CH702404A1 - Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten. - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten. Download PDF

Info

Publication number
CH702404A1
CH702404A1 CH01882/09A CH18822009A CH702404A1 CH 702404 A1 CH702404 A1 CH 702404A1 CH 01882/09 A CH01882/09 A CH 01882/09A CH 18822009 A CH18822009 A CH 18822009A CH 702404 A1 CH702404 A1 CH 702404A1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
chuck
dielectric layer
wafers
substrate
electrode
Prior art date
Application number
CH01882/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Arthur Buechel
Christian Spoerl
Original Assignee
Iworks Ag
Idonus Sarl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iworks Ag, Idonus Sarl filed Critical Iworks Ag
Priority to CH01882/09A priority Critical patent/CH702404A1/de
Priority to PCT/CH2010/000308 priority patent/WO2011069272A1/de
Publication of CH702404A1 publication Critical patent/CH702404A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung, die für das Halten und den Transfer von einem oder mehreren Wafern (15) unabhängig vom Umgebungsdruck geeignet ist, die sowohl Linearbewegungen als auch Drehbewegungen der Wafer zulässt und sich die elektrostatische Kraft zunutze macht, um die Wafer in Position zu halten.

Description

[0001] Diese vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Halten und Transportieren von planen Substraten wie Silizium Wafer (Wafer) welche mittels elektrostatischer Kraft an einem Transportträger gehalten werden können.
Stand der Technik
[0002] Wafer werden heute häufig mittels Vakuum oder Bernoulli Saugern oder ähnlicher Technik transportiert. Diese Prinzipien sind ausgereift, funktionieren aber leider nur unter Atmosphäre und sind für Vakuumprozesse ungeeignet. Darum werden Wafer häufig mittels eines Carriers von einer Prozessstation zur nächsten transportiert, was grundsätzlich funktioniert, aber eine Prozesskontamination der Carrier mit sich bringen kann und auch ein regelmässige Konditionieren (Temperatur, Ausgasverhalten, Reinigen nach der Prozessierung) der Carrier benötigt.
[0003] Ein anderes Prinzip für den Wafertransport wird in der Halbleiterindustrie eingesetzt, wo mittels einer Transportgabel das Substrat von einer zur nächsten Station befördert wird. Diese Technik ist für den Transport von Wafern für Solarzellen zu aufwändig.
[0004] Sogenannte elektrostatische Chucks (E-Chucks) sind in der Halbleitertechnik seit Jahren im Einsatz, um Wafer während des Prozessierens auf einer Halterung mittels einer elektrostatischen Kraft festzuhalten. Sie werden allerdings nicht für den Transport von einer Prozessstation zur nächsten eingesetzt.
[0005] Es gibt monopolare und bipolare E-Chucks. Bei beiden Typen liegt der Wafer auf der dielektrischen Schicht auf. Nach dem Ausschalten des E-Chucks muss der Wafer in der Regel unter Zuhilfenahme einer zusätzlichen mechanischen Kraft von der dielektrischen Schicht des E-Chucks abgelöst werden.
[0006] Ein Beispiel eines bipolaren elektrostatischen Chucks ist beispielsweise im US Patent Nr. 4 962 441 offenbart, dessen Inhalt hiermit mittels Bezugnahme aufgenommen wird. Der elektrostatische Chuck besitzt eine Basis, welche an einen mechanischen Arm befestigt ist. Auf der Basis sind längliche metallische Elektroden parallel und in Abstand voneinander angeordnet. Die Elektroden sind eingebettet in ein dielektrisches Material, dessen Oberfläche die Tragfläche für einen zu haltenden Wafer bildet. Um einen Wafer anzuziehen, werden an benachbarte Elektroden unterschiedliche Spannungspotentiale angelegt, sodass zwischen den Elektroden elektrostatische Felder erzeugt werden. Diese elektrostatischen Felder durchdringen den Wafer und fixieren diesen an der Tragfläche mittels Coulomb-Kräfte. Die erzeugte Anziehungskraft ist dabei direkt proportional zu der zwischen den Elektroden wirkenden elektrostatischen Kraft.
