WO2023094167A1 - Ventilmodul und verfahren zum betreiben eines derartigen ventilmoduls - Google Patents

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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment

Definitions

  • the invention relates to a valve module for use with a clamping table for flexible materials, in particular for silicon wafers, such as are used in the manufacture of semiconductor components.
  • the valve module and the clamping table form a clamping device with which the flexible material, in particular the respective silicon disk, which is also referred to as a wafer, can be clamped as flat as possible on a clamping surface of the clamping table in a reproducible manner. This ensures that processing operations to be carried out, for example, on the surface of the silicon disk, a so-called wafer processing, can be carried out with an even surface.
  • Such a clamping device can also be used to fix thin metal sheets or plastic films with or without fabric reinforcement.
  • the invention relates to a method for operating such a valve module.
  • the clamping table is provided with a clamping surface through which several suction openings pass, these suction openings each being connected to a suction channel through which the silicon disc an intake of air and thus a negative pressure can be generated on the underside of the silicon wafer to be clamped.
  • the clamping surface is typically provided with a large number of small elevations, all of which extend to a common clamping plane and which also allow the silicon wafer to be sucked in away from the suction openings and ensure pressure equalization between the suction openings.
  • Each of the intake channels is connected to a fluid coupling of the valve module, in particular by an interposed hose section.
  • a fluid channel extends in the valve module, in which a valve arrangement is arranged, which is provided for influencing a fluid flow between the fluid coupling and a supply connection formed on the valve arrangement.
  • compressed air can be provided, which has an overpressure compared to the surroundings of the clamping table, especially accommodated in a process chamber, or a negative pressure can be provided, which is compared to the surroundings of the clamping table, especially accommodated in a process chamber , On the clamping table has a negative pressure, be made.
  • a sensor arrangement is assigned to each of the fluid channels of the valve module, with which a flow value can be determined in the respective fluid channel.
  • a flow value determined by the sensor arrangement is made available to a valve control which is electrically connected to the respective sensor arrangement and which can be in the form of a microcontroller or microprocessor, for example.
  • a computer program is stored in the valve control, with the aid of which the sensor signals of the respective sensor arrangement can be evaluated.
  • valve module has at least one fluid channel which is formed at a first end area with a fluid coupling for connection to an intake channel of the clamping table and which is connected to a valve arrangement at a second end region, the valve arrangement being designed to influence a fluid flow between the fluid coupling and a supply connection formed on the valve arrangement, a sensor arrangement being assigned to the fluid channel, which sensor arrangement is used to determine a throughflow value in the respective Fluid channel is formed and which is electrically connected to a valve control and wherein the valve control for a model-based determination of a fluid pressure at a measuring point arranged outside of the fluid channel, in particular at a measuring point in the suction channel of the clamping table or at a measuring point at a suction opening of the suction channel Use of the flow rate is designed.
  • a fluid pressure can be determined with high precision at a measuring point that is away from the valve module. For this it is necessary that the fluid technical properties such as a flow resistance and/or a length of a fluid line between the sensor arrangement and the measuring point are known and that in the valve control an algorithm based on a mathematical Model is stored, with the help of which a flow value at the desired measuring point can be calculated from the sensor signals made available by the sensor arrangement, taking into account the fluid-technical properties of the fluid line. Such a procedure is also referred to as an observer, since a physical variable can be determined in the form of a measured value for the measuring point, although no sensor of the sensor arrangement is placed at the measuring point.
  • This model-based determination of the fluid pressure is of particular interest when, for technical reasons, placing the sensor arrangement directly at the measuring point is difficult or even impossible for spatial and/or technical reasons.
  • an abstractly defined model can be used, for example, which is based exclusively on theoretical considerations. It is preferably provided that the model used for determining the fluid pressure also contains an empirical component, which is based, for example, on a series of measurements carried out in advance with the specific combination of valve module, fluid hoses and clamping table. For this purpose, the use of a neuronal network can also be provided, with which, for example, an interpolation of fluid pressures can be undertaken for which no specific measured values have been determined.
  • the measuring point is localized in the suction channel of the clamping table or at a suction opening that is arranged on a clamping surface of the clamping table.
  • the fluid pressure determined on the basis of a model should enable a statement to be made as to the manner in which a fluid pressure is placed on the clamping table on flexible material to be clamped, in particular a silicon disc, with the help of the corresponding suction channel, in particular using the corresponding suction opening, rests on the clamping surface of the clamping table.
