AT398007B - Universeller objekthalter - Google Patents

Description

AT 398 007 B

Die Erfindung betrifft einen universellen Objekthalter zur wahlweisen Aufnahme plattenförmiger Objekte unterschiedlicher Dimensionierung, insbesondere von Wafern oder Masken zur Verwendung an einem Mikroskop, wobei der Objekthalter einen rechtwinkeligen Rahmen mit einer inneren, in Beobachtungsrichtung durchgehenden Öffnung aufweist, dem Rahmen abgestufte Anschläge zugeordnet und Begrenzungen 5 für den Auflagebereich zur Aufnahme von Objekten unterschiedlicher Abmessungen vorgesehen sind.

Bei der Chipherstellung werden unter Reinraumbedingungen speziell abgestimmte Auflicht/Durchlicht-Mikroskopanordnungen verwendet, um Wafer bzw. Masken zu beobachten und einen Überblick über auftretende Fehler zu erhalten. Wird nun aus Kostengründen auf die Verwendung von vollautomatischen Insektionsmikroskopen verzichtet oder sind die anfallenden Stückzahlen gering, so müssen die einzelnen io Wafer bzw. Masken manuell ins Mikroskop eingelegt werden. Dabei besteht die Gefahr, daß die zerbrechlichen Wafer oder Masken mit den herkömmlichen am Mikroskoptisch befestigten Klemmvorrichtungen beschädigt werden. Ferner müssen die Halte- oder Klemmvorrichtungen abriebfest und frei von gasenden Schmierstoffen bzw. Lacken ausgestaltet werden.

Haltevorrichtungen, die diese Bedingungen erfüllen, sind bereits bekannt und bestehen im wesentlichen is aus einem Rahmen, der auf einen Mikroskoptisch montiert wird. Über einzelne in diesen Rahmen einlegbare vorgefertigte Ringe mit verschiedenen Abmessungen läßt sich eine definierte Aufnahme für die verschiedensten Maskengrößen erreichen. Der Wechsel der Masken bzw. Wafer kann von oben erfolgen, wobei diese nur mit ihren Randbereichen die Auflagefläche berühren. Nachteilig ist jedoch die Vielzahl der benötigten Ringe, um die derzeit bekannten Größen und Formen zu haltern. Durch diese Haltevorrichtung 20 sind Masken bzw. Wafer nur gegen ein seitliches Verrutschen geschützt, da eine endgültige Festlegung des Wafers bzw. der Masken nicht möglich ist. Es hat sich daher als Vorteil erwiesen, derartige empfindliche Objekte über eine Vakuumeinrichtung zu haltern.

Ein solcher Objekthalter ist aus der DE-OS 33 21 853 bekannt. Er besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Rumpfstück, dessen Unterseite mit einer planen Anlagefläche ausgestattet ist. ln die Unterseite 25 sind ferner stiftförmige Anschläge zum Positionieren von Objektträgern angebracht. In der Anlagefläche sind Lufteinsaugöffnungen vorhanden, die mit einem Kanal innerhalb des Rumpfstückes verbunden sind. Über eine Vakuumpumpe läßt sich in diesem Kanal ein Unterdrück erzeugen, so daß die Objektträger entgegen der Schwerkraft an die Anlagefläche gepreßt werden.

Dieser Objekthalter weist jedoch den Nachteil auf, daß er sich nur für Objektträger einer bestimmten 30 Form und Größe verwenden läßt. Ferner müssen die Objekte von unten her angelegt werden. Eine derartige Halterung kommt jedoch für Objekte mit hochempfindlichen Oberflächen nicht in Betracht.

Ein weiterer Objekthalter ist aus der DE-PS 24 49 291 bekannt. Auf einem Tisch sind gegenüberliegend zwei aufrechtstehende Grundkörper mit je einem Arm angeordnet. Diese Arme weisen eine plane Objektträger-Richtfläche auf, die in Richtung des Tisches zeigt. Die Objektträger-Richtflächen sind ferner mit 35 Öffnungen ausgestattet, die mit Vakuumleitungen verbunden sind. Über eine entsprechende Pumpe wird die Luft evakuiert und über den Unterdrück der Objektträger entgegen der Schwerkraft gehalten.

Auch dieser Objekthalter läßt nur Objektträger einer bestimmten Größe und Form zu und weist darüberhinaus den Nachweil auf, daß die empfindliche Oberflfäche eines Wafers gegen eine Anlagefläche gepreßt wird. 40 Aus der US-PS 4 557 568 ist schließlich ein Objekthalter zur Aufnahme von Masken mit und ohne Pellicle-Rahmen unterschiedlicher Größe bekannt. Dazu weist dieser Objekthalter einen rechtwinkeligen Rahmen auf, dem zwei sich gegenüberliegende Leisten mit je einer Auflagefläche zugeordnet sind. Diese Leisten werden über Schrauben mit dem Rahmen verbunden oder können über getriebliche Mittel gegeneinander verschoben werden. In den Leisten sind mehrere Bohrungen vorhanden, in die zur Siche-45 rung der Objekte gegen ein seitliches Verschieben Stifte eingebracht werden. Somit kann dieser Objekthalter an die unterschiedlichsten Abmessungen von rechteckigen Masken angepaßt werden. Nachteilig ist jedoch, daß nur zwei Auflageflächen vorgesehen sind und somit die Gefahr der Durchbiegung bei großen Masken besteht. Bedingt durch die Stifte, lassen sich insbesondere runde Masken gegen ein seitliches Verschieben nur ungenügend sichern, wobei der Maskenwechsel nur durch exaktes vertikales Zuführen so bzw. Entnehmen erfolgen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Ausbildungen zu vernieteten und einen Objekthalter anzugeben, der Objekte unterschiedlicher Größe und Form erschütterungsfrei aufnehmen und definiert positionieren kann, wobei außerdem ein kontaminationsfreies, ergonomisch günstiges Objekt-Handling gewährleistet ist 55 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in an sich bekannter Weise die Stufen der Anschläge eine um den Rahmen umlaufende, tiefer liegende und einstückig ausgebildete Auflagefläche zur Auflage der Objekte bilden und daß in der Auflagefläche über Eck angeordnete und mit einer Vakuumeinrichtung verbundene Luftansaugöffnungen zur Fixierung der zu beobachtenden Objekte vorgesehen sind 2

AT 398 007 B und als Begrenzung des Auflagebereiches für das zu beobachtende Objekt zusätzlich eine verstellbare Anschlagleiste mit einer weiteren Auflagefläche vorgesehen ist.

Wie angeführt, ist es an sich bekannt, daß die Stufen der Anschläge eine umlaufende, tiefer liegende und einstückig ausgebildete Auflagefläche zur Auflage der Objekte bilden. Bei dieser aus der US-PS 4 641 930 hervorgehenden Ausbildung handelt es sich um einen Objekthalter für Masken, bei dem der Halter eine unveränderbare Größe aufweist. Dadurch lassen sich nur Objekte einer bestimmten Dimensionierung haltern, so daß für die verschiedensten Maskengrößen jeweils unterschiedliche Halter eingesetzt werden müssen.

In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Anschlagleiste an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils mindestens einen Positionierstift aufweisen und in der dem Rahmen zugeordneten Auflagefläche an gegenüberliegenden Seiten ein entsprechendes Lochraster vorgesehen sein, wodurch das Zusammenwirken eine jeweils definierte Aufnahme für die zu halternden Objekte gebildet ist.

Zur kontinuierlichen Verstellung kann die Anschlagleiste an ihren gegenüberliegenden Enden auf der dem Rahmen zugeordneten Auflagefläche magnetisch gehaltert werden.

Zum gleichen Zweck kann jedoch die Anschlagleiste mittels einer separaten Luftansaugeinrichtung auf der dem Rahmen zugeordneten Auflagefläche gehaltert werden.

Zum rationellen Wechsel der einzelnen Objekte kann in der Verschiebebahn eines zusätzlichen, den Objekthalter führenden Rahmenteils ein Druckschalter zum Ein/Ausschalten der Vakuumeinrichtung vorgesehen sein.

Ferner können dem Druckschalter zusätzliche Mittel für eine Kugelrastung mit dem Objekthalter zugeordnet sein.

Um weitgehend unabhängig von der jeweiligen Objektgröße eine sichere Fixierung der Objekte vorzunehmen, sind Luftansaugöfffnungen in einer Längs- und in einer Breitseite der dem Rahmen zugeordneten Auflagefläche vorgesehen.

Um Objekte unterschiedlicher Umfangsformen, also rechteckige, runde oder abgerundete Objekte zuverlässig festhalten zu können, können die Luftansaugöffnungen über Anschlußstutzen und Schlauchleitungen mit der Vakuumeinrichtung und einem zugehörigen Ventil zum wahlweisen Ansteuern einzelner oder mehrerer Luftansaugöffnungen verbunden sein.

Weiters können in dem Rahmen zwei gegenüberliegende, von der Rahmenoberseite bis zur Auflagefläche reichende Aussparungen zum Objektwechsel mittels eines Maskengreifers vorgesehen sein.

Schließlich kann es sich noch als vorteilhaft erweisen, den Objekthalter als Tisch eines Scanning mikroskops auszubilden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Objekthalters in Arbeitsstellung

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht des Objekthalters in der .Stellung Objektwechsel

Fig. 3: die Vorderansicht der Anschlagleiste

Fig. 4: die Anschlagleiste in Seitenansicht

Fig. 5: einen Schnitt durch den Objekthalter entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie V-V.

Die Fig. 1 zeigt einen Objekthalter 100 mit einer als rechtwinkeliger Rahmen 15 ausgebildeten Grundplatte. Dieser weist in seinem Inneren eine lichte Öffnung 11 auf, wobei an die innenliegenden Kanten 13 des Rahmens 15 umlaufend eine tieferliegende Auflagefläche 12 zur Auflage für eine nicht mit dargestellte Maske bzw. Wafer angeformt ist. Durch die Auflagefläche 12 dienen die innenliegenden Kanten 13 des Rahmens 15 gleichzeitig ais Anschläge für die Positionierung des nicht mit dargestellten Objektes. Ferner ist in der Auflagefläche 12 ein Lochraster 26 vorgesehen, um eine zusätzliche verstellbare Anschlagleiste 19 mit angeformten Positionierstiften 20 aufzunehmen. In nicht dargestellter Weise kann stattdessen die Festlegung der Anschlagleiste auch magnetisch oder mittels Vakuums vorgenommen werden. Diese Anschlagleiste 19 weist im Bereich der lichten Öffnung 11 des Rahmens 15 eine weitere Auflagefläche 18 für das zu halternde Objekt auf. Die Auffagefiäche 18 ist derart an der verstellbaren Anschlagleiste 19 angeordnet, daß sie mit der Aufiagefläche 12 in einer Biene liegt In der der Auftagefiä-che 18 zugewandten Auflagefläche 12 sind über Eck Luftansaugöffnungen 16, 17 angeordnet Im Inneren des Rahmens 15 sind Verbindungskanäle 16a, 17a vorgesehen, um die Luftansaugöffnungen 16,17 mit je einem externen Anschluß 16b, 17b zu verbinden. Über geeignete Schlauchleitungen 16c, 17c werden diese Anschlüsse 16b, 17b über ein zwischengeschaltetes Ventil 24 mit einer Vakuumeinrichtung 14 verbunden. Mit dem Ventil 24 lassen sich wahlweise die Ansaugöffnungen 16,17 oder beide gleichzeitig steuern.