[0007] Je nach Typ des zu haltenden planaren Substrats werden die Elektroden mit einer Gleich- oder Wechselspannung beaufschlagt. In der US 5 103 367 ist ein Chuck beschrieben, welcher mit einer niederfrequenten Wechselspannung beaufschlagt wird.
[0008] Allen Chucks ist gemeinsam, dass sie eine planare Tragfläche aufweisen, an welcher ein Substrat bei mit einer Spannung beaufschlagten Elektroden vollflächig anliegt. Ein Problem, welches bei elektrostatischen Chucks gerne auftritt, ist, dass der Wafer nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses weiterhin am Chuck «klebt», auch nachdem die Spannung von den Elektroden genommen wurde. Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, die Elektroden mit einer ganz bestimmten Spannung zu beaufschlagen, um das verbleibende elektrostatische Feld, welches für das «Kleben» verantwortlich ist, zu kompensieren. Allerdings braucht es für das Bestimmen der benötigten Spannung eine ausgeklügelte Messeinrichtung.
Aufgabe
[0009] Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung zur Aufgabe, eine kostengünstige, effiziente Lösung zum Transport von Wafern, die auch für Anwendungen im Vakuum geeignet ist, bereitzustellen. Insbesondere ist es ein Ziel, einen elektrostatischen Chuck vorzuschlagen, bei welchem ein unerwünschtes Anhaften eines Substrats nach dem Ausschalten des Chucks nicht auftritt.
Beschreibung der Erfindung
[0010] Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrostatischen Chuck, kurz E-Chuck, bei welchem hinter einer dielektrischen Schicht, d.h. auf der dem Substrat abgewandten Seite des Dielektrikums, mindestens eine Elektrode angeordnet ist. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einem elektrostatischen (E-) Chuck gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass mindestens eine Elektrode auf der dem Substrat abgewandten Seite des Dielektrikums und mindestens eine zweite Elektrode auf der dem Substrat zugewandten Seite des Dielektrikums angeordnet ist, welche zweite Elektrode in der Halteposition des Substrats mit dem Substrat Kontakt hat. Das heisst, dass in der Halteposition ein Spalt zwischen der dielektrischen Schicht und dem Substrat vorhanden ist. Vorteilhaft ist der Abstand der zweiten Elektrode zur restlichen dielektrischen Fläche < 3 mm und vorzugsweise < 2 mm. Sie bildet die Auflage für ein zu haltendes Substrat und ist mit einer Spannungsquelle oder Erdpotential in elektrisch leitender Verbindung. Der erfindungsgemässe E-Chuck ist so ausgeführt, dass der Wafer in gehaltenem Zustand die dielektrische Schicht des E-Chucks nicht oder nur teilweise berührt, sondern nur oder in überwiegendem Mass die Fläche der zweiten Elektrode, welche auf der Vorderseite der Elektrode vorgesehen ist. Die zweite Elektrode kann in Gestalt von einzelnen Pins oder Tragelementen ausgeführt sein. Damit ist gewährleistet, dass nach dem Abschalten des E-Chuck das Substrat, insbesondere Wafer, sich absenken kann, da durch die mögliche Ladungsabführung mittels der Tragelemente das Substrat auf ein bestimmtes Potential, vorzugsweise Erdpotential, legen lässt. Das Potential an den Substraten kann durch die zweite Elektrode so eingestellt werden, dass die Adhäsionskraft und die Coulomb-Kraft kleiner als die Gravitationskraft ist. Vorteilhaft sind auf der dielektrischen Schicht wenigstens drei in Abstand voneinander angeordnete, elektrisch leitende Tragelemente angeordnet sind, welche als zweite Elektrode dienen und die Auflage für ein zu haltendes Substrat bilden. Von Bedeutung ist also, dass eine Mehrpunktauflage realisiert ist. Dies kann auch in Gestalt eines Ringes vorgesehen sein.