  • the sensor arrangement has a first pressure sensor attached to the fluid duct and a second pressure sensor attached to the fluid duct at a distance from the first pressure sensor, the fluid duct between the first pressure sensor and the second pressure sensor being a measuring section, in particular provided with a throttle, with def inated flow resistance and wherein the first pressure sensor and the second pressure sensor are electrically connected to the valve control, which is designed to process a first sensor signal from the first pressure sensor and a second sensor signal from the second pressure sensor to form the model-based fluid pressure at the measuring point.
  • Such a sensor arrangement can be implemented inexpensively and adapted to the respective conditions in the fluid channel, even if the fluid flowing in the fluid channel is exclusively gaseous.
  • the first pressure sensor is attached to a first end of the measuring section and that the second pressure sensor is attached to a second end of the measuring section spaced apart therefrom, the fluid technical properties of the measuring section, in particular the flow resistance for the measuring section, are known for the flow rate of interest in practice and are stored in a mathematical formula or in a table of values in the valve control.
  • the measuring section has a greater flow resistance than adjacent sections of the fluid channel, in order to be able to generate the largest possible pressure difference across the measuring section and thus to ensure a particularly precise measurement result.
  • a narrowing of the cross section of the fluid channel also referred to as a throttle
  • a throttle is provided in the area of the measuring section between the first pressure sensor and the second pressure sensor.
  • Such a cross-sectional constriction can in particular be designed as an annular diaphragm, it being assumed in this context that the fluid channel has a circular cross-section. It goes without saying that other cross sections for the fluid channel and the narrowing of the cross section to be provided in the area of the measuring section can also be implemented.
  • valve control is preferably made to be designed to determine the fluid pressure at the measuring point using the flow value and a pressure signal from the group: first pressure signal, second pressure signal.
  • the model for determining the fluid pressure at the measuring point is configured in such a way that at least one pressure signal from the sensor arrangement is included in addition to the determined flow value. Provision is preferably made for the pressure signal of that pressure sensor of the sensor arrangement to be included in the model which has the smaller distance from the measuring point.
  • the valve control is designed to carry out pressure regulation at the measuring point.
  • the fluid pressure for the measuring point which can be positioned, for example, at the intake opening of the intake channel is determined recurringly, in particular in segments that are constant over time, and is used as the actual value for a pressure controller designed in the valve control, this pressure controller being able to be designed to maintain a constant or a time-variable pressure at the measuring point.
  • a method for operating the valve module according to the invention comprises the following steps: connecting fluid couplings to intake ports of a clamping table and carrying out a pressure-controlled application of negative pressure to intake openings of the intake ports, the intake openings of different intake ports each being in separate surface areas of the opening are arranged on the clamping table, using the fluid pressures determined on the basis of the model at the suction openings serving as measuring points.
  • a flexible material in particular a silicon wafer, can be fixed on the clamping surface of the clamping table.
  • the surface areas of the clamping table are subject to negative pressure or positive pressure is applied, and that the suction openings of the respective surface areas are determined on a model basis during the negative pressure or positive pressure application
  • Fluid pressures are stored as reference pressures in the valve control.
  • Exemplary can for the Determination of the reference pressures can be provided that all valve arrangements are partially or alternatively fully opened with the same amount and thus a purely controlled overpressure loading or underpressure loading takes place. With the reference pressures determined in this way, for example, a conclusion can be drawn about the respective flow resistance in the associated fluid channel and/or the geometry of the flexible material lying on the clamping table but not yet fixed.
  • the negative pressure or positive pressure is applied to the surface areas of the clamping table without a flexible material lying on the clamping table, in particular without a silicon wafer, and that the reference pressures determined as the first group of Reference pressures are stored in the valve control.
  • the first group of reference pressures can be used, among other things, to define an individual degree of opening for each of the valve arrangements if, for example, the same flow value is present for all fluid channels and the intake channels and intake openings connected to them when subjected to negative pressure or positive pressure should .
  • the negative or positive pressure is applied to the surface areas of the clamping table with a flexible material lying on the clamping table, in particular with a silicon disc, and that the reference pressures determined are stored as a second group of reference pressures in the valve control become .
  • a qualitative determination can nes local flow resistance for each of the intake channels and the fluid channels connected to the intake channels can be determined in order to be able to draw conclusions about the geometry of the clamping table on the flexible material that has not yet been fixed by vacuum.
  • the geometry of the flexible material, in particular the silicon wafer, determined at least qualitatively in this way can then be used during the subsequent controlled application of negative pressure to specify the respective negative pressure setpoints at the respective suction openings in order to achieve the desired level contact of the flexible material on the clamping surface to effect.
  • a distance between the flexible material lying on the clamping table, in particular the silicon wafer, and the respective Surface area of the clamping table is determined and that for each of the surface areas as a function of an amount of the determined distance, a target pressure is determined for a subsequent application of negative pressure to the respective surface area.
  • valve control applies negative pressure to the surface areas of the clamping table in chronological succession, with surface areas at a smaller distance from the flexible material, in particular from the silicon wafer, being subjected to negative pressure before surface areas at a greater distance from the silicon wafer, and with each of the surface areas being subjected to negative pressure a model-based actual pressure is determined, which is used in the valve control together with the respective target pressure is used for negative pressure control in the respective surface area.
  • the intake duct which extends between the at least one intake opening and the fluid coupling, is divided into a first intake duct section and a second intake duct section.
  • the first intake duct section runs in the mounting table and the second intake duct section runs outside of the mounting table, with the sensor arrangement being assigned to the second intake duct section.
  • the respective sensor arrangement is preferably arranged in the respective fluid coupling or adjacent to the respective fluid coupling of the valve module.
  • the first intake channel section is designed as a bore in the worktable made of a rigid material
  • the second intake channel section can be realized, for example, as a pipe section of a rigid pipe or as a hose section of a flexible, vacuum-resistant hose.
  • the decisive factor is that by dividing the intake duct into the first intake duct section and the second intake duct section, it can be ensured that the sensor arrangement is away from the clamping table, which is typically in a Process chamber of a processing machine for silicon wafers is arranged, can be placed. As a result, maintenance of the sensor arrangement can be carried out, for example, without having to intervene in the process chamber for this purpose. Furthermore, this avoids the sensor arrangement being exposed to those influences which are provided for processing the silicon wafers in the process chamber.
  • the suction openings of the respective suction channel are arranged within a surface area of the clamping surface and that several surface regions arranged adjacent to one another are formed on the clamping surface.
  • a local different pressurization or Areas of the silicon wafer can be subjected to negative pressure in order to be able to ensure advantageous suction of the silicon wafer for carrying out the processing step to be carried out.
  • This locally different overpressure loading or Applying negative pressure to the silicon wafer is of particular interest when the silicon wafer has lost the flatness originally present at the beginning of the processing steps for the silicon wafer. This could have been caused, for example, by previous processing steps for the silicon wafer.
  • the silicon wafer it is advantageous for the silicon wafer to rest as flatly and flatly as possible on the clamping surface, initially by locally different and time-coordinated activation of the respective valve arrangements and a resulting local overpressure or underpressure for the respective surface plan areas .
  • mutually adjoining surface areas are formed without overlapping.
  • the boundaries of adjacent surface areas are preferably formed in a straight line or with a constant curvature.
  • boundaries of adjacent surface areas are formed with a variable radius of curvature, in which case it is assumed that the curvature of these boundaries has no turning points and thus no protrusions of one surface area compared to another surface area arranged adjacent to it present .
  • valve control is designed for sequential activation of the valve arrangements assigned to the respective surface areas in a predetermined sequence.
  • the aim here is that the silicon wafer can be sucked onto the clamping surface over its entire surface, despite a possible curvature.
  • provision can be made for supplying one or more surface areas with compressed air, while other of the surface areas are supplied with negative pressure in a predetermined sequence and finally the surface areas supplied with positive pressure are also supplied with negative pressure.
  • a sequential application of negative pressure to the surface areas can also be provided without a temporary application of excess pressure to individual surface areas.
  • a pressure control or flow control is carried out for each of the surface areas, with which an overpressure application or Negative pressure application for each of the surface areas can be achieved .
  • a pressure control or flow control is carried out for each of the surface areas, with which an overpressure application or Negative pressure application for each of the surface areas can be achieved .
  • initially radially inner surface areas are subjected to negative pressure, while surface areas further out are either kept pressureless or, if necessary, are supplied with compressed air for overpressurization.
  • these surface areas lying further radially outward are also subjected to negative pressure.
  • the surface areas are circular or annular or in the form of segments of a circular ring and are arranged in circular zones or ring zones or ring segment zones arranged concentrically to one another.
  • a sequential, radially outwardly progressive negative pressure application can be achieved by appropriate control of the associated valve arrangements, in order to ensure that even curved silicon wafers are evenly supported on the clamping table.
  • FIG. 1 shows a strictly schematic representation of a clamping device for silicon wafers with a clamping table, a valve arrangement and a valve control
  • FIG. 2 shows a top view of the clamping table according to FIG. 1 with several surface areas that can be supplied by the associated valve control
  • FIG. 3 shows a strictly schematic representation of a section of the clamping table and a plurality of intake channels with associated intake openings and the associated sensor arrangements
  • FIG. 4 shows a strictly schematic time sequence diagram for an overpressure application or Applying negative pressure to a silicon wafer.
  • a clamping device 1 shown in FIG. 1 is used for clamping and thus for temporarily fixing a circular, plane-parallel silicon disk 4, also referred to as a wafer, such as is used in the production of semiconductor components.
  • the clamping device 1 comprises a clamping table 2 which, purely by way of example, is designed as a circular plate and the upper side of which forms a clamping surface 3 .
  • a large number of first intake channel sections 17 are formed in the clamping table 2, which, in each case purely by way of example, pass through the clamping table 2 and in the area of the clamping surface 3, a purely exemplary cone - have section-shaped suction opening 6 .
  • Each of the intake duct sections 17 in the worktable 2 is in fluid communication with a valve terminal 14 via a second intake duct section 18 , also referred to as an intake line 16 .
  • the first suction channel section 17 formed inside the clamping table 2 and the second suction channel section 18 formed outside the clamping table 2 form a suction channel 5 .
  • a fluid coupling 8 shown only schematically, is arranged for each of the intake channels 5, from which extends a fluid channel 13 to a valve arrangement 7 .
  • valve assemblies 7 in the valve island 14 are connected to a pressure source 19 and to a pressure sink 20 via associated connection ports 43 , 44 in order to make it possible to provide an overpressure and a negative pressure (compared to ambient pressure) to each of the valve assemblies 7 .
  • the valve assemblies 7, designed purely by way of example as 3/3-way proportional valves, can each individually for each of the intake channels 5 either establish a connection with the pressure source 19 or a connection with the pressure sink 20 or can also assume a blocked position in which neither one fizidically communicating connection with the pressure source 19 or the pressure sink 20 is present.
  • valve arrangements 7 are designed as electromagnetically controlled slide valves.
  • valve arrangements can also be designed as fluidically pilot-controlled slide valves or as piezo valves, in particular as piezo bending valves.
  • Each of the valve assemblies 7 is electrically connected to a valve control 10, which can be, for example, a microprocessor on which a computer program for controlling the respective valve assemblies 7 runs.
  • a valve control 10 can be, for example, a microprocessor on which a computer program for controlling the respective valve assemblies 7 runs.
  • electrical connecting lines 41 , 42 are shown between a valve arrangement 7 and the valve control 10 .
  • all the valve assemblies 7 are connected to the valve control 10 via associated electrical connecting lines, so that the valve control 10 can control each of the valve assemblies 7 individually.
  • a sensor arrangement 9 is assigned to each of the intake ports 5 , which is arranged directly on the valve island 14 , purely by way of example.
  • the sensor arrangement 9 comprises a section of the intake duct 5 in which a throttle orifice 15 is arranged, with a pressure sensor on each side of the throttle orifice 15, here as the first pressure sensor 11 and a second Pressure sensor 12 called, are arranged. Since the geometry of the intake port 5 and the throttle orifice 15 are known, a flow rate can be determined using a differential pressure, which is determined by calculating the difference between an electrical sensor signal from the first pressure sensor 11 and an electrical sensor signal from the second pressure sensor 12 in the valve control system 10 be determined in the intake port 5. The sign of the differential pressure can be used to draw conclusions about a flow direction for the fluid flow taking place in the intake channel 5 .
  • suction openings 6 are formed on the clamping surface 3 of the clamping table 2 .
  • the intake openings 6 are arranged in a plurality of surface sections 21 to 29 which do not overlap one another.
  • the suction openings 6 of the respective surface section 21 to 29 are each connected in a communicating manner to a common, not shown, first suction channel section 17 which is formed within the clamping table 2 .
  • Each of the first intake duct sections 17 (not shown) is in turn connected to a second intake duct section 18 which is coupled to the associated sensor arrangement 9 on the valve island 14 .
  • Boundaries 31 to 39 shown in dashed lines are shown between the individual surface sections 21 to 29 only for illustration purposes, with which the geometry of the individual surface sections 21 to 29 can be described.
  • the first surface section 21 is designed as a circular area with a circular first boundary 31 .
  • the second, third, fourth and fifth surface sections 22, 23, 24 and 25 are followed by sixth, seventh, eighth and ninth surface sections 26, 27, 28 and 29, each in the form of a circular ring section, which are also connected by the straight second, third, fourth and fifth boundaries 32, 33, 34, 35 and by the sixth, seventh, eighth and ninth boundaries 36, 37, 38, 39 in the form of a circular section and by a radially outer, circular tenth boundary 40.
  • the valve control 10 can supply each of the surface sections 21 to 29 with an individual negative pressure (compared to an ambient atmosphere) or an individual positive pressure (compared to an ambient atmosphere).
  • suction openings 6 in the different surface sections 21 to 29 can be subjected to negative pressure at different times in order to be able to achieve advantageous suction and fixing of a silicon wafer 4 on the clamping surface 3 .
  • the sensor arrangements 9 assigned to the respective intake ports 5 are calibrated.
  • the working pressure provided by the pressure source 19 is applied to the intake ports 5 assigned to the respective surface sections 21 to 29 and the differential pressure occurring at the respective throttle orifice 15 is measured, in particular in a sequential time-delayed sequence.
  • the resulting flow rate in the respective intake port 5 is calculated in the valve control unit 10 and the flow rate is stored in a memory device (not shown) of the valve control unit 10.
  • the steps mentioned above are typically carried out before a first clamping of a silicon wafer 4 .
  • these steps can also be carried out at regular or irregular intervals in order to take account of any changes in the flow properties for the individual intake ports 5 or in the sensor signals of the sensor signals provided by the pressure sensors 11 , 12 .
  • the flow values determined in each case are stored together with a time stamp, so that any changes that may occur in the individual intake ports 5 and/or the associated intake openings 6 of the j respective surface section 21 to 29 can be carried out.
  • a silicon wafer 4 (not shown in FIG. 2) can now be fixed on the clamping surface 3.
  • clamping surface 3 is to be regarded as level within the tolerances required for carrying out the processing of the silicon wafer 4 . Furthermore, it is assumed here that the silicon wafer 4 does not lie flat on the clamping surface 3 due to internal stresses that can be caused, for example, by previous machining processes and, for example, has a concave or convex curvature of its circular disk-shaped surface.
  • valve controller 10 has made a qualitative determination of the geometry of the silicon wafer 4 in this way, a specific - te vacuum application of the individual surface sections 21 to 29 are carried out. Depending on the determined geometry of the silicon wafer 4 , different strategies can be pursued for this purpose.
  • the first surface section 21 is first subjected to negative pressure by correspondingly activating the associated valve arrangements 7 by the valve controller 10 and, in doing so, regulating the flow based on the sensor signals of the two pressure sensors 11, 12 for this first th surface section 21 to be provided.
  • provision can also be made to provide at least a slight overpressure application for the sixth to ninth surface sections 26 to 29 in order to bring about an advantageous air flow in the gap between the silicon wafer 4 and the clamping surface 3.
  • a negative pressure can be applied to the second surface section 22 and the diagonally opposite fourth surface section 24 .
  • a subsequent seventh step provision can be made to switch off the overpressure application of the sixth to ninth surface sections 26 to 29 and, in addition to the surface sections 21, 22 and 24, to also apply negative pressure to the surface sections 23 and 25.
  • the sixth surface section 26 and the eighth surface section 28 are also subjected to negative pressure and then in a ninth step, the 17th surface section 27 and the ninth surface section 29 are also subjected to negative pressure.
  • FIG. 3 shows, purely schematically, a plurality of intake ports 5 with associated intake openings 6, with each of the intake ports 5 being assigned a sensor arrangement 9.
  • a first pressure p1, p3, p5 and a second pressure p2, p4, p6 are determined at each of the sensor assemblies 9, each of these pressures being provided in a manner not shown in detail as an electrical sensor signal to the valve controller 10 shown in FIG .
  • differential pressures are determined for the sensor arrangements 9 shown in FIG. It is also provided that in valve control 10, using a suitable algorithm and, if necessary, using parameters that are specified for the individual intake ports 5 and those shown in Figure 3 valve assemblies 7, not shown, were determined, in each case model-based pressures for the intake openings 6 can be calculated, which are indicated in FIG. 3 as pressures pm1, pm2 and pm3.
  • FIG. 3 also shows a section of a silicon wafer 4, not shown to scale, which is to be clamped onto the clamping table 2 and which, for example, has a considerable surface curvature due to previous machining processes.
  • an overpressure is applied at a high overpressure level at a point in time tl. Furthermore, at the time t1, an overpressure is applied to the intake opening 6.2, at which the model-based pressure pm2 can be determined by the valve controller 10, with an average overpressure level. At the intake opening 6.3, at which the model-based pressure pm3 can be determined by the valve controller 10, a negative pressure is applied at a negative pressure level at the time t1.
  • the application of overpressure is reduced to a medium overpressure level at the intake opening 6.1, and the application of underpressure is lowered to a low overpressure level at the intake opening 6.2.
  • the vacuum level at the intake opening 6.1 is further reduced to a high vacuum level, while the vacuum level at the intake opening 6.2 is reduced further to a medium vacuum level.
  • This sequence of different pressure levels above and below pressure levels is intended to prevent the formation of air cushions between the silicon wafer 4 and the clamping table 2 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventilmodul zur Verwendung mit einem Aufspanntisch (2) für flexible Materialien, mit wenigstens einem Fluidkanal (13), der an einem ersten Endbereich mit einer Fluidkupplung (8) zur Verbindung mit einem Ansaugkanal (5) des Aufspanntischs (2) ausgebildet ist und der an einem zweiten Endbereich mit einer Ventilanordnung (7) verbunden ist, wobei die Ventilanordnung (7) für eine Beeinflussung eines Fluidstroms zwischen der Fluidkupplung (13) und einem an der Ventilanordnung (7) ausgebildeten Versorgungsanschluss (43, 44) ausgebildet ist, wobei dem Fluidkanal (13) eine Sensoranordnung (9) zugeordnet ist, die für eine Ermittlung eines Durchflusswerts im jeweiligen Fluidkanal (17) ausgebildet ist und die elektrisch mit einer Ventilsteuerung (10) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ventilsteuerung (10) für eine modellbasierte Ermittlung eines Fluiddrucks an einem außerhalb des Fluidkanals (17) angeordneten Messpunkt unter Verwendung des Durchflusswerts ausgebildet ist.

Description

Festo SE & Co. KG, Ruiter Straße 82, 73734 Esslingen
Ventilmodul und
Verfahren zum Betreiben eines derartigen Ventilmoduls
Die Erfindung betrifft ein Ventilmodul zur Verwendung mit einem Auf spanntisch für flexible Materialien, insbesondere für Siliziumscheiben, wie sie bei der Herstellung von Halbleiter- Bauelementen eingesetzt werden. Hierbei bilden das Ventilmodul und der Auf spanntisch eine Auf spanneinrichtung, mit der das flexible Material, insbesondere die jeweilige Siliziumscheibe, die auch als Wafer bezeichnet wird, in reproduzierbarer Weise auf einer Auf spannfläche des Auf spanntischs möglichst eben auf gespannt werden kann. Hierdurch wird gewährleistet, dass beispielhaft vorzunehmende Bearbeitungsvorgänge an der Oberfläche der Siliziumscheibe, ein sogenanntes Waferprocessing, bei ebener Oberfläche durchgeführt werden können. Eine solche Auf spanneinrichtung kann auch zur Festlegung von dünnen Metallblechen oder Kunststofffolien mit Gewebeverstärkung oder ohne Gewebeverstärkung, eingesetzt werden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Ventilmoduls.
Um eine möglichst ebene Aufspannung für das flexible Material, insbesondere für eine Siliziumscheibe, zu gewährleisten ist der Auf spanntisch mit einer Auf spannfläche versehen, die von mehreren Ansaugöffnungen durchsetzt ist, wobei diese Ansaugöffnungen jeweils mit einem Ansaugkanal verbunden sind, durch den für die Festlegung der Siliziumscheibe eine Ansