DE102014116342B4 - Substrate holding device and method for processing a substrate - Google Patents
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Abstract
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Substrathaltevorrichtung (100) aufweisen: eine Trägerplatte (102) mit einer Aussparung (112) zum Aufnehmen mindestens eines Halterahmens (132a, 132b) zum Halten eines Substrats (220) mittels des mindestens einen Halterahmens (132a, 132b) in der Aussparung (112), wobei sich die Aussparung (112) von einer Oberseite (102a) der Trägerplatte (102) zu einer Unterseite (102b) der Trägerplatte (102) durch die Trägerplatte (102) hindurch erstreckt; wobei die Trägerplatte (102) mindestens einen Zentrierbereich (104) derart aufweist, dass sich eine Öffnungsweite (112a, 112b) der Aussparung (112) von der Oberseite (102a) in Richtung zu der Unterseite (102b) in dem mindestens einen Zentrierbereich (104) kontinuierlich reduziert, und den mindestens einen Halterahmen (132a, 132b), der mindestens einen Zentrierabschnitt (134a, 134b) derart aufweist, dass beim Einlegen des mindestens einen Halterahmens (132a, 132b) in die Aussparung (112) der mindestens eine Zentrierabschnitt (134a, 134b) einen Formschluss mit dem mindestens einen Zentrierbereich (104) bildet, wodurch der mindestens eine Halterahmen (132a, 132b) in der Aussparung zentriert gehalten wird.According to various embodiments, a substrate holding device (100) may comprise: a carrier plate (102) having a recess (112) for receiving at least one holding frame (132a, 132b) for holding a substrate (220) by means of the at least one holding frame (132a, 132b) the recess (112), the recess (112) extending from an upper side (102a) of the support plate (102) to a lower side (102b) of the support plate (102) through the support plate (102); wherein the carrier plate (102) has at least one centering region (104) such that an opening width (112a, 112b) of the recess (112) from the upper side (102a) towards the lower side (102b) in the at least one centering region (104 ), and the at least one holding frame (132a, 132b), which has at least one centering section (134a, 134b) such that when inserting the at least one holding frame (132a, 132b) into the recess (112) the at least one centering section (112) 134a, 134b) forms a positive connection with the at least one centering region (104), whereby the at least one holding frame (132a, 132b) is kept centered in the recess.
Description
Die Erfindung betrifft eine Substrathaltevorrichtung und ein Verfahren zum Prozessieren eines Substrats.The invention relates to a substrate holding device and a method for processing a substrate.
Im Allgeneinen kann ein Substrat oder können mehrere Substrate, z. B. Wafer oder andere plattenförmige Substrate, beispielsweise während eines Beschichtungsprozesses (oder anderer Prozesse zum Behandeln von Substraten) mittels eines Substratträgers gehalten werden. Dabei kann der Substratträger beispielsweise dazu genutzt werden, das Substrat oder die Substrate an einer vordefinierten Position in einer Beschichtungskammer zu halten oder durch eine Beschichtungskammer hindurch zu transportieren und/oder in der Beschichtungskammer zu bewegen. Dabei werden herkömmlicherweise beispielsweise Substratträger verwendet, in welche Substrate nur lose eingelegt werden, wobei die Substrate in diesem Fall leicht aus dem Substratträger herausfallen können, z. B. beim Belüften einer Vakuumkammer aufgrund der eingelassenen Luft. Daher können herkömmliche Substratträger ein Deckelement aufweisen, welches auf dem Substrat aufliegt und dieses beschwert bzw. das Substrat an den Substratträger presst. Alterativ werden Wafer beispielsweise zwischen zwei flexiblen Strukturen (z. B. zwischen zwei Gummiringen, eingeklemmt und somit in einer Halterung fixiert.In general, a substrate or multiple substrates, for. As wafers or other plate-shaped substrates, for example, during a coating process (or other processes for treating substrates) are held by means of a substrate support. In this case, the substrate carrier can be used, for example, to hold the substrate or the substrates at a predefined position in a coating chamber or to transport it through a coating chamber and / or to move it in the coating chamber. In this case, for example, substrate carriers are conventionally used, in which substrates are inserted only loosely, wherein the substrates in this case can easily fall out of the substrate carrier, for. B. when venting a vacuum chamber due to the sunken air. Therefore, conventional substrate carriers can have a cover element which rests on the substrate and weights it or presses the substrate against the substrate carrier. Alternatively, for example, wafers are clamped between two flexible structures (eg between two rubber rings, and thus fixed in a holder.