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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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Aus
der
EP 0 242 065 A2 ist
eine Bearbeitungsstation für
einen Wafer bekannt, in der der Wafer auf mit drei Kontaktelementen
gehalten werden kann. Mit Hilfe von Klemmelementen kann der Wafer fixiert
werden. Dabei sind die Kontaktelemente mittels Federn und Aktuatoren
beweglich.
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Aus
der
US 2006/0046376
A1 , die zur Abfassung des Oberbegriffes des Anspruchs 1
herangezogen wurde, ist eine Einrichtung zum Handhaben von Wafern
bekannt. Weiterhin ist eine keilförmige Struktur vorgesehen,
mit der der Wafer gehalten und gedreht werden kann. Zum fixieren
des Wafers sind drehbare Klemmelemente vorgesehen, die an einem gemeinsamen
Rahmen angebracht sind.
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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.