandelns sicher gehalten (keine Gefahr des Kippens) und der Gegenstand kann durch Drehen des Trägers in Drehung versetzt werden, da der Vorsprung am Gegenstand ausserhalb seiner Mitte angreift und daher vom Träger auf den scheibenförmigen Gegenstand Drehmomente übertragen werden können.
Dadurch, dass innerhalb des ringförmigen Vorsprunges eine mit Unterdruck beauf-
<Desc/Clms Page number 2>
schlagte Öffnung in der dem scheibenförmigen Gegenstand zugewendeten Fläche des Trägers vorgesehen ist, wird ein hinreichender Anlagedruck zwischen Vorsprung und Gegenstand erreicht. Überdies ergibt sich ein Vorteil, der darin besteht, dass Behandlungsmedium im Falle eines Bruches des scheibenförmigen Gegenstandes vom Träger innerhalb der ringförmigen Düse abgesaugt wird und nicht in nachgeordnete Anlagenteile gelangen kann.
Der ringförmige Vorsprung kann eine ringförmige Rippe an der dem scheibenförmigen Gegenstand zugekehrten Fläche des Trägers sein. Bei dieser Ausführungsform ist die den wenigstens einen ringförmigen Vorsprung bildende ringförmige Rippe mit dem innerhalb der ringförmigen Düse liegenden Teil des Trägers, vorzugsweise einstückig ausgebildet und steht über die dem scheibenförmigen Gegenstand zugekehrte Fläche des Trägers vor.
Wenn mehrere zueinander konzentrische ringförmige Vorsprünge vorgesehen sind, kann erfindungsgemäss vorgesehen sein, dass innerhalb des innersten ringförmigen Vorsprunges und zwischen den ringförmigen Vorsprüngen je wenigstens eine mit Unterdruck beaufschlagte Öffnung vorgesehen ist. So ist gewährleistet, dass auch zwischen den Ringen Unterdruck herrscht, der den scheibenförmigen Gegenstand gegen die ringförmigen Vorsprünge saugt. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann, wenn mehrere ringförmige Vorsprünge vorgesehen sind, innerhalb des äussersten ringförmigen Vorsprunges wenigstens eine mit Unterdruck beaufschlagte Öffnung vorgesehen sein, und jeder weiter innen liegende ringförmige Vorsprung mit Ausnahme des äussersten Vorsprunges ist wenigstens einmal unterbrochen.
Bei dieser Ausführungsform kann die mit Unterdruck beaufschlagte Öffnung an irgendeiner Stelle innerhalb des äussersten Ringes, also auch innerhalb des innersten Ringes oder zwischen einander benachbarten Ringen angeordnet sein.
Der ringförmige Vorsprung muss nicht mit dem Träger einstückig ausgebildet sein, sondern er kann auch ein in die dem Gegenstand zugekehrte Fläche des Trägers eingesetzter Ring sein.
Vorteilhaft ist es, wenn der Ring in einer Richtung senkrecht zu der dem Gegenstand zugekehrten Fläche des Trägers elastisch nachgiebig ist. Dadurch gibt der Vorsprung elastisch in Richtung auf die dem scheibenförmigen Gegenstand zugekehrte Fläche des Trägers hin nach, so dass sich ein Gleichgewichtszustand ergibt, der Verformungen des scheibenförmigen Gegenstandes, wie sie bei einem starren, nur in der Mitte des Gegenstandes angreifenden
<Desc/Clms Page number 3>
Vorsprung gemäss der EP 48 995 A auftreten können, wenn dieser Vorsprung nicht richtig dimensioniert ist, ausschliesst. Dennoch wird der scheibenförmige Gegenstand auch in Richtung parallel zu der dem Gegenstand zugekehrten Fläche des Trägers so sicher festgehalten, dass er mit einer Behandlungsflüssigkeit behandelt und zum Abschleudern derselben gedreht werden kann.
Der Ring kann gegenüber dem Träger durch elastische Elemente abgestützt sein. Auf diese Weise kann die elastische Nachgiebigkeit unabhängig vom Werkstoff, aus dem der Ring besteht, erreicht werden.
Der Ring kann in eine kreisringförmige Nut oder in eine kreisförmige Vertiefung in der dem Gegenstand zugekehrten Fläche des Trägers eingesetzt sein.
Wenn gemäss einem Vorschlag der Erfindung vorgesehen ist, dass die Unterdruck erzeugende Einrichtung eine mit Druckgas betriebene Injektordüse ist, dann ergibt sich der Vorteil, dass die den Unterdruck erzeugende Einrichtung durch das der Ringdüse des Trägers zugeführte Druckgas betrieben werden kann und gesonderte Pumpen od. dgl. für das Beaufschlagen der innerhalb des Ringes vorgesehenen Öffnung mit Unterdruck entbehrlich sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Injektordüse vom die ringförmige Düse beaufschlagenden Druckgas durchströmt ist. Bei dieser Ausführungsform sind mechanische, sich bewegende Bauteile entbehrlich, so dass sich eine robuste und dennoch funktionssichere Konstruktion ergibt.
