DE2848684A1

DE2848684A1 - Einrichtung zum festspannen eines flaechigen werkstueckes

Info

Publication number: DE2848684A1
Application number: DE19782848684
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Phys Mayer
Original assignee: Censor Patent und Versuchsanstalt
Current assignee: Perkin Elmer Censor Anstalt
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1980-05-14
Also published as: US4236701A; DE2848684B1; DE2848684C3

Description

ür.piiil. l-i;.-;.l!,g.. JJr-Ur-U-*. im .„. ". ΠOVi ^l3'°

CENSOR Patent- land Versuchsanstalt VADUZ/Pürstentum Liechtenstein

Einrichtung zum Festspannen eines

030020/0357

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Festspannen eines flächigen Werkstückes, insbesondere eines Halbleitersubstrates bei Behandlungsschritten zur Herstellung integrierter Schaltungen, wobei in der Auflageebene des Werkstückes eine Anzahl von Öffnungen vorgesehen ist, welche unter Unterdruck stehen, wodurch das Werkstück gegen die Auflageebene gedrückt wird.

Das Festhalten von flächigen Werkstücken mit Hilfe von Unterdruck ist seit langem bekannt. Für die Herstellung integrierter Schaltungen ist es notwendig, ein Halbleitersubstrat während bestimmten Behandlungsschritten, beispielsweise während der Übertragung von Fotomasken auf eine fotoempfindliche Schicht des Halbleitersubstrates, auf einem Behandlungstisch zu fixieren. Man hat hiezu in der Oberfläche des Tisches eine Anzahl von mit einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung kommunizierenden Öffnungen angeordnet, sodaß die Unterseite des Substrates gegen die Auflageebene gedrückt wird.

Ein Problem dieser bekannten Einrichtungen besteht darin, daß die Unterseite des plättchenförmigen Halbleitersubstrates Wölbungen aufweisen kann, die den notwendigen Aufbau des Unterdruckes verhindern. Das Substrat liegt dann nicht völlig eben in der Auflageebene auf, was zu fehlerhaften Behandlungsschritten führen kann.

Dieser Nachteil ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil die Entwicklung zu Substraten mit immer größerem Durchmesser führt, welche naturgemäß auch größere Verwerfungen und Wölbungen der Unterseite aufweisen können.

Man hat bereits versucht, anstelle von Unterdruck das Substrat elektrostatisch gegen den Tisch zu pressen. Eine elektrostatische Anpressung ist technisch kompliziert

030020/038*

• 5· 284 8Β84

und damit wirtschaftlich aufwendig. *~

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Festhalten eines flächigen Werkstückes mittels Unterdruck vorzuschlagen, welche auch bei größeren Wölbungen oder Verwerfungen der Unterseite des Werkstückes ein einwandfreies Festhalten ermöglicht und welche insbesondere geeignet ist, ein Halbleitersubstrat exakt in der Auflageebene zu fixieren.

Erfindungsgemäß wird hiezu vorgesehen, daß zwei oder mehreren der in der Auflageebene vorgesehenen öffnungen bzw. Gruppen von Öffnungen getrennte Unterdrucksysteme zugeordnet sind.

Unter getrennten Unterdrucksystemen ist hiebei zu verstehen, daß bei einem Druckanstieg in einer einem System zugeordneten Öffnung der vorgeschriebene Unterdruck in anderen Systemen zugeordneten öffnungen aufrechterhalten bleibt.

Bei einer derartigen Einrichtung zeigt sich nun überraschenderweise, daß auch ein Substrat mit relativ unebener Unterseire sicher fixiert werden kann. Dies ist, wie bereits ausgeführt, darauf zurückzuführen, daß sich der Unterdruck in den vom Substrat völlig bedeckten Öffnungen unabhängig von etwa nicht korrekt bedeckten Öffnungen aufbauen kann. Die exakt angedrückten Bereiche ■des Substrates üben auch auf die gewölbten Bereiche Kräfte aus, sodaß auch letztere dann in die Auflageebene gepreßt werden. Vorteilhaft sind die öffnungen hiezu mit getrennten Unterdruckerzeugungsvorrichtungen, vorzugsweise mit den Unterdruckbereichen von Venturi-Rohren, verbunden.

03002070387

Es ist günstig, wenn die Öffnungen in beispielsweise sektorenförmige Ausnehmungen der Auflageebene münden und das Werkstück auf zwischen den Ausnehmungen in der Auflageebene angeordneten Stegen aufliegt.

Wenn in Stegen mit der Umgebung kommunizierende Vertiefungen vorgesehen sind, so ist die Feststellung unkorrekt aufliegender Bereiche des Werkstückes möglich, selbst wenn diese von korrekt aufliegenden Bereichen des Werkstückes umgeben sind.

Zur Bestimmung der korrekten Lage des Werkstückes auf der Auflageebene können den getrennten Unterdrucksystemen Meßeinrichtungen zugeordnet sein, welche bevorzugt die Strömungsgeschwindigkeit eines die Öffnungen durchströmenden Fluids messen. Dadurch können die Bereiche des Substrates bestimmt werden, welches beispielsweise durch zwischen der Unterseite desselben und der Auflageebene befindliche Schmutzpartike-1 nicht exakt aufliegen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne daß dem einschränkende Bedeutung beikommen soll.

Die Fig. 1 zeigt eine teilweise Schnittansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fixieren eines Halbleitersubstrates beim Projektionskopieren von Schaltungsmustern,

Fig. 2 die Draufsicht auf einen Tisch für die Auflage des Halbleitersubstrates und

Fig. 3 eine Anordnung zur Erkennung von fehlerhaften Auflagebereichen des Substrates auf dem Tisch.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die Auflageebene für das Substrat 1 von der Oberfläche eines Tisches 2 gebildet. Oberhalb des Substrates ist ein Projektionsobjektiv 14 für die Belichtung einer auf dem Substrat befindlichen, fotoempfindlichen Schicht angeordnet.

030020/0387

In der Oberfläche des Tisches 2 sind sektorenförmige Ausnehmungen 3 angeordnet, in welche Öffnungen 4 münden. Diese öffnungen 4 sind über Unterdruckleitungen 7 mit dem Unterdruckbereich von separaten Venturi-Rohren 5 verbunden. Die Venturi-Rohre 5 werden von einer gemeinsamen Leitung 6 mit einem Druckmedium gespeist und bauen so in den Öffnungen 4 relativ zur Umgebung einen Unterdruck auf. Wird nun ein Substrat 1 auf den Tisch 2 aufgelegt, so preßt sich dieses unabhängig von etwaigen produktionsbedingten Verwerfungen exakt gegen die zwischen den Ausnehmungen 3 angeordneten Stege 16. Da die öffnungen mit getrenntenUnterdrucksystemen verbunden sind, bewirkt eine Unebenheit der Unterseite des Substrates 1 nicht einen Druckanstieg in allen Öffnungen 4 und durch die von den korrekt angepreßten Bereichen des Substrates auf den unebenen Bereich ausgeübten inneren Kräfte wird schließlich auch dieser korrekt in die Auflageebene gedrückt.

Den Unterdruckleitungen 7 sind Meßeinrichtungen 8 zugeordnet, welche die korrekte Lage des Substrates erkennen lassen. Diese Meßeinrichtungen 8 bestehen aus einem Hitzdrahtanemometer, dessen Temperatur abhängig von der Strömung des Fluids innerhalb der Leitung 7 variiert. Dieses Hitzdrahtanemometer 9 ist in einer Brücke 10 angeordnet, welche von einer Konstantstromquelle 11 gespeist ist. Die Spannung in der Brückendiagonale, welche der Strömung in der Leitung proportional ist, wird über einen Verstärker 12 einer Auswerteeinrichtung 13 zugeführt.

In der Oberfläche von Stegen 16 des Tisches 2 nach Fig. sind Nuten 17 ausgebildet, welche außerhalb des Auflagebereiches des Substrates 1 enden und so mit der Umgebung kommunizieren. Dadurch kann ein beispielsweise in der Mitte des Substrates 1 zwischen diesem und dem Tisch befindliches Schmutzpartikel erkannt werden, da die Nuten nicht von der Unterseite des Substrates gegen die Ausnehmungen

03 0020/0 3 87

-X-

-S-

bzw. die Öffnungen 4 abgedichtet sind.

Wie in Fig. 3 angedeutet, können beispielsweise sämtliche Ausgangsspannungen der Meßeinrichtungen 8 einem Vergleicher 15 zugeführt werden, dessen Ausgangssignal dann ein Kriterium für die korrekte Auflage des Substrates bildet. Ebenso ist aufgrund der Meßeinrichtungen 8 der Ort etwa zwischen dem Substrat 1 und dem Tisch 2 befindlicher Schmutzpartikel feststellbar. Derartige Fehler bzw. unzulässig unebene Substrate können daher einfach erkannt werden.

Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich möglich, die Ausnehmungen 3 in der Oberfläche des Tisches 2 in beliebiger anderer Form zu gestalten, wie ebenso der Einsatz anderer Unterdruckerzeugungsvorrichtungen möglich ist.

010020/0387

Leerseite

Claims

Patentansprüche :

Einrichtung zum Festspannen eines flächigen Werkstückes, insbesondere eines Halbleitersubstrates bei Behandlungsschritten zur Herstellung integrierter Schaltungen, wobei in der Auflageebene des Werkstückes eine Anzahl von öffnungen vorgesehen ist, welche unter Unterdruck stehen, wodurch das Werkstück gegen die Auflageebene gedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehreren Öffnungen (4) bzw. Gruppen von Öffnungen (4) getrennte Unterdrucksysteme (5) zugeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß öffnungen (4) mit getrennten Unterdruckerzeugungsvorrichtungen (5) vorzugsweise mit dem Unterdruckbereich von Venturi-Rohren verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (4) in beispielsweise sektorförmige Ausnehmungen (3) der Auflageebene münden und das Werkstück (1) auf zwischen den Ausnehmungen (3) in der Auflageebene angeordneten Stegen (16) aufliegt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Stegen (16) mit der Umgebung kommunizierende Vertiefungen (17) vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen als Rillen bzw. Nuten (17) in der Oberfläche von Stegen (16) ausgebildet sind und außerhalb des Auflagebereiches des flächigen Werkstückes (1) enden.

Ö3002Ö/Q38?
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den getrennten Unterdrucksystemen (5) Meßexnrichtungen (8) zur Bestimmung der korrekten Lage des Werkstückes (1) in der Auflageebene zugeordnet sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (8) die Strömungsgeschwindigkeit eines die Öffnungen (4) durchströmenden Fluids messen.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßexnrichtungen (8) Hitzdrahtanemometer (9) ξ ind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Meßexnrichtungen (8) einem Vergleicher (15) zugeführt sind, welcher ein Kriterium für die korrekte Lage des Werkstückes (1) abgibt.

Ö3002Ö/0387