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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Haltern von
scheibenförmigen Objekten, insbesondere von Halbleiterwafern.
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Die
Deutsche Offenlegungsschrift
DE 196 01 708 A1 offenbart ein System zur
Bestimmung einer Lage auf einer Oberfläche eines Gegenstandes.
Der Gegenstand kann z. B. ein Halbleiterwafer sein, welcher eine
regelmäßige Anordnung von im Allgemeinen senkrechten
Rasterlinien auf seiner (Ober-)Fläche und eine Vielzahl
von Richtungsmerkmalen aufweist. Mit Hilfe des Systems kann die
Richtung der Rasterlinien relativ zu der Richtung eines Bezugskoordinatensystems
bestimmt werden. Ebenso kann ein Rasterübergang ermittelt
werden, der mit einer Richtungsänderung der Vielzahl von
Richtungsmerkmalen verbunden ist. Dabei wird die Lage des Richtungsübergangs
in den Bezugskoordinatensystem vorgesehen. Ebenso ist es mit der
Vorrichtung möglich, anhand der Richtungsmerkmale des Abstands
eines Merkmales von einem geometrischen Mittelpunkt der Oberfläche
zu bestimmen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Haltern
von scheibenförmigen Objekten bereitzustellen, mit dem
zuverlässig und unabhängig von der Ausgestaltung
des Randes des Objekts dieses sicher und beschädigungsfrei
gehaltert werden kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, die die Merkmale
des Anspruchs 1 umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Haltern von
scheibenförmigen Objekten, insbesondere von Halbleiterwafern,
mit wenigstens drei Auflageelementen zur Ablage und/oder Fixierung
des scheibenförmigen Objekts an dessen äußerem
Randbereich. Es ist vorgesehen, dass mindestens eines der Auflageelemente
beweglich ist, was den Vorteil hat, dass die Positionierung der
Auflageelemente sehr exakt an die Abmessungen des jeweils zu haltenden
Objekts angepasst werden kann.
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Eine
häufige Einsatzmöglichkeit derartiger Vorrichtungen
ist die Ausführung als Waferaufnahmeplatte, die zur Aufnahme
und Halterung eines Wafers über einem Scanner dienen kann.
Um die Rückseite des Wafers möglichst komplett
für den Scanner frei zu halten, sollten die Auflageflächen,
auf denen der Wafer abgelegt wird, den Randbereich nur minimal abdecken.
Aus diesem Grund sind die Aufnahmeelemente der erfindungsgemäßen
Vorrichtung relativ klein, was jedoch eine sehr exakte Führung
der aufzunehmenden Objekte bzw. der Wafer notwendig macht. Um Toleranzen
in den äußeren Abmessungen ausgleichen und/oder
um die Objekte mit leichtem Druck einspannen und festhalten zu können,
ist zumindest eines der mindestens drei Auflageelemente beweglich
ausgeführt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
die wenigstens drei Auflageelemente über einen Umfangsbereich
des scheibenförmigen Objektes von mehr als 120° verteilt
angeordnet sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Objekt
nur einseitig gehaltert wird, wodurch es unter ungünstigen
Umständen kippen und aus der Halterung fallen kann.
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Die
Auflageelemente können bspw. an einem gemeinsamen Rahmen
angeordnet sein, der zudem zur flexiblen Handhabung des scheibenförmigen
Objekts dienen kann. Dieser Rahmen kann bspw. eine einseitig offene,
hufeisenförmige bzw. U-förmige Kontur aufweisen.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das
scheibenförmige Objekt mittels des mindestens einen beweglichen Auflageelements
im Rahmen fixierbar bzw. klemmbar ist. Die Auflage kann bspw. aus
drei Auflagepins bestehen, von denen zwei fest stehen, während
der dritte beweglich ist. Der bewegliche Pin kann bspw. auf einer
pneumatisch angetriebenen Führungseinheit montiert sein.