Eine räumlich besonders günstige Anordnung ergibt sich, wenn die Unterdruck erzeugende Einrichtung im Inneren des Trägers angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen von Trägern gemäss der Erfindung, in welcher die Träger teilweise im Axialschnitt dargestellt sind.
Zwischen den beiden Teilen 102 und 103 des in Fig. 1 gezeigten Trägers 100 ist ein Raum 106 vorgesehen, in den über eine hohl (Kanal 14) ausgebildete Welle 7 unter Druck stehendes Gas, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, eingeführt werden kann. Der Raum 106 mündet in einer Ringdüse 8, deren von den Teilen 102 und 103 gebildete Begrenzungswände mit der oberen Endfläche des Trägers 100 einen spitzen Winkel einschliessen.
<Desc/Clms Page number 4>
Die obere, einem zu haltenden Gegenstand zugekehrte Endfläche des Trägers 100 wird von einer Kreisringfläche 9 des Teils 103 und einer Kreisfläche 10 des Teils 102 gebildet. Zwischen der Kreisringfläche 9 und der Kreisfläche 10 mündet die Ringdüse 8 in der Endfläche des Trägers 100.
Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform besteht der Träger 100 aus mehreren rotationssymmetrischen Teilen, nämlich einem unteren topfförmigen Teil 101, einem ringförmigen Teil 102 und einem plattenförmigen, runden Teil 103, der mit Hilfe von Schrauben 104 am topfförmigen Teil 101 befestigt ist und dabei den ringförmigen Teil 102 festlegt. Zwischen dem ringförmigen Teil 102 und dem mittleren, kreisrunden, plattenförmigen Teil 103 ist die Ringdüse 8 für den Austritt von Gas vorgesehen, das über die hohle Welle 7 und mehrere radiale Bohrungen 105 in den Raum 106 zwischen dem ringförmigen Teil 102 und dem kreisrunden, plattenförmigen Teil 103 zugeführt wird.
In der dem (nicht dargestellten scheibenförmigen) Gegenstand zugekehrten Fläche 10 des kreisrunden, plattenförmigen Teils 103 ist eine kreisförmige Vertiefung vorgesehen. In diese Vertiefung ist, wie aus der EP-611 273 Al bekannt, ein Ring 108 eingesetzt, der beispielsweise, wie ebenfalls aus der EP-611 273 Al bekannt, aus Silikon besteht und daher elastisch nachgiebig ist.
Der Ring 108 aus Silikon kann an seiner Aussenfläche mit Teflon beschichtet sein. Der Ring 108 kann ein Ring aus Vollmaterial (z. B. aus Polyvinylidenfluorid) oder hohl sein. In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn der Ring 108 in Richtung der Achse des Trägers 100 elastisch nachgiebig ist.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass der Ring 108 an
EMI4.1
elastisch abgestützt sein kann.
Im Teil 103 des Trägers 100 kann an Stelle der Vertiefung auch eine kreisrunde Nut vorgesehen sein, die im Querschnitt etwa halbkreisförmig ist und in die der Ring 108, wie aus der EP- 611 273 Al bekannt, eingesetzt ist.
Der Ring 108 wird unter der Wirkung des Unterdruckes zwischen den scheibenförmigen Gegenstand und der diesem zugekehrten Endfläche des Trägers 100 elastisch etwas zusammengedrückt, so dass der scheibenförmige Gegenstand sicher am Träger 100 gehalten wird und sich auch seitlich nicht bewegen kann.
<Desc/Clms Page number 5>
Um im Bereich innerhalb des Ringes 108 Unterdruck zu erzeugen, ist beim erfindungsgemässen Träger 100 in der dem scheibenförmigen Gegenstand zugekehrten Fläche 10 des Teils 103 eine Öffnung 107 vorgesehen, die mit Unterdruck beaufschlagt wird.
Im Ausführungsbeispiel geht von der Öffnung 107 eine Leitung 110 aus, die zu einer Unterdruckeinrichtung 111 führt, die im Teil 103 des Trägers 100 untergebracht ist. Die Unterdruck erzeugende Einrichtung 111 umfasst eine Injektordüse 112, die in einer Kammer 113 vorgesehen ist, die im Teil 103 des Trägers 100 ausgespart ist. Die Injektordüse 112 wird von dem durch den Kanal 14 in der Hohlwelle 7 zugeführten Druckgas beaufschlagt, sodass im Raum 113 Unterdruck entsteht, der sich durch die Leitung 110 zur Öffnung 107 fortpflanzt. Das aus der Injektordüse 112 austretende Druckgas strömt dann in (wenigstens) eine radiale Bohrung 105, in den Raum 106 und aus diesem über die ringförmige Düse 8 ab.
Wenn bei dem erfindungsgemässen Träger 100 mehrere radiale Bohrungen 105 für das Druckgas vorgesehen sind, dann besteht die Möglichkeit, mehrere Unterdruck erzeugende Einrichtungen 111 und dementsprechend mehrere Öffnungen 107 innerhalb des Ringes 108 vorzusehen.
