DE19530858C1 - Ansaugplatte für Wafer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugplatte für Wafer.

Es sind Ansaugplatten für Wafer, sogenannte Chucks, bekannt, bei denen auf einer Ansaugfläche in geringem Abstand zueinan­ der eine Vielzahl von konzentrischen Stegen angeordnet sind, die zueinander einen geringen Abstand aufweisen. Dabei bilden die Oberkanten der Stege eine Wafer-Auflagefläche. Zwischen den Stegen befinden sich Öffnungen in der Ansaugfläche. Wird die Auflagefläche mit einem Wafer in Kontakt gebracht und Luft von der Oberfläche der Ansaugfläche abgesaugt, wird der Wafer angesaugt. Er haftet dann an der Ansaugplatte und kann dann mittels dieser bewegt werden.

Dieser Stand der Technik weist den Nachteil auf, daß sich beim Einsatz der Ansaugplatte angesichts der Vielzahl der Stege und der daraus resultierenden großen Auflagefläche leicht Schmutzpartikel zwischen den Oberkanten der Stege und dem Wafer ablagern können. Dies führt dazu, daß der Wafer nicht plan auf der Auflagefläche aufliegt. Die Folge dessen ist, daß bei sehr großen Schmutzpartikeln nicht der notwen­ dige Unterdruck zwischen den Stegen erzeugt werden kann, so daß der Wafer gar nicht oder nicht sicher an der Ansaugplatte haftet. Wenn die Ansaugplatte dazu verwendet wird, den Wafer in einer Belichtungsapparatur zu handhaben, in der die auf dem Wafer zu erzeugenden Strukturen belichtet werden, so genügen oft schon kleinere Schmutzpartikel, um durch die resultierende Schieflage des Wafers die Belichtung für Teile des Wafers zu defokussieren.

Um die geschilderten Probleme zu vermeiden, muß die Auflage­ fläche immer wieder gründlichst gereinigt werden, was beim geschilderten Stand der Technik aufgrund der durch die große Anzahl der Stege bedingten großen Ausdehnung der Auflageflä­ che sehr aufwendig ist.

Aus der US 5 191 218 ist ein derartiger Chuck bekannt, der sehr große Auflageflächen aufweist. Aus der DD 2 56 952 B5 ist eine Anordnung zur ebenen Lagerung und Halterung eines Wafers mittels Unterdruck in Geräten zur Strukturierung der Oberfläche des Wafers bekannt. Dort besteht die Auflagefläche für den Wafer aus einer Platte mit schmalen, erhabenen Streifen zwischen denen sich einzelne abgeschlossene Kammern befinden. Es ist dort auch ein Gegenstand gezeigt, bei dem die Streifen konzentrisch sind und gegeneinander regelmäßige Abstände aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugplatte für Wafer zu schaffen, bei der das Problem der durch Schmutz­ partikel bedingten unebenen Auflage von Wafern geringer ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Ansaugplatte für Wafer gemäß Anspruch 1 gelöst.

Im ersten Hohlraumsystem ist ein Unterdruck erzeugbar, der ein Ansaugen eines Wafers mit der Ansaugplatte ermöglicht.

Erfindungsgemäß sind nur wenige Doppelstege notwendig, um durch den Unterdruck zwischen ihren Stegen einen Wafer wir­ kungsvoll anzusaugen. Daraus resultiert eine kleine Auflage­ fläche relativ zur gesamten Ansaugfläche der Ansaugplatte, die nur aus den Oberkanten der Stege gebildet wird, d. h. Schmutzpartikel werden sich zum größten Teil zwischen den Doppelstegen und nicht auf deren Oberkanten absetzen. Außer­ dem ist eine viel kleinere Auflagefläche als beim geschilder­ ten Stand der Technik von Schmutzpartikeln zu säubern.

Die erfindungsgemäße Ansaugplatte ist aufgrund der gegenüber dem Gegenstand des beschriebenen Standes der Technik mögli­ chen geringeren Zahl der Stege mit kleinerem Aufwand als die­ ser herstellbar, so daß erhebliche Kosteneinsparungen möglich sind.

