DE102009006340A1

DE102009006340A1 - System und Verfahren mit einem Prealigner

Info

Publication number: DE102009006340A1
Application number: DE102009006340A
Authority: DE
Inventors: Josef Campidell; John Cooper; Horst Kittner; Robert Wistrela
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2029-01-28
Also published as: US7723710B2; DE102009006340B4; US20090189054A1

Abstract

Ein System und Verfahren zum Vorausrichten eines Substrats. Ein Ausführungsbeispiel sieht einen Rotor vor, der konfiguriert ist, um einen Träger ansprechend auf ein Rotationssignal um eine Rotationsachse zu drehen. Der Träger umfasst eine Hauptoberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse ist. Das Substrat ist an dem Träger anordenbar. Das Substrat umfasst eine Hauptoberfläche und eine Markierung, derart, dass eine Orientierung des Substrats mit Bezug auf die Rotationsachse erfassbar ist. Eine Quelle für elektromagnetische Strahlung ist konfiguriert, um die Hauptoberfläche deeleuchten. Ein optisch/elektrischer Wandler spricht auf die elektromagnetische Strahlung an, die von der Hauptoberfläche reflektiert wird, und erfasst die Markierung des Substrats und liefert ein Erfassungssignal. Eine Steuerung ist konfiguriert, um das Erfassungssignal zu empfangen und das Rotationssignal zu liefern.

Description

Viele moderne Bauelemente (devices) basieren auf der Technik integrierter Schaltungen und anderer Dünnschichttechniken (thin film technology). Weitere Beispiele für solche Bauelemente stellen neben den bereits erwähnten integrierten Schaltungen mikromechanische Bauelemente sowie Sensoren für biologische, chemische oder physikalische Effekte dar. Selbstverständlich können auch entsprechende mikromechanische Bauelemente oder Sensoren mit integrierten Schaltungen auf einem Substrat kombiniert werden, um beispielsweise nicht nur den eigentlichen Sensor, sondern auch die zugehörige Auswerteelektronik oder Vorverarbeitungsschaltungen mit auf dem Substrat zu integrieren. Beispiele hierfür stellen integrierte Beschleunigungssensoren oder Drucksensoren dar.
Solche Bauelemente und integrierten Schaltungen werden typischerweise im Rahmen komplexer Herstellungsverfahren unter Ausnutzung verschiedener Dünnschichttechniken hergestellt. Zu den verschiedenen Herstellungsprozessen zählen Abscheidungsprozesse, bei denen unter anderem epitaktische, monokristalline, polykristalline oder amorphe Schichten abgeschieden werden, Implantierungsprozesse, bei denen eine Dotierung eines Halbleitermaterials vorgenommen oder verändert wird, Temperprozesse und Aktivierungsprozesse, bei denen das Substrat, Zwischenprodukt oder Produkt einer vordefinierten Atmosphäre und/oder einem Temperaturprofil ausgesetzt wird, Strukturierungsprozesse, die Belichtungsprozesse und Ätzprozesse umfassen können und bei denen für ggf. folgende Prozesse Strukturen definiert werden. Strukturierungsprozesse können so ferner ein Aufbringen eines Resistes, eine Belichtung mit elektromagnetischer Strahlung oder Partikeln, einen oder mehrere Entwicklungsprozesse und ggf. einen oder mehrere thermische Behandlungsprozesse oder weitere Zwischenprozesse umfassen.
Manche dieser Prozesse, die bei der Herstellung integrierter Schaltungen oder anderer, oben erwähnter Bauelemente zum Einsatz kommen, lassen eine Ausrichtung der Zwischenprodukte im Hinblick auf weitere Prozesse, beispielsweise eine Strukturierung, als ratsam erscheinen. Darüber hinaus kann ebenfalls eine Ausrichtung von Substraten oder Zwischenprodukten schon deshalb ratsam sein, da die fertigen Bauelemente ggf. auf besonderen, von der Kristallorientierung der Substrate abhängenden Merkmalen basieren können, so dass selbst im Rahmen des ersten Prozesses eine möglichst genaue Ausrichtung des zu bearbeitenden Substrats empfehlenswert sein kann.
Aus diesen und anderen Gründen besteht ein Bedarf nach der vorliegenden Erfindung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Herstellen einer integrierten Schaltung, die einen Prealigner bzw. Vorausrichter zum Ausrichten eines Substrats umfasst, ein System, eine Vorausrichtungsvorrichtung zum Vorausrichten eines Substrats, ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung einschließlich eines Vorausrichtens eines Substrats an einem Träger, und ein computerlesbares Medium mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Die zugehörigen Zeichnungen sind enthalten, um ein weitergehendes Verständnis von Ausführungsbeispielen zu liefern, und sind in diese Beschreibung aufgenommen und Bilden einen Teil derselben. Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Grundlagen von Ausführungsbeispielen zu erläutern. Andere Ausführungsbeispiele und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsbeispielen werden ohne weiteres ersichtlich, wenn dieselben durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgerecht relativ zueinander. Gleichartige Bezugszeichen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und ihre Funktionsweise werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Prealigners gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2a eine Draufsicht eines Wafers mit einer Nut (notch);
2b eine Draufsicht auf einen Wafer mit einer Abflachung (flat);
3 eine schematische Darstellung eines Prealigners gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
4a eine schematische Anordnung von optisch/elektrischen Wandlern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
4b eine schematische Querschnittszeichnung der in 4a gezeigten Anordnung;
5 zeigt eine schematische Teilquerschnittsdarstellung eines Prealigners gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 eine schematische Darstellung eines Trägers mit einem Substrat;
7 eine schematische Draufsicht auf eine Nut eines Wafers bei Durchlicht;
8 eine schematische Draufsicht auf eine Nut im Falle eines Prealigners gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 einen an einem optisch/elektrischen Wandler erfassbaren schematischen Signalverlauf im Falle eines Prealigners gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
10 eine schematische Darstellung eines photolithographischen Steppers gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen genommen, die einen Teil derselben bilden und in denen durch eine Darstellung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. In dieser Hinsicht wird eine Richtungsterminologie, wie beispielsweise „oben", „unten", „vorne", „hinten", „Vorder-", „Hinter-" etc., mit Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Weil Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl unterschiedlicher Ausrichtungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie zu Veranschaulichungszwecken verwendet und ist in keiner Weise einschränkend. Es sollte klar sein, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet und strukturelle oder logische Veränderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist deshalb nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen, und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Es sollte klar sein, dass die Merkmale der verschiedenen exemplarischen Ausführungsbeispiele, die hierin beschrieben sind, miteinander kombiniert werden können, wenn es nicht anderweitig spezifisch angegeben ist.
Bezugnehmend auf die 1 bis 10 wird im Folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel eines Prealigners bzw. Vorausrichters beschrieben.
Viele elektrische, elektronische, mikromechanische und andere Bauelemente und Sensoren werden unter Ausnutzung verschiedenster Dünnschichtprozesse und Dünnschichttechniken hergestellt. Hierbei werden diesen Bauelementen bzw. ihren Zwischenprodukten strukturelle Merkmale verliehen, die ggf. für die Funktionsweise der späteren Bauelemente oder Sensoren wesentlich sein können. Beispiele für solche strukturellen Merkmale stellen die Definition von Anschlussflächen oder Bondanschlussflächen, Grabenstrukturen, Dotierungsprofilen oder anderen räumlichen Anordnungen von Strukturen und Objekten dar. In vielen Fällen hängt die spätere Funktionsfähigkeit des Bauelements nicht zuletzt davon ab, dass diese einzelnen strukturellen Merkmale zueinander in einer bestimmten Art und Weise oder auch im Hinblick auf eine Kristallorientierung eines Substrats entsprechend angeordnet sind.
Bei einigen Dünnschichtprozessen, gerade bei solchen, bei denen entsprechende strukturelle Merkmale definiert oder vorbereitet werden, ist daher eine Ausrichtung des Zwischenprodukts bzw. des dem Zwischenprodukt zugrundeliegenden Substrats ratsam. Da ein Endprodukt und ein Zwischenprodukt hierbei üblicherweise auf einem Substrat aufbauen und ein solches aufweisen, werden im weiteren Verlauf der Beschreibung die Begriffe Substrat, Produkt und Zwischenprodukt weitgehend synonym verwendet.
Beispiele für Prozesse, bei denen eine Ausrichtung des Substrats häufig ratsam ist, sind sog. Mix&Match-Prozesse, bei denen beispielsweise mehrere Belichtungsprozesse durchgeführt werden, zwischen denen weitere Prozesse (wie beispielsweise Ätzschritte und dergleichen) durchgeführt werden können. So erfordern in vielen Fällen gerade komplexere Bauelemente eine Mehrzahl von Belichtungsprozessen, bei denen verschiedene Strukturen vorbereitet und definiert werden. Im Falle vertikaler Grabentransistoren, bei denen die späteren Gateelektroden in den Gräben angeordnet sind, ist es häufig angebracht, die Gräben basierend auf einer anderen photolithographisch präparierten Lackstruktur bzw. Resiststruktur als die Dotierungsprofile für die Bereiche zwischen den Gräben (aktive Bereiche) herzustellen. Auch im Fall von IGBT-Strukturen (IGBT = insulated gate bipolar transistor) werden typischerweise unterschiedliche Strukturen im Rahmen unterschiedlicher Herstellungsprozesse präpariert, die eine Ausrichtung zueinander wenn nicht erfordern, so doch zumindest ratsam erscheinen lassen. Auch im Falle anderer Bauelemente, wie etwa Feldeffekttransistoren, Bipolartransistoren, Dioden, Kondensatoren und verschiedensten Sensorelementen (z. B. magnetoresistiven Sensorelementen) kann eine Ausrichtung ratsam sein.
Diese Beispiele veranschaulichen, dass bei komplexeren Bauelementen auf Basis von Dünnschichtprozessen ein Bedarf nach einer Ausrichtung der Substrate, also auch der Zwischenprodukte, besteht. Abgesehen von dieser grundsätzlichen Anforderung ist es darüber hinaus erstrebenswert, eine Ausrichtung oder Vorausrichtung der Substrate möglichst schnell und unabhängig von unmittelbar im Anschluss durchzuführenden Prozessen zu ermöglichen, um mögliche Verzögerungen des Gesamtherstellungsprozesses zu vermeiden. Darüber hinaus kann es ebenfalls erstrebenswert sein, eine Vorausrichtung oder Ausrichtung eines Substrats sicherer und zuverlässiger durchzuführen, so dass Unterbrechungen des Prozessflusses vermieden oder zumindest reduziert werden können. Mit anderen Worten besteht bei vielen Anwendungen ein Bedarf danach, eine Ausrichtung oder Vorausrichtung eines Substrats unter herstellungstauglichen und produktionstauglichen Bedingungen durchzuführen, um das sich dahinter verbergende enorme wirtschaftliche Potential nutzen zu können.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Prealigners 100, anhand dessen Struktur die grundsätzliche Funktionsweise von Ausführungsbeispielen veranschaulicht und erläutert wird. Der Prealigner 100 umfasst einen Rotor 110, auf dem ein Träger 120 ablegbar oder befestigbar ist, so dass der Rotor 110 in der Lage ist, den Träger 120 um eine Rotationsachse 130 zu drehen. Die Rotationsachse 130 wird hierbei auch als erste Achse bezeichnet. Der Rotor 110 ist mit einer Antriebseinheit 140, d. h. einem Gleichstrommotor oder einem Schrittmotor verbunden, die auf den Rotor 110 ein Drehmoment ausüben kann, um denselben in eine Drehung zu versetzen. Die Antriebseinheit 140 ist mit einer Steuerung 150 gekoppelt, die auch als Steuerschaltung oder Steuereinheit bezeichnet wird und die der Antriebseinheit 140 ein Rotationssignal als Ansteuersignal bereitstellen kann.