Dadurch, dass innerhalb des Ringes 108 Unterdruck vorliegt, wenn auf den Ring 108 ein scheibenförmiger Gegenstand aufliegt, und der Injektordüse 112 Druckgas zugeführt wird, wird der Halt des scheibenförmigen Gegenstandes am Ring 108 und damit am Träger 100 weiter verbessert.
Bei dem erfindungsgemäss ausgebildeten Träger ist es sowohl bei der in Fig. 1, als auch bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform für das sichere Festhalten eines scheibenförmigen Gegenstandes am Träger 100 nicht mehr wesentlich, dass durch die besondere Ausbildung der Ringdüse 8 beim Ausströmen des Gases aus der Ringdüse 8 zwischen der dem Gegenstand zugekehrten Endfläche 10 des Trägers 100 und dem Gegenstand ein Unterdruck entsteht, der den scheibenförmigen Gegenstand in Anlage an den ringförmigen Vorsprung 108,120 hält. Dieser nach dem Bernoulli-Prinzip allenfalls entstehende Unterdruck kann aber das Festhalten des Gegenstandes vorteilhafterweise unterstützen.
Bei der Erfindung sorgt das aus der Ringdüse 8 ausströmende Druckgas, wie aus der FR-A1-2 566 682 an sich bekannt, in erster Linie dafür, dass Behandlungsflüssigkeit nicht auf die Unterseite des scheibenförmigen Gegenstandes gelangen und am Träger 100 Korrosion verursachen kann.
<Desc/Clms Page number 6>
Zusätzlich unterstützt das aus der Ringdüse 8 ausströmende Druckgas in vorteilhafter Weise das Abschleudern des Behandlungsmediums, indem es vom Umfang des scheibenförmigen Gegenstandes abgeschleuderte Tropfen des Behandlungsmediums wegbläst.
Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass, und dies ist insbesondere beim Ätzen von Siliziumscheiben mit sauren Behandlungsmedien von Bedeutung, im Falle des Bruches eines scheibenförmigen Gegenstandes Behandlungsmedium, das innerhalb des Ringes 108 auf den Teil 103 des Trägers 100 gelangt, durch die Öffnung 107 abgesaugt wird, so dass weitere Beschädigungen des Trägers 100 durch das Behandlungsmedium vermieden sind.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform eines Trägers 100 für scheibenförmige Gegenstände wird der ringförmige Vorsprung von zwei mit dem Teil 103 einstückig ausgebildete ringförmige Rippen 120, die zur Achse 14 des Trägers 100 koaxial und zueinander konzentrisch angeordnet sein können, gebildet. Diese ringförmigen Rippen 120 müssen aber nicht unbedingt mit dem Werkstoff des Teils 103 des Trägers 100 einstückig ausgebildet sein, sondern können auch gesonderte Ringe sein, die am Teil 103 des Trägers 100 befestigt sind. Dies bietet auch die Möglichkeit, die Rippen 120 elastisch nachgiebig auszubilden und/oder am Teil 103 überdies wie für den Ring 108 weiter oben beschrieben worden ist, elastisch nachgiebig abzustützen.
Wenn wie bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform mehr als einr ringförmige Rippe 120 vorgesehen ist, dann sind entweder innerhalb der innersten Rippe 120 und zwischen jeder Rippe 120 Öffnungen 107 vorgesehen, damit der Unterdruck innerhalb der innersten Rippe 120 und zwischen den Rippen 120 wirksam werden kann.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in jedem der weiter innen liegenden Rippen 120 mit Ausnahme der äussersten Rippe 120 eine radial ausgerichtete Unterbrechung vorgesehen ist. Diese radial ausgerichtete Unterbrechung - im einfachsten Fall eine radiale Nut - sorgt dafür, dass sich der über die an einer beliebigen Stelle innerhalb der äussersten Rippe 120 angeordnete Öffnung 107 angelegte Unterdruck über den gesamten Bereich innerhalb der äussersten Rippe 120 ausbreiten kann.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden :
In einem Träger 100 für einen scheibenförmigen Gegen-
<Desc/Clms Page number 7>
stand, insbesondere eine Siliziumscheibe, ist in der dem scheibenförmigen Gegenstand zugekehrten Fläche 10 des Trägers 100 eine Ringdüse 8 vorgesehen. An der dem Gegenstand zugekehrten Fläche 10 ist ein Ring 108 vorgesehen. Innerhalb des Ringes 108 ist wenigstens eine Öffnung 107 vorgesehen, von der eine Leitung 110 zu einer im Träger 100 untergebrachten, Unterdruck erzeugenden Einrichtung 111 führt.
Durch den innerhalb des Ringes 108 herrschenden Unterdruck wird der Gegenstand gegebenenfalls unterstützt durch den auf Grund des Bernoulli-Prinzips ausserhalb des Ringes 108 vorliegenden Unterdruck in Anlage an den Ring 108 des Trägers 100 gehalten und kann sich in einer zur Fläche 10 parallelen Richtung nicht verschieben, ohne dass es erforderlich ist, seitliche Abstützungen, wie Nocken od. dgl. vorzusehen. Dadurch, dass seitli- che Abstützungen entbehrlich sind, behindern diese auch nicht das Abströmen von Behandlungsflüssigkeit vom scheibenförmigen Gegenstand.