Sind zwischen den Doppelstegen zweite Öffnungen in der An­ saugfläche vorgesehen, durch welche beim Ansaugen eines Wa­ fers ein Druckausgleich mit Normaldruck erfolgen kann, wird ein mögliches Aufwölben des Wafers nach oben in den Bereichen zwischen den Doppelstegen vermieden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 Ein Ausführungsbeispiel der Ansaugplatte in einer Draufsicht auf die Ansaugfläche,

Fig. 2 ein vergrößert es Detail aus Fig. 1 in einer Querschnittdarstellung,

Fig. 3a einen geschlossenen, kreisförmigen Doppelsteg in Draufsicht,

Fig. 3b einen unterbrochenen, kreisförmigen Doppelsteg in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt auf einer Ansaugfläche 2 fünf Doppelstege 1, welche kreisförmig sind und konzentrisch zum Mittelpunkt der Ansaugfläche 2 angeordnet sind. Sie weisen zueinander regel­ mäßige Abstände auf, so daß sie regelmäßig über die gesamte Ansaugfläche 2 verteilt angeordnet sind. Die Ansaugfläche 2 weist in etwa die Abmessungen eines Wafers auf, der mit der Ansaugplatte ansaugbar ist. Die Oberkanten der Doppelstege 1, die eine Ebene bilden, bilden eine Wafer-Auflagefläche, auf der ein Wafer während des Ansaugens aufliegt. Sie sind so schmal wie möglich zu halten, um die Auflagefläche möglichst gering zu machen, da diese die für Ablagerungen von Schmutz­ partikeln kritische Fläche ist.

Der äußerste Doppelsteg 1 weist einen geradlinigen Abschnitt 6 auf, so daß er der Form eines üblichen Wafers angepaßt ist. Es ist auch möglich, daß mehrere der Doppelstege 1 derartige geradlinige Abschnitte 6 aufweisen.

Jeder Doppelsteg 1 wird von zwei Stegen 3 gebildet. Dabei ist der Abstand zwischen diesen beiden Stegen 3 sehr viel gerin­ ger als derjenige zwischen jeweils zwei der Doppelstege 1.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 umschließt ein weiter außen liegender Doppelsteg 1 einen jeweils weiter innen lie­ genden Doppelsteg 1 vollständig. In Fig. 3a ist einer dieser Doppelstege 1 noch einmal in Draufsicht dargestellt. Es ist aber auch möglich, daß die Doppelstege 1 gemäß Fig. 3b un­ terbrochen sind, so daß sie beispielsweise in Abwandlung von Fig. 1 bzw. Fig. 3a Doppelstegsegmente 1a aufweisen, die nach Fig. 3b beispielsweise Kreissegmente darstellen können. Bei unterbrochenen, nicht kreisförmigen Doppelstegen 1 erge­ ben sich als Doppelstegsegmente 1a natürlich keine Kreisseg­ mente, sondern andere Formen. Die Doppelstege 1 müssen näm­ lich nicht kreisförmig sein, sondern können auch beispiels­ weise rechteckig verlaufen. Wichtig ist nur, daß die einzel­ nen Doppelstegsegmente 1a von unterbrochenen Doppelstegen 1 (Fig. 3b) genauso wie die geschlossenen Doppelstege 1 (Fig. 1 bzw. Fig. 3a) so gestaltet sind, daß sie bei aufliegendem Wafer mit diesem glatt abschließen, ohne daß Luft vom Bereich zwischen den Doppelstegen 1 zum Bereich zwischen den Stegen 3 eines der Doppelstege 1 gelangen kann.

Zwischen den beiden Stegen 3 jedes Doppelsteges 1 in Fig. 1 befinden sich erste Öffnungen 7 in der Ansaugfläche 2 zu ei­ nem unter dieser befindlichen ersten Hohlraumsystem 4. Die Öffnungen 7 haben die Form von Löchern, sie können jedoch auch andere Form aufweisen, wie beispielsweise Schlitze. Das erste Hohlraumsystem 4 weist miteinander verbundene erste zy­ lindrische Kanäle auf, in denen ein Unterdruck erzeugbar ist. Sie verlaufen radial zum Mittelpunkt der Ansaugfläche 2 und sind hier regelmäßig angeordnet, etwa in einem Winkel von jeweils 60° zueinander. Wird nun der Unterdruck im ersten Hohlraumsystem 4 erzeugt entsteht zwischen den Stegen 3 jedes Doppelsteges 1 ein Sog, so daß ein Wafer von der Ansaugplatte ansaugbar ist. Der Abstand zwischen den Stegen 3 sollte mög­ lichst klein sein, damit ein kräftiger Sog entsteht. Außerdem wird dann verhindert, daß sich der Wafer durch den Sog in diesem Bereich nach unten durchbiegt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befinden sich zwischen den Doppelstegen 1 in der Ansaugfläche 2 zweite Öffnungen 8 zu einem zweiten Hohlraumsystem 5, welches zweite zylindri­ sche Kanäle aufweist. Sie sind ebenfalls regelmäßig in einem Abstand von jeweils 120° zueinander angeordnet. Am Rand der Ansaugfläche 2 sind diese zylindrischen Kanäle offen, so daß dort ein Druckausgleich mit dem Umgebungsdruck der Ansaug­ platte erfolgen kann. Beim Ansaugen eines Wafers durch den Unterdruck zwischen den Stegen 3 jedes Doppelsteges 1 kann auf diese Weise andernfalls durch den Wafer komprimierte Luft zwischen den Doppelstegen 1 über das zweite Hohlraumsystem 5 entweichen, so daß der Wafer nicht von der Ansaugfläche 2 weggewölbt ist.

Claims (10)

1. Ansaugplatte für Wafer mit folgenden Merkmalen:

• - Sie weist auf einer Ansaugfläche (2) aus jeweils zwei Ste­ gen (3) gebildete Doppelstege (1) auf, von denen ein jeweils weiter außen liegender einen jeweils weiter innen liegenden umschließt,
• - der Abstand zwischen je zweien der Doppelstege (1) ist groß gegenüber dem Abstand zwischen den beiden Stegen (3) jedes Doppelsteges (1),
• - zwischen den beiden Stegen (3) jedes Doppelsteges (1) be­ finden sich erste Öffnungen (7) in der Ansaugfläche (2) zu einem unter dieser befindlichen ersten Hohlraumsystem (4).

2. Ansaugplatte nach Anspruch 1 mit folgendem Merkmal:

• - das erste Hohlraumsystem (4) weist miteinander verbundene erste zylindrische Kanäle auf.

3. Ansaugplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit folgendem Merkmal:

• - zwischen den Doppelstegen (1) befinden sich zweite Öffnun­ gen (8) in der Ansaugfläche (2), durch welche bei Ansaugen eines Wafers ein Druckausgleich mit dem Umgebungsdruck der Ansaugplatte erreichbar ist.

4. Ansaugplatte nach Anspruch 3 mit folgendem Merkmal:

• - die zweiten Öffnungen (8) münden in ein unter der Ansaug­ fläche (2) befindliches zweites Hohlraumsystem (5), für das ein Druckausgleich mit dem Umgebungsdruck der Ansaugplatte herstellbar ist.

5. Ansaugplatte nach Anspruch 4 mit folgendem Merkmal:

• - das zweite Hohlraumsystem (5) weist zweite zylindrische Kanäle auf.

6. Ansaugplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit folgendem Merkmal:

• - die Doppelstege (1) sind ringförmig und konzentrisch zu einem Mittelpunkt der Ansaugfläche (2) angeordnet.

7. Ansaugplatte nach Anspruch 6 mit folgendem Merkmal:

• - die ersten und die zweiten Kanäle verlaufen radial zum Mit­ telpunkt der Ansaugfläche.

8. Ansaugplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 7 mit folgen­ dem Merkmal:

• - zumindest der äußerste Doppelsteg (1) weist einen geradli­ nigen Abschnitt (6) auf.

9. Ansaugplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit folgendem Merkmal:

• - die Doppelstege (1) weisen gleiche Abstände zueinander auf.

10. Ansaugplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit folgendem Merkmal:

• - einer der Doppelstege (1) ist unterbrochen, so daß er Dop­ pelstegsegmente (1a) aufweist.