[0011] Vorteilhaft erstrecken die Tragelemente sich durch die dielektrische Schicht. Dies ist eine kostengünstig herstellbare Konstruktion. Diese hat den Vorteil, dass die Tragelemente sich leicht kontaktieren lassen. Denkbar wäre jedoch auch, dass die Tragelemente mittels auf der dielektrischen Schicht angeordneten Leiterbahnen kontaktiert werden, die um die dielektrische Schicht herum geführt sind.
[0012] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform überragen die Tragelemente die Oberfläche der dielektrischen Schicht um wenigstens 0.001 mm, vorzugsweise wenigstens 0.1 mm und ganz besonders bevorzugt wenigsten 0.3 mm und maximal 4.0 mm, vorzugsweise maximal 3.0 mm und ganz besonders bevorzugt maximal 0.8 mm. Das heisst, die Höhe der Tragelemente wird so optimiert, dass in der Halteposition einerseits ein Kontakt zwischen dem Substrat und der dielektrischen Schicht verhindert ist und andererseits die wirkenden Coulomb-Kräfte maximal sind.
[0013] Zweckmässigerweise ist das Verhältnis der Auflagefläche der Tragelemente zur Fläche der dielektrischen Schicht kleiner 20%, vorzugsweise kleiner 10% und ganz besonders bevorzugt kleiner als 5%. Das heisst, die Tragelemente sind vorzugsweise nur punktuell und in Abstand voneinander ausgebildet. Dabei soll sichergestellt sein, dass ein Durchbiegen des Substrats verhindert ist. Die Tragelemente können die Gestalt von Pins mit einer planen Oberfläche aufweisen. Vorzugsweise besitzen die Tragelemente plane Oberflächen, welche miteinander fluchten, sodass eine plane Anlagefläche für das Substrat gebildet ist.
[0014] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Transportieren von flachen Substraten, insbesondere Halbleiter-Substraten wie Wafer oder Siliziumwafer, bei welchem Verfahren Substrate durch Beaufschlagen der mindestens einen Elektroden eines elektrostatischen Chucks mit einer Gleich- oder Wechselspannung an den Chuck angezogen und gehalten werden, und durch Unterbrechen der Spannungsversorgung wieder losgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Chuck zur Verfügung gestellt wird, bei welchem metallische Tragelemente auf der dielektrischen Schicht angeordnet und elektrisch kontaktiert werden. Dadurch, dass die Tragelemente permanent auf Erdpotential liegen, können unerwünschte Restladungen auf dem Substrat eliminiert werden, sodass das Substrat nach dem Unterbrechen der Spannung nicht am Chuck kleben bleibt. Weitere Vorteile dieses Verfahrens wurden oben bei der Diskussion des elektrostatischen Chucks bereits diskutiert.
[0015] Eine Transportvorrichtung besteht aus einer gelagerten, bewegbaren Transportplatte, die mit einem E-Chuck versehen ist. Die Transportvorrichtung kann die Transportplatte mindestens von einer Station zu einer nächsten Station befördern. Es ist aber auch denkbar, dass die Transportvorrichtung die Transportplatte von einer Station linear zu einer Transferposition befördert und anschliessend weiter in eine nächste Station bewegen kann. Die Anordnung der Bearbeitungsstationen kann auch «Cluster»-artig sein, das heisst in der Transferposition ist eine Drehbewegung der Transportvorrichtung möglich, um wahlweise in verschiedene weitere Positionen zu gelangen. Sobald eine Spannung an den E-Chuck auf der Transportplatte angelegt wird, wird eine elektrostatische Kraft erzeugt und Wafer, die sich unter der E-Chuck Einrichtung befinden werden an den E-Chuck angezogen. Der E-Chuck kann anschliessend mit den Wafern mittels der Transportvorrichtung in die Transferstation und anschliessend in eine Prozessstation befördert werden. Sobald sich die E-Chuck Transportplatte in der korrekten Position in der Prozessstation befindet, wird die Spannung ausgeschaltet. Mit der verbundenen Aufhebung der elektrostatischen Kraft senken sich die Wafer auf die sich darunter befindende Auflageplatte. Die E-Chuck Transportplatte wird aus der Prozessstation entfernt und die Wafer können anschliessend in der Prozessstation bearbeitet werden. Nach der Prozessierung wird die E-Chuck Transportplatte wieder in die vorgängige Position gefahren, eine Spannung wird am E-Chuck angelegt und die damit verbundenen elektrostatischen Kräfte führen dazu, dass die Substrate wieder an die Unterseite des E-Chucks angezogen werden, nun aus der Prozessstation entfernt werden können und in eine nächste Position transportiert werden können.