Die Luftansaugöffnung 17 ist derart dimensioniert in der Kantaktfläche 12 angeordnet, daß rechtwinkelig ausgebildete Objekte jeglicher über die Anschlagleiste 19 einstellbaren Größe angesaugt werden. Runde Objekte oder Objekte mit abgerundeten Ecken können nur Teilbereiche der Luftansaugöffnung 17 abdek* 3

Claims (10)

1. AT 398 007 B ken, was zu einer ungenügenden, mit beträchtlichen Geräuschen behafteten Festlegung führt. Daher ist es notwendig, die Festlegung des Objektes über die Luftansaugöffnung 16 zu betreiben. In der Figur 1 ist ferner ein zusätzlicher Rahmenteil 10 gezeigt, in dem der Objekthalter 100 in Doppelpfeil-Richtung verschiebbar angeordnet ist. Der Rahmenteil 10 weist Stellschrauben 25 auf, die zur Befestigung und Ausrichtung des Objekthalters 100 an einem nicht mit dargestellten Scanningtisch eines Mikroskops dienen. Die Fig. 2 zeigt den Objekthalter 100 mit verschobenem Rahmen 15. In dieser Position steht die gestrichelt eingezeichnete optische Achse 29 des Mikroskops direkt senkrecht auf einer am Rahmen 15 vorgesehenen Ausnehmung 28, die dazu dient, im Bereich der Verschiebebahn 22 den freien Arbeitsabstand zwischen dem Objektiv und dem Objekt einzuhalten. In dieser Position kann somit ein Wafer bzw. eine Maske in den Objekthalter eingelegt werden, ohne den Fokus des Mikroskopobjektivs zu verändern. In dieser Figur ist die Luftansaugöffnung 17 im Gegensatz zur Fig. 1 nicht durchgängig ausgeführt, sondern in zwei rechtwinkelig zueinander angeordneten Einzelöffnungen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn diese Einzelöffnungen separat mit der Vakuumeinrichtung 14 verbunden und Mittel zum wahlweisen Ansteuern der Einzelöffnungen vorgesehen sind. Zur besseren Handhabung eines Wafers bzw. einer Maske ist in der Ausnehmung 28 eine bis zur Kontaktfläche 12 reichende Aussparung 21 und gegenüberliegend eine weitere Aussparung 21 vorgesehen, um mit einem handelsüblichen Maskengreifer die Objekte zu wechseln. In der Verschiebebahn 22 des Rahmenteils 10 ist ein Druckschalter 23 angeordnet, der über eine Leitung 27 elektrisch mit der Vakuumeinrichtung 14 verbunden ist. In der hier gezeigten Position ist der Stromkreis zur Vakuumeinrichtung 14 unterbrochen, so daß ein leichterer Wechsel eines Objektes im Objekthalter 100 möglich ist. Durch Einschieben des Rahmens 15 wird dieser Druckschalter 23 betätigt und der Stromkreis zur Vakuumeinrichtung 14 geschlossen. Dieser Druckschalter 23 kann ferner unter Federdruck mit einer Kugel enden und gleichzeitig durch Kugelrastung die Verschiebebahn 22 des Rahmens 15 begrenzen. In dieser Figur sind die Schlauchleitungen 16c und 17c ohne ein zwischengeschaltetes, wie in Fig. 1 dargestelltes Ventil 24 an der Vakuumeinrichtung 14 angeschlossen. Hier können selbstverständlich auch andere Mittel zur Steuerung der Luftansaugöffnungen 16, 17, beispielsweise ein Dreiwegehahn, vorgesehen sein. Die Fig. 3 zeigt die Anschlagleiste 19 in einer Vorderansicht mit den beiden Positionierstiften 20 und der angeformten Auflagefläche 18, während in Fig. 4 die entsprechende Seitenansicht dargestellt ist. Die in der Ebene der Auflagefläche 12 liegende Auflagefläche 18 bildet mit der Anschlagleiste 19 einen rechten Winkel, so daß neben einer planen Auflage für ein entsprechendes Objekt auch ein Anschlag gegen seitliches Verrutschen vorgesehen ist. Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch den Objekthalter 100 mit dem Rahmenteil 10 entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie V-V. Der Objekthalter 100 wird in dem Rahmenteil 10 gehaltert und weist die lichte Öffnung 11 auf. Ferner ist die Anschlagleiste 19 gezeigt, deren Auflagefläche 18 mit der Auflagefläche 12 des Rahmens 15 in einer Ebene angeordnet ist. An die Luftansaugöffnung 16 ist der im Rahmen 15 vorgesehene Verbindungskanal 16a angeschlossen. Patentansprüche 1. Universeller Objekthalter zur wahlweisen Aufnahme plattenförmiger Objekte unterschiedlicher Abmessung, insbesondere von Wafern oder Masken, zur Verwendung an einem Mikroskop, wobei der Objekthalter einen rechtwinkeligen Rahmen mit einer inneren in Beobachtungsrichtung durchgehenden Öffnung aufweist, dem Rahmen abgestufte Anschläge zugeordnet und Begrenzungen für den Auflagebereich zur Aufnahme von Objekten unterschiedlicher Abmessung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Stufen der Anschläge eine um den Rahmen (15) umlaufende, tiefer liegende und einstückig ausgebildete Auflagefläche (t2) zur Auflage der Objekte bilden und daß in der Aufiageffäche (12) über Eck angeordnete und mit einer Vakuumeinrichtung (t4) verbundene Luftansaugöffnungen (16, 17} zur Fixierung der zu beobachtenden Objekte vorgesehen sind und als Begrenzung des Auftagebereiches für das zu beobachtende Objekt zusätzlich eine verstellbare Anschlagleiste (19) mit einer weiteren Auflagefläche (18) vorgesehen ist
2. 2. Objekthalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagleiste (19) an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils mindestens einen Positionierstift (20) aufweist und in der dem Rahmen (15) zugeordneten Auflagefiäche (12) an gegenüberliegenden Seiten ein entsprechendes Lochraster (26) vorgesehen ist. 4 AT 398 007 B
3. 3. Objekthalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagleiste (19) an ihren gegenüberliegenden Enden auf der dem Rahmen (15) zugeordneten Auflagefläche (12) magnetisch gehaltert wird.
4. 4. Objekthalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagleiste (19) mittels einer separaten Luftansaugeinrichtung auf der dem Rahmen (15) zugeordneten Auflagefläche (12) gehaltert wird.
5. 5. Objekthalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verschiebebahn (22) eines zusätzlichen, den Objekthalter (100) führenden Rahmenteils (10) ein Druckschalter (23) zum Ein/Ausschalten der Vakuumeinrichtung (14) vorgesehen ist.
6. 6. Objekthalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckschalter (23) zusätzliche Mittel für eine Kugelrastung mit dem Objekthalter (100) zugeordnet sind.
7. 7. Objekthalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnungen (16, 17) in einer Längs- und in einer Breitseite der dem Rahmen (15) zugeordneten Auflagefläche (12) vorgesehen sind.
8. 8. Objekthalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnungen (16, 17) über Anschlußstutzen (16b, 17b) und Schlauchleitungen (16c, 17c) mit der Vakuumeinrichtung (14) und einem zugehörigen Ventil (24) zum wahlweisen Ansteuern einzelner oder mehrerer Luftansaugöffnungen (16,17) verbunden sind.
9. 9. Objekthalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rahmen (15) zwei gegenüberliegende, von der Rahmenoberseite bis zur Auflagefläche (12) reichende Aussparungen (21) zum Objektwechsel mittels eines Maskengreifers vorgesehen sind.
10. 10. Objekthalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekthaiter (100) als Tisch eines Scanningmikroskops ausgebildet ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 5