Der Träger 120 weist eine Hauptoberfläche 160 auf, auf welcher ein Substrat 170 aufgebracht bzw. angeordnet werden kann. Das Substrat 170 steht hierbei unmittelbar oder mittelbar über eine Klebeschicht, eine Befestigung oder eine andere Befestigungsschicht mit seiner Rückseite 180 mit der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120 in Verbindung. Selbstverständlich kann je nach konkreter Implementierung das Substrat 170 mit seiner Rückseite 180 mit der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120 auch durch Einbringen ggf. zum Träger gehörender Baugruppen mittelbar in Verbindung stehen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Rückseite 180 des Substrats 170 der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120 zugewandt ist.
Das Substrat 170 weist darüber hinaus eine Hauptoberfläche 190 auf, die der Rückseite 180 abgewandt ist. Die beiden Hauptoberflächen 160 und 190 des Trägers 120 und des Substrats 170 weisen somit jeweils in die gleiche Richtung. Die Flächennormalen oder Normalen (Richtung senkrecht zu einer Fläche oder Oberfläche) der beiden Hauptoberflächen 160, 190 sind also im Wesentlichen parallel, wobei im Rahmen der vor liegenden Beschreibung unter zwei im Wesentlichen parallelen, normalen Achsen oder Richtungen solche verstanden werden, die einen Winkel miteinander einschließen, der kleiner oder gleich 15° oder in anderen Implementierungen kleiner oder gleich 5° ist. Die Rotationsachse 130 verläuft somit ebenfalls im Wesentlichen parallel. zu den Flächennormalen des Trägers 120 und des Substrats 170.
Der Prealigner 100 weist darüber hinaus eine Quelle für elektromagnetische Strahlung 200 auf, die in 1 vereinfachend als Lichtquelle eingezeichnet ist. Die Quelle für elektromagnetische Strahlung 200 ist hierbei so bezüglich des Substrats 170 und des Trägers 120 angeordnet oder ausgebildet, dass diese die Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 bzw. die Hauptoberfläche 160 des Trägers 120 mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlen kann. Die auch als Strahlungsquelle bezeichnete Quelle für elektromagnetische Strahlung 200 ist zumindest bezüglich einer Austrittsöffnung oder einer entsprechenden Komponente oberhalb der Hauptoberflächen 160, 190 des Trägers 120 und des Substrats 170 angeordnet, wie dies schematisch in 1 auch dargestellt ist.
Der Prealigner 100 weist darüber hinaus einen optisch/elektrischen Wandler 210 auf, der zumindest bezüglich einer Eintrittsöffnung für von dem Substrat 170 bzw. dem Träger 120 reflektierte elektromagnetische Strahlung ebenfalls oberhalb der Hauptoberflächen 160, 190 angeordnet ist. In 1 ist dies schematisch dadurch gezeigt, dass der optisch/elektrische Wandler 210 ebenfalls wie die Strahlungsquelle 200 oberhalb der beiden Hauptoberflächen 160, 190 angeordnet ist. Insbesondere ist der optisch/elektrische Wandler 210 auf der der Rückseite 180 des Substrats 170 abgewandten Seite des Substrats 170 angeordnet. Je nach konkreter Implementierung kann auch der optisch/elektrische Wandler 210 an einer anderen Position als direkt oberhalb des Substrats 170 angeordnet sein, sofern derselbe in der Lage ist, die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 200, die von dem Substrat 170 bzw. dem Träger 120 reflektiert wird, zu detektieren.
Um eine Detektion einer derartigen Markierung zu ermöglichen, kann je nach konkreter Implementierung des Prealigners 100 die Hauptoberfläche 160 des Trägers mattiert, geschwärzt, poliert oder auf eine andere Art und Weise hinsichtlich ihres Reflexionsvermögens bzw. ihrer Reflektivität oder ihrer Durchlässigkeit bearbeitet werden, wenn es sich um einen aus einem optisch durchlässigen Material gefertigten Träger 120 handelt.
Der optisch/elektrische Wandler 210 ist ferner mit der Steuerung 150 gekoppelt, so dass die Steuerung 150 in der Lage ist, ein Sensorsignal bzw. Erfassungssignal von dem optisch/elektrischen Wandler 210 zu empfangen. Auf Basis dieses Sensorsignals ist dann die Steuerung 150 in der Lage, das Rotationssignal für die Antriebseinheit 140 zu erzeugen und an diese auszugeben. Darüber hinaus kann optional die Steuerung 150 ebenfalls mit der Quelle 200 für elektromagnetische Strahlung gekoppelt sein, um diese zu steuern.
Das Substrat 170 weist eine Markierung (mark) auf, die es ermöglicht, eine Orientierung des Substrats bezüglich der Rotationsachse 130 oder einer parallel zu dieser verschobenen Achse zu bestimmen oder detektierbar zu machen. Je nach konkreter Ausgestaltung des Substrats 170 kann es sich hierbei um eine Vielzahl verschiedener möglicher Markierungen handeln, von denen im Falle eines Wafers zwei Möglichkeiten im Rahmen der 2a und 2b näher erläutert werden. Darüber hinaus können jedoch, wie im Zusammenhang mit den 2a und 2b noch näher erörtert wird, auch andere Markierungen hier zum Einsatz kommen.
Während des Betriebs des Prealigners 100 kann nun ggf. auf ein Ansteuersignal der Steuerung 150 hin die Strahlungsquelle 200 die Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 bzw. die Haupt oberfläche 160 des Trägers 120 mit elektromagnetischer Strahlung beleuchten. Je nach konkreter Ausgestaltung des Prealigners 100 kann es sich bei der elektromagnetischen Strahlung um eine monofrequente oder breitbandige Strahlung handeln. Zusätzlich kann es sich je nach konkreter Ausgestaltung um kohärente Strahlung, wie sie etwa von einem Laser emittiert wird, oder um nicht-kohärente Strahlung handeln. Hinsichtlich der Frequenzen oder Wellenlängen kann es sich beispielsweise bei der von der Strahlungsquelle 200 emittierten elektromagnetischen Strahlung um sichtbares Licht, also um Strahlung handeln, die zumindest einen Teil des Spektrums des sichtbaren Lichts umfasst, um Infrarotstrahlung, um Ultraviolettstrahlung oder auch um höherenergetische Strahlung wie beispielsweise Röntgenstrahlen oder Gammastrahlung.
Bei vielen Ausführungsbeispielen in Form eines Prealigners 100 handelt es sich bei der emittierten elektromagnetischen Strahlung um sichtbares Licht oder infrarote Strahlung, wie sie beispielsweise von Glühlampen, Gasentladungslampen, Licht emittierenden Dioden (LED), Festkörperlampen, Lasern, Festkörperlasern oder Laserdioden erzeugt werden kann. Darüber hinaus können auch ultraviolette (UV-)Strahlungsquellen zum Einsatz kommen, auch wenn das Substrat 170 bzw. das entsprechende Zwischenprodukt mit einem UV-empfindlichen Resist beschichtet ist, wenn die von der Strahlungsquelle 200 emittierte Strahlung beispielsweise räumlich auf einen Randbereich des Substrats 170 oder auf einen Frequenz- oder Wellenlängenbereich beschränkt ist, in dem der betreffende Resist nicht empfindlich ist. Handelt es sich bei dem Resist, mit dem das Substrat 170 beschichtet ist, um einen sog. i-Linien-Resist, der insbesondere auf eine Wellenlänge von etwa 365 nm empfindlich ist, besteht grundsätzlich die Möglichkeit, das Substrat 170 mit ultravioletter Strahlung im Bereich der g-Linie (436 nm) oder h-Linie (405 nm) zu beleuchten, sofern der Resist in diesen Spektralbereichen keine oder eine für den Gesamtprozess unerhebliche Empfindlichkeit aufweist. Sol che Strahlung kann mit Hilfe einer Hg-Gasentladungslampe und ggf. anderer Filter erzeugt werden.
Selbstverständlich können auch andere Strahlungsquellen 200 eingesetzt werden, etwa Infrarotlicht emittierende Dioden (IR-LED), Gasentladungslampen, Glühlampen oder andere Strahlungsquellen. Der Einfachheit halber werden diese Strahlungsquellen 200, die ggf. darüber hinaus über zusätzliche optische Einrichtungen in Form von Spiegeln, Prismen, Linsen, Linsensystemen, Filtern und Blenden verfügen, auch als Lichtquellen bezeichnet, obwohl diese ggf. nicht ausschließlich sichtbares Licht oder sogar überhaupt kein sichtbares Licht emittieren. Die Begriffe Lichtquelle, Quelle für elektromagnetische Strahlung und Strahlungsquelle können daher im Rahmen der vorliegenden Beschreibung synonym verwendet werden.
Aufgrund der zuvor beschriebenen Anordnung der Strahlungsquelle 200 oberhalb der Hauptoberflächen 160, 190 des Substrats und des Trägers 120 reflektiert das Substrat 170 und ggf. der Träger 120 die elektromagnetische Strahlung, bevor diese auf den optisch/elektrischen Wandler 210 fällt. Die von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierte Strahlung hängt als nicht zuletzt von der Reflektivität des in dem Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle 200 und dem optisch/elektrischen Wandler 210 befindlichen Materials ab. Einen nicht unerheblichen Einfluss weist hierbei insbesondere die Reflektivität des Substrats 170 bzw. die Reflektivität des Trägers 120 an ihren jeweiligen Hauptoberflächen 190, 160 auf.
Die Reflektivität umfasst hierbei nicht nur ein Verhältnis der Anteile der elektromagnetischen Strahlung von der Strahlungsquelle 200, die von dem optisch/elektrischen Wandler 210 registriert wird, zu der auf den Träger 120 oder das Substrat 170 in dem entsprechenden Bereich treffenden Strahlung. Die Reflektivität des Substrats 170, die des Trägers 120 und weiterer im Strahlengang befindlicher Objekte und Materialien umfasst so auch die Art und Weise der Reflexion, ob diese gerichtet oder diffus erfolgt, sowie eine Angabe über den oben genannten Anteil der von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierten elektromagnetischen Strahlung im Verhältnis zu der von der Strahlungsquelle 200 emittierten.
Das Substrat 170 weist hierbei typischerweise bezüglich der Hauptoberfläche 190 eine von der der Markierung oder der des Trägers 120 abweichende Reflektivität auf. Hierdurch unterscheidet sich also die von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierte elektromagnetische Strahlung in Abhängigkeit davon, ob diese von der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 oder von der Markierung des Substrats 170 oder der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120 oder eines anderen Materials reflektiert wird. Wird also das Substrat 170 durch eine Rotation des Trägers 120 unter dem optisch/elektrischen Wandler 210 hindurch bewegt, kommt es idealerweise zu einer Änderung der von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierten elektromagnetischen Strahlung, wenn die die Orientierung des Substrats 170 anzeigende Markierung unterhalb des optisch/elektrischen Wandlers 210 hindurch bewegt wird. Typischerweise wird die Reflektivität der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 auch durch eine Resistschicht für eine nachfolgende Belichtung derart geändert, dass der optisch/elektrische Wandler 210 die Markierung des Substrats 170 bei der in 1 skizzierten Geometrie des Prealigners 100 detektieren kann.
Kommt es also zu einer Änderung der Intensität der von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierten elektromagnetischen Strahlung, was sich in dem Sensorsignal ebenfalls widerspiegelt, ist die Steuerung 150 auf Basis dieser Intensitätsänderung beispielsweise in der Lage, den Zeitpunkt, zu dem die Markierung den optisch/elektrischen Wandler 210 passiert hat, festzustellen.
Je nach konkreter Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in Form eines Prealigners 100 kann die Steuerung 150 in diesem Fall beispielsweise derart ausgebildet sein, um ein Steuersignal (Rotationssignal) an die Antriebseinheit 140 auszugeben, das eine Rotation des Rotors 110 mit dem Träger 120 und dem darauf befestigten Substrat 170 anhält. Darüber hinaus kann die Steuerung 150 selbstverständlich auch ein Ansteuersignal erzeugen, das eine Drehung des Rotors 110 mit einer geringeren Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung bewirkt.