Selbstverständlich sind auch viele andere Ausführungsvarianten
denkbar, bspw. ein elektromotorischer Antrieb des beweglichen Aufnahmeelements,
ein hydraulischer Antrieb, ein linear oder rotatorisch bewegliches
Element etc. Im geöffneten Zustand wird der Wafer bzw.
das zu halternde Objekt auf den drei Pins abgelegt und durch Schließen
des Zylinders zwischen ihnen eingespannt.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass am Rahmen wenigstens
ein bewegliches Sicherungselement angeordnet ist, welches das scheibenförmige
Objekt randseitig in geringem Abstand untergreift. Wahlweise können
auch zwei oder mehr bewegliche Sicherungselemente vorgesehen sein,
welche jeweils das scheibenförmige Objekt randseitig in
geringem Abstand untergreifen. Diese Sicherungselemente bilden eine
Absicherung gegen ein Durchfallen des zu halternden Objekts bzw.
eines Wafers o. dgl. Damit Wafer oder Objekte, die sich an der unteren
Durchmessertoleranz befinden, beim Einlegen nicht an den Auflageelementen
vorbei durch den Halter hindurch fallen können, werden
neben den Auflagepins ein, zwei, drei oder mehr zusätzliche
Unterstützungspunkte als Sicherungselemente eingeschwenkt.
Diese befinden sich im eingeschwenkten Zustand näher an
der Wafermitte. Diese Auflagen werden zweckmäßigerweise
so justiert, dass sie sich nur einige zehntel Millimeter unter der Waferunterseite
befinden und diese im Normalfall nicht berühren. Vorzugsweise
sind die beweglichen Sicherungselemente räumlich den Auflageelementen zugeordnet
bzw. jeweils in deren Nähe angeordnet.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass die beweglichen Sicherungselemente beim Einlegen des scheibenförmigen Objektes
unter dessen Rand schwenkbar und bei auf den Auflageelementen aufliegendem
Objekt aus dem Eingriffsbereich des Objekts schwenkbar sind. Sollte ein
scheibenförmiges Objekt bzw. ein Wafer auf einen dieser
Punkte abgelegt werden, wird er durch Schließen des beweglichen
Pins infolge seiner Randgeometrie auf seine drei Auflagepins geschoben. Nach
erfolgter Wafereinspannung werden die drei eingeschwenkten Unterstützungen
wieder aus dem Sichtbereich des Scanners heraus bewegt.
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Alternative
Varianten der Erfindung können vorsehen, dass das wenigstens
eine bewegliche Auflageelement und/oder das wenigstens eine bewegliche
Sicherungselement verschiebbar und/oder um eine Achse schwenkbar
ist. Das wenigstens eine bewegliche Auflageelement und/oder das
wenigstens eine bewegliche Sicherungselement kann bspw. mechanisch,
elektromotorisch, hydraulisch, pneumatisch oder auf andere Weise
aktivierbar sein.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass die zwei oder mehr beweglichen Sicherungselemente über
Verbindungselemente gekoppelt und über einen gemeinsamen
Aktuator aktivierbar sind. Die zwei oder mehr beweglichen Sicherungselemente
können bspw. über Koppelstangen und/oder über
Seilzüge miteinander gekoppelt und über einen
gemeinsamen Aktuator aktivierbar sein. Die Koppelelemente können
wahlweise oberhalb oder unterhalb des Niveaus der Oberfläche des
scheibenförmigen Objekts angeordnet sein. Als Aktuator
kommt bspw. ein doppelt wirkender Pneumatikzylinder in Frage. Die Übertragung
der Bewegung zu den einzelnen Klinken bzw. Koppelgelenken kann oberhalb
des Wafers über gelenkig miteinander verbundene Koppeln,
oder unterhalb über Seilzüge erfolgen. Der Vorteil
der Seilzugvariante besteht darin, dass sich keine bewegten Teile
oberhalb der Waferebene befinden. Somit gibt es bei entsprechender Luftführung
im Minienvironment keine Kontamination der Waferoberfläche.