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Substrathaltevorrichtungen und ein verbessertes Verfahren zum Prozessieren eines Substrats bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide improved substrate holding devices and an improved method of processing a substrate.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Substrathaltevorrichtung (auch als Substrathalter, Substrat-Carrier oder Wafer-Carrier bezeichnet) bereitgestellt, mittels der ein Substrat oder mehrere Substrate gehalten werden können, wobei die Substrathaltevorrichtung eine Trägerplatte mit einer oder mehreren Aussparungen aufweist, in denen jeweils ein Substrat mittels zweier in die jeweilige Aussparung eingelegter Rahmen (auch als Halterahmen oder Haltemaske bzw. Unterrahmen und Oberrahmen oder Untermaske und Obermaske bezeichnet) gehalten werden kann, wobei das Substrat zwischen den beiden Rahmen angeordnet ist. Beispielsweise kann das jeweilige Substrat auf einem unteren Rahmen (Unterrahmen) aufliegen und keinen direkten körperlichen Kontakt zu einem darüberliegenden oberen Rahmen (Oberrahmen) aufweisen. Dabei ist die Substrathaltevorrichtung derart eingerichtet, dass sich die beiden Rahmen (oder zumindest ein Rahmen) in der Trägerplatte beim Einlegen in die jeweilige Aussparung der Trägerplatte zentrieren und eine vordefinierte Position und/oder Ausrichtung einnehmen. Dazu kann in der jeweiligen Aussparung mindestens ein Zentrierbereich mit einer schräg (z. B. in einem Winkel von ungefähr 10° bis ungefähr 60°) zur Oberfläche oder Oberseite der Trägerplatte verlaufenden Fläche aufweisen. Passend dazu können die beiden Rahmen (oder zumindest ein Rahmen) eine schräg verlaufende Fläche aufweisen, so dass die Rahmen aufgrund der schräg verlaufenden Flächen in der Trägerplatte positioniert werden.According to various embodiments, a substrate holding device (also referred to as substrate holder, substrate carrier or wafer carrier) is provided, by means of which one or more substrates can be held, wherein the substrate holding device has a carrier plate with one or more recesses, in each case a substrate can be held by means of two in the respective recess inserted frame (also referred to as a holding frame or sub-frame and upper frame or sub-frame or sub-mask and upper mask), wherein the substrate is disposed between the two frames. For example, the respective substrate can rest on a lower frame (subframe) and have no direct physical contact with an overlying upper frame (upper frame). In this case, the substrate holding device is set up such that the two frames (or at least one frame) center in the carrier plate when inserted into the respective recess of the carrier plate and occupy a predefined position and / or orientation. For this purpose, at least one centering region may have in the respective recess an obliquely (eg at an angle of approximately 10 ° to approximately 60 °) to the surface or upper side of the carrier plate. Suitably, the two frames (or at least one frame) may have a sloping surface so that the frames are positioned in the support plate due to the sloping surfaces.
Anschaulich kann die Trägerplatte einen sich verjüngenden Bereich (z. B. an den Ecken in Form einer halben hexagonalen Erhebung) aufweisen in welchen ein dazu passender Abschnitt mindestens eines Rahmens formschlüssig eingreifen kann, so dass dadurch die Lage des Rahmens in der Trägerplatte definiert ist. Anschaulich kann der Rahmen in eine vordefinierte Lage in die Trägerplatte hinein rutschen, d. h. der Rahmen oder die Rahmen zentrieren sich in der Aussparung der Trägerplatte aufgrund der Schwerkraft (und der schrägen Flächen) selbst. Der hierin beschrieben Substratträger kann sich beispielsweise für das horizontale Handhaben von Substraten eignen (z. B. kann die Trägerplatte mit den Substraten nicht senkrecht gestellt werden oder über Kopf gedreht werden, wenn die Substrate in deren Lage verbleiben sollen), da der Rahmen oder die Rahmen aufgrund der Schwerkraft in der Aussparung verbleiben.Illustratively, the carrier plate can have a tapering region (eg at the corners in the form of a half hexagonal elevation) in which a matching section of at least one frame can engage in a form-fitting manner, thereby defining the position of the frame in the carrier plate. Clearly, the frame can slip into a predefined position in the carrier plate, d. H. the frame or frames center themselves in the recess of the support plate due to gravity (and the sloping surfaces) itself. The substrate support described herein may be suitable for, for example, horizontal handling of substrates (eg, the support plate may not be perpendicular to the substrates) be placed or turned over head, if the substrates are to remain in their position), since the frame or the frame remain in the recess due to gravity.