WO1998033205A1 - Vorrichtung und verfahren zur halterung und zum schutz von halbleiter-wafern - Google Patents

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WO1998033205A1
WO1998033205A1 PCT/DE1998/000250 DE9800250W WO9833205A1 WO 1998033205 A1 WO1998033205 A1 WO 1998033205A1 DE 9800250 W DE9800250 W DE 9800250W WO 9833205 A1 WO9833205 A1 WO 9833205A1
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pressure
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overpressure
ambient pressure
outer region
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PCT/DE1998/000250
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Josef Mathuni
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for holding objects, in particular semiconductor wafers.
  • the semiconductor wafers are repeatedly subjected to deposition processes in which the wafers are coated on both sides. Since the build-up of several different layers on the back of the wafer is undesirable and can lead to impairments of other processes, back-side etching steps are carried out in the course of the entire production process. This is usually done by coating the entire surface of the front, and then removing the corresponding layer on the back of the wafer, either wet or dry, using the CDE method (chemical downstream etch method, microwave plasma or RF plasma). Then the coating on the front of the wafer has to be stripped again.
  • CDE method chemical downstream etch method, microwave plasma or RF plasma
  • the wafer wafers which are already largely structured, are also used the structured top quickly turned downwards on a rotating air cushion, while a wet chemical etching solution flows from above onto the back of the pane.
  • the rapid rotation of the wafer has the consequence that the chemicals are thrown outwards over the edge of the rear of the wafer and thus cannot attack the structured front of the wafer.
  • the front of the window is no longer protected by coating the front of the window as before, but by means of a neutral gas.
  • the sealing of the front of the pane in a vacuum against the reactive process gas is achieved via an orifice 50 (see FIG. 6) with a fine, defined adjustable gap (gap) 52 near the pane edge 53, which without touching the pane front 55 via an indirect Stop 58 is adjusted.
  • the neutral gas that flows through this gap 52 is let into the space between the aperture 50 and the front of the pane, with a slight overpressure to the outside into the reaction space and thereby prevents the reactants from penetrating to the front of the pane.
  • the disk lies on at least 3 tips during the etching.
  • German Offenlegungsschrift 195 02 777 AI has the disadvantage that the layer to be removed on the rear side of the pane at the points 56 where the silicon wafer lies on cannot be removed at the same speed as in the other places, since that Etching gas cannot reach the support points directly. A longer overetch (> 50%) is required to free the support from the layer to be etched. This is not a problem as long as the stop layer, which lies under the layer to be removed, is thick enough (e.g. 50 n for 6 "wafers) and the selectivity of the etching gas is sufficient.
  • stop layers which usually consist of silicon oxide
  • the stop layers are only 8 nm thick, a sufficiently long overetching time is no longer possible even with good selectivity of the etching gas in order to clear the locations at the contact points.
  • the silicon wafer can bend due to the overpressure on its top, which leads to a gap widening at some edge points, through which etching gas can penetrate to the top of the wafer.
  • a device for holding and protecting objects which has a base, walls arranged on the base and defining an outer region and an inner region, at least one feed to the outer region, at least one feed to the inner region and means has in order to generate an overpressure in relation to an ambient pressure in the outer region (via the feed).
  • a method for holding and protecting an object in which an overpressure is generated over an outer area of the surface of the object with a protective gas relative to the ambient pressure and a negative pressure is generated over an inner area of the surface of the object with respect to the ambient pressure , whereby part of the protective gas is passed over the edge of the surface of the object.
  • a vacuum it is not necessary for a vacuum to be generated over the inner region of the surface of the object.
  • the inner region of the surface of the object can be subjected to a lower overpressure than the outer region of the surface of the object or with ambient pressure.
  • a negative pressure can also be set in this case over the inner region of the surface of the object.
  • the excess pressure generated in the outer region of the device above the outer region of the surface of the object protects this surface from aggressive gases, while the negative pressure generated in the inner region of the device above the inner region of the surface of the object or a lateral holder holds the object against the Device holds.
  • the possibly already structured front side of the semiconductor wafer is protected from the aggressive etching gases.
  • a lacquering of the front side of the semiconductor wafer is no longer necessary, as a result of which some process steps in conventional processes such as protective lacquering, 0 2 plasma lacquer removal and a wet chemical post-cleaning of the front side of the semiconductor wafer can be avoided. This leads to increased throughput and considerable savings in the chemicals and costs required.
  • means are preferably provided in order to generate a negative pressure in relation to an ambient pressure in the inner region (via the feed).
  • the base is preferably designed as a flat cover plate.
  • the base is disc-shaped.
  • the base and the walls are in one piece, preferably made of aluminum.
  • the outer area of the device completely surrounds the inner area of the device.
  • spacers preferably punctiform spacers, in particular sapphire balls, are evenly distributed over the circumference (eg 6 pieces) at the distal end of the outer wall. These spacers not only prevent the sensitive sections on the front of a semiconductor wafer from coming into flat contact with the device for holding, but also prevent the semiconductor wafer from moving laterally relative to the device due to frictional forces. It is further preferred if projections are provided on the outer wall, which can serve as indirect stops for a wafer transport mechanism within an etching chamber.
  • the outer area is divided into several sectors, each of which has a feed for building up excess pressure. This can prevent the object from tipping over, since each sector now keeps the object at a distance.
  • the distance which is automatically and self-adjusted, is only influenced by the set inert gas flow and the net force (which can be set via the pressure difference).
  • the means for generating an overpressure in the outer region have a gas reservoir, which is preferably connected directly to the feeds to the outer region.
  • the feeds are dimensioned such that, during use of the device, the pressure drop along a feed is greater than the pressure difference between the overpressure m in the outer region and the ambient pressure.
  • the gas flow which is proportional to this pressure difference, remains constant; ie the gas reservoir acts as a source with a constant gas flow for any number of sectors.
  • the pressure drop along a feed is preferably more than 2 times, in particular more than 10 times, greater than the pressure difference between the excess pressure in the outer region and the ambient pressure.
  • lateral spacers are provided on the outer wall or on the projections.
  • nitrogen, oxygen, a noble gas or mixtures thereof are used as the protective gas.
  • the process gas used for the etching can also be used if it is not excited.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a further embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic top view of a further embodiment of the device according to the invention.
  • Fig. 6 is a schematic representation of a method for backside etching according to the prior art.
  • the device 10 according to the invention has a disk-shaped cover plate 11 (base), from which two annular walls 12 and 13 extend. These walls 12 and 13 define an annular outer region 14 and a circular inner region 15.
  • the inner wall 13 is approximately twice as thick as the outer wall 12.
  • Two openings (feeds) 16 and 17 are provided in the cover plate 11. The opening 16 extends from the top of the cover plate 11 to the annular outer region 14 and the opening 17 extends from the top of the cover plate 11 to the circular inner region 15
  • Protrusions 18 are provided on the outside of the wall 12 and serve as indirect stops.
  • the silicon wafer 20 is arranged parallel to the cover plate 11 at the distal end of the walls 12 and 13. As a result, an outer gap 21 is formed between the outer wall 12 and the front of the silicon wafer 20 and an inner gap 23 between the inner wall 13 and the front of the silicon wafer.
  • the inner gap 23 is approximately twice as high as the outer gap 21.
  • sapphire balls (not shown), which extend uniformly over the circumference and extend into the outer gap 21 and are provided at the distal end of the outer wall 126 touch the surface of the silicon wafer 20 selectively.
  • FIG. 1 shows a transport mechanism 30 through which the silicon wafer 20 can be guided to the device 10 according to the invention.
  • the reactive particles of the etching gas excited by a plasma will reach the back of the silicon wafer 20 from below. They can then be sucked off together with the etched products through an opening m in the etching chamber wall (not shown).
  • a non-caustic neutral gas For example, nitrogen, oxygen, argon, but also the non-excited etching gas itself, for example CF 4 or NF 3 , can be used
  • the gas inlet system 44 (see FIG. 4) for the protective gas thus forms the means for generating an overpressure in the outer region 14 via the feed 16 in relation to the ambient pressure in the etching chamber.
  • the inner wall 13 separates this outer area 14 from the inner area 15 above the silicon wafer 20, so that a significantly lower pressure can be set here.
  • the vacuum pump 45 used for protective gas thus forms the means for generating a negative pressure in relation to an ambient pressure in the inner region 15 via the feed 17.
  • the inner wall 13 Silicon wafer excluded by the inner wall 13. However, since the inner wall 13 is wider than the outer wall 12, the outflow of protective gas to the pumped inner region 15 is limited. If the outer wall is 2 mm wide, the inner wall 13 is spaced about 3 mm, set back 0.1 mm and 4 mm wide. With a set outer gap 21 of 0.1 mm on the outer wall 12, the inner wall 13 would then have an inner gap 22 of 0.2 mm and approximately the same amount of protective gas would flow through both gaps.
  • the overpressure required for sealing then generates only a correspondingly small force on the small annular surface on the front side of the silicon wafer 20 below the outer region 14 in relation to the total surface of the silicon wafer 20.
  • this would only be about 100 g downward load.
  • the disc weight of about 54 g.
  • a working pressure p 1 of 400 mTorr in the etching chamber would already be sufficient to compensate for this force, provided the inner area 15 of the device 10 is evacuated.
  • a normal working pressure in the chamber of 800 mTorr would push the silicon wafer 20 upwards with about 150 g.
  • the silicon wafer will touch the outer wall 12 at one point, but a larger outer gap 21 will appear opposite.
  • the bulk of the protective gas will then escape there; ie the silicon wafer 20 becomes slightly oblique in contact or flutter.
  • This can be prevented by dividing the outer area 14 into several sectors of the same size (for example 6), each separately receiving an equally large flow of protective gas. This keeps each sector at a distance, the disc can no longer tilt and hit one side at the top.
  • the distance which is automatically and self-adjusted, is only influenced by the set inert gas flow and the (adjustable) net force upwards. Since the disc is now completely non-contact, it will swim away to the side if there is no side limitation whatsoever.
  • FIG. 2 therefore shows a schematic sectional view of a further embodiment of the device according to the invention.
  • the elements that have already been shown in FIG. 1 are identified by the reference symbols used in FIG. 1.
  • spacers 25 are provided on the projection 18 in the embodiment according to FIG.
  • the sapphire balls in the outer columns are dispensed with in this embodiment.
  • the outer region 14 of the device is divided circumferentially into six chambers (not shown), each of the six chambers having its own opening 16 (see FIG. 4) in the cover plate 11.
  • the chambers make it possible to generate almost the same overpressure over the entire circumference of the device 10, even if the silicon wafer 20, now floating completely freely, moves relative to the device. Too much lateral movement of the
  • spacers 25 are provided, which limit this lateral movement.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a further embodiment of the device according to the invention. Like the device shown in Fig. 2 is also in this device the outer region 14 is divided into a plurality of sectors (chambers, not shown), each of which has its own feed 42.
  • a gas reservoir 40 is created in a cavity of the device 10 and is supplied with the protective gas via a feed 41 in such a way that a constant excess pressure is maintained in relation to the ambient pressure.
  • feeds 42 eg bores, tubes; length 50 mm, cross section 1 mm 2
  • the feeds 42 are selected in a geometry so that they deliberately oppose the gas flow with a high resistance. In order to obtain a sufficiently high gas flow for the individual sector, the pressure in the gas reservoir p 4 must be set accordingly high.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a further embodiment of the device according to the invention.
  • the elements that have already been shown in FIG. 1 are identified by the reference symbols used in FIG. 1.
  • the holding pins 31 which are connected to the outer wall 12 by means of springs 32.
  • the holding pins 31 are brought into contact with the edge of the silicon wafer 20 by a movement mechanism 35.
  • the holding pins 31 engage with the edge of the silicon wafer 20 and thus exert an additional holding force on the silicon wafer 20.
  • a pressure p 3 can be set in the inner region 15 of the device, which alone is not would be sufficient to carry the silicon wafer 20.
  • the holding pins 31 can prevent the silicon wafer 20 from touching the outer wall 12 if the pressure p 3 is chosen too low. Accordingly, the pressure p 3 in the inner region 15 can be set so that bending of the silicon wafer 20 is prevented.
  • 5a to 5c show a schematic representation of the process by which the silicon wafer 20 is gripped with a device 10 according to the invention.
  • the silicon wafer 20 is brought into the etching chamber by a wafer handling system (not shown) and placed on the transport mechanism 30.
  • the silicon wafer is carried by at least three pins (Fig. 5a).
  • the transport mechanism 30 now lifts the silicon wafer 20 in the direction of the device 10 until a part of the transport mechanism 30 comes into contact with the projections 18 (FIG. 5b).
  • protective gas is already let into the outer area 14 of the device 10 and protective gas is pumped out of the inner area 15 of the device 10.
  • the movement mechanism 35 brings the holding pins 31 into engagement with the edge of the silicon wafer 20, as a result of which the silicon wafer 20 is held by the device 10 (FIG. 5c).
  • the pins of the transport mechanism 30 can now be moved back, so that the back of the silicon wafer is now completely free. This results in the situation shown in FIG. 4.
  • the devices according to the invention thus make it possible to etch the back of a silicon wafer without coating the front.
  • the back of the pane is not touched during the etching, long overetching is no longer necessary. This means that processes with very high changes, for example in the case of extremely thin stop layers.
  • the device according to the invention can also be used for processes other than the backside etching.
  • the device according to the invention can also be used in vacuum transport systems in which one wants to avoid touching the front and rear of the window.
  • the exemplary embodiments described in FIG. 2 or 3 were well suited for this, since in this case these devices did not contain any moving parts.

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Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Halterung und zum Schutz von Gegenständen bereitgestellt, welche eine Basis, an der Basis angeordnete Wände, welche einen äußeren Bereich und einen inneren Bereich definieren, zumindest eine Zuführung zu dem äußeren Bereich, zumindest eine Zuführung zu dem inneren Bereich und Mittel aufweist, um im äußeren Bereich (über die Zuführung) einen Überdruck gegenüber einem Umgebungsdruck zu erzeugen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Halterungsmöglichkeit bereitgestellt, die auch bei kleinen Umgebungsdrücken (< 30 Torr) eingesetzt werden kann, bei denen keine Halterung über den sogenannten 'Bernoulli-Effekt' möglich ist. Insbesondere wird eine Halterungsmöglichkeit bereitgestellt, bei der während eines Vakuumprozesses die Rückseite einer Siliziumscheibe nicht mehr berührt werden muß.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HALTERUNG UND ZUM SCHUTZ VON HALBLEITER-WAFERN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Halterung von Gegenständen, insbesondere von Halbleiter- wafern.
Im Laufe des Herstellungsprozesses von Halbleiter Bausteinen oder integrierten Halbleiterprodukten werden die Halbleiter- wafer immer wieder Abscheideprozessen unterzogen, bei denen die Wafer auf beiden Seiten beschichtet werden. Da der Aufbau mehrerer verschiedener Schichten auf der Wafer-Rückseite un- erwünscht ist und zu Beeinträchtigungen anderer Prozesse führen kann, werden im Laufe des gesamten Fertigungsprozesses Rückseiten-Ätzschritte durchgeführt. Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß die Vorderseite ganzflächig belackt wird, und dann die entsprechende Schicht auf der Wafer Rückseite entweder naß oder trocken im CDE - Verfahren (Chemical Down- stream Etch Verfahren, Mikrowellen- Plasma oder RF- Plasma) entfernt wird. Danach muß der Lack auf der Wafervorderseite wieder entschichtet werden.
Die beiden Zusatzschritte Belacken und Entlacken der Wafer- scheiben führen jedoch zu erhöhten Durchlaufzeiten sowie einem nicht unerheblichen Chemikalienverbrauch. Außerdem erfordern diese Zusatzschritte zusätzliche Anlagekapazitäten wie Belackungsspuren, Lackentschichtungsbecken bzw. 02 - Stripper.
Zur Entfernung von Schichten auf der Scheibenrückseite besteht darüber hinaus die Möglichkeit, daß ein sogenannter „Spinetcher" verwendet wird, der ohne Vorderseitenschutz aus- kommt, dafür aber auf naßchemischer Basis arbeitet. Bei diesem Verfahren werden die zum großen Teil bereits mit Strukturen versehenen Waferscheiben mit der strukturierten Oberseite nach unten auf einem rotierenden Luftpolster schnell um ihre Achse gedreht, während von oben auf die Scheibenrückseite eine naßchemische Atzlösung fließt. Die schnelle Umdrehung der Scheibe hat zur Folge, daß die Chemikalien über den Rand der Scheibenrückseite hinweg nach außen geschleudert werden und so nicht die strukturierte Vorderseite der Waferscheibe angreifen können.
Jedoch bedeutet dies, vor allem im Falle des Entfernens einer Nitridschicht, einen hohen Chemikalien- und Wasserverbrauch, geringen Durchsatz und damit hohe Kosten. Wegen der fehlenden Selektivität der naßchemischen Ätzlösung zwischen Nitrid und Oxid ist das „Spinetcher"-Verfahren zudem für bestimmte Prozesse bei großen Waferscheiben (8"-Wafer) nicht geeignet.
Trotz dieser Nachteile findet in den meisten Fällen die Rück- seitenätzung bis heute nach einem der oben beschriebenen Verfahren statt.
Eine Möglichkeit die genannten Nachteile der herkömmlichen Verfahren zu vermeiden, ist das in der deutschen Offenle- gungsschrift 195 02 777 AI beschriebene Verfahren zur plasmaunterstützten Rückseitenätzung einer Halbleiterscheibe bei belackungsfreier Scheibenvorderseite, das ein Rückseitenätzen ohne Vorderseitenbelackung und ohne die oben beschriebenen Nachteile einer Naßätzung ermöglicht.
Nach dem in der deutschen Offenlegungsschrift 195 02 777 AI beschriebene Verfahren erfolgt der Schutz der Scheibenvorder- seite nicht mehr wie bisher durch ein Belacken der Scheibenvorderseite, sondern mittels eines Neutralgases . Die Abdichtung der Scheibenvorderseite im Vakuum gegen das reaktive Prozeßgas wird dabei über eine Blende 50 (siehe Fig. 6) mit einem feinen, definiert einstellbaren Spalt (Gap) 52 in der Nähe des Scheibenrands 53 erreicht, der ohne Berührung der Scheibenvorderseite 55 über einen indirekten Anschlag 58 justiert wird. Durch diesen Spalt 52 strömt das Neutralgas, das in den Raum zwischen Blende 50 und Scheibenvorderseite eingelassen wird, mit leichtem Überdruck nach außen in den Reaktionsraum und verhindert dabei ein Eindringen der Reaktanten hin zur Scheibenvorderseite. Die Scheibe liegt hierbei wäh- rend der Ätzung auf mindestens 3 Spitzen auf.
Das Verfahren gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 195 02 777 AI hat jedoch den Nachteil, daß die zu entfernende Schicht auf der Scheibenrückseite an den Stellen 56, an denen die Siliziumscheibe aufliegt, nicht mit der selben Geschwindigkeit entfernt werden kann wie an den übrigen Stellen, da das Ätzgas die Auflagestellen nicht direkt erreichen kann. Um die Auflagestellen dennoch von der zu ätzenden Schicht zu befreien, ist eine längere Überätzung (> 50 %) erforderlich. Dies stellt kein Problem dar, solange die Stoppschicht, die unter der zu entfernenden Schicht liegt, dick genug (z.B. 50 n bei 6"- Wafern) und die Selektivität des Ätzgases ausreichend ist.
Sind die Stoppschichten, die üblicherweise aus Siliziumoxid bestehen, aber nurmehr 8 nm dick, so ist auch bei einer guten Selektivität des Ätzgases keine ausreichend lange Überätzzeit mehr möglich, um die Stellen an den Auflagepunkten frei zu bekommen. Darüber hinaus tritt bei dem in der deutschen Of- fenlegungsschrift 195 02 777 AI beschriebene Verfahren das
Problem auf, daß sich die Siliziumscheibe durch den Überdruck auf ihrer Oberseite verbiegen kann, wodurch es an manchen Randstellen zu einer Spaltaufweitung kommt, durch das Ätzgas auf die Scheibenoberseite vordringen kann.
Darüber hinaus kann, wenn entsprechend einer weiteren Ausführungsform der in der deutschen Offenlegungsschrift 195 02 777 AI beschriebenen Erfindung die Siliziumscheibe an ihrem seitlichen Rand gelagert ist, der auf die Oberseite der Siliziu - scheibe ausgeübte Überdruck zu einem Verrutschen der Siliziumscheibe führen. Dies kann ebenfalls dazu führen, daß das reaktive Ätzgas zu Scheibenvorderseite vordringen kann. Es wird somit eine Halterungsmoglichkeit benotigt, die genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere wird eine Halterungsmoglichkeit benotigt, die auch bei kleinen Umgebungsdrucken (< 30 Torr) eingesetzt werden kann, bei denen keine Halterung über den sogenannten „Bernoulli-Effekt" möglich ist. Insbesondere wird eine Halterungsmoglichkeit benotigt, bei der wahrend eines Vakuumprozesses die Ruckseite der Siliziumscheibe nicht mehr berührt werden muß.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentansprüchen 14 und 15 gelost. Weitere vor- teilhatte Ausfuhrungsformen, Ausgestaltungen und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteranspruchen, der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Erfmdungsgemaß wird eine Vorrichtung zur Halterung und zum Schutz von Gegenstanden bereitgestellt, welche eine Basis, an der Basis angeordnete Wände, welche einen äußeren Bereich und einen inneren Bereich definieren, zumindest eine Zufuhrung zu dem äußeren Bereich, zumindest eine Zufuhrung zu dem inneren Bereich und Mittel aufweist, um im äußeren Bereich (über die Zufuhrung) einen Überdruck gegenüber einem Umgebungsdruck zu erzeugen.
Ebenso wird erfmdungsgemaß ein Verfahren zur Halterung und zum Schutz eines Gegenstands bereitgestellt, bei dem über ei- nem äußeren Bereich der Oberflache des Gegenstands mit einem Schutzgas gegenüber dem Umgebungsdruck ein Überdruck und ber einem inneren Bereich der Oberflache des Gegenstands gegenüber dem Umgebungsdruck ein Unterdruck erzeugt wird, wobei ein Teil des Schutzgases über den Rand der Oberflache des Ge- genstands gefuhrt wird. Wird der Gegenstand an seinem seitlichen Rand gehalten, so ist es nicht notwendig, daß über dem inneren Bereich der Oberfläche des Gegenstands ein Unterdruck erzeugt wird. In diesem Fall kann der innere Bereich der Oberfläche des Gegenstands mit einem geringeren Überdruck als der äußere Bereich der Oberfläche des Gegenstands bzw. mit Umgebungsdruck beaufschlagt werden. Natürlich kann aber auch in diesem Fall ein Unterdruck über dem inneren Bereich der Oberfläche des Gegenstands eingestellt werden.
Der im äußeren Bereich der Vorrichtung über dem äußeren Bereich der Oberfläche des Gegenstandes erzeugte Überdruck, schützt diese Oberfläche vor aggressiven Gasen, während der im inneren Bereich der Vorrichtung über dem inneren Bereich der Oberfläche des Gegenstandes erzeugte Unterdruck bzw. eine seitliche Halterung den Gegenstand an der Vorrichtung hält. Dadurch ist es möglich, daß während eines Vakuumprozesses (< 30 Torr) die Rückseite eines Halbleiterwafers nicht mehr berührt werden muß, so daß bei einem Ätzprozeß kein langes Überätzen mehr notwendig ist, wodurch auch Prozesse mit sehr hohen Anforderungen, beispielsweise bei extrem dünnen Stopschichten, realisiert werden können. Gleichzeitig ist aber die möglicherweise schon strukturierte Vorderseite des Halbleiterwafers vor den aggressiven Ätzgasen geschützt.
Eine Belackung der Vorderseite des Halbleiterwafers ist nicht mehr notwendig, wodurch einige Prozeßschritte bei herkömmlichen Prozessen wie Schutzbelackung, 02-Plasma- Lackentfernung und eine naßchemische Nachreinigung der Vorderseite des Halbleiterwafers vermieden werden können. Dies führt zu einem erhöhten Durchsatz sowie zu einer erheblichen Einsparung an benötigten Chemikalien und Kosten.
Weiterhin entfällt das mühsame Umdrehen des Halbleiterwafers, wie bei den „Spinetchern" notwendig ist. Der Unterdruck über dem inneren Bereich der Oberflache des Halbleiterwafers wirkt wie eine Lagerung des Halbleiterwafers über den gesamten inneren Bereich. Dadurch wird die mechanische Belastung des Halbleiterwafers deutlich reduziert, wodurch eine Verbiegung des Halbleiterwafers vermieden wird. Auch bei einer seitlichen Halterung des Gegenstands fuhrt die geringere Druckbelastung auf dem inneren Bereich der Oberflache des Gegenstands zu einer deutlichen Verminderung der mechanischen Belastung des Halbleiterwafers.
Bevorzugt sind zusätzlich Mittel vorgesehen sind, um im inneren Bereich (über die Zufuhrung) einen Unterdruck gegenüber einem Umgebungsdruck zu erzeugen.
Bevorzugt ist die Basis als ebene Deckplatte ausgebildet.
Ebenso ist es bevorzugt, wenn die Basis scheibenförmig ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Basis und die Wände emstuckig, bevorzugt aus Aluminium, ausgebildet.
Zur sicheren Abdichtung der zu schutzenden Oberflache ist es vorteilhaft, wenn der äußere Bereich der Vorrichtung den m- neren Bereich der Vorrichtung vollständig umgibt.
Ebenso ist es bevorzugt, wenn am distalen Ende der äußeren Wand Abstandshalter, bevorzugt punktuelle Abstandshalter, insbesondere Saphirkugeln, gleichmäßig über den Umfang ver- teilt (z.B. 6 Stuck) vorgesehen sind. Durch diese Abstandhalter wird nicht nur verhindert daß die empfindlichen Abschnitte auf der Vorderseite eines Halbleiterwafers mit der Vorrichtung zur Halterung flachenhaft m Berührung kommen, sondern es wird auch eine seitliche Bewegung des Halb- leiterwafers relativ zu der Vorrichtung durch Reibungskräfte verhindert. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn an der äußeren Wand Vorsprunge vorgesehen sind, welche als indirekte Anschlage für einen Wafertransportmechanismus innerhalb einer Atzkammer dienen können.
Soll der zu haltenden Gegenstand völlig beruhrungsfrei gehalten werden, so ist es vorteilhaft, wenn der äußere Bereich m mehrere Sektoren unterteilt ist, welche jeweils eine Zufuhrung zum Aufbau von Überdruck aufweisen. Dies kann ein Ver- kippen des Gegenstands verhindern, da jeder Sektor nun für sich den Gegenstand auf Abstand halt. Der Abstand, der sich automatisch und selbstjustiert einstellt, wird nur mehr vom eingestellten Schutzgasfluß und von der (über die Druckdifferenz einstellbaren) Nettokraft nach oben beeinflußt.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Mittel zur Erzeugung eines Überdrucks m dem äußeren Bereich ein Gasreservoir aufweisen, welches bevorzugt direkt mit den Zufuhrungen zu dem äußeren Bereich m Verbindung steht.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Zufuhrungen so dimensioniert sind, daß, wahrend der Verwendung der Vorrichtung, der Druckabfall entlang einer Zufuhrung großer als die Druckdifferenz zwischen dem Überdruck m dem äußeren Bereich und dem Umgebungsdruck ist. Dies fuhrt dazu, daß selbst große relative Schwankungen der Druckdifferenz zwischen einem Sektor und der Umgebung nur zu kleinen relativen Druckunterschieden zwischen dem Gasreservoir und dem Sektor fuhren. Damit bleibt aber auch der Gasfluß, der proportional zu eben dieser Druckdifferenz ist, konstant; d.h. das Gasreservoir wirkt wie eine Quelle mit konstantem Gasfluß für beliebig viele Sektoren. Bevorzugt ist der Druckabfall entlang einer Zufuhrung mehr als 2 mal, insbesondere mehr als 10 mal, großer als die Druckdifferenz zwischen dem Überdruck in dem äußeren Bereich und dem Umgebungsdruck . Um eine seitliche Bewegung des Gegenstands relativ zu der Vorrichtung zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn an der äußeren Wand oder an den Vorsprüngen seitliche Abstandshalter vorgesehen sind.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn als Schutzgas Stickstoff, Sauerstoff, ein Edelgas oder Mischungen hiervon verwendet werden. Auch das zum Ätzen verwendete Prozeßgas kann eingesetzt werden, wenn es nicht angeregt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 4 ebenfalls eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5a bis 5c eine schematische Darstellung des Vorgangs, durch den eine Siliziumscheibe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gegriffen wird, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Rückseitenätzung nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 besitzt eine scheibenförmige Deck- platte 11 (Basis) , von der zwei ringförmige Wände 12 und 13 ausgehen. Diese Wände 12 und 13 definieren einen ringförmigen äußeren Bereich 14 und einen kreisförmigen inneren Bereich 15. Dabei ist die innere Wand 13 im Vergleich zur äußeren Wand 12 etwa doppelt so dick ausgebildet. In der Deckplatte 11 sind zwei Offnungen (Zufuhrungen) 16 und 17 (siehe Fig. 4) vorgesehen. Dabei erstreckt sich die Öffnung 16 von der Oberseite der Deckplatte 11 zu dem ringförmige äußeren Bereich 14 und die Öffnung 17 erstreckt sich von der Oberseite der Deck- platte 11 zu dem kreisförmigen inneren Bereich 15. An der
Außenseite der Wand 12 sind Vorsprunge 18 vorgesehen, die als indirekte Anschlage dienen.
Parallel zu der Deckplatte 11 ist am distalen Ende der Wände 12 und 13 die Siliziumscheibe 20 angeordnet. Dadurch bilden sich zwischen der äußeren Wand 12 und der Vorderseite der Siliziumscheibe 20 ein äußerer Spalt 21 und zwischen der inneren Wand 13 und der Vorderseite der Siliziumscheibe ein innerer Spalt 23. Dabei ist der innere Spalt 23 etwa doppelt so hoch wie der äußere Spalt 21. Um wahrend des Atzprozesses eine Bewegung der Siliziumscheibe relativ zu der Vorrichtung zu verhindern und einen definierten Spalt 21 einzustellen, sind am distalen Ende der äußeren Wand 12 6 gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Saphirkugeln (nicht gezeigt) vorgesehen, die in den äußeren Spalt 21 reichen und die Oberflache der Siliziumscheibe 20 punktuell berühren.
Darüber hinaus zeigt Fig. 1 einen Transportmechanismus 30, durch den die Siliziumscheibe 20 zu der erfindungsgemaßen Vorrichtung 10 gefuhrt werden kann.
Wahrend des Atzvorgangs werden die durch ein Plasma angeregten reaktiven Teilchen des Ätzgases von unten her an die Ruckseite der Siliziumscheibe 20 gelangen. Sie können an- schließend zusammen mit den Atzprodukten durch eine Öffnung m der Ätzkammerwand (nicht gezeigt) abgesaugt werden. Um zu verhindern, daß die Vorderseite der Siliziumscheibe von dem Ätzgas erreicht wird, wird die Vorderseite der Siliziumscheibe durch ein nicht ätzendes Neutralgas geschützt. Es kann beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, Argon aber auch das nicht angeregte Ätzgas selbst, beispielsweise CF4 oder NF3, verwendet werden
Um den äußeren Spalt 21 gegen die reaktiven Gase abzudichten genügt es, den notwendigen Schutzgasüberdruck eben in der Nähe dieses Spaltes 21 zu haben. Es ist nicht notwendig, die gesamte Vorderseite der Siliziumscheibe mit einem Überdruck zu beaufschlagen. Daher wird das Schutzgas nur durch die Öffnung 16 in den ringförmigen, äußeren Bereich 14 der Vorrichtung 10 geführt und dort ein Überdruck erzeugt. Das Gaseinlaßsystem 44 (siehe Fig. 4) für das Schutzgas bildet somit in dieser Ausführungsform der Erfindung die Mittel, um im äußeren Bereich 14 über die Zuführung 16 einen Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck in der Ätzkammer zu erzeugen.
Die innere Wand 13 trennt diesen äußeren Bereich 14 von dem inneren Bereich 15 über der Siliziumscheibe 20 ab, so daß hier ein wesentlich geringerer Druck eingestellt werden kann.
Dies geschieht durch ein Absaugen des Schutzgases durch die
Öffnung 17 in der Deckplatte 11. Die zum Absaugen des
Schutzgases verwendete Vakuumpumpe 45 (siehe Fig. 4) bildet somit in dieser Ausführungsform der Erfindung die Mittel, um im inneren Bereich 15 über die Zuführung 17 einen Unterdruck gegenüber einem Umgebungsdruck zu erzeugen.
Da die innere Wand 13 von der Siliziumscheibe 20 einen etwas größeren Abstand besitzt, ist ein Berühren der
Siliziumscheibe durch die innere Wand 13 ausgeschlossen. Da die innere Wand 13 jedoch breiter als die äußere Wand 12 ist, ist der Abfluß von Schutzgas zum bepumpten inneren Bereich 15 begrenzt. Wenn die äußere Wand 2 mm breit ist, so ist die innere Wand 13 etwa 3 mm beabstandet, 0.1 mm zurückversetzt und 4 mm breit. Bei einem eingestellten äußeren Spalt 21 von 0.1 mm an der äußeren Wand 12 würde dann die innere Wand 13 einen inneren Spalt 22 von 0.2 mm haben und es würde etwa gleich viel Schutzgas durch beide Spalte fließen.
Der zum Abdichten erforderliche Überdruck erzeugt an der kleinen Ringfläche auf der Vorderseite der Siliziumscheibe 20 unterhalb des äußeren Bereichs 14 dann nurmehr eine im Verhältnis zur Gesamtfläche der Siliziumscheibe 20 entsprechend kleine Kraft. Bei den angegebenen geometrischen Verhältnissen und 2 Torr Überdruck p2 in dem äußeren Bereich wären dies nurmehr etwa 100 g Belastung nach unten. Hinzu käme noch das Scheibengewicht von etwa 54 g. Ein Arbeitsdruck p1 von 400 mTorr in der Ätzkammer würde bereits ausreichen, diese Kraft zu kompensieren, vorausgesetzt, der innere Bereich 15 der Vorrichtung 10 wird evakuiert. Ein üblicher Arbeitsdruck in der Kammer von 800 mTorr würde die Siliziumscheibe 20 mit etwa 150 g nach oben drücken. Es ist jedoch auch möglich, durch geregeltes Abpumpen des inneren Bereich 15 den Druck p3 darin abhängig vom Arbeitsdruck pi außen so einzustellen, daß die Siliziumscheibe 20 insgesamt gar nicht mehr belastet wird. Dies wird um so wichtiger, als die Tendenz besteht, die Dicke und damit mechanische Stabilität der Siliziumscheiben 20 in Zukunft bei größer werdendem Radius nicht mehr im Verhältnis mitwachsen zu lassen. Da bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung keine weiteren Halterungen für die Siliziumscheibe vorgesehen sind, ist es notwendig den Druck p3 im inneren Bereich 15 so einzustellen, daß auf die Siliziumscheibe eine nach oben gerichtete Nettokraft ergibt. Die Saphirkugeln in äußeren Spalt 21 halten die Siliziumscheibe 20 dabei auf einem definierten Abstand, z.B. 01 mm.
Verzichtet man bei leichter Nettokraft nach oben auf die Saphirkugeln in dem äußeren Spalt 21, so wird die Siliziumscheibe an einer Stelle die äußere Wand 12 berühren, gegen- über aber wird sich eine größerer äußerer Spalt 21 einstellen. Dort wird dann die Hauptmenge des Schutzgases entweichen; d.h. die Siliziumscheibe 20 wird leicht schräg anliegen oder flattern. Dies kann man verhindern, indem man den äußeren Bereich 14 in mehrere gleich große (z.B. 6 ) Sektoren aufteilt, wobei jeder für sich getrennt einen gleich großen Fluß an Schutzgas erhält. Dies hält jeden Sektor für sich auf Abstand, die Scheibe kann nicht mehr verkippen und an einer Seite oben anschlagen. Der Abstand, der sich automatisch und selbstjustiert einstellt, wird nurmehr vom eingestellten Schutzgasfluß und von der (einstellbaren) Nettokraft nach oben beeinflußt. Da die Scheibe nun völlig berührungsfrei ist, wird sie allerdings seitlich wegschwimmen, wenn keine wie auch immer geartete seitliche Begrenzung da ist.
Daher zeigt Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In der Figur 2 werden die Elemente, die bereits in Figur 1 gezeigt worden sind, mit den in Figur 1 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet. Zusätzlich zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind bei der Ausführungs- form nach Figur 2 Abstandshalter 25 an dem Vorsprung 18 vorgesehen. Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform auf die Saphirkugeln in den äußeren Spalten verzichtet. Gleichzeitig ist der äußeren Bereich 14 der Vorrichtung in Umfangsrichtung in sechs Kammern (nicht gezeigt) unterteilt, wobei jede der sechs Kammern eine eigene Öffnung 16 (siehe Figur 4) in der Deckplatte 11 besitzt. Durch die Kammern ist möglich, über den gesamten Umfang der Vorrichtung 10 nahezu den gleichen Überdruck zu erzeugen, selbst wenn sich die Siliziumscheibe 20, jetzt völlig frei schwebend, relativ zu der Vorrichtung bewegt. Um eine zu große seitliche Bewegung der
Siliziumscheibe 20 zu der Vorrichtung 10 zu vermeiden sind die Abstandshalter 25 vorgesehen, die diese seitliche Bewegung begrenzen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wie die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung ist auch bei dieser Vorrichtung der äußere Bereich 14 in mehrere Sektoren (Kammern, nicht gezeigt) aufgeteilt, welche jeweils eine eigene Zuführung 42 aufweisen.
Damit der Gegenstand 20 auch ohne Zuhilfenahme von Abstandshaltern (z.B. Saphirkugeln) bzw. einer direkten Halterung 31 (siehe Fig. 4) über den ganzen Umfang auf konstanter Distanz bleibt, muß in allen Sektoren des äußeren Bereichs 14 ein im wesentlichen gleicher Druck herrschen bzw. ein im wesentlichen gleicher, stabiler Gasfluß durch den Spalt 21 über den Rand des Gegenstands führen. Dies kann, wie z.B. bei der in Fig. 2 gezeigten Ausfürungsform der Erfindung beschrieben, damit bewerkstelligt werden, daß alle Sektoren eine Zuführung 16 besitzen, über die jeweils der gleiche konstante Gasfluß eingeleitet wird. Der Gasfluß kann hierbei für jede Sektion unabhängig voneinander beispielsweise mittels eines Gasregelsystems konstant gehalten werden. Dies kann jedoch im Einzelfall zu einem erheblichen Aufwand führen; beispielsweise bei 6 oder mehr Sektoren kann dieser Aufwand bereits den Aufwand zur Gas-Regelung eines Plasmaätzbzw, abscheidesystems übersteigen.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung löst dieses Regelungsproblem auf einfache und elegante Weise. Dazu wird in einem Hohlraum der Vorrichtung 10 ein Gasreservoir 40 angelegt, das über eine Zuführung 41 mit dem Schutzgas versorgt wird und zwar in der Weise, daß ein konstanter Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck eingehalten wird. Von diesem Gasreservoir 40 führen Zuführungen 42 (z.B. Bohrungen, Röhrchen; Länge 50 mm, Querschnitt 1 mm2) zu jedem einzelnen Sektor. Die Zuführungen 42 sind in einer Geometrie so ausgewählt, daß sie dem Gasstrom bewußt einen hohen Widerstand entgegensetzen. Um dennoch einen genügend hohen Gasstrom für den einzelnen Sektor zu erhalten, muß der Druck im Gasreservoir p4 entsprechend hoch eingestellt werden. Damit aber wird die Druckdifferenz zwischen dem Gasreservoir und jedem einzelnen Sektor p4 - p2 groß im Vergleich zu der zur Abstandshaltung (resp. Schutz der Vorderseite) benötigten Druckdifferenz zwischen dem einzelnen Sektor und der Umgebung p2 - p: . Das heißt aber, daß selbst große relative Schwankungen der Druckdifferenz zwischen Sektor und Umgebung (diese hängt dann vom sich einstellenden Spalt 21 ab) nur zu kleinen relativen Druckunterschieden zwischen Gasreservoir und Sektor p4 - p_ führen. Damit bleibt aber auch der Gasfluß, der proportional zu eben dieser Druckdifferenz ist, konstant; d.h. das Gasreservoir wirkt wie eine Quelle mit konstantem Gasfluß für beliebig viele Sektoren. Damit und mit der geregelten konstanten Druckdifferenz zwischen Innenbereich 15 und Umgebung pi - p3 wird sich ein selbstjustierter ringsum konstanter, äußerer Spalt 21 zwischen der äußeren Wand 12 und dem Gegenstand 20 einstellen. Da die Drücke pi, p2 und p3 klein gegenüber dem Druck p4 im Gasreservoir 40 sind, ist bei gegebener Geometrie der Zuleitungen 42 die Größe des Spaltes 21 im wesentlichen nur mehr durch den Druck p im Gasreservoir 40 festgelegt. Bei einem Rückseitenätzprozeß für eine 200 mm Siliziumscheibe ergeben sich typischerweise folgende Druckwerte: Pi = 1 Torr, p2 = 3 Torr, p3 = 0,4 Torr, p4 = 40 Torr.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In der Figur 3 werden die Elemente, die bereits in Figur 1 gezeigt worden sind, mit den in Figur 1 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet. Zusätzlich zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind bei der Ausführungsform nach Fi- gur 2 Haltestifte 31 vorgesehen, die über Federn 32 mit der äußeren Wand 12 verbunden. Die Haltestifte 31 werden durch einen Bewegungsmechanismus 35 in Anlage mit dem Rand der Siliziumscheibe 20 gebracht. Während des Ätzvorgangs stehen die Haltestifte 31 mit dem Rand der Siliziumscheibe 20 in Ein- griff und üben somit eine zusätzliche Haltekraft auf die Siliziumscheibe 20 aus. Somit kann im inneren Bereich 15 der Vorrichtung ein Druck p3 eingestellt werden, der allein nicht ausreichen würde, die Siliziumscheibe 20 zu tragen. Ebenso kann durch die Haltestifte 31 verhindert werden, daß die Siliziumscheibe 20 die äußere Wand 12 berührt, sollte der Druck p3 zu klein gewählt sein. Dementsprechend kann der Druck p3 im inneren Bereich 15 so eingestellt werden, daß eine Verbiegung der Siliziumscheibe 20 verhindert wird.
Fig. 5a bis 5c eine schematische Darstellung des Vorgangs, durch den die Siliziumscheibe 20 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gegriffen wird.
Die Siliziumscheibe 20 wird von einem Waferhandlingsystem (nicht gezeigt) in die Ätzkammer gebracht und auf dem Transportmechanismus 30 abgelegt. Dabei wird die Siliziumscheibe von mindestens drei Pins getragen (Fig. 5a) . Der Transportmechanismus 30 hebt die Siliziumscheibe 20 nun in Richtung der Vorrichtung 10 an bis ein Teil des Transportmechanismus 30 mit den Vorsprüngen 18 in Anschlag kommt (Fig. 5b) . Während dieses Vorgangs wird bereits Schutzgas in den äußeren Bereich 14 der Vorrichtung 10 eingelassen und es wird Schutzgas aus dem inneren Bereich 15 der Vorrichtung 10 abgepumpt.
Befindet sich der Transportmechanismus 30 mit der Vorrichtung 10 in Anschlag, so bringt der Bewegungsmechanismus 35 die Haltestifte 31 mit dem Rand der Siliziumscheibe 20 in Eingriff, wodurch die Siliziumscheibe 20 von der Vorrichtung 10 gehalten ist (Fig. 5c) . Die Pins des Transport echanismuses 30 können nun zurückgefahren werden, wodurch die Rückseite der Siliziumscheibe nun völlig frei ist. Damit ergibt sich die in Fig. 4 dargestellte Situation.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtungen ist es somit möglich, die Rückseite einer Siliziumscheibe ohne Belakung der Vorderseite zu ätzen. Da aber die Scheibenrückseite während der Ätzung nicht berührt wird, ist kein langes Überätzen mehr notwendig. Dadurch können auch Prozesse mit sehr hohen Anfor- derungen, beispielsweise bei extrem dünnen Stopschichten, realisiert werden.
Selbstverständlich kann die erfmdungsgemaße Vorrichtung auch für andere Prozesse als das Ruckseitenatzen verwendet werden. So kann die erfmdungsgemaße Vorrichtung auch in Vakuum- Transportsystemen eingesetzt werden, bei denen man em Beruhren von Scheibenvorderseite und Scheibenruckseite vermeiden will. Die in Fig. 2 oder 3 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele waren hierfür gut geeignet, da diese Vorrichtungen in diesem Fall keine beweglichen Teile enthalten wurde. Anstelle des oben erwähnten Arbeitsdruckes pi wurde ein Umgebungsdruck im Handlingbereich treten, der mindestens das Gewicht der Scheibe kompensieren muß, d.h. im Falle von 8"- Wafern großer als 140 mTorr sein sollte.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Halterung und zum Schutz von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Basis (11), an der Basis (11) angeordnete Wände (12, 13), welche einen äußeren Bereich (14) und einen inneren Bereich (15) definieren, zumindest eine Zuführung (16; 42) zu dem äußeren Bereich (14), zumindest eine Zuführung (17) zu dem inneren Bereich (15) und Mittel (44) vorgesehen sind, um im äußeren Bereich (14) einen Überdruck gegenüber einem Umgebungsdruck zu erzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Mittel (45) vorgesehen sind, um im inneren Bereich (15) einen Unterdruck gegenüber einem Umgebungsdruck zu erzeugen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Basis (11) als ebene Deckplatte ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Basis (11) scheibenförmig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Basis (11) und die Wände (12, 13) einstückig ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der äußere Bereich (14) den inneren Bereich (15) vollständig umgibt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am distalen Ende der äußeren Wand (12) Abstandshalter, insbesondere Saphirkugeln, vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der äußeren Wand (12) Vorsprunge (18) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der äußere Bereich (14) m mehrere Sektoren unterteilt ist, welche jeweils eine Zufuhrung (42) aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel (44) zur Erzeugung eines Überdrucks m dem äußeren Bereich (14) em Gasreservoir (40) aufweisen, welches bevorzugt direkt mit den Zufuhrungen (42) zu dem äußeren Bereich (14) in Verbindung steht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zufuhrungen (42) so dimensioniert sind, daß der Druckabfall entlang einer Zufuhrung (42) großer als die Druckdifferenz zwischen dem Überdruck m dem äußeren Bereich (14) und dem Umgebungsdruck ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der äußeren Wand (12) oder an den Vorsprungen (18) seitli- ehe Abstandshalter (25) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der äußeren Wand (12) Halterung (31) zur zusätzlichen Hal- terung des Gegenstands vorgesehen sind.
14. Verfahren zur Halterung und zum Schutz eines Gegenstands, insbesondere eines Halbleiterwafers, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß über einem äußeren Bereich der Oberflache des Gegenstands mit einem Schutzgas gegenüber dem Umgebungsdruck em Überdruck und über einem inneren Bereich der Oberflache des Gegenstands gegenüber dem Umgebungsdruck e Unterdruck erzeugt wird, wobei em Teil des Schutzgases über den Rand der Oberflache des Gegenstands gefuhrt wird.
15. Verfahren zur Halterung und zum Schutz eines Gegenstands, insbesondere eines Halbleiterwafers, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gegenstand an seinem seitlichen Rand gehalten wird, über einem äußeren Bereich der Oberflache des Gegenstands mit einem Schutzgas gegenüber dem Umgebungsdruck em Überdruck erzeugt wird, wobei em Teil des Schutzgases über den Rand der Oberflache des Gegenstands gefuhrt wird, und über einem inneren Bereich der Oberflache des Gegenstands em geringerer Druck als über dem äußeren Bereich der Oberflache des Gegenstands erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Schutzgas Stickstoff, Sauerstoff, em Edelgas oder Mischungen hiervon verwendet werden.
17 Verfahren nach einem Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der äußere Bereich der Oberflache des Gegenstands mit Abstandshaltern, insbesondere Saphirkugeln, m Kontakt, insbesondere punktuellen Kontakt steht.
18. Verfahren zur Ätzung zumindest einer Oberflache eines Ge- genstands, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gegenstand durch eine Vorrichtung nach einem der Anspr ¬ che 1 bis 13 oder nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17 gehalten wird.
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