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Die
Erfindung dient nicht nur zur zuverlässigen Halterung von
scheibenförmigen Objekten wie Wafern o. dgl., sondern lässt
sich in vorteilhafter Weise auch zur Bestimmung des Mittelpunktes
eines Wafers verwenden, unabhängig von der Form des Waferrandes.
Dazu wird zunächst der Wafer in einen Waferhalter eingelegt.
Dabei wird der Rand des Wafers an mindestens drei mechanische Kontaktelemente
gedrückt, wobei die mindestens drei Kontaktelemente derart
verteilt sind, dass ein Mittelpunkt des Wafers innerhalb einer von
den Kontaktelementen aufgespannten geometrischen Form liegt. Anschließend
wird jede Position eines jeden Kontaktelements ermittelt und aus
der Position der Kontaktelemente werden dann die geometrischen Parameter
des Wafers berechnet. Die geometrischen Parameter eines Wafers können
z. B. sein der Mittelpunkt oder der Radius, oder der Durchmesser
oder die Rundheit des Wafers. Jedes der Kontaktelemente ist als
Pin ausgebildet, wobei der Pin mit einer Markierung oder einem Bohrloch
versehen ist. Die Position eines jeweiligen Kontaktelements wird über
die Markierung, bzw. das Bohrloch aus einem Hellfeld- oder Dunkelfeldbild
ermittelt. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn mindestens eines
der Kontaktelemente mit einem Wegaufnehmer versehen ist, so dass
dadurch die Position des jeweiligen Kontaktelements ermittelt werden
kann. Zusätzlich zu den mindestens drei Kontaktelementen
kann mindestens ein mechanischer Taster vorgesehen sein, mit dem
die Rundheit des Wafers ermittelt werden kann.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass am Rahmen
bzw. am Waferhalter wenigstens eine Referenzfläche zum
Abgleich der optischen Eigenschaften einer optischen Erfassungseinrichtung
angeordnet ist. Es können auch mehrere derartiger Referenzflächen
vorgesehen sein. Diese Referenzflächen können
bspw. als in den Waferhalter eingearbeitete Ausbrüche ausgebildet sein,
die sich zur Verbesserung der Bildaufnahmen eignen. Die Referenzflächen
bestehen vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien wie z. B.
Silizium oder einem geeigneten Kunststoff. Sie ermöglichen es,
für verschiedene Beleuchtungsmodi (Hellfeld, Dunkelfeld)
Informationen über die Beleuchtungsgüte und die
Kamerafunktionen zu erhalten. Die Referenzflächen können
an mehreren Orten im Bild angeordnet werden. Der besondere Vorteil
dieser fest eingebauten Flächen besteht darin, dass sich
damit Langzeiteffekte bei der Beleuchtung oder bei der Bildaufnahme
bewerten und korrigieren lassen, ohne dass damit Störeinflüsse
wegen schwankender Eigenschaften der Wafer verbunden sind. Die optischen
Erfassungseinrichtungen (nicht dargestellt), die sich mit Hilfe
der Referenzflächen abgleichen lassen, dienen i. d. R.
zur optischen Inspektion der Wafer. In diesem Zusammenhang wird
meist mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung
der Mittelpunkt des zu untersuchenden Wafers bestimmt, was mit Hilfe der
Kontaktelemente 18 besonders präzise und schnell
möglich ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme
der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Aus den beigefügten Zeichnungen
werden sich weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der gegenwärtigen
Erfindung ergeben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Haltern eines Halbleiterwafers,
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2 eine
vergrößerte Darstellung des Randes des Wafers;
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3 eine
schematische Draufsicht eines Waferhalters, der mit Kontaktelementen
und mit zusätzlichen Sicherungselementen versehen ist;
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4 eine
weitere Darstellung des Waferhalters entsprechend 3;
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5 eine
schematische Draufsicht des Waferhalters entsprechend 3 mit
eingelegtem Wafer;
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6 eine
weitere Darstellung des Waferhalters entsprechend 5;
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7 eine
Draufsicht auf die Rückseite des Waferhalters entsprechend 3;
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8 eine
weitere Darstellung des Waferhalters entsprechend 7;
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9 eine
schematische Perspektivdarstellung eines Teils des Waferhalters;
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10 eine
Draufsicht auf die Rückseite einer alternativen Ausführungsform
eines Waferhalters; und
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11 eine
schematische Perspektivdarstellung des Waferhalters gemäß 10.