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist eine Substrathaltevorrichtung Folgendes auf: eine Trägerplatte mit einer Aussparung zum Aufnehmen mindestens eines Halterahmens zum Halten eines Substrats mittels des mindestens einen Halterahmens in der Aussparung, wobei sich die Aussparung von einer Oberseite der Trägerplatte zu einer Unterseite der Trägerplatte durch die Trägerplatte hindurch erstreckt; wobei die Trägerplatte mindestens einen Zentrierbereich (oder beispielsweise mehrere Zentrierbereiche) derart aufweist, dass sich eine Öffnungsweite der Aussparung von der Oberseite in Richtung zu der Unterseite in dem mindestens einen Zentrierbereich (oder in den mehreren Zentrierbereichen) kontinuierlich (z. B. streng monoton, z. B. linear) reduziert, und den mindestens einen Halterahmen, der mindestens einen Zentrierabschnitt (oder mehrere Zentrierabschnitte) derart aufweist, dass beim Einlegen des mindestens einen Halterahmens in die Aussparung der mindestens eine Zentrierabschnitt (oder die mehreren Zentrierabschnitte) einen Formschluss mit dem mindestens einen Zentrierbereich (oder den mehreren Zentrierbereichen) bildet, wodurch der mindestens eine Halterahmen in der Aussparung zentriert gehalten wird.According to various embodiments, a substrate holding device comprises: a carrier plate having a recess for receiving at least one holding frame for holding a substrate by means of the at least one holding frame in the recess, the recess passing from an upper side of the carrier plate to a lower side of the carrier plate through the carrier plate extends; the carrier plate at least one centering region (or for example a plurality of centering regions) such that an opening width of the recess from the upper side toward the lower side in the at least one centering region (or in the several centering regions) is continuous (eg strictly monotonic, e.g. linear), and the at least one holding frame having at least one centering (or more centering) such that when inserting the at least one holding frame in the recess, the at least one centering (or more centering) a positive connection with the at least one centering (or the plurality of centering areas), whereby the at least one holding frame is kept centered in the recess.
Ferner weist der mindestens eine Halterahmen zwei Halterahmen auf, wobei die zwei Halterahmen beim Einlegen in die Aussparung zentriert in der Aussparung gehalten werden, wobei die zwei Halterahmen derart eingerichtet sind, dass zwischen den zwei in die Aussparung eingelegten Halterahmen ein Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Randabschnitts des Substrats bereitgestellt ist. Dieser Randabschnitt kann beispielsweise als Auflage dienen und die vertikale Halterung/Positionierung bilden.Furthermore, the at least one holding frame has two holding frames, wherein the two holding frames are centered in the recess when being inserted into the recess, wherein the two holding frames are arranged such that a receiving space for receiving an edge portion of the holding frame is inserted between the two holding frames inserted into the recess Substrate is provided. This edge portion, for example, serve as a support and form the vertical support / positioning.
Ferner kann der mindestens eine Zentrierbereich (oder können die mehreren Zentrierbereiche) an einer Innenumfangswandung der Aussparung bereitgestellt sein. Ferner kann der mindestens eine Zentrierabschnitt (oder können die mehreren Zentrierabschnitte) an einer Außenumfangswandung des mindestens einen Halterahmens bereitgestellt sein.Furthermore, the at least one centering region (or the plurality of centering regions) may be provided on an inner circumferential wall of the recess. Furthermore, the at least one centering section (or the several centering sections) may be provided on an outer circumferential wall of the at least one holding frame.
Ferner kann die Aussparung in dem mindestens einen Zentrierbereich (oder in den mehreren Zentrierbereichen) jeweils mindestens eine ebene Zentrierfläche aufweisen. Ferner kann der mindestens eine Trägerrahmen in dem mindestens einen Zentrierabschnitt (oder in den mehreren Zentrierabschnitten) jeweils mindestens eine ebene Zentrierfläche aufweisen. Somit kann der Formschluss mittels der mindestens einen ebenen Zentrierfläche in dem mindestens einen Zentrierbereich der Aussparung und mittels der mindestens einen ebenen Zentrierfläche in dem mindestens einen Zentrierabschnitt des mindestens einen Trägerrahmens gebildet werden.Furthermore, the recess in the at least one centering region (or in the several centering regions) can each have at least one planar centering surface. Furthermore, the at least one support frame in the at least one centering section (or in the several centering sections) may each have at least one planar centering surface. Thus, the positive connection can be formed by means of the at least one planar centering surface in the at least one centering region of the recess and by means of the at least one planar centering surface in the at least one centering section of the at least one support frame.
Ferner kann eine Innenumfangswandung des mindestens einen Halterahmens eine Fase aufweisen. Mit anderen Worten kann der mindestens eine Halterahmen an dessen Innenumfangswandung abgeschrägt sein.Furthermore, an inner circumferential wall of the at least one holding frame may have a chamfer. In other words, the at least one holding frame may be beveled on the inner circumferential wall thereof.
Ferner kann die Aussparung quaderförmig sein und vier Eckbereiche (Innen-Eckbereiche) aufweisen, wobei jeweils ein Zentrierbereich an jedem der vier Eckbereiche der Aussparung bereitgestellt ist. Ferner kann die Aussparung prismatisch sein und drei oder mehr als drei Eckbereiche (Innen-Eckbereiche) aufweisen, wobei jeweils ein Zentrierbereich an jedem der drei oder mehr als drei Eckbereiche der Aussparung bereitgestellt ist. Anschaulich können die Eckbereiche der Aussparung als Zentrierbereiche eingerichtet sein.Furthermore, the recess may be parallelepiped-shaped and have four corner regions (inner corner regions), one centering region being provided at each of the four corner regions of the recess. Furthermore, the recess may be prismatic and have three or more than three corner regions (inner corner regions), wherein one centering region is provided at each of the three or more than three corner regions of the recess. Clearly, the corner regions of the recess can be set up as centering areas.
Ferner kann der jeweilige Zentrierbereich (z. B. an den Eckbereichen der Aussparung) mittels einer zumindest teilweisen schief-prismatischen Eck-Aussparung (z. B. in Form eines Teilbereichs einer hexagonalen Erhebung) gebildet sein oder werden. Ferner können die mehreren (z. B. drei, vier oder mehr als vier) Zentrierbereiche an den Eckbereichen der Aussparung mittels jeweils einer zumindest teilweisen schief-prismatischen Eck-Aussparung gebildet sein. Anschaulich kann die Aussparung quaderförmig sein und vier schief-prismatische Eck-Aussparungen aufweisen.Furthermore, the respective centering region (eg at the corner regions of the recess) may be formed by means of an at least partially oblique-prismatic corner recess (eg in the form of a partial region of a hexagonal elevation). Further, the plurality (eg, three, four, or more than four) centering portions may be formed at the corner portions of the recess by means of a respective at least partially oblique-prismatic corner recess. Clearly, the recess may be cuboid and have four oblique-prismatic corner recesses.
Ferner kann der mindestens eine Halterahmen eine quaderförmige Außenkontur mit vier Eckabschnitten (Außen-Eckabschnitten) aufweisen, wobei jeweils ein Zentrierabschnitt an jedem der vier Eckabschnitte des mindestens einen Halterahmens bereitgestellt ist. Ferner kann der mindestens eine Halterahmen eine prismatische Außenkontur mit drei oder mehr als drei Eckabschnitten (Außen-Eckabschnitten) aufweisen, wobei jeweils ein Zentrierabschnitt an jedem der drei oder mehr als drei Eckabschnitte des mindestens einen Halterahmens bereitgestellt ist. Anschaulich können die Eckabschnitte des mindestens einen Halterahmens als Zentrierabschnitte eingerichtet sein.Furthermore, the at least one holding frame may have a cuboid outer contour with four corner sections (outer corner sections), one centering section being provided at each of the four corner sections of the at least one holding frame. Furthermore, the at least one holding frame may have a prismatic outer contour with three or more than three corner sections (outer corner sections), one centering section being provided at each of the three or more corner sections of the at least one holding frame. Illustratively, the corner sections of the at least one holding frame can be set up as centering sections.
Ferner kann der jeweilige Zentrierabschnitt (z. B. an den Eckabschnitten des mindestens einen Halterahmens) mittels einer zumindest teilweisen schief-prismatischen Erhebung gebildet sein. Ferner können die mehreren Zentrierabschnitte an den mehreren (z. B. drei, vier oder mehr als vier) Eckabschnitten des mindestens einen Halterahmens mittels jeweils einer zumindest teilweisen schief-prismatischen Erhebung gebildet sein. Anschaulich kann der mindestens eine Halterahmen eine quaderförmige Außenkontur mit vier schief-prismatischen Eckabschnitten (Außen-Eckabschnitten) aufweisen.Furthermore, the respective centering section (eg at the corner sections of the at least one holding frame) can be formed by means of an at least partially inclined-prismatic elevation. Furthermore, the plurality of centering sections can be formed on the plurality of (eg, three, four, or more than four) corner sections of the at least one support frame by means of at least partially oblique-prismatic elevation. Illustratively, the at least one holding frame may have a cuboid outer contour with four oblique-prismatic corner sections (outer corner sections).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist eine Substrathaltevorrichtung Folgendes auf: eine Trägerplatte mit einer kegelstumpf-förmigen oder pyramidenstumpf-förmigen Aussparung, welche sich von einer Oberseite der Trägerplatte zu einer Unterseite der Trägerplatte durch die Trägerplatte hindurch erstreckt; einen ersten Halterahmen mit einer kegelstumpf-förmigen oder pyramidenstumpf-förmigen Außenkontur, welche passend zur kegelstumpf-förmigen oder pyramidenstumpf-förmigen Aussparung bereitgestellt ist, welcher formschlüssig in die kegelstumpf-förmige oder pyramidenstumpf-förmige Aussparung eingelegt ist; und einen zweiten Halterahmen mit einer kegelstumpf-förmigen oder pyramidenstumpf-förmigen Außenkontur, welche passend zur kegelstumpf-förmigen oder pyramidenstumpf-förmigen Aussparung bereitgestellt ist, welcher formschlüssig in die kegelstumpf-förmige oder pyramidenstumpf-förmige Aussparung eingelegt ist; wobei die Außendurchmesser der beiden Halterahmen derart bereitgestellt sind, dass zwischen den beiden in die kegelstumpf-förmige oder pyramidenstumpf-förmige Aussparung formschlüssig eingelegten Halterahmen ein Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Substrats bereitgestellt ist.According to various embodiments, a substrate holding device comprises: a support plate having a frusto-conical or truncated pyramid-shaped recess extending from an upper surface of the support plate to an underside of the support plate through the support plate; a first support frame with a truncated cone-shaped or truncated pyramid-shaped outer contour, which matches the truncated cone-shaped or truncated pyramidal shape Recess is provided, which is positively inserted in the truncated cone-shaped or truncated pyramid-shaped recess; and a second support frame with a frusto-conical or truncated pyramid-shaped outer contour, which is provided matching the truncated cone-shaped or truncated pyramid-shaped recess, which is positively inserted into the truncated cone-shaped or truncated pyramid-shaped recess; wherein the outer diameter of the two holding frames are provided such that a receiving space for receiving a substrate is provided between the two in the truncated cone-shaped or truncated pyramid-shaped recess in a form-fitting inserted holding frame.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist eine Substrathaltevorrichtung Folgendes auf: eine Trägerplatte mit einer Durchgangsöffnung, wobei die Durchgangsöffnung mehrere Eckbereiche aufweist, und wobei sich die Durchgangsöffnung von einer Oberseite der Trägerplatte zu einer Unterseite der Trägerplatte durch die Trägerplatte hindurch erstreckt; wobei die Trägerplatte an jedem Eckbereich einen Zentrierbereich aufweist, wobei jeder Zentrierbereich mindestens eine Zentrierfläche (z. B. eine gekrümmte Zentrierfläche oder mehrere ebene Zentrierflächen) aufweist, welche sich in einem Winkel von 10° bis 60° verkippt gegen die Oberseite und/oder Unterseite der Trägerplatte von der Oberseite zu der Unterseite der Trägerplatte durch die Trägerplatte hindurch erstreckt.According to various embodiments, a substrate holding device comprises: a carrier plate having a through hole, the through hole having a plurality of corner portions, and the through hole extending from an upper side of the carrier plate to a lower side of the carrier plate through the carrier plate; wherein the carrier plate has a centering region at each corner region, each centering region having at least one centering surface (eg a curved centering surface or a plurality of planar centering surfaces) tilted at an angle of 10 ° to 60 ° against the top side and / or bottom side the carrier plate extends from the top to the bottom of the carrier plate through the carrier plate.