Auch können weitere, komplexere Lokalisierungsmuster durch die Steuerung 150 realisiert werden. So kann beispielsweise mit von Iterationsschritt zu Iterationsschritt iterativ abnehmender Rotationsgeschwindigkeit ggf. unter einem jeweiligen Wechsel der Rotationsrichtung bezüglich der Rotationsachse 130 eine Ausrichtung oder Vorausrichtung des Substrats bezüglich der Markierung des Substrats 170 im Hinblick auf die Position des optisch/elektrischen Wandlers 210 erzielt werden, die im Prinzip durch die Positioniergenauigkeit des Rotors 110, die Größen und die Ausformungen der Markierung des Substrats 170 und die Auflösungsgenauigkeit des optisch/elektrischen Wandlers 210 gegeben ist.
Ist so die Markierung des Substrats 170 mit der Position des optisch/elektrischen Wandlers 210 in Übereinstimmung gebracht worden, besteht beispielsweise die Möglichkeit, ansprechend auf ein von der Steuerung 150 erzeugtes Transportsignal das Substrat 170 zusammen mit dem Träger 120 von dem Rotor 110 zu entfernen und bei Bedarf in eine entsprechende Prozessanlage zu überführen. Bei einer solchen Prozessanlage kann es sich beispielsweise um eine lithographische Belichtungsanlage, etwa einen sog. Stepper, also einen Projektionsbelichter, handeln. In diesem Fall wird beispielsweise das Substrat 170 ggf. zusammen mit dem Träger 120 auf eine Probenbühne (sample stage) des Steppers transportiert, so dass eine weitere Verarbeitung in Form einer Belichtung durchgeführt werden kann. Häufig sind die Probenbühnen der Stepper nicht in der Lage, überhaupt eine Orientierung, die außerhalb eines bestimmten, meist eng begrenzten Winkelbereichs liegt, durchzuführen. Kaum eine Probenbühne eines Steppers ist so beispielsweise in der Lage, eine Substratrotation von +/–30° oder darüber auszuführen. Häufig ist der betreffende Winkelbereich auf einige wenige Grad, typischerweise auf weniger als 5° beschränkt.
Darüber hinaus würde eine mit Hilfe der Probenbühne vollständig durchgeführte Ausrichtung des Substrats 170 den Prozessablauf unnötig verzögern, da die für die Vorausrichtung benötigte Zeit nicht mehr für die eigentliche Belichtung im Rahmen des Steppers zur Verfügung steht, so dass der Durchsatz der betreffenden Projektionsbelichtungseinheit gegenüber dem Einsatz eines Prealigners 100, wie er schematisch in 1 gezeigt ist, sinken würde.
Je nach konkreter Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels kann so unabhängig von einer ursprünglichen Orientierung des Substrats 170 eine Vorausrichtung oder Ausrichtung des Substrats 170 bis zu einer durch die konkreten Ausgestaltungsmaßnahmen des Prealigners 100 gegebenen Genauigkeit erzielt werden. Dies kann ggf. voraussetzen, dass beispielsweise der Rotor 110 zusammen mit dem Träger 120 und dem Substrat 170 um die Rotationsachse 130 bezogen auf eine beliebige oder vorbestimmte Ausgangsposition oder Ausgangsrichtung um +/–180° drehbar ist, so dass der Rotor 110 zusammen mit dem Träger 120 und dem Substrat 170 durch den Prealigner 100 wenigstens einmal vollständig um die Rotationsachse 130 gedreht werden kann.
Weist das Substrat 170 beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Symmetrie der Kristallstruktur oder anderer Merkmale mehr als eine Markierung auf, kann ggf. eine Orientierung unabhängig von einer ursprünglichen Orientierung des Substrats 170 auch dadurch erzielt werden, dass der Rotor 110 zusammen mit dem Träger 120 und dem Substrat 170 um einen kleineren Winkelbereich als +/–180° drehbar ist.
Weist das Substrat 170 beispielsweise eine 2-zählige Symmetrie mit zwei um 180° versetzten Markierungen auf, kann auch die Drehbarkeit des Rotors 110 und des Trägers 120 von +/–90° oder mehr ausreichend sein, um eine Ausrichtung oder Vorausrichtung das Substrats 170 ungeachtet einer ursprünglichen Orientierung desselben zu ermöglichen. Entsprechend kann bei einer 4-zähligen Symmetrie und vier symmetrisch verteilten Markierungen auch eine Drehbarkeit des Rotors 110 von +/–45° oder mehr ausreichen, um eine entsprechende Ausrichtung oder Vorausrichtung des Substrats 170 ungeachtet der ursprünglichen Orientierung desselben zu ermöglichen.
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, wie etwa dem in 1 gezeigten Prealigner 100, liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass abgesehen von der grundsätzlichen Möglichkeit eine automatisierte, schnellere, von dem weiteren Prozessfluss unabhängigere und zuverlässigere Ausrichtung oder Vorausrichtung des Substrats 170 nicht zuletzt dadurch möglich ist, dass ein die Reflektivität des Substrats 170 verändernde Markierung dadurch detektiert wird, dass bezüglich der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 die Quelle für elektromagnetische Strahlung 200 und der optisch/elektrische Wandler 210 derart angeordnet sind, dass der optisch/elektrische Wandler 210 die von der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 reflektierte elektromagnetische Strahlung detektiert.
Anders ausgedrückt liegt Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass gerade die Hauptoberfläche 190 eines Substrats 170 aufgrund des gesamten Prozessflusses, in dessen Zusammenhang das Substrat 170 zu dem späteren Bauelement weiter verarbeitet wird, die Hauptoberfläche 190 eine typischerweise sich deutlich von anderen Komponenten des Prealigners 100 unterscheidende Reflektivität aufweist.
Manchmal ist die Reflektivität der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 beispielsweise sehr viel größer als die der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120, da die Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 im Rahmen vieler Prozesse spiegelnd poliert wird. So wird vor Beginn des eigentlichen Herstellungsverfahrens das Substrat 170 häufig derart poliert, dass Unebenheiten der Hauptoberfläche 190 den Bereich einiger weniger Nanometer nicht überschreiten. Darüber hinaus werden auch im weiteren Prozessverlauf Polierprozesse, beispielsweise chemisch-mechanisches Polieren (CMP) angewendet, um eine Planarisierung des Zwischenproduktes zu erreichen.
Es wird also bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen eine Markierung zur Orientierung des Substrats 170 ausgenutzt, die im Zusammenhang mit dem Träger 120 und ggf. weiteren im Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle 200 und dem optisch/elektrischen Wandler 210 angeordneter Materialien zu einer unterschiedlichen Reflektivität der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung führt. Entsprechende Markierungen können beispielsweise direkt die Form bzw. den Umfang eines Substrats 170 beeinflussen, so dass sich die unterschiedliche Reflektivität der Markierung durch den Unterschied der Reflektivitäten der Hauptoberflächen 190, 160 des Substrats 170 einerseits und des Trägers 120 andererseits ergibt. Darüber hinaus ist es jedoch auch grundsätzlich möglich, Markierungen, die direkt die Reflektivität des Substrats 170 beeinflussen, zu verwenden. Beispiele für die letztgenannten Fälle können so dadurch erzeugt werden, dass im Außenbereich des Substrats 170 die polierte Hauptoberfläche 190 des Substrats gezielt durch nasschemische Ätzangriffe hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit angegriffen wird. So kann beispielsweise durch den Einsatz von wenigstens zum Teil anisotropen Ätzlösungen eine von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierbare Reflektivitätsänderung erzielt werden. Eine solche Markierung kann photolithographisch vorbereitet werden, indem der nicht anzuätzende Teil des Substrats durch einen Resist geschützt wird.
Je nach konkreter Ausgestaltung der Ausführungsbeispiele kann hier so der Träger durch eine Mattierung, eine Schwärzung, durch eine geeignete Materialwahl (z. B. Glas), eine Polierung oder eine geometrische Ausgestaltung so ausgeformt sein, dass die Reflektivität der elektromagnetischen Strahlung sich von dieser der Hauptoberfläche des Substrats 190 unterscheidet.
Die 2a und 2b zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Substraten 170, bei denen die Markierung durch die äußere Form des Substrats 170 gegeben ist. Genauer gesagt zeigen hier die 2a und 2b als Substrat 170 Wafer, bei denen im Fall des Wafers 170 in 2a die Orientierung durch eine Nut (notch) markiert ist. Abweichend von der in 2a gezeigten halbkreisförmigen Ausgestaltung der Nut 220 kann diese selbstverständlich auch keilförmig, V-förmig, rechteckig, polygonal oder durch eine andere Aussparungsform definiert sein.
Bei dem in 2b gezeigten Wafer 170 ist die Orientierung durch eine Abflachung 230 (flat) von der kreisrunden Form des Wafers 170 wiedergegeben. So kann beispielsweise im Falle eines Silizium-Wafers (Si-Wafers), bei dem die Hauptoberfläche 190 eine (100)-Orientierung aufweist, die Abflachung 230 sich parallel oder senkrecht zu einer <110>-Kristallrichtung erstrecken. Entsprechend kann beispielsweise die Nut 220 des Wafers 170 aus 2a eine <100>-Kristallrichtung oder auch eine <110>-Kristallrichtung anzeigen, wenn beispielsweise die Hauptoberfläche 190 des Wafers 170 eine (100)-Orientierung aufweist.
Hinsichtlich der Dimensionierung der Nut 220 weist diese typischerweise einen Durchmesser bzw. eine charakteristische Länge im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm auf, wenn es sich um einen Wafer 170 mit einem Durchmesser von 200 mm (8 Zoll, 8'') handelt. Ein typischer Wert für eine Nut 220 bei einem entsprechenden 8''-Wafer liegt im Bereich von etwa 1,5 mm.
Auch wenn in den Beispielen oben ein einkristallines Substrat 170 als Wafer, also als ein im Wesentlichen kreisrundes Substrat betrachtet wurde, können auch polykristalline Substrate entsprechende Markierungen in Form von Nuten 220 oder Abflachungen 230 aufweisen, um eine reproduzierbare Orientierung der Wafer oder der Substrate 170 im Falle eines mehrstufigen Herstellungsverfahrens zu ermöglichen. In einem solchen Fall geben die betreffenden Markierungen selbstverständlich nicht notwendigerweise eine Kristallrichtung an.
Darüber hinaus können nicht nur Wafer, also im Wesentlichen kreisrunde Substrate 170, mit entsprechenden Markierungen versehen werden, sondern es können grundsätzlich beliebig geformte Substrate entsprechende, über einen optisch/elektrischen Wandler 210 detektierbare Markierungen aufweisen. Neben Wafern werden häufig rechteckige, quadratische oder polygonale Substrate verwendet, die eine entsprechende Abweichung ihrer äußeren Form bzw. ihres äußeren Umfangs aufweisen. Im Falle eines quadratischen oder rechteckigen Substrats kann an einer Längsseite eine entsprechende Nut eingefräst sein oder eine Ecke kann durch eine Rundung oder durch einen diagonal verlaufenden Schnitt verändert sein.
Je nach konkreter Auslegung eines Prealigners 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel können auch Substrate 170 unterschiedlicher Dicke verwendet werden. Neben Substraten mit typischen Dicken zwischen 100 μm bis hin zu einigen Millimetern können insbesondere auch besonders dünne Substrate mit Dicken im Bereich zwischen einigen 10 μm und 100 μm verwendet werden. Im Falle von Substraten mit Dicken im Bereich zwischen 50 μm und 100 μm oder 70 μm und 100 μm kann es beispielsweise zu Stabilisierungszwecken ratsam sein, diese auf einen Träger 120 aus Glas aufzukleben.
In diesem Fall ist der Rotor 110 in der Lage, den Glasträger 120 zusammen mit dem darauf geklebten Substrat 170 zu rotie ren. Je nach konkreter Ausgestaltung des Rotors 110 kann der Träger 120 in diesem Fall über ein Vakuum oder eine elektrostatische Kraft an dem Rotor 110 befestigt werden. Selbstverständlich sind auch andere, beispielsweise mechanische Fixierungen des Trägers 120 an dem Rotor 110 möglich.
Handelt es sich bei dem Substrat 170 beispielsweise um einen Silizium-Wafer und bei der Strahlungsquelle 200 um eine Strahlungsquelle, die Infrarotstrahlung oder sichtbares Licht emittiert, ist aufgrund der typischerweise polierten Hauptoberfläche 190 des Wafers 170 die Reflektivität für die betreffende Strahlung sehr hoch, während die Strahlung den Träger 120 im Wesentlichen ungehindert passieren kann. Handelt es sich bei der Markierung des Wafers 170 um eine Nut 220, wie sie in 2a gezeigt ist, oder um eine Abflachung 230, wie sie in 2b gezeigt ist, so würde der optisch/elektrische Wandler 210 eine hohe Intensität detektieren, wenn sich der Wafer 170 mit seiner Hauptoberfläche 190 sich unterhalb des optisch/elektrischen Wandler 210 befindet, und eine geringe Intensität, wenn die Nut 220 oder die Abflachung 230 sich unterhalb befindet.
Wie im weiteren Verlauf der vorliegenden Beschreibung noch näher erläutert wird, wird in diesem Fall auch der Klebstoff, der zwischen dem Wafer 170 und dem Glasträger 120 hervortritt, eine Reflektivität aufweisen, die deutlich unter dieser der polierten Hauptoberfläche 190 des Substrat 170 liegt. Auch wenn sie gegebenenfalls eine gegenüber dem Glasträger 120 aufgrund seiner hohen Transparenz erhöhte Reflektivität aufweist, liegt diese jedoch häufig deutlich unterhalb der Reflektivität der Hauptoberfläche 190 des Wafers 170. Somit kann mit Hilfe des optisch/elektrischen Wandlers 210 die Nut 220 oder die Abflachung 230 des Wafers 170 auch dann noch zuverlässig detektiert werden, wenn in den betreffenden Bereich eine dünne Schicht Klebstoff gelangt ist.
Der Vollständigkeit halber bietet es sich an, an dieser Stelle zu erwähnen, dass selbstverständlich auch andere Materialien als Glas für den Träger 120 zum Einsatz kommen können. So ist es beispielsweise möglich, für viele Dicken und Typen von Substraten Träger 120 aus Metall zu verwenden, sofern ein von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierbarer Unterschied im Hinblick auf die Reflektivitäten der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 und der Reflektivität im Bereich der Markierung, die beispielsweise durch die Reflektivität des Trägermaterials 120 mitbestimmt sein kann, gegeben ist. Je nach konkreter Anwendung mag es daher ratsam sein, den Träger 120 beispielsweise durch ein Anätzen oder eine andere Technik im Hinblick auf seine Reflektivität zu ändern bzw. zu mattieren. Auch können grundsätzlich Plexiglas (PMMA) oder andere Kunststoffe zur Herstellung des Trägers verwendet werden, sofern sie mit den Prozesschemikalien des Gesamtprozesses eine ausreichende Kompatibilität aufweisen.
Darüber hinaus kann es in manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung optional möglich sein, den Träger 120 auch in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse 130 steht, horizontal zu bewegen, um beispielsweise die Rotationsachse 130 des Rotors 110 mit einer Symmetrieachse des Substrats 170 in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck kann der Rotor alleine oder gegebenenfalls zusammen mit der Antriebseinheit 140 in der betreffenden Ebene verschiebbar angeordnet sein.
Bevor im Zusammenhang mit 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form eines Prealigners 100 beschrieben wird, sollte zunächst darauf hingewiesen werden, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung für Objekte, Strukturen und Einheiten mit ähnlichen oder gleichen funktionalen Eigenschaften und Merkmalen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet werden. Darüber hinaus werden im weiteren Verlauf der Beschreibung zusammenfassende Bezugszeichen für Objekte, Strukturen und Einheiten verwendet, die mehrfach in einzelnen Ausführungsbeispielen oder mehrfach in verschiedenen Ausführungsbeispielen auftreten, außer es wird eine bestimmte Struktur, ein bestimmtes Objekt oder eine bestimmte Komponente bezeichnet. Entsprechende Beschreibungsteile, die sich auf unterschiedliche, hinsichtlich ihrer Funktion jedoch gleiche oder ähnliche Funktionsgruppen beziehen, können hierbei gegeneinander ausgetauscht bzw. um entsprechende Passagen ergänzt werden, sofern nichts gegenteiliges explizit angegeben ist, um Ausführungsbeispiele kurz und knapp beschreiben zu können.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung eines Prealigners 100, welcher sich von dem in 1 gezeigten Prealigner 100 lediglich im Hinblick auf die Quelle für elektromagnetische Strahlung, ihre Anordnung und ihren Strahlengang unterscheidet. Während die Strahlungsquelle 200 für elektromagnetische Strahlung bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel so bezüglich des Substrats 170 angeordnet war, dass diese das Substrat direkt beleuchten konnte, erfolgt die Beleuchtung des Substrats 170 bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel über einen semitransparenten Spiegel 240, der eine Transparenz aufweist, die größer als 0, jedoch kleiner als 1 ist.
Ja nach konkreter Implementierungs liegt so die Transmissionsstärke des semitransparenten Spiegels 240 beispielsweise im Bereich zwischen 0,02 und 0,98, zwischen 0,05 und 0,95, zwischen 0,1 und 0,9 oder zwischen 0,25 und 0,75. So kann es sich beispielsweise bei dem semitransparenten Spiegel 240 um einen halbdurchlässigen Spiegel handeln, bei dem die Transparenz bei etwa 0,50 +/– 0,05 liegt.
Darüber hinaus ist der semitransparente Spiegel 240 derart angeordnet, dass die von der Strahlungsquelle 200 emittierte Strahlung im Wesentlichen senkrecht auf das Substrat 170 bzw. seinen Umfang fällt. Auch der optisch/elektrische Wandler 210 ist bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Prealigners 100 so angeordnet, dass dieser oberhalb des semitransparenten Spiegels im Wesentlichen senkrecht oberhalb des Substrats 170 bzw. seines Umfangs angeordnet ist, so dass sich im Hinblick auf den Beleuchtungsstrahlengang ausgehend von der Strahlungsquelle 200 zwischen dem semitransparenten Spiegel 240 und dem Substrat 170 einerseits und der von dem Substrat 170 reflektierten Strahlung bis zu dem optisch-elektrischen Wandler 210 andererseits ein koaxialer Strahlengang bildet.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass sowohl die Beleuchtungsrichtung als auch die „Beobachtungsrichtung" des optisch/elektrischen Wandlers 210 im Wesentlichen entlang der gleichen Linie bzw. entlang der gleichen Richtung erfolgt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 verläuft, also im Wesentlichen parallel zu den betreffenden Flächennormalen. Hierbei werden, wie zuvor erläutert wurde, unter im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtungen, Achsen und Linien solche verstanden, die mit der betreffenden Fläche, Oberfläche oder Hauptoberfläche einen Winkel von +/–15° oder +/–5° einschließen.
Die 4a, 4b und 5 zeigen Teilansichten eines Ausführungsbeispiels in Form eines Prealigners 100, der im Unterschied zu den in den 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen über optisch/elektrische Wandler 210 verfügt, welche als Zeilenkameras (line scan cameras) mit mehr als einem optisch/elektrischen Wandlerelement ausgeführt sind. Hierbei zeigt 4a eine Draufsicht auf den in 4a nicht gezeigten Träger 120 mit dem Wafer 170 und insgesamt drei optisch/elektrischen Wandlern 210-1, der in 4a auch als Kamera R bezeichnet ist, einem optisch-elektrischen Wandler 210-2, der in 4a auch als Kamera X bezeichnet ist, und einem optionalen optisch/elektrischen Wandler 210-3, der in 4a mit L bezeichnet ist. Die beiden optisch/elektrischen Wandler 210-1 und 210-3 sind hierbei im Wesentlichen senkrecht zu einem Verlauf des Umfangs des Wafers 170 orientiert, verlaufen also bezogen auf einen Mittelpunkt des Wafers 170 in radialer Richtung. Im Unterschied hierzu ist der optisch-elektrische Wandler 210-2 im Wesentlichen parallel zu einem Verlauf des Umfangs des Wafers 170 orientiert, verläuft also im Wesentlichen tangential zu dem Umfang des Wafers 170.
Die 4b zeigt eine schematische Querschnittszeichnung des Wafers 170 sowie der drei optisch-elektrischen Wandler 210-1, 210-2, 210-3, wobei aufgrund des Querschnitts entlang der in 4a eingezeichneten Linie A-A' die beiden optisch/elektrischen Wandler 210-1, 210-3 zusammenfallen. Die drei optisch/elektrischen Wandler 210-1, 210-2, 210-3 sind bei dem in den 4a, 4b und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen Zeilenkameras, die eine Mehrzahl von optisch/elektrischen Wandlerelementen aufweisen, die entlang einer eindimensionalen Anordnung (array) ausgerichtet sind.
Genauer gesagt handelt es sich bei den in 4a gezeigten eindimensionalen Anordnungen um Anordnungen der optisch/elektrischen Wandlerelemente entlang einer Geraden, die die zuvor beschriebene Ausrichtung bzgl. des Umfangs des Wafers 170 aufweist. Bei den optisch/elektrischen Wandlerelementen der optisch/elektrischen Wandler 210 kann es sich je nach eingesetzter Technologie beispielsweise um Photodioden, die für die von der Strahlungsquelle 200 (nicht gezeigt in 4a und 4b) emittierte Strahlung empfindlich sind, um CCD-Elemente (CCD = charge coupled device = ladungsgekoppelte Vorrichtung), CMOS-Elemente (CMOS = complementary metalloxide semiconductor = Komplementär-Metalloxid-Halbleiter) oder andere photoempfindliche oder strahlungsempfindliche Sensorelemente handeln.
Eine solche Zeilenkamera als optisch/elektrischer Wandler 210 kann beispielsweise im Falle eines Prealigners 100 für 8''-Wafer mit typischen Nutabmessungen im Bereich von etwa 1,5 mm eine Länge zwischen 4 mm und 20 mm, beispielsweise 8 mm aufweisen.
5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch den in 4a und 4b bereits schematisch vereinfacht gezeigten Prealigner gemäß einem Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt zeigt 5 hierbei einen Querschnitt, wie er bereits in 4b auf einem größeren Maßstab gezeigt wurde, im Bereich eines der optisch/elektrischen Wandler 210-1, 210-2, 210-3. Anzumerken ist in diesem Zusammenhang, dass bei dem in 4a, 4b und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Implementierung eines dritten optisch/elektrischen Wandlers 210, genauer gesagt, des optisch-elektrischen Wandlers 210-3 optional ist. So kann ggf. eine Implementierung des betreffenden Wandlers bzw. der zugehörigen Strahlungsquelle 200 entfallen, soweit dies nicht durch implementierungsspezifische Vorgaben sinnvoll oder notwendig erscheint.
Der in 5 gezeigte Querschnitt ähnelt den in den 1 und 3 gezeigten Querschnitten, wobei wiederum funktionsgleiche oder funktionsähnliche Elemente und Einheiten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. So ist in 5 wiederum ein Träger 120 gezeigt, auf dem ein Substrat 170 in Form eines Wafers mit einer Nut 220 aufgeklebt ist, der über einen semitransparenten Spiegel 240 und eine Quelle für elektromagnetische Strahlung 200 im Wesentlichen senkrecht im Bereich des Umfangs des Wafers 170 beleuchtet wird. Oberhalb des semitransparenten Spiegels 240 ist wiederum im Wesentlichen senkrecht oberhalb des Umfangs des Wafers 170 eine Zeilenkamera bzw. ein optisch/elektrischer Wandler 210 angeordnet, der die durch den semitransparenten Spiegel hindurch tretende Strahlung, die zuvor an der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 bzw. an der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120 reflektiert wurde, detektiert. Der Wafer 170 kann hierbei auf den Träger 120 (z. B. Glasträger) mit Hilfe eines Klebers 250 aufgeklebt sein, der auch als LTHC (light to heat connector = Licht-zu-Wärme-Verbinder) bezeichnet wird.
Um nun beispielsweise mit dem in den 4a, 4b und 5 gezeigten Prealigner eine Vorausrichtung des Substrats 170, das auch als Zwischenprodukt oder Produkt bezeichnet wird, durchzuführen, kann unter Verwendung der drei optisch/elektrischen Wandler 210-1, 210-2, 210-3, die oberhalb des Substrats 170 angeordnet sind, zunächst der Mittelpunkt des Wafers 170 zu der Rotationsachse 130 (nicht gezeigt in 5) des Rotors 110 bewegt werden, indem beispielsweise der Träger 120 bezüglich des Rotors 110 (ebenfalls nicht gezeigt in 5) in einer Ebene verschoben wird, die im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse 130 steht. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz des optionalen optisch-elektrischen Wandlers 210-3 (Kamera L) geschehen, der den Wafer 170 lokalisiert.
Stimmt der Mittelpunkt des Wafers 170 nicht mit der Rotationsachse 130 des Rotors 110 im Rahmen einer beispielsweise konstruktionsbedingten Genauigkeit überein, detektiert der betreffende optisch-elektrische Wandler 210 eine Bewegung des Wafers 170 entlang der Ausrichtung des betreffenden optisch/elektrischen Wandlers, während der Wafer 170 rotiert. Stimmt der Mittelpunkt des Wafers 170 mit der Rotationsachse 130 des Rotors 110 im Rahmen der vorgegebenen Genauigkeit überein, detektiert der optisch-elektrische Wandler 210-3 (Kamera L) kein sich entlang seiner Ausrichtung periodisch änderndes Signal mehr bzw. detektiert lediglich ein entsprechendes Signal, dessen Amplitude unterhalb einer Schwelle liegt.
Die Justage das Zentrum des Wafers 170 in Bezug auf die Rotationsachse 130 betreffend kann beispielsweise mit Hilfe einer Anordnung einer Strahlungsquelle 200 zusammen mit einem optisch-elektrischen Wandler 210 durchgeführt werden, wie dies beispielsweise in 5, aber auch in den 1 und 3 dargestellt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel kann aber auch basierend auf einer unterhalb des Wafers 170 angeordneten Lichtquelle unter Verwendung eines Durchlichtprinzips eine solche Justage erfolgen, sofern der Träger 120 und der Wafer 170 eine entsprechende Kombination von transparenten bzw. nicht-transparenten Materialien aufweisen. Handelt es sich bei dem Träger 120 um einen Glasträger und ist beispielsweise der Wafer 170 ein Silizium-Wafer, so besteht die Möglichkeit neben der im Rahmen von den 1, 3 und 5 beschriebenen Koaxial- bzw. Auflichtbelichtung auch unter Verwendung des Durchlichtprinzips diese Justage des Mittelpunkts des Wafers 170 bezüglich der Rotationsachse 130 durchzuführen.
Anschließend an diese Vorjustage des Mittelpunkts des Wafers 170 kann beispielsweise während der Wafer 170 auf dem Rotor 110 des Prealigners 100 rotiert die Nut 220 unter Verwendung des optisch/elektrischen Wandlers 210-1 (Kamera oder Zeilenkamera R) detektiert werden. Wird hierbei die Nut 220 gefunden, kann diese unter den optisch-elektrischen Wandler 210-2 (Kamera X) durch eine entsprechende Ansteuerung des Rotors 110 positioniert werden und ein Signal des optisch/elektrischen Wandlers 210-2 kann aufgenommen werden.
Gegebenenfalls kann nun der Wafer 170, sofern dies auf Basis des Sensorsignals des optisch/elektrischen Wandlers 210-2 von der Steuerung 150 (nicht gezeigt in den 4a, 4b, 5) als notwendig erachtet wird, der Wafer 170 hinsichtlich der Rotation um seinen Mittelpunkt 170 bzw. bezüglich der Rotationsachse 130 des Rotors 110 im Rahmen einer Feinausrichtung im Nachgang zu der Grobausrichtung unter Verwendung des optisch/elektrischen Wandlers 210-2 nachjustiert werden.
Entspricht das mit dem optisch/elektrischen Wandler 210-2 (Kamera X) aufgenommene Sensorsignal einer Bedingung, die fest verdrahtet, programmierbar, einstellbar ist oder auf eine andere Art und Weise im Rahmen einer Prozesssteuerungssoftware durch einen Benutzer oder beispielsweise aus einer Datenbank entnommen werden kann, kann die Steuerung 150 ein Transportsignal erzeugen, auf das ein Transporter eines lithographischen Steppers einen Transfer des Trägers 120 zusammen mit dem Wafer oder Substrat 170 auf eine Probenbühne (sample stage) für die eigentliche Belichtung durch den Stepper durchführen kann.
Je nach konkreter Implementierung werden die vorgenannten Bedingungen aufgrund einer möglichen Signalverarbeitung mittels eines digitalen Signalprozessors (DSP) auch als Algorithmen bezeichnet. Im Zusammenhang mit 10 wird ein Blockschaltbild eines photolithographischen Steppers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
Mit anderen Worten zeigt 5 schematisch eine Prinzipdarstellung einer koaxialen Beleuchtung, bei der die Quelle für elektromagnetische Strahlung 200, die auch als Lichtquelle bezeichnet wird und beispielsweise als Leuchtdiode (LED) ausgeführt sein kann, und der optisch/elektrische Wandler 210, der auch als Zeilenkamera oder Kamera bezeichnet wird, sich gemeinsam oberhalb des Wafers 170, der auch als Zwischenprodukt oder Produkt bezeichnet wird, befinden. Die elektromagnetische Strahlung, die im weiteren Verlauf zur Vereinfachung einfach auch als Licht bezeichnet wird, wird über einen semitransparenten Spiegel 240, beispielsweise einen halbdurchlässigen Spiegel, auf die Oberseite oder Hauptoberfläche 190 des Wafers 170 geleitet. Das reflektierte Licht wird von den optisch-elektrischen Wandlern 210-3 (Kamera L), 210-1 (Kamera R) und 210-2 (Kamera X) aufeinanderfolgend erfasst. Hierbei können die Strahlungsquelle 200 als auch die optisch/elektrischen Wandler 210 ggf. weitere optische Komponenten, wie Spiegel, Linsen, Blenden oder ähnliche den Strahlengang beeinflussende Komponenten aufweisen.
Entsprechen die Sensorsignale beispielsweise im Rahmen einer groben Vorjustage (Grobausrichtung) mit Hilfe des optisch/elektrischen Wandlers 210-1 den zuvor erwähnten Bedingungen und Algorithmen, kann anschließend ggf. eine Feinjustage oder Feinausrichtung mit Hilfe des optisch/elektrischen Wandlers 210-2 (Kamera X) durchgeführt werden. Der Wafer 170 kann dann über einen Transporter auf die Probenbühne in dem eigentlichen Belichtungsbereich des (photolithographischen) Steppers bewegt werden. Je nach konkreter Implementierung kann es in diesem Zusammenhang ratsam sein, eine Signalverarbeitungsschaltung zu implementieren, die ausgebildet ist, um das oder die Sensorsignale eines oder mehrerer optisch/elektrischer Wandler 210 zu verstärken, zu invertieren, zu filtern, zu differenzieren, zu integrieren, einen Versatz von denselben abzuziehen oder die Signalform oder den Signalverlauf derselben auszuformen. Ein Ausformen eines Signalverlaufs kann beispielsweise ein Festsetzen der Signalwerte auf einen ersten vorbestimmten Wert (z. B. einen maximalen Signalwert) umfassen, wenn der betreffende Signalwert eine vorbestimmte untere Grenze übersteigt. Entsprechend kann das Ausformen eines Signalverlaufs auch ein Festsetzen eines Signalwerts auf einen zweiten vorbestimmten Signalwert (z. B. einen kleinsten Signalwert) umfassen, wenn der betreffende Signalwert eine vorbestimmte obere Grenze unterschreitet. Selbstverständlich können auch Kombinationen verschiedener Signalverarbeitungen zum Einsatz kommen, also beispielsweise eine Invertierung eines Sensorsignals, gefolgt von einer Filterung bzw. einem Entrauschen und einer anschließenden Signalausformung. Es sind auch andere Kombinationen möglich.
Je nach konkreter Implementierung eines Prealigners 100 kann es beispielsweise ratsam sein, ggf. einzelne Sensorsignale grundsätzlich zu invertieren, wenn beispielsweise die in den 1, 3 und 5 gezeigten und in diesem Zusammenhang beschriebenen Anordnungen der Lichtquellen 200 und der optisch/elektrischen Wandler 210 einerseits und eine entsprechende Konfiguration gemäß dem Durchlicht-Prinzip gemeinsam eingesetzt werden, da in diesem Fall ggf. eine Invertierung der einzelnen Signalverläufe der Sensorsignale aufgrund der unterschiedlichen Belichtungsprinzipien auftreten kann. Um daher eine einheitliche Signalverarbeitung zu ermöglichen, kann es in diesen Fällen durchaus ratsam sein, einzelne Signale, beispielsweise diese der nach dem Koaxial-Belichtungsprinzip arbeitenden optisch/elektrischen Wandler 210 zu in vertieren, um mit Sensorsignalen kompatibel zu sein, die mit Hilfe einer Durchlichtbelichtungsanordnung erhalten wurden.
Mit anderen Worten kann in dem Fall, dass die optisch/elektrischen Wandler 210-1 (Kamera R) und 210-2 (Kamera X) eine Anordnung gemäß dem Prinzip der Koaxial-Belichtung aus 5 aufweisen, eine Invertierung der betreffenden Sensorsignale dieser beiden optisch/elektrischen Wandler 210 ratsam sein, um einerseits den guten Kontrast, den die Koaxialbeleuchtung ermöglicht, auszunutzen und gleichzeitig einen zu ggf. vorhandenen Durchlicht-Sensoren kompatiblen Signalverlauf zu erhalten. Dies kann, wie die vorangegangene Erörterung bereits gezeigt hat, beispielsweise im Falle eines Glasträgers 120 und eines Silizium-Wafers als Substrat 170 der Fall sein.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, durch den Einsatz einer Signalverarbeitungsschaltung Sensorsignale, die durch eine Spezifikationsverletzung oder andere Fehlerquellen verfälscht sind, derart aufzubereiten, dass sie den geforderten Algorithmen entsprechen. Treten so Störungen der von den optisch/elektrischen Wandlern 210 detektierten Signale auf, die durch starke Spezifikationsverletzungen im Nut-Bereich hervorgerufen werden, können diese Störungen beispielsweise mittels eines digitalen Signalprozessors (DSP) oder anderer signalbearbeitender Schaltungen, Einrichtungen und Komponenten so aufbereitet werden, dass sie den geforderten Algorithmen der Steuerung 150 entsprechen. Diese kann dann das Transportsignal zum Transport des Trägeres 120 zusammen mit dem Substrat 170 von dem Prealigner 100 beispielsweise zu der Probenbühne des Steppers einleiten. Einfachere Signalaufbereitungen, wie eine Glättung und Invertierung der Signale können auch durch analoge Hardwarekomponenten, digitale Signalprozessoren oder andere signalbearbeitende Einrichtungen umgesetzt werden.
Ein Prealigner, wie er beispielsweise im Rahmen der 4a, 4b und 5 gezeigt ist, ermöglicht so beispielsweise die Vor justierung oder Justierung von beispielsweise auf Glas gebondeten Wafern 170 an dem Prealigner 100. Die Justierung umfasst hierbei die Ausrichtung einer Nut oder einer Abflachung bezüglich des Winkels und ggf. eine Zentrierung bezüglich einer X-Achse und einer Y-Achse, also eine Verschiebung in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse bezüglich der Drehung steht.
Wie nachfolgend weiter erläutert wird, ermöglichen es so Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung mit koaxialer Beleuchtung und ggf. eine optionale Signalmanipulation anwendbare, produktionstaugliche Kontrastverhältnisse zu schaffen, die eine Voraussetzung für die oben genannte Justierung bzw. Vorjustierung unter produktionstauglichen Randbedingungen schaffen. Mögliche Vorteile, die sich durch den Einsatz des Prinzips der koaxialen Beleuchtung und einer ggf. zusätzlichen integrierten Signalbearbeitung mittels digitalem Signalprozessor (DSP) oder anderen signalbearbeitenden Schaltungen und Einrichtungen ergeben, werden im Zusammenhang mit den 6 bis 9 erläutert. Hierbei werden beispielsweise die Kontrastverhältnisse, die sich durch die Verwendung der koaxialen Beleuchtung ergeben, im Vergleich zu denen erörtert, die sich im Falle einer Durchlichtbeleuchtung zeigen.
6 zeigt schematisch die Wiedergabe eines Rasterelektronenmikroskopbildes eines Substrats 170 mit seiner Rückseite 180 und seiner Hauptoberfläche 190, das mit Hilfe eines Klebers auf einen Glasträger als Träger 120 geklebt ist. Teile des Klebers 250 sind im Bereich einer Kante 260 des Substrats 170 wiedergegeben.
Der Träger 120 weist im Bereich der Hauptoberfläche 160 eine Fase 270 auf. Darüber hinaus weist der Träger 120 ebenfalls, bezogen auf eine der Hauptoberfläche 160 abgewandten Rückseite 280 eine weitere Fase 290 auf, die der Fase 270 gegenüberliegt. Da der Wafer auch als Produkt bezeichnet wird, zeigt 6 also einen Produktrand eines auf einen Glasträger gebondeten Produkts.
7 zeigt schematisch eine Durchlichtaufnahme eines Bereichs um eine Nut 220 eines Wafers 170 herum. Die Schraffierung in 7 zeigt hierbei die Kontrastverhältnisse in einer entsprechenden Aufnahme. Es handelt sich hierbei um eine Aufsicht auf die Hauptoberfläche 190 des Wafers 170, bei dem es sich um ein Silizium-Wafer handelt, der wiederum auf einen Glasträger 120 aufgeklebt ist. Aufgrund der Tatsache, dass es sich um eine Durchlichtaufnahme handelt, bei der die Strahlungsquelle 200 oder Lichtquelle (z. B. LED) den Träger 120 und das Substrat 170 von der Rückseite 280 des Trägers 120 her beleuchtet, während der optisch/elektrische Wandler 210 (Zeilenkamera) sowie der Rest des Systems auf der den beiden Hauptoberflächen 190, 160 zugewandten Seite angeordnet ist, erscheint die Hauptoberfläche 190 in 7 dunkel.
Aufgrund dieser Darstellung erscheint die Nut 220 selber hell, da in diesem Bereich das Licht der Strahlungsquelle 200 den Glasträger 120 durchdringen und den optisch/elektrischen Wandler 210 erreichen kann. Darüber hinaus ist in 7 ebenfalls die in 6 gezeigte Fase 270 zu erkennen, die sich ebenfalls als dunkler Streifen in dem Bild bemerkbar macht.
In dem Bereich der Nut 220 kommt es nun zu einer Störung der Kontrastverhältnisse, wie sie in 7 gezeigt sind, dadurch dass Reste des Klebstoffs 250 unterhalb des Bereichs des Wafers 170 in den Nutbereich 220 austreten. Da diese Klebstoffreste, die auch als LTHC-Reste (light to heat connector) bezeichnet werden, ebenfalls wie der Wafer 170 auch im Vergleich zu dem Glasträger 120 eine deutlich geringere Transparenz aufweisen, erscheinen diese ebenfalls in der Durchlichtaufnahme, wie sie schematisch in 7 gezeigt ist, dunkel.
Nun kann es gerade aufgrund solcher Klebstoffreste, die in den Bereich der Nut 220 austreten, geschehen, dass ein optisch/elektrischer Wandler 210, wie etwa der optisch-elektrische Wandler 210-1 (Kamera R), wie er in 4a gezeigt ist und zur groben Vorausrichtung des Substrats verwendet wird, die Nut 220 nicht als solche erkennen lässt. Dies kann zur Folge haben, dass entgegen der oben geschilderten Beschreibung keine Drehung des Wafers zu dem optisch/elektrischen Wandler 210-2 (Kamera X) erfolgt. In einem solchen Fall könnte der betreffende Wafer 170 nicht weiter prozessiert werden, was ggf. zu einem Anhalten der Produktionslinie oder Produktionsanlage führen könnte.
Jedoch selbst dann, wenn im Rahmen der groben Vorjustierung durch den optisch/elektrischen Wandler 210-1 (Kamera R) die Nut 220 erkannt wird, kann es zu zusätzlichen Störungen des Sensorsignals des optisch-elektrischen Wandlers 210-2 (Kamera X) kommen, da ggf. dieser aufgrund der in den Nutbereich ausgetretenen Klebstoffreste ebenfalls die Nut nicht zweifelsfrei als solche identifizieren und den Wafer entsprechend ausrichten kann. Auch in diesem Fall kann es dazu kommen, dass die Anlage anhält und kein Transport des Wafers auf die Probenbühne des Steppers erfolgt. Auch in diesem Fall ist daher ggf. eine Produktion nicht möglich.
Eine weitere mögliche Störungsquelle liegt in einem Randbereich 200 des Wafers 170, bei dem beispielsweise durch ausgeplatzte Stücke des Substratmaterials eine Unregelmäßigkeit bezüglich der Form der Nut 200 entstehen kann. Auch in einem solchen Fall kann es ggf. im Rahmen der groben Vorausrichtung oder im Rahmen der feinen Vorausrichtung zu Problemen mit einer automatischen Erkennung der Nut 220 oder einer anderen Markierung kommen, was wiederum zu einem Anhalten der Produktionsanlage oder einem Aussortieren des betreffenden Wafers 170 führen kann.
8 zeigt eine schematische Darstellung des Nutbereichs 220 im Falle einer Auflichtbeleuchtung bzw. im Falle einer koaxialen Beleuchtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auch 8 zeigt wiederum einen Silizium-Wafer als Substrat 170, der auf einen Glasträger 120 mit Hilfe eines Klebstoffs gebondet ist, wie dies in 6 schematisch dargestellt ist. Aufgrund der Beleuchtungsverhältnisse im Falle der Koaxialbeleuchtung, bei der die Strahlungsquelle 200 die Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 bescheint und bei der der optisch/elektrische Wandler 210 das von der Hauptoberfläche 190 reflektierte Licht bzw. die reflektierte Strahlung detektiert, ergeben sich die in 8 durch die Schraffur angedeuteten Kontrastverhältnisse und Kontraste im Bereich der Nut 220.
Aufgrund der Beleuchtung der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 mit der elektromagnetischen Strahlung, also beispielsweise mit sichtbarem Licht, erscheint diese im Falle der Verwendung des koaxialen Beleuchtungsprinzips gemäß einem Ausführungsbeispiel hell, wie dies in 8 gezeigt ist. Im Unterschied hierzu erscheint beispielsweise der Bereich des Trägers 120 als dunkel, da dieser bei dem in 8 zugrundeliegenden Beispiel ein Glasträger ist, so dass die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung diesen nach unten durchdringen kann. Aus diesem Grunde ist bei der in 8 gezeigten Darstellung der optisch/elektrische Wandler 210 im Bereich der Nut 220 nicht in der Lage, eine hohe Intensität der reflektierten Strahlung zu detektieren.
Dies gilt auch für Klebstoffreste 250 und für den Randbereich 300, wie dies in 8 gezeigt ist, da im Fall beider Störungen die Reflektivität deutlich unterhalb der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 liegt. So wird im Falle des Klebstoffs 250 ebenso wie im Falle des Randbereichs 300 das auf diese Bereiche auftreffende licht diffus von dem optisch/elektrischen Wandler 210 weg reflektiert oder teilweise in diesen absorbiert.
Dies führt dazu, dass zwischen dem Randbereich 300, den ausgetretenen Klebstoffresten 250 und dem eigentlichen Bereich der Nut 220 im Vergleich zu der an der Hauptoberfläche 190 des Substrats reflektierten Strahlung höchstens ein geringer Kontrast übrig bleibt, so dass eine sichere und damit produktionstauglichere automatische Detektierung der Position der Nut 220 möglich wird.
Der Vollständigkeit halber soll an dieser Stelle erwähnt werden, dass ggf. aufgrund einer geringfügigen Reflexion an der Hauptoberfläche 160 des Glasträgers 120 diese leicht heller als beispielsweise der Bandbereich 300 oder die Klebstoffreste 250 erscheinen kann. Diese Reflexion an der Hauptoberfläche 160 des Trägers 120, die beispielsweise im Bereich der Nut 220 auftreten kann, ist jedoch meist deutlich geringer als die Reflexion an der Hauptoberfläche 190 des Substrats 170, so dass diese eine untergeordnete Rolle spielt.
9 zeigt schematisch einen ggf. bereits geformten Signalverlauf 310 einer Intensität I als Funktion einer Ortskoordinate x, wie es beispielsweise durch den optisch/elektrischen Wandler 210-2 (Kamera X) registriert werden kann. Oberhalb des Signalverlaufs 310 ist schematisch ein Wafer als Substrat 170 mit einer Nut 220 gezeigt, der zu dem in 9 darunter gezeigten Signalverlauf 310 führt.
So reflektiert die Hauptoberfläche 190 des Substrats 170 in einem ersten Bereich 320 und in einem zweiten Bereich 330 das von der Strahlungsquelle auf die Hauptoberfläche 190 emittierte Licht, so dass der optisch/elektrische Wandler 210 in diesen beiden Bereichen eine hohe Intensität I registriert. In einem dritten Bereich 340, der zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 320, 330 liegt und die Nut 220 des Wafers umfasst, durchdringt hingegen das Licht den durch die Nut 220 darunter offenliegenden Träger 120, so dass die Reflexion und damit die von dem optisch/elektrischen Wandler 210 detektierte Intensität deutlich geringer ist.
10 zeigt schematisch ein Belichtungssystem in Form eines photolithographischen Steppers 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Stepper 400 umfasst einen Prealigner 100, wie es beispielsweise im Zusammenhang mit den 1 oder 3 oder im Zusammenhang mit den 4a, 4b und 5 beschrieben wurde. Der Stepper 100 umfasst so wiederum einen Rotor 110 mit einer Antriebseinheit 140, sowie eine Quelle für elektromagnetische Strahlung 200, einen optisch/elektrischen Wandler 210 und eine Steuerung 150, die einerseits mit der Antriebseinheit 140 bzw. dem Rotor 110 gekoppelt ist, um ein Rotationssignal diesen zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus ist die Steuerung 150 ebenfalls mit dem optisch/elektrischen Wandler 210 gekoppelt, um von diesem ein Sensorsignal zu empfangen.
10 zeigt hierbei schematisch, dass auf dem Rotor 110 des Prealigners 100 ein Träger 120-1 aufliegt bzw. mit diesem verbunden ist, auf dem wiederum ein Substrat 170-1 zur Vorausrichtung verbunden ist. Das Substrat 170-1 kann hierbei beispielsweise an den Träger 120-1 geklebt oder anders befestigt sein.
Darüber hinaus weist der Stepper 400 eine Probenbühne 410 (sample stage) auf, die ausgebildet ist, um einen Träger 120-2, auf dem ein Substrat 170-2 befestigbar ist, bezüglich einer weiteren Rotationsachse 420, die auch als zweite Achse bezeichnet wird, zu drehen. Darüber hinaus ist die Probenbühne 410 ausgebildet, um den Träger 120-2 zusammen mit dem Substrat 170-2 in einer Ebene zu bewegen, die im Wesentlichen senkrecht zu der weiteren Rotationsachse 420 steht. Die weitere Rotationsachse 420 und die Rotationsachse 130 des Prealigners 100 sind hierbei im Wesentlichen parallel. Die Probenbühne kann hierbei beispielsweise eine Halterung für den Träger 120 und/oder das Substrat 170 aufweisen, die auch als Einspannvorrichtung bzw. Chuck bezeichnet wird.
Der Stepper 400 weist darüber hinaus einen Projektor 430 auf, der ausgebildet ist, um ein Muster eines Retikels oder einer Maske 440 auf die Hauptoberfläche des Substrats 170-2, die den Projektor zugewandt ist, zu projizieren. Je nach konkreter Implementierung weist so der Projektor 430 eine weitere Strahlungsquelle 450 und ein optisches System 460 zur Beeinflussung des Verlaufs der Strahlung der weiteren Strahlungsquelle 450 auf. Das optische System 460 ist in 10 vereinfachend als eine einzelne Sammellinse dargestellt, kann aber selbstverständlich eine Vielzahl anderer Komponenten umfassen, etwa Zerstreuungslinsen, Sammellinsen, Blenden, Prismen, Spiegel, semitransparente Spiegel und andere optische Elemente.
Darüber hinaus weist der Stepper 400 einen Transporter 470 auf, der mit der Steuerung 150 gekoppelt ist, um ein Transportsignal zu empfangen, so dass dieser einen Träger 120 zusammen mit einem Substrat 170, das in dem Prealigner 100 vorausgerichtet wurde, auf die Probenbühne 410 zu transferieren. Der Transporter 470 ist hierbei in 10 schematisch als ein Transportband gezeigt, bei dem der Transport des Trägers 120 von dem Rotor 110 zu der Probenbühne 410 durch Anheben und mechanisches Verfahren realisiert wird. Selbstverständlich sind andere Realisierungen eines Transporters 470 ebenfalls möglich, bei dem beispielsweise das Substrat 170 zusammen mit dem Träger 120 nicht durch eine lineare Bewegung, sondern durch eine Drehbewegung von dem Rotor 110 zu der Probenbühne 410 transportiert wird. In beiden Fällen kann beispielsweise eine mechanische Entkopplung des Trägers 120 von dem Rotor 110 sowie eine mechanische Kopplung des Trägers 120 mit der Probenbühne 410 durch ein Anheben oder Absenken des betreffenden Trägers 120 erfolgen. Auch sind elektrostatische, magnetische oder pneumatische Kopplungen und Entkopplungen möglich.
Darüber hinaus kann die Probenbühne 410 beispielsweise mit einer in 10 nicht gezeigten weiteren Steuerung gekoppelt sein, um die nachfolgend kurz skizzierte Ausrichtung und Belichtung durchzuführen. Selbstverständlich kann bei einem Ausführungsbeispiel die weitere Steuerung auch Teil der Steuerung 150 des Prealigners sein. In diesem Fall kann beispielsweise die Steuerung 150 mit der Probenbühne 410 ebenfalls gekoppelt sein, um entsprechende Signale an die Probenbühne übermitteln zu können.
Nach einem Transport eines Trägers 120 mit dem darauf befestigten Substrat 170 zu dem Rotor 110 des Prealigners 100 wird zunächst durch den Prealigner 100 das Substrat zusammen mit dem Träger 120 in einem einstufigen oder mehrstufigen Ausführungsbeispiel eines Vorausrichtungsverfahren so ausgerichtet, dass eine Markierung des Substrats 170, also beispielsweise eine Nut oder eine Abflachung bezüglich des optisch/elektrischen Wandlers 210 ausgerichtet wird. Anschließend wird der Träger 120 zusammen mit dem vorausgerichteten Substrat 170 über den Transporter 470 von dem Rotor 110 zu der Probenbühne 410 transportiert. Daraufhin steht der Prealigner 100 für eine neue Vorausrichtung eines Trägers 120 mit einem weiteren Substrat 170 wieder zur Verfügung.
Wie bereits im Zusammenhang mit den 1 bis 5 beschrieben wurde, ist bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen in Form eines Prealigners 100 dieser in der Lage, das Substrat 170 unabhängig von einer ursprünglichen Orientierung auszurichten, indem beispielsweise der Rotor 110 ausgebildet ist, um wenigstens bezüglich einer bezeichneten Richtung um +/–180° drehbar zu sein. Im Unterschied hierzu ermöglicht zwar häufig ebenfalls die Probenbühne 410 eine Rotation und Bewegung des Trägers 120 zusammen mit dem zugehörigen Substrat 170, wobei jedoch typischerweise der Drehbereich der Probenbühne 410 auf einen Winkelbereich von weniger als +/–30° und in vielen Fällen auf einen Bereich von weniger als +/–5° be schränkt ist, so dass gerade eine Vorausrichtung, ausgehend von einer beliebigen Orientierung des Substrats 170 zusammen mit dem Träger 120 über die Probenbühne 410 nicht möglich ist. Dafür ermöglicht die Probenbühne 410 optional bei dem Transport durch den Transporter 470 aufgetretene Abweichungen der Orientierung zu kompensieren bzw. sogar eine feinere Orientierung durchzuführen, indem die Probenbühne 410 ihrerseits wiederum durch eine Bewegung in der Ebene senkrecht zu der weiteren Rotationsachse 420 bewegbar und um diese Rotationsachse 420 auch drehbar ist.
Zur Durchführung einer Belichtung wird ggf. nach einer ersten Ausrichtung des Trägers 120 mit dem Substrat 170 und einer ggf. für jedes Schreibfeld individuell durchgeführten weiteren Ausrichtung ein Schreibfeld über das optische System 460 auf die Hauptoberfläche des Substrats 170 projiziert, wobei die Strahlung der weiteren Strahlungsquelle 450 die Maske 440 passiert und so eine häufig verkleinerte Fassung der Struktur auf der Maske 440 auf die Hauptoberfläche des Substrats 170 projiziert. Nachdem ein erstes Schreibfeld auf diese Art und Weise belichtet wurde, kann die Probenbühne 410 entsprechend in der Ebene senkrecht zu der weiteren Rotationsachse 420 verfahren werden, um ein weiteres Schreibfeld anzufahren. Dort kann ggf. nach einer weiteren Feinausrichtung die Maske 440 ebenfalls wieder auf die Hauptoberfläche des Substrats 170 projiziert werden.
Während dieser Belichtung kann durch den Prealigner 100 ein oder mehrere Substrate 170 auf die oben beschriebene Art und Weise vorausgerichtet werden.
Als weitere Strahlungsquelle 450 kommen im Bereich von photolithographischen Steppern 400 häufig UV-Quellen (UV = Ultraviolette Strahlung) zum Einsatz. Beispiele bringen Quecksilber-Dampflampen (Hg-Dampflampen) und andere Lichtquellen, etwa Excimer-Laser (z. B. KrF) zum Einsatz. Je nach verwendeter weiterer Strahlungsquelle 450 kann es ggf. erforderlich sein, das optische System 460 hinsichtlich der verwendeten Materialien und Technologien anzupassen. Ebenso kann ggf. auch eine Anpassung der Maske 440 an die verwendete weitere Strahlungsquelle 450 ratsam sein.
Wie dies in 10 auch angedeutet ist, wird bei einem Projektionsbelichtungssystem, wie dem photolithographischen Stepper 400 beispielsweise, häufig eine verkleinerte Abbildung der Struktur der Maske auf das Substrat 170 projiziert. Typischerweise werden hierbei die Strukturen hinsichtlich einer Dimension um einen Faktor verkleinert, der im Bereich zwischen 1 und 10 liegt. Dies ist allerdings keine notwendige Vorraussetzung, da beispielsweise auch ein Projektionsbelichtungssystem oder Kontaktbelichtungssystem, die auch als Maskenausrichter (Mask Aligner) bezeichnet werden, ohne eine Verkleinerung, also mit einer Darstellung im Maßstab 1:1 verwendet werden können. Stepper, Projektionsbelichtungssysteme, Kontaktbelichtungssysteme und andere Belichtungseinrichtungen werden so zusammenfassend auch als Belichtungssysteme bezeichnet.
Neben den bereits im Rahmen der Beschreibung genannten verschiedenen Ausgestaltungen von Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung können darüber hinaus selbstverständlich auch zweidimensionale Anordnungen von optisch/elektrischen Wandlerelementen im Rahmen der optisch/elektrischen Wandler eingesetzt werden. Ein oder mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind somit insbesondere nicht auf einzelne optisch/elektrische Wandlerelemente oder auf eindimensionale Anordnungen von optisch/elektrischen Wandlerelementen beschränkt. So kann beispielsweise durch eine Implementierung eines zweidimensionalen optisch/elektrischen Wandlers 210 ggf. eine schnellere Vorausrichtung des Substrats 170 im Rahmen des Prealigners 100 erfolgen.
Darüber hinaus können selbstverständlich auch bereits bestehende photolithographische Stepper und andere Projektions- und Kontaktbelichtungssysteme mit Hilfe von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen hinsichtlich der sich bietenden technischen Möglichkeiten verbessert werden. So eignen sich eines oder mehrere Ausführungsbeispiele für eine Vielzahl von Substraten und Trägern. So kann beispielsweise ein Ausführungsbeispiel in Form eines Prealigners grundsätzlich überhaupt die Möglichkeit eröffnen, an einem photolithographischen Stepper einen gebondeten Wafer zu justieren. Insbesondere können Ausführungsbeispiele ggf. die Möglichkeit bieten, eine solche Vorausrichtung schnell, sicher und effizient durchzuführen, so dass produktionstaugliche Randbedingungen erzielbar sind.
Anwendbar sind entsprechende Ausführungsbeispiele beispielsweise im Bereich gebondeter Produkte, bei denen es ratsam sein kann, diese an einem Prealigner vorzujustieren oder vorauszurichten. So können Ausführungsbeispiele an einem i-line-Stepper der Firma Canon eingesetzt werden, um entsprechende gebondete Produkte und Wafer einer Vorausrichtung oder Justierung zugänglich zu machen. Ausführungsbeispiele können somit auch auf bestehende Geräte eines Ausrüstungsparks angewendet werden.
Darüber hinaus kann ein Prealigner gemäß einem Ausführungsbeispiel, wie oben im Rahmen der Erörterung der Möglichkeit der Signalprozessierung bereits angedeutet wurde, durch eine entsprechende Vorverarbeitung und Anpassung der Signale hinsichtlich Signalstärke etc. und einer ggf. durchgeführten Invertierung für bereits vorhandene Steuerelektroniken und Steuergeräte von entsprechenden photolithographischen Steppern oder anderen Belichtungsgeräten konfiguriert werden.
Anders ausgedrückt, kann beispielsweise durch eine entsprechende signalverarbeitende Schaltung ein Ausführungsbeispiel in Form eines Prealigners 100 an eine entsprechende Steuerschaltung eines photolithographischen Steppers (z. B. Canon board) angeschlossen werden.
Die genannten Schaltungen und Steuerungen, beispielsweise die Steuerung 150, können sowohl basierend auf diskreten elektrischen und elektronischen Bauelementen als auch in Form integrierter Schaltungen, computerbasiert mit Hilfe eines oder mehrerer Prozessoren oder als Kombination dieser implementiert werden. Je nach konkreter Implementierung und Anforderungsspezifikation können die betreffenden Verfahrensprozesse in Software beispielsweise durch Auslesen von Registern, Bestimmen eines Spannungspegels, Bestimmen eines Strompegels über entsprechende Sensoren oder durch Auslesen auf analoge oder digitale Art und Weise eines Sensors erfolgen. Je nach konkreter Implementierung kann dies ein Auslesen einer Speicheradresse, einer Variable oder eines anderen Bezeichners erfolgen. Die betreffenden Programme können beispielsweise als Firmware oder andere Programme in entsprechenden Speichern abgelegt sein.
Abhängig von den Gegebenheiten können somit Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Verfahren in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, beispielsweise einer Diskette, CD oder DVD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt wird. Allgemein bestehen somit eines oder mehrere Ausführungsbeispiele somit auch in einem Software-Programm-Produkt bzw. einem Computer-Programm-Produkt bzw. einem Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Software-Programm-Produkt auf einem Rechner oder einem Prozessor abläuft. Mit anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit als ein Computer-Programm bzw. Software-Programm bzw. Programm mit einem Programmcode zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens realisiert werden, wenn das Programm auf einem Prozessor ab läuft. Der Prozessor kann hierbei von einem Computer, einer Chipkarte (smart card), einem digitalen Signalprozessor (DSP), einer ASIC (application specific integrated circuit = anwendungsspezifische integrierte Schaltung) oder einer anderen integrierten Schaltung gebildet sein.
Während die vorangegangenen Beschreibungen insbesondere mit Bezugnahme auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert wurden, ist es einem Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen hinsichtlich der Form und weiterer Details durchgeführt werden können, ohne von dem zugrundeliegenden Konzept und dem Ziel dieser abzuweichen. Es ist daher selbstverständlich, dass eine Vielzahl von Änderungen bezüglich verschiedener Ausführungsbeispiele durchgeführt werden können, ohne von dem breiteren Konzept, welches in dieser Beschreibung offenbart ist, abzuweichen und von dem Verständnis der nachfolgenden Patentansprüche sich leiten zu lassen.
Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele hierin dargestellt und beschrieben wurden, ist es Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, dass eine Vielfalt anderer und/oder äquivalenter Implementierungen die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele ersetzen kann, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll jegliche Adaptionen oder Variationen der hierin erörterten spezifischen Ausführungsbeispiele abdecken. Deshalb ist beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich durch die Ansprüche und die Äquivalente derselben begrenzt sein soll.

Claims

System zum Herstellen einer integrierten Schaltung, die einen Vorausrichter (100) zum Ausrichten eines Substrats (170) umfasst, mit folgenden Merkmalen: einem Rotor (110), der konfiguriert ist, um einen Träger (120) ansprechend auf ein Rotationssignal um eine Rotationsachse (130) zu drehen; wobei der Träger (120) eine Hauptoberfläche (160) aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse (130) ist; wobei das Substrat (170) an dem Träger (120) anordenbar ist; und wobei das Substrat (170) eine Hauptoberfläche (190) und eine Markierung aufweist, derart, dass eine Orientierung des Substrats (170) mit Bezug auf die Rotationsachse (130) erfassbar ist; eine Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung, die konfiguriert ist, um die Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) mit elektromagnetischer Strahlung zu beleuchten; einem optisch/elektrischen Wandler (210), der auf die von der Hauptoberfläche (190) reflektierte elektromagnetische Strahlung anspricht, die Markierung des Substrats (170) erfasst und ein Erfassungssignal liefert; und einer Steuerung (150), die konfiguriert ist, um das Erfassungssignal zu empfangen, und das Rotationssignal liefert.
System gemäß Anspruch 1, bei dem der Vorausrichter (100) konfiguriert ist, um das Substrat (170) unabhängig von einer anfänglichen Orientierung des Substrats (170) auszurichten.
System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Träger (120) zumindest um +/–180° drehbar ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Träger (120) ein unterschiedliches Reflexionsvermögen als das Substrat (170) aufweist.
System gemäß Anspruch 4, bei dem das Substrat (170) an dem Träger (120) durch einen Klebstoff anordenbar ist und der Klebstoff ein unterschiedliches Reflexionsvermögen als das Substrat (170) aufweist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Träger (120) Glas aufweist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung derart konfiguriert ist, dass die elektromagnetische Strahlung, die durch die Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung emittiert wird, die Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) im Wesentlichen senkrecht beleuchtet.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung einen halbtransparenten Spiegel aufweist, der über der Hauptoberfläche angeordnet ist, derart, dass zumindest ein Bruchteil der elektromagnetischen Strahlung, die durch die Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung emittiert wird, die Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) im Wesentlichen senkrecht beleuchtet.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung konfiguriert ist, um sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung als die elektromagnetische Strahlung zu emittieren.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der optisch/elektrische Wandler (210) zumindest ein eindimensionales Array von optisch/elektrischen Wandlerelementen aufweist.
System gemäß Anspruch 10, bei dem das eindimensionale Array von optisch/elektrischen Wandlerelementen im Wesentlichen parallel zu oder senkrecht zu einem Umfang eines Substrats (170) in einer Ebene über der Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) orientiert ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner eine Signalverarbeitungsschaltung zum Verstärken, Subtrahieren eines Versatzes, Invertieren, Filtern, Differenzieren, Integrieren und/oder Formen des Erfassungssignals aufweist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die Steuerung (150) konfiguriert ist, um das Rotationssignal ansprechend auf das Erfassungssignal zu erzeugen, derart, dass die Markierung mit Bezug auf den optisch/elektrischen Wandler (210) ausgerichtet ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Vorausrichter (100) zum Bewegen des Trägers (120) in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse (130) in der Lage ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der optisch/elektrische Wandler (210) zumindest ein eindimensionales Array von optisch/elektrischen Wandlerelementen aufweist und bei dem der Vorausrichter (100) ferner einen weiteren optisch/elektrischen Wandler aufweist, der zumindest ein weiteres eindimensionales Array von optisch/elektrischen Wandlerelementen aufweist, wobei das eindimensionale Array von optisch/elektrischen Wandlerelementen im Wesentlichen senkrecht zu einem Umfang des Substrats (170) in einer Ebene über der Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) angeordnet ist, und wobei der weitere optisch/elektrische Wandler im Wesentlichen parallel zu dem Umfang des Substrats (170) in einer Ebene über der Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) oder einer weiteren Ebene über der Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) angeordnet ist.
System gemäß Anspruch 15, bei dem die Steuerung (150) zu einer groben ersten Ausrichtung des Substrats (170) basierend auf dem Erfassungssignal, das durch den optisch/elektrischen Wandler (210) geliefert wird, in der Lage ist und bei dem die Steuerung (150) zu einer feinen zweiten Justierung des Substrats (170) basierend auf einem weiteren Erfassungssignal, das durch den weiteren optisch/elektrischen Wandler geliefert wird, in der Lage ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem der Vorausrichter (100) konfiguriert ist, derart, dass das Substrat (170) ein Wafer ist und die Markierung eine Nut und/oder eine Abflachung ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem der Vorausrichter (100) ein Vorausrichter für einen photolithographischen Stepper ist.
System, das folgende Merkmale aufweist: einen Vorausrichter (100), der folgende Merkmale aufweist: einen Rotor (110), der der konfiguriert ist, um einen Träger (120) ansprechend auf ein Rotationssignal um eine Rotationsachse (130) zu drehen; wobei der Träger (120) eine Hauptoberfläche (160) im Wesentlichen senkrecht zu der Drehung aufweist; wobei das Substrat (170) an dem Träger (120) anordenbar ist; und wobei das Substrat (170) eine Hauptoberfläche (190) und eine Markierung aufweist, derart, dass eine Orientierung des Substrats (170) mit Bezug auf die Rotationsachse (130) erfassbar ist; eine Quelle (200) für elektromagnetische Strahlung, die konfiguriert ist, um die Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) mit elektromagnetischer Strahlung zu beleuchten; einen optisch/elektrischen Wandler (210), der auf die von der Hauptoberfläche (190) reflektierte elektromagnetische Strahlung anspricht, die Markierung des Substrats (170) erfasst und ein Erfassungssignal liefert; und eine Steuerung (150), die konfiguriert ist, um das Erfassungssignal zu empfangen, und das Rotationssignal liefert; eine Probenbühne, die zum Drehen um eine weitere Rotationsachse und Bewegen in einer weiteren Ebene im Wesentlichen senkrecht zu der weiteren Rotationsachse (130) in der Lage ist, wobei die weitere Rotationsachse im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse (130) ist; einen Transporter, der zum Transportieren des Trägers (120) von dem Rotor (110) auf die Probenbühne in der Lage ist; und einen Projektor, der konfiguriert ist, um ein Muster einer Maske auf die Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) zu projizieren, wenn der Träger (120) und das Substrat (170) sich auf der Probenbühne befinden.
System gemäß Anspruch 19, bei dem der Vorausrichter (100) konfiguriert ist, um das Substrat (170) unabhängig von einer anfänglichen Orientierung des Substrats (170) auszurichten.
System gemäß Anspruch 19 oder 20, bei dem die Probenbühne konfiguriert ist, derart, dass das Drehen des Trägers (120) auf +/–30° begrenzt ist.
System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, bei dem die Steuerung (150) nach einer erfolgreichen Ausrichtung des Substrats (170) durch den Vorausrichter (100) zum Liefern eines Transportsignals an den Transporter in der Lage ist, das angibt, den Träger (120) mit dem Substrat (170) auf die Probenbühne zu transportieren.
Vorausrichtungsvorrichtung zum Vorausrichten eines Substrats, die folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung zum Drehen einer Trageeinrichtung um eine Rotationsachse ansprechend auf ein Rotationssignal; wobei die Trageeinrichtung eine Hauptoberfläche im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse aufweist; wobei das Substrat an der Trageeinrichtung anordenbar ist; und wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine Markierung aufweist, derart, dass eine Orientierung des Substrats mit Bezug auf die Rotationsachse erfassbar ist; eine Einrichtung zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung und zum Beleuchten der Hauptoberfläche des Substrats mit elektromagnetischer Strahlung; eine Einrichtung zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung, die von der Hauptoberfläche reflektiert wird, zum Erfassen der Markierung des Substrats und zum Liefern eines Erfassungssignals; und eine Einrichtung zum Empfangen des Erfassungssignals und zum Liefern des Rotationssignals.
Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung einschließlich eines Vorausrichtens eines Substrats (170) an einem Träger (120), mit folgenden Schritten: Definieren des Trägers (120), um eine Hauptoberfläche (160) im Wesentlichen senkrecht zu einer ersten Achse (130) aufzuweisen, wobei das Substrat (170) an dem Träger (120) anordenbar ist und wobei das Substrat (170) eine Hauptoberfläche (190) und eine Markierung aufweist, derart, dass eine Orientierung des Substrats (170) mit Bezug auf die erste Achse (130) erfassbar ist; Drehen des Trägers (120) um die erste Achse (130) ansprechend auf ein Rotationssignal; Beleuchten der Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) mit elektromagnetischer Strahlung; Erfassen der elektromagnetischen Strahlung, die von der Hauptoberfläche (190) reflektiert wird; Erfassen der Markierung des Substrats (170) und Liefern eines Erfassungssignals; und Erzeugen des Rotationssignals basierend auf dem Erfassungssignal.
Computerlesbares Medium, das computerausführbare Anweisungen zum Durchführen eines Verfahrens zum Vorausrichten eines Substrats (170) an einem Träger (120) aufweist, wobei der Träger (120) eine Hauptoberfläche (160) im Wesentlichen senkrecht zu einer ersten Achse (130) aufweist, wobei das Substrat (170) an dem Träger (120) anordenbar ist und wobei das Substrat (170) eine Hauptoberfläche (190) und eine Markierung aufweist, derart, dass eine Orientierung des Substrats (170) mit Bezug auf die erste Achse (130) erfassbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Drehen des Trägers (120) um die erste Achse (130) ansprechend auf ein Rotationssignal; Beleuchten der Hauptoberfläche (190) des Substrats (170) mit elektromagnetischer Strahlung; Erfassen der elektromagnetischen Strahlung, die von der Hauptoberfläche (190) reflektiert wird; Erfassen der Markierung des Substrats (170) und Liefern eines Erfassungssignals; und Erzeugen des Rotationssignals basierend auf dem Erfassungssignal.