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In
den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder
im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Funktionsgruppen.
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Die
schematische Darstellung der 1 verdeutlicht
eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10 zur Halterung eines scheibenförmigen
Objekts am Beispiel eines Halbleiterwafers 12. Zur Bestimmung
des Mittelpunkts oder anderer geometrischer Parameter eines Wafers 12 oder
für andere Handhabungsschritte ist der Wafer 12 in
einen Waferhalter 14 eingelegt. Der Waferhalter 14 weist
eine kreisförmige Öffnung 16 auf, die
etwas größer ausgebildet ist, als der Wafer 12 selbst.
In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Waferhalter 14 mit
drei Kontaktelementen 18 versehen. Es ist für
einen Fachmann selbstverständlich, dass die hier dargestellte
Anzahl der Kontakt- bzw. Auflageelemente 18 nicht als Beschränkung
der Erfindung aufgefasst werden soll. Es ist ebenfalls möglich,
mehr als drei Kontaktelemente zu verwenden. Der Wafer 12 wird
in die Öffnung 16 des Waferhalters 14 eingelegt
und liegt dabei auf den Auflageelementen 20 (vgl. 2)
des Kontaktelements 18 auf. Um den Rand 22 des
Wafers 12 in mechanischem Kontakt mit den Kontaktelementen 18,
bzw. deren Anschlag 24 (vgl. 2) zu bringen,
ist mindestens ein Kontaktelement beweglich ausgebildet. Das Kontaktelement 18 kann
dabei entlang einer Bewegungseinrichtung 26 bewegt werden.
Durch das bewegliche Kontaktelement 18 wird der Rand 22 des
Wafers 12 in Kontakt mit den restlichen Kontaktelementen 18 gebracht. Somit
ergibt sich aus der Lage der Kontaktelemente 18 ein definierter
Abstand der Kontaktelemente 18 zum Rand 22 des
Wafers 12 und somit folglich auch ein definierter Abstand
der Kontaktelemente 18 zum Mittelpunkt 28 des
Wafers 12.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung des Randes 22 eines Wafers 12.
Der Rand 22 des Wafers 12 ist abgerundet. Eine
eckige Ausbildung eines Randes eines Wafers ist nicht vorgesehen.
Erkennbar ist weiterhin ein Kontaktelement 18, mit dem der
Wafer 12 mechanisch gehaltert und berührt wird. Das
Kontaktelement 18 besteht aus einem Auflageteil 20 und
einem Anschlag 24. Der Wafer 12 ist mit seinem
Rand 22 in mechanischem Kontakt mit dem Anschlag 24 des
Kontaktelements 18. Für die Auflage des Wafers 12 sorgt
ein am Kontaktelement 18 angebrachtes Auflageelement 20,
das mit dem flachen Teil 28 des Wafers 12 in Kontakt
tritt.
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Die 3 bis 11 zeigen
in schematischen Darstellungen verschiedene Ansichten und Betriebszustände
zweier Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10 zur Halterung eines Halbleiterwafers 12.
Derartige Vorrichtungen werden typischerweise für optische
Untersuchungen, Fehlerinspektionen o. dgl. bei Wafern 10 eingesetzt, wobei
es einerseits darauf ankommt, dass der Wafer 10 jederzeit
sicher fixiert ist, auch wenn die Vorrichtung bspw. verschwenkt
und gedreht wird. Andererseits soll jedoch eine möglichst
geringe Fläche der Waferrückseite abgedeckt werden,
um die optischen Untersuchungen nicht zu beeinträchtigen.
Aus diesem Grund soll der Wafer auf möglichst wenigen und möglichst
kleinen Auflageflächen aufliegen.
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Die
in den 3 bis 11 gezeigte Haltevorrichtung 10 umfasst
einen einseitig offenen, U-förmigen bzw. hufeisenförmigen,
rahmenartigen Waferhalter 14 zur Aufnahme eines Wafers 12.
Der Waferhalter 14 weist eine kreissegmentförmige Öffnung 16 auf,
die etwas größer ausgebildet ist, als der Wafer 12 selbst.
An der Innenseite der Öffnung 16 sind drei Kontaktelemente 18 vorgesehen,
die über einen Winkelbereich von deutlich mehr als 180
Grad verteilt sind, um ein zuverlässiges Aufliegen des
Wafers 12 zu gewährleisten. Der Wafer 12 wird
in die Öffnung 16 des Waferhalters 14 eingelegt
und liegt dabei auf den Auflageelementen 20 (vgl. 2)
der jeweiligen Kontaktelemente 18 auf. Damit der Wafer 12 beim Einlegen
in den Waferhalter 14 nicht verkanten oder kippen und im
ungünstigsten Fall herausfallen kann, sind drei zusätzliche
Sicherungselemente in Gestalt von Schwenkbügeln 32 vorgesehen,
die jeweils zwischen zwei Endlagen verschwenkbar sind. In einer ersten
Endlage ragen sie nicht über die Öffnung 16 hinaus,
während sie in ihrer zweiten Endlage nach Verschwenken
um einen Schwenkwinkel von ca. 60 bis 90 Grad ungefähr
radial vom Rand in die Öffnung 16 ragen. In dieser
zweiten Endlage untergreifen die Schwenkbügel 32 jeweils
den eingelegten Wafer 12, berühren diesen jedoch
nicht, sondern sind beabstandet zu diesem angeordnet, so dass der
Berührkontakt ausschließlich über die
Kontaktelemente 18 erfolgt. Der Abstand ist typischerweise
sehr gering und kann bspw. in einem Bereich von wenigen Hundertstel
oder Zehntel Millimetern liegen.
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Die
schematische Darstellung der 3 zeigt
die Schwenkbügel 32 in ihrer ersten Endstellung,
die einer Ruhelage entspricht, bei der sie nicht in den Bereich
der Öffnung 16 hinein ragen. Erst wenn ein Wafer 12 eingelegt
werden soll, werden die Schwenkbügel 32 in ihre
zweite Endlage gebracht (vgl. 4), in der
sie ein Herausfallen des Wafers 12 verhindern sollen. Anschließend
kann ein Wafer 12 in den Waferhalter 14 eingelegt
und mittels der Kontaktelemente 18 fixiert werden (vgl. 5).
Im Idealfall werden dabei die Sicherungsbügel 32 nicht vom
Wafer 12 berührt, sondern bleiben beabstandet zu
diesem. Da die Sicherungsbügel 32 aufgrund ihrer Abmessungen
in ihrer zweiten Endstellung die optischen Inspektionen der Waferrückseite
beeinträchtigen könnten, werden sie nach erfolgtem
Einlegen des Wafers 12 wieder aus dessen Umfangsbereich
in die erste Endlage zurückbewegt (vgl. 6).
Der Wafer 12 kann nun die vorgesehenen optischen Prüfstationen
durchlaufen.
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Die
Schwenkbügel 32 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel
jeweils in Nähe der Kontaktelemente 18 angeordnet
bzw. diesen räumlich zugeordnet. Dies ist zwar grundsätzlich
sinnvoll, jedoch nicht zwingend notwendig. Wesentlich ist auch hier,
dass der Wafer 12 über einen Winkelbereich von
mehr als 120 Grad abgestützt ist, falls er nicht exakt
auf die Kontaktelemente abgelegt wird und zu verkippen oder herabzufallen
droht. Aktiviert und bewegt werden die Schwenkhebel 32 jeweils
von einem gemeinsamen Pneumatikzylinder 34, der im Rahmen
des Waferhalters 14 angeordnet ist, bspw. in einer geeigneten
Aussparung, wie dies in den Figuren gezeigt ist.
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Anhand
der 7 bis 11 wird die Wirkungsweise der
Aktivierung der Schwenkbewegungen der Schwenkbügel 32 zwischen
ihren jeweiligen Endlagen verdeutlicht, wobei die 3 bis 9 eine
erste Ausführungsvariante illustrieren, bei der die Schwenkbügel
mechanisch mittels Koppelstangen und zusätzlicher Koppelgelenke
aktiviert werden, während die Verstellung bei der zweiten
Ausführungsvariante gemäß der 10 und 11 mittels umgelenkter
Seilzügen erfolgt. Ausgelöst werden die Bewegungen
bei beiden Varianten mittels des Pneumatikzylinders 34,
der bei der ersten Variante über eine Kolbenstange bzw.
eine Schubstange verfügt, die mit den Koppelstangen zusammenwirkt,
während er bei der zweiten Variante Seilzüge betätigt.
Die Koppelstangen befinden sich in einer Ebene oberhalb des Wafers,
während die Seilzüge unterhalb des Wafers verlaufen.
Der Vorteil der Seilzugvariante besteht darin, dass sich keine bewegten
Teile oberhalb der Waferebene befinden. Somit gibt es bei entsprechender
Luftführung im Minienvironment keine Kontamination der
Waferoberfläche.
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Bei
der ersten Variante (3 bis 9) wirkt
der im Rahmen 14 gelagerte Pneumatikzylinder 34 über
eine Schubstange 36 mit einer schwenkbar gelagerten Koppelscheibe 38 zusammen,
die starr mit dem mittleren Schwenkhebel 32 verbunden und bei
einer Schwenkbewegung um eine im Waferhalter 14 gelagerte
Achse 40 dessen Schwenkbewegung definiert. An dieser Koppelscheibe 38 sind
beidseitig zwei Koppelstangen 42 angelenkt, die mit weiteren Koppelscheiben 44 verbunden
sind, die jeweils randseitig der Öffnung 16 am
Waferhalter 14 gelagert sind. Auch diese weiteren Koppelscheiben 44 sind wiederum
mit weiteren Koppelstangen 46 versehen, die schließlich
die erforderliche Wirkverbindung zu den beiden anderen Schwenkhebeln 32 herstellen, so
dass bei einer Aktivierung des Pneumatikzylinders 34 weitgehend
synchrone Schwenkbewegungen der insgesamt drei Schwenkhebel 32 um
ungefähr einen gleichen Schwenkwinkel gewährleistet
werden können. Auch die beiden weiteren Schwenkhebel 32,
die über die Koppelstangen 42 und 46 und über
die Koppelscheibe 38 sowie die Koppelscheiben 44 angesteuert
werden, sind wiederum drehfest mit entsprechenden Koppelscheiben 48 versehen,
wie dies anhand der 7 und 8 verdeutlicht
ist.
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Bei
der schematischen Darstellung der 7 ist die
mittlere Koppelscheibe 38, die mit der Schubstange 36 des
Pneumatikzylinders 34 zusammenwirkt, bei nach links ausgefahrener
Schubstange 36 nach links verschwenkt, so dass auch die
damit verbundenen Koppelstangen 42 und 46 und
die hierüber gekoppelten weiteren Koppelscheiben 44 und 48 in
gleiche Richtung verschwenkt sind. Die Schwenkhebel 32 befinden
sich in ihrer ersten Ruhelage, außerhalb des Eingriffsbereichs
mit dem Wafer.
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Bei
der schematischen Darstellung der 8 ist die
mittlere Koppelscheibe 38 bei nach rechts eingezogener
Schubstange 36 ebenfalls nach rechts verschwenkt, so dass
auch die damit verbundenen Koppelstangen 42 und 46 und
die hierüber gekoppelten weiteren Koppelscheiben 44 und 48 in
gleiche Richtung verschwenkt sind. Die Schwenkhebel 32 befinden
sich in ihrer zweiten Endlage, innerhalb des Eingriffsbereichs mit
dem Wafer bzw. unterhalb dessen äußeren Randes,
wenn dieser eingelegt wird.
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Die
schematische Perspektivdarstellung der 9 zeigt
in einem Detailausschnitt das Zusammenwirken der Koppelscheiben 38, 44 und 48 und die
damit gelenkig verbundenen Koppelstangen 42 und 46.
Erkennbar ist die gelenkige Lagerung der Teile miteinander bzw.
im Waferhalter 14 und die Verbindung der miteinander gekoppelten
Teile.
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Anhand
der 10 und 11 wird
eine alternative Antriebsmöglichkeit für die Schwenkhebel 32 illustriert,
die hier nicht über Koppelstangen, sondern über
umgelenkte Seilzüge 50, 52 und 54 verschwenkt
werden können. Bei dieser Seilzugvariante ist ein insgesamt
kompakterer Aufbau ermöglicht, da sich die gesamte Seilführung
innerhalb einer sehr flachen Ebene befinden kann. Der Pneumatikzylinder 34 ist
in diesem Fall mit drei simultan beweglichen Seilzügen 50, 52 und 54 verbunden,
die jeweils mit einem der Schwenkhebel 32 gekoppelt sind.
Durch geeignete Umlenkung über eine oder mehrere Umlenkrollen 56 erfolgt
die Verschwenkung der Sicherungshebel 32, die ein Verkippen
oder Herabfallen des Wafers 12 verhindern. Der mittlere
Sicherungshebel 32 wird über einen ersten Seilzug 50 betätigt, der über
eine nah am zu verschwenkenden Sicherungshebel 32 angeordnete
Umlenkrolle 56 einfach umgelenkt und insgesamt relativ
kurz ist. Die beiden äußeren Sicherungshebel 32 werden über
die längeren Seilzüge 52 und 54 betätigt,
die jeweils über insgesamt drei Umlenkrollen 56 geführt
sind. Die schwenkbaren Sicherungshebel 32 sind zweckmäßigerweise
mit geeigneten Rückholfedern (nicht dargestellt) ausgestattet,
die für eine Rückschwenkbewegung sorgen, sobald
der Pneumatikzylinder 34 die Züge 50, 52 und 54 nicht
mehr unter Spannung setzt. Diese Rückholfedern können
bspw. als Schenkelfedern ausgebildet sein, die jeweils im Bereich
der Schwenkachsen der Hebel 32 angeordnet sind.
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Anhand
der 3 bis 6 und 10 sind weiterhin
Referenzflächen 60 in Form von in den Waferhalter 14 eingearbeiteten
Ausbrüchen erkennbar, die für die Bildaufnahme
benötigt werden. Diese Referenzflächen 60 bestehen
vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien wie z. B. Silizium
oder einem geeigneten Kunststoff. Sie ermöglichen es, für
verschiedene Beleuchtungsmodi (Hellfeld, Dunkelfeld) Informationen über
die Beleuchtungsgüte und die Kamerafunktionen zu erhalten.
Die Referenzflächen 60 können an mehreren
Orten im Bild angeordnet werden, so bspw. in der rechten oberen
Ecke des Waferhalters 14, wie dies in den erwähnten
Figuren beispielhaft gezeigt ist. Der besondere Vorteil dieser fest
eingebauten Flächen 60 besteht darin, dass sich damit
Langzeiteffekte bei der Beleuchtung oder bei der Bildaufnahme bewerten
und korrigieren lassen, ohne dass damit Störeinflüsse
wegen schwankender Eigenschaften der Wafer verbunden sind. Die optischen
Erfassungseinrichtungen (nicht dargestellt), die sich mit Hilfe
der Referenzflächen 60 abgleichen lassen, dienen
i. d. R. zur optischen Inspektion der Wafer. In diesem Zusammenhang
wird meist mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung
der Mittelpunkt des zu untersuchenden Wafers bestimmt, was mit Hilfe
der Kontaktelemente 18 besonders präzise und schnell
möglich ist.
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Die
Erfindung wurde in Bezug auf besondere Ausführungsformen
beschrieben. Es ist dennoch für einen Fachmann selbstverständlich,
dass Abwandlungen und Änderungen der Erfindung gemacht
werden können ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden
Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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