Ferner weist die Substrathaltevorrichtung mindestens einen Halterahmen passend zu der Durchgangsöffnung der Trägerplatte auf, wobei der Halterahmen mehrere Außen-Eckabschnitte derart passend zu den mehreren Zentrierbereichen der Trägerplatte aufweist, dass die Außen-Eckabschnitte des mindestens einen Halterahmens beim Einlegen des Halterahmens in die Durchgangsöffnung ein Formschluss mit den Zentrierbereichen bilden.Furthermore, the substrate holding device has at least one holding frame matching the passage opening of the carrier plate, wherein the holding frame has a plurality of outer corner sections matching the plurality of centering regions of the carrier plate such that the outer corner sections of the at least one holding frame form a positive connection when the holding frame is inserted into the passage opening form with the centering areas.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Substrathaltevorrichtung Folgendes aufweisen: eine Trägerplatte mit einer Aussparung, welche sich von einer Oberseite der Trägerplatte zu einer Unterseite der Trägerplatte durch die Trägerplatte hindurch erstreckt zum Aufnehmen eines ersten Halterahmens und eines zweiten Halterahmens in der Aussparung; wobei die Trägerplatte mehrere Zentrierbereiche derart aufweist, dass sich eine Öffnungsweite der Aussparung von der Oberseite zu der Unterseite hin kontinuierlich (z. B. streng monoton oder linear) reduziert, den ersten Halterahmen, wobei der erste Halterahmen mehrere erste Zentrierabschnitte derart (passend zu den mehreren Zentrierbereichen) aufweist, dass beim Einlegen des ersten Halterahmens in die Aussparung die mehreren ersten Zentrierabschnitte einen Formschluss mit den mehreren Zentrierbereichen bilden, wodurch der erste Halterahmen in der Aussparung zentriert gehalten wird; den zweiten Halterahmen, wobei der zweite Halterahmen mehrere zweite Zentrierabschnitte derart (passend zu den mehreren Zentrierbereichen) aufweist, dass beim Einlegen des zweiten Halterahmens in die Aussparung die mehreren zweiten Zentrierabschnitte einen Formschluss mit den mehreren Zentrierbereichen bilden, wodurch der zweite Halterahmen in der Aussparung zentriert gehalten wird; wobei die beiden Halterahmen derart eingerichtet sind, dass zwischen den beiden in die Aussparung eingelegten Halterahmen ein Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Substrats bereitgestellt ist.According to various embodiments, a substrate holding device may include: a carrier plate having a recess extending from an upper side of the carrier plate to a lower side of the carrier plate through the carrier plate for receiving a first holding frame and a second holding frame in the recess; wherein the carrier plate has a plurality of centering regions such that an opening width of the recess continuously (eg, strictly monotonically or linearly) decreases from the upper side to the lower side, the first holding frame, the first holding frame having a plurality of first centering sections (matching the a plurality of centering areas), that upon insertion of the first holding frame in the recess, the plurality of first centering form a positive engagement with the plurality of centering, whereby the first holding frame is kept centered in the recess; the second holding frame, the second holding frame having a plurality of second centering portions (matching the plurality of centering portions) such that upon insertion of the second holding frame into the recess, the plurality of second centering portions form a positive fit with the plurality of centering portions, thereby centering the second holding frame in the recess is held; wherein the two holding frames are arranged such that a receiving space for receiving a substrate is provided between the two holding frames inserted into the recess.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist ein Verfahren zum Prozessieren eines Substrats Folgendes auf: Einlegen eines ersten Halterahmens zum Halten des Substrats in eine Aussparung in einer Trägerplatte; Einlegen des Substrats in die Aussparung auf den ersten Halterahmen; Einlegen eines zweiten Halterahmens in die Aussparung, wobei der zweite Halterahmen derart eingerichtet ist, dass das Substrat zwischen den beiden Halterahmen angeordnet ist, wobei zwischen dem zweiten Halterahmen und dem Substrat ein Spalt verbleibt, so dass das Substrat nur auf dem ersten (bzw. unteren) Halterahmen aufliegt. Dabei kann das Einlegen des ersten Halterahmens und/oder des zweiten Halterahmens mittels eines Magnetgreifers oder eines Sauggreifers (auch als Vakuumgreifer bezeichnet) erfolgen.According to various embodiments, a method for processing a substrate comprises: inserting a first support frame for holding the substrate in a recess in a support plate; Inserting the substrate into the recess on the first support frame; Inserting a second holding frame in the recess, wherein the second holding frame is arranged such that the substrate is arranged between the two holding frame, wherein between the second holding frame and the substrate, a gap remains, so that the substrate only on the first (or lower ) Holding frame rests. In this case, the insertion of the first holding frame and / or the second holding frame by means of a magnetic gripper or a suction gripper (also referred to as a vacuum gripper) take place.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Angriffsflächen an den Halterahmen an den Greifer angepasst sein oder werden.According to various embodiments, engagement surfaces on the support frame may be adapted to the gripper.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die vier Zentrierbereiche an den Eckbereichen der Aussparung mittels jeweils einer zumindest teilweisen pyramidalen oder schief-pyramidalen Eck-Aussparung gebildet sein. Dabei können die vier Zentrierbereiche an den Eckbereichen jeweils mehrere (zwei, drei, vier oder mehr als vier) trapezförmige Flächen aufweisen.According to various embodiments, the four centering regions may be formed at the corner regions of the recess by means of a respective at least partial pyramidal or oblique-pyramidal corner recess. In this case, the four centering regions may each have a plurality (two, three, four or more than four) trapezoidal surfaces at the corner regions.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die vier Zentrierbereiche an den Eckbereichen der Aussparung mittels jeweils einer zumindest teilweisen schief-prismatischen Eck-Aussparung gebildet sein. Dabei können die vier Zentrierbereiche an den Eckbereichen jeweils mehrere (zwei, drei, vier oder mehr als vier) trapezförmige oder rechteckige Flächen aufweisen.According to various embodiments, the four centering regions may be formed at the corner regions of the recess by means of a respective at least partially oblique-prismatic corner recess. In this case, the four centering regions may each have a plurality (two, three, four or more than four) trapezoidal or rectangular surfaces at the corner regions.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die vier Zentrierabschnitte an den vier Außen-Eckabschnitten des mindestens einen Halterahmens mittels jeweils einer zumindest teilweisen pyramidalen oder schief-pyramidalen Erhebung gebildet sein. Dabei können die vier Zentrierabschnitte an den Außen-Eckabschnitten jeweils mehrere (zwei, drei, vier oder mehr als vier) trapezförmige Flächen aufweisen.According to various embodiments, the four centering sections can be formed on the four outer corner sections of the at least one holding frame by means of at least one partial pyramidal or oblique pyramidal elevation. The four centering on the Outside corner sections each have a plurality (two, three, four or more than four) trapezoidal surfaces.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die vier Zentrierabschnitte an den vier Außen-Eckabschnitten des mindestens einen Halterahmens mittels jeweils einer zumindest teilweisen schief-prismatischen Erhebung gebildet sein. Dabei können die vier Zentrierabschnitte an den Außen-Eckabschnitten jeweils mehrere (zwei, drei, vier oder mehr als vier) trapezförmige oder rechteckige Flächen aufweisen.According to various embodiments, the four centering sections may be formed on the four outer corner sections of the at least one holding frame by means of a respective at least partially oblique-prismatic elevation. In this case, the four centering sections may each have a plurality (two, three, four or more than four) trapezoidal or rectangular surfaces at the outer corner sections.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigenShow it
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa ”oben”, ”unten”, ”vorne”, ”hinten”, ”vorderes”, ”hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist insoweit auf keinerlei Weise einschränkend.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. In this regard, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "front", "rear", etc. is used with reference to the orientation of the described figure (s). Because components of embodiments can be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and so far not limiting in any way.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden”, ”angeschlossen” sowie ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.As used herein, the terms "connected," "connected," and "coupled" are used to describe both direct and indirect connection, direct or indirect connection, and direct or indirect coupling. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Substrathaltevorrichtung zum Transportieren von Substraten, z. B. Wafern, in einer Prozesskammer, z. B. in einer horizontalen Beschichtungsanlage, verwendet werden, z. B. zum Beschichten der Substrate mittels einer physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) und/oder chemischen Gasphasenabscheidung (CVD). Dabei kann die Substrathaltevorrichtung derart bereitgestellt und die Beschichtungsanlage derart eingerichtet sein, dass die Substrate von unten und/oder von oben beschichtet werden können, z. B. gleichzeitig von unten und von oben, oder z. B. nacheinander von unten und von oben ohne Ausschleusen der Substrate aus der Beschichtungsanlage.According to various embodiments, the substrate holding device described herein may be used to transport substrates, e.g. As wafers, in a process chamber, for. B. in a horizontal coating system, used, for. B. for coating the substrates by means of a physical vapor deposition (PVD) and / or chemical vapor deposition (CVD). In this case, the substrate holding device can be provided in such a way and the coating system can be set up in such a way that the substrates can be coated from below and / or from above, e.g. B. simultaneously from below and from above, or z. B. successively from below and from above without discharging the substrates from the coating plant.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Träger für ein Substrat oder für mehrere Substrate bereitgestellt sein oder werden, welcher kostengünstig hergestellt werden kann, z. B. ohne dass das Material des Trägers gefräst werden muss. Dazu kann die Substrathaltevorrichtung beispielsweise konstruktiv derart gestaltet sein, dass in eine Trägerplatte ausschließlich (von oben nach unten oder von unten nach oben) durchgehende Schnitte gemacht werden können, z. B. mittels eines Wasserstrahls oder mittels eines Laserstrahls, um die Substrathaltevorrichtung aus der Trägerplatte herzustellen. Mit anderen Worten kann beispielsweise eine Trägerplatte konstruktiv derart gestaltet sein, dass in die Trägerplatte ausschließlich (von oben nach unten oder von unten nach oben) durchgehende Schnitte gemacht werden können, z. B. mittels eines Wasserstrahls oder mittels eines Laserstrahls, um aus der Trägerplatte eine entsprechende Substrathaltevorrichtung herzustellen.According to various embodiments, a support may or may not be provided for one or more substrates, which may be inexpensively manufactured, e.g. B. without the material of the wearer must be milled. For this purpose, the substrate holding device may for example be structurally designed such that in a support plate exclusively (from top to bottom or from bottom to top) continuous cuts can be made, for. Example by means of a water jet or by means of a laser beam to produce the substrate holding device from the carrier plate. In other words, for example, a support plate can be structurally designed so that in the support plate exclusively (from top to bottom or from bottom to top) continuous cuts can be made, for. Example by means of a water jet or by means of a laser beam to produce a corresponding substrate holding device from the carrier plate.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Substrathaltevorrichtung (oder zumindest die Trägerplatte der Substrathaltevorrichtung) aus Material mit einer hexagonalen Gitterstruktur (z. B. Titan) bestehen. Somit kann sich die Substrathaltevorrichtung beispielsweise für den Einsatz bei hohen Temperaturen eignen.According to various embodiments, the substrate holding device (or at least the support plate of the substrate holding device) are made of material having a hexagonal lattice structure (e.g., titanium). Thus, the substrate holding device may be suitable, for example, for use at high temperatures.
Ferner kann die Substrathaltevorrichtung derart eingerichtet sein, dass sich alle verwendeten Bauteile zur vollautomatischen Beladung und Entladung der Substrate eignen, z. B. mittels eines Laderoboters. Ferner kann die Substrathaltevorrichtung derart eingerichtet sein, dass alle verwendeten Bauteile einfach gereinigt werden können, z. B. nasschemisch oder mittels Trockeneis-Strahlens.Furthermore, the substrate holding device can be set up such that all components used for fully automatic loading and unloading of the substrates are suitable, for. B. by means of a charging robot. Furthermore, the substrate holding device may be configured such that all components used can be easily cleaned, for. As wet-chemically or by dry ice blasting.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Trägerplatte
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die Aussparung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist die Trägerplatte
Wie in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wie beispielsweise in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wie beispielsweise in
In analoger Weise, kann die Trägerplatte
Anschaulich zeigt beispielsweise
Wie in
Wie in
Wie in
Die zwei Halterahmen
Wie beispielsweise in
Alternativ, wie beispielsweise in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die beiden Halterahmen einen Beschichtungsbereich definieren, in welchem ein zwischen den beiden Halterahmen positioniertes Substrat beschichtet werden kann. Anschaulich können die beiden Halterahmen derart bereitgestellt sein oder werden, dass diese mindestens einen Randabschnitt eines zwischen den beiden Halterahmen positionierten Substrats abdecken oder abschirmen (maskieren).According to various embodiments, the two holding frames may define a coating area in which a substrate positioned between the two holding frames may be coated. Illustratively, the two holding frames can be provided in such a way that they cover or shield (mask) at least one edge section of a substrate positioned between the two holding frames.
Wenn die Aussparung
Anschaulich muss die Zentrierfläche
Wie in
Fall nur ein einseitiges Behandeln des Substrats
Zwischen dem oberen Halterahmen
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt
Ferner können/kann der obere Halterahmen
Mittels der Substrathaltevorrichtung
Anschaulich kann als erstes die Untermaske
Anschaulich können mehrere Wafer
Der Entladevorgang erfolgt wie der Beladevorgang in der umgekehrten Reihenfolge, wobei möglicherweise die Untermaske
Die absatzlose Trichterform aller verwendeten Teile, wie beispielsweise in
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können sich alle Bauteile zum vollautomatischen Beladen und/oder Entladen der Wafer
Im Folgenden werden verschiedene Modifikationen und Konfigurationen der Substrathaltevorrichtung
In den folgenden
Anschaulich kann die Trägerplatte
Ferner weist die Substrathaltevorrichtung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Halterahmen
Anschaulich kann die Trägerplatte
Es versteht sich, dass jeweils die vier Außen-Eckabschnitte
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Dicke der Trägerplatte
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen liegen die beiden Halterahmen
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Greifer an die Abschnitte
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