[0016] Mit der E-Chuck Einrichtung und einer entsprechenden Transporteinrichtung ist es auch möglich, Substrate im Vakuum zu flippen oder eine vertikale Lage zu bringen, falls dies für die weitere Bearbeitung vorteilhaft.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0017] Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Die Figuren zeigen in: <tb>Fig. 1:<sep>Schematisch einen Schnitt durch einen bipolaren E-Chuck mit festgehaltenem Wafer <tb>Fig. 3:<sep>Schematisch einen Schnitt durch einen monopolaren E-Chuck mit festgehaltenem Wafer <tb>Fig. 5:<sep>Schematisch einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen E-Chuck, bei welchem der Wafer auf einer Auflageplatte liegt <tb>Fig. 7:<sep>Sicht von der Unterseite des erfindungsgemässen E-Chucks von Fig. 5 <tb>Fig. 9:<sep>Den Chuck von Fig. 5 mit an den E-Chuck angezogenen Wafer <tb>Fig. 11:<sep>Einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Transporteinrichtung bei welcher mehrere E-Chucks mehrere Wafer halten <tb>Fig. 13:<sep>Einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Prozessstation und einer Transferstation welche mittels einer Schleuse verbunden sind. <tb>Fig. 15:<sep>Einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Transferstation mit einer Einrichtung zum Flippen der Wafer <tb>Fig. 17:<sep>Eine Schnittansicht der Ausführungsform der Fig. 15 von oben
[0018] Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Anordnung zeigt einen Schnitt durch einen bipolaren E-Chuck 10. Um einen Wafer halten zu können, muss der E-Chuck zwei getrennte elektrische Leiter besitzen, wobei ein Leiter 11 eine positive Ladung und ein zweiter Leiter 13 eine negative oder neutrale Ladung aufweisen muss. Das durch die Leiter 11,13 erzeugte elektrische Feld zieht die beweglichen elektrischen Ladungen mit der entgegensetzten Polarität im Wafer 15 an. Ist die resultierende elektrostatische Kraft grösser als die Gravitationskraft, wird der Wafer 15 fest an der Unterseite des E-Chucks 10 festgehalten. Eine dielektrische Schicht 14 wird zwischen den Leitern 11, 13 und dem Wafer 15 benötigt. Die dielektrische Schicht 14 verhindert, dass zwischen den Leitern 11, 13 und dem zu haltenden Wafer Ladungen ausgetauscht werden können. Der Wafer 15 kann dadurch mittels der zwischen den Leitern 11,13 und dem Substrat wirkenden elektrostatischen Kraft am E-Chuck fixiert werden.
[0019] Da der Wafer in dieser Ausführung mit seiner ganzen Fläche die dielektrische Schicht berührt, wird nach dem Ausschalten der Spannungsquelle in der Regel zusätzlich eine mechanische Kraft benötigt, um den Wafer abzunehmen. Ausderdem wird der Wafer bei längerer Einschaltdauer aufgeladen, was nach dem Ausschalten der Spannungsquelle des E-Chucks zu weiterhin bestehenden elektrostatischen Kräften führt.
[0020] Die in Fig. 3 dargestellte bekannte Anordnung zeigt einen Schnitt durch einen monopolaren E-Chuck 12. Leiter 11 weist eine positive Ladung auf. Da der Wafer 15 eine negative (oder neutrale) Ladung aufweist, wird eine elektrostatische Kraft erzeugt. Um die negative Ladung auf dem Wafer zu erhalten, wird der Wafer an der Seite oder der Rückseite mit einem negativen Leiter 13 kontaktiert.
[0021] In dieser Ausführung bleibt der Ladungszustand des Wafers negativ. Da der Wafer auch ganzflächig die dielektrische Schicht 14 berührt, wird nach dem Ausschalten zusätzlich auch eine mechanische Kraft benötigt, um den Wafer abzunehmen.
[0022] Die in Fig. 5 dargestellte erfindungsgemässe Anordnung zeigt einen Schnitt durch einen E-Chuck, bei welchem der elektrische Leiter 17 mit negativer Ladung so ausgeführt ist, dass der Leiter 17 durch die dielektrische Schicht 14 hindurch dringt respektive aus dieser herausragt. Leiter 17 ist durch einen Isolator 16 von der dielektrischen Schicht 14 und dem Leiter 11 getrennt. Im Ausgangszustand, wenn noch keine Spannung an den Leitern 11, 17 anliegt, liegt der Wafer 15 auf einer Auflageplatte 19, welche sich unterhalb des E-Chucks befindet. Aufgrund der neutralen Ladung des Wafers 15 und der positiven Ladung des elektrischen Leiters 11 wird eine Kraft erzeugt, welche in Richtung des E-Chucks wirkt. Mit dieser Kraft wird der Wafer 15 von der Auflageplatte 19 abgehoben.
[0023] Die in Fig. 7 dargestellte erfindungsgemässe Anordnung zeigt die Ansicht von unten durch einen E-Chuck wie in Figur 5. Der Leiter 11 mit der positiven Ladung hat die Grösse der Fläche des Wafers. Die aus der dielektrischen Schicht 14 herausragenden negativen Leiter haben eine kleine Grösse, z.B. einen Durchmesser < 10 mm. In der gezeigten Anordnung werden drei negative Leiter verwendet, womit ein statisch bestimmtes System entsteht, wenn der Wafer gehalten ist.
[0024] Die in Fig. 9 dargestellte erfindungsgemässe Anordung zeigt die Ansicht von Fig. 5, wobei der Wafer 15 vom E-Chuck gehalten ist. Dabei berührt der Wafer 15 nur den negativen Leiter 17 nicht aber die dielektrische Schicht 14.
[0025] Die in Fig. 11 dargestellte erfindungsgemässe Anordnung zeigt einen Schnitt durch eine Transporteinrichtung mit einem E-Chuck wie in Fig. 5, wobei der E-Chuck so ausgeführt ist, dass mehrere Wafer 15 gleichzeitig fixiert werden können. Auf der dem Wafer 15 abgewandten Seite befindet sich eine isolierende Schicht 23, ebenso auf der Seite des elektrostatischen Chucks befindet sich ein isolierendes Teil 21, um die Funktion des Ladungszustandes der elektrischen Leiter zu gewährleisten. Gleichzeitig ist der E-Chuck mittels der isolierenden Schicht 23 mit einer Transportplatte 25 verbunden.
[0026] Die in Fig. 13 dargestellte Anordnung zeigt einen Schnitt durch den Aufbau eines Systems, welches aus einer Prozessstation 31 und einer Transferstation 33 besteht. Prozessstation 31 und Transferstation 33 sind mittels eines Schleusenventils 39 miteinander verbunden. Die erfindungsgemässe Transporteinrichtung 25 kann mittels einer Bewegungseinrichtung mit Vakuumdurchführung 37 linear bewegt werden, damit die Ladeeinrichtung 43 in der Transferstation 33 für die Beladung von Wafern zugänglich ist. Nach der Beladung der Wafer wird die Transporteinrichtung 25 über die Ladeeinrichtung 43 bewegt. Die Ladeeinrichtung 43 wird angehoben, bis zwischen der Transporteinrichtung und der Ladeeinrichtung nur ein geringer Spalt besteht (< 3 mm). Anschliessend wird an dem E-Chuck der Transporteinrichtung 25 eine Spannung angelegt, wodurch die Wafer angehoben und an die Unterseite der Transporteinrichtung 25 gepresst werden. Gleichzeitig kann die Transferstation evakuiert werden und anschliessend das Schleusenventil 39 geöffnet werden. Mittels der Bewegungseinrichtung 37 kann die Transporteinrichtung 43 in die Prozessstation 31 bewegt werden. Die Ladeeinrichtung 43 wird in eine Position gebracht, bei der nur ein geringer Spalt zwischen der Ladeeinrichtung und der Transporteinrichtung (<3 mm) besteht, das Potential zwischen Wafern und E-Chuck wird aufgehoben und die Wafer senken sich auf die Ladeeinrichtung 29. Anschliessend kann die Transporteinrichtung aus der Prozessstation bewegt werden, das Schleusenventil wird geschlossen und der Prozess zur Bearbeitung der Substrate kann beginnen. Die Entladung der Wafer aus der Prozessstation 31 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
[0027] Es ist wichtig festzuhalten, dass mit dieser Transporteinrichtung eine sehr präzise Positionierung der Substrate erfolgen kann, falls zusätzlich zur Transporteinrichtung auf der Ladeplatte ein E-Chuck angebracht ist. In diesem Falle wird bei der Übergabe der Substrate ein minimaler Spalt oder sogar Kontakt zwischen den Einrichtungen eingestellt, die Spannung am Transport E-Chuck wird aufgehoben, die Spannung am Lade E-Chuck wird angelegt und anschliessend wird die Ladeplatte mittels der Bewegungseinrichtung so abgesenkt, dass die Transporteinrichtung aus der Ladeposition bewegt werden kann. In diesem Falle ist es möglich, die Verschiebung der Substrate zwischen der Position auf der Transportplatte und der Position auf der Ladeplatte geringer als 10 µm einzuhalten, was für verschiedene Anwendungen von hohem Nutzen sein kann.
[0028] Die in Fig. 15 dargestellte Anordnung zeigt einen Aufbau des Systems wie sie in Fig. 13 dargestellt ist, mit dem Zusatz, dass auf der Ladeeinrichtung 43 Elemente 45 für die Auflage der Wafer so angebracht sind, dass die Wafer nur im Randbereich aufliegen, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist. Dieser Zusatz erlaubt, dass ein Flippen (drehen der Wafer um 180°) der Wafer in Vakuum möglich ist, das folgendermassen durchgeführt werden kann: Die Transporteinrichtung 25 wird mittels der Bewegungseinrichtung 37 in Warteposition 49 bewegt. Anschliessend wird die Transporteinrichtung mittels eines Drehmechanismus 47 um 180 Grad gedreht, sodass der E-Chuck der Transporteinrichtung oben liegt. Die Ladeeinrichtung 45 wird in eine Position bewegt, die erlaubt, die Transporteinrichtung 25 unter den Wafern aber über der Grundplatte der Transporteinrichtung in Ladeposition zu bringen. Anschliessend wird die Ladeeinrichtung abgesenkt, die Wafer liegen auf der E-Chuck Seite der Transporteinrichtung, eine Haltespannung wird am E-Chuck angelegt. Nun kann die Transporteinrichtung wiederum mittels der Bewegungseinrichtung 47 um 180 Grad gedreht werden, und die Prozessierung der vorgängigen Rückseite der Wafer in der Prozessstation 31 kann anschliessend erfolgen.
Bezugszeichenliste
[0029] <tb>10<sep>Bipolarer E-Chuck (=elektrostatischer Chuck) bestehend aus 11, 13, 14 <tb>11<sep>Elektrischer Leiter mit positiver Ladung <tb>12<sep>Monopolarer E-Chuck bestehend aus 11, 13, 14 <tb>13<sep>Elektrischer Leiter mit negativer oder neutraler (Erde) Ladung <tb>14<sep>Dielektrische Schicht <tb>15<sep>leitendes Substrat (Wafer) <tb>16<sep>Isolator <tb>17<sep>Abstandshalter/Elektrischer Leiter mit negativer oder neutraler Ladung <tb>19<sep>Auflageplatte <tb>21<sep>Isolierendes Teil <tb>23<sep>Isolierende Schicht <tb>25<sep>Transportplatte <tb>27<sep>Position des leitenden Substrates vor Anheben durch E-Chuck <tb>29<sep>Prozesseinrichtung zur Bearbeitung des Substrates mit Ladeplatte auf der Unterseite <tb>31<sep>Prozessstation <tb>33<sep>Transferstation <tb>35<sep>Türe zum Be- und Entladen von Wafern in der Transferstation <tb>37<sep>Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Transporteinrichtung <tb>39<sep>Schleusenventil <tb>41<sep>Hubeinrichtung für Ladeplatte <tb>43<sep>Ladeplatte in Transferstation <tb>45<sep>Abstandselemente auf Ladeplatte <tb>47<sep>Dreheinrichtung für Transporteinrichtung <tb>49<sep>Warteposition der Transporteinrichtung

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Anheben, Halten und/oder Absenken eines flachen Substrats, insbesondere ein elektrostatischer Chuck, mit einem Support, einer auf dem Support angeordneten planen dielektrischen Schicht, und mindestens einer zwischen dem Support und der dielektrischen Schicht angeordneten ersten Elektrode, welche an eine Spannungsquelle mit veränderbarem Potential angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Elektrode auf der Vorderseite des Dielektrikums angeordnet ist, die in der Halteposition des Substrats mit dem Substrat Kontakt hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode sich durch die dielektrische Schicht erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche der 2. Elektrode zur Oberfläche der dielektrischen Schicht um wenigstens 0.0001 um, vorzugsweise wenigstens 0.01 mm und ganz besonders bevorzugt wenigsten 0.1 mm überragt aber nicht mehr als 3 mm überragt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Auflagefläche der 2. Elektrode zur Fläche der dielektrischen Schicht kleiner 50% ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden plane Oberflächen besitzen, welche miteinander fluchten.
6. Verfahren zum Transportieren von flachen Substraten, insbesondere Halbleiter Substrate wie Wafer oder Siliziumwafer, mittels eines elektrostatischen Chucks bei welchem Verfahren Substrate durch Beaufschlagen der Elektroden des elektrostatischen Chucks mit einer Gleich- oder Wechselspannung an den Chuck angezogen und gehalten werden, und durch Unterbrechen der Spannungsversorgung wieder losgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Chuck zur Verfügung gestellt wird, bei welchem mindestens eine elektrisch leitende Elektrode auf der dielektrischen Schicht angeordnet ist und mit dem Substrat in Halteposition elektrischen Kontakt macht.
7. Transportvorrichtung zum Transportieren eines flachen Substrats mit einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6
8. Transportvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart ausgelegt ist, dass mehrere Substrate gleichzeitig aufnehmbar sind.
9. Verwendung einer Vorrichtung, insbesondere eines elektrostatischen Chucks, zum Transportieren von Wafern für die Herstellung von Solarzellen, insbesondere für das Transportieren von Wafern von einer Lade/Entladestation in eine Prozesskammer oder zwischen Prozesskammern.
10. Verwendung einer Transportvorrichtung mit einem elektrostatischen Chuck gemäss einem oder mehreren der vorgängigen Ansprüche, die eine oder mehrere Linearbewegung/en und/oder eine oder mehrere Rotationsbewegung/en erlaubt.
CH01882/09A 2009-12-07 2009-12-07 Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten. CH702404A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01882/09A CH702404A1 (de) 2009-12-07 2009-12-07 Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten.
PCT/CH2010/000308 WO2011069272A1 (de) 2009-12-07 2010-12-07 Vorrichtung und verfahren zum transportieren von planen substraten, wie silizium wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01882/09A CH702404A1 (de) 2009-12-07 2009-12-07 Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH702404A1 true CH702404A1 (de) 2011-06-15

Family

ID=41698299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH01882/09A CH702404A1 (de) 2009-12-07 2009-12-07 Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten.

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH702404A1 (de)
WO (1) WO2011069272A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4502094A (en) * 1981-09-14 1985-02-26 U.S. Philips Corporation Electrostatic chuck
US4962441A (en) * 1989-04-10 1990-10-09 Applied Materials, Inc. Isolated electrostatic wafer blade clamp
US20020098072A1 (en) * 2001-01-19 2002-07-25 Applied Materials, Inc. Dual bladed robot apparatus and associated method
EP1391786A1 (de) * 2002-08-23 2004-02-25 ASML Netherlands B.V. Halter, lithographisches Gerät und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3129452B2 (ja) * 1990-03-13 2001-01-29 富士電機株式会社 静電チャック
JP2008205509A (ja) * 2008-05-15 2008-09-04 Ulvac Japan Ltd 絶縁基板搬送方法、位置合わせ方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4502094A (en) * 1981-09-14 1985-02-26 U.S. Philips Corporation Electrostatic chuck
US4962441A (en) * 1989-04-10 1990-10-09 Applied Materials, Inc. Isolated electrostatic wafer blade clamp
US20020098072A1 (en) * 2001-01-19 2002-07-25 Applied Materials, Inc. Dual bladed robot apparatus and associated method
EP1391786A1 (de) * 2002-08-23 2004-02-25 ASML Netherlands B.V. Halter, lithographisches Gerät und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011069272A1 (de) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1604384B1 (de) Anlage zur bearbeitung eines substrats
DE102005056364B3 (de) Bipolarer Trägerwafer und mobile, bipolare, elektrostatische Waferanordnung
DE102014102975B4 (de) Vorrichtung zum Substrattransport unter Verwendung von elektrostatischem Schweben
DE112017003202B4 (de) Werkstückhalter und Werkstückhalterbaugruppe für ein Nassbearbeitungssystem
DE102013105470B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung unter Verwendung eines elektrostatischen Chucks
EP2422357A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum trennen eines substrats von einem trägersubstrat
DE102012022825B4 (de) Verfahren zur Prüfung der Anfälligkeit für potentialinduzierte Degradation bei Komponenten von Solarmodulen
DE102015210736B3 (de) Vorrichtung mit folie zum elektrostatischen koppeln eines substrats mit einem substratträger
DE102018006903A1 (de) Galvanisch getrennte Stifthubvorrichtung
DE10232080A1 (de) Elektrostatischer Greifer und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2003046953A2 (de) Haltevorrichtung und verfahren zur wärmezufuhr oder wärmeabfuhr von einem substrat
DE102014215333B3 (de) Trägerwafer, Verfahren zur Halterung eines flexiblen Substrates und Verfahren zur Herstellung eines Trägerwafers
DE102014202945B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines organischen elektronischen Bauelementes und organisches elektronisches Bauelement
DE102010026610A1 (de) Unterdruck-Saugeinheit und Greifer
CH702404A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für das Halten und Transportieren von Substraten.
DE102009025681B4 (de) Wafer-Kassettenvorrichtung und Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten einer Mehrzahl von Waferstapeln und Kontaktschieber
EP1997135A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen fixierung von substraten mit leitfähiger schicht
EP4139128B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum transferieren einer übertragungsschicht
DE102011107598B4 (de) Mobiler Halter für wenigstens einen Wafer und Herstellungsverfahren
AT518892B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaikbauteils und Photovoltaikbaustein
DE102011050322B4 (de) Substrataufnahmeverfahren und Substrataufnahmevorrichtung
EP2862186B1 (de) Verfahren zur herstellung eines keramischen bauelements
EP2140486B1 (de) Carriersystem und verfahren zum prozessieren einer mehrzahl von substraten, die am carriersystem fixiert sind
DE102015002773A1 (de) Elektrostatische Greifvorrichtung
EP1160854A1 (de) Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung

Legal Events

Date Code Title Description
AZW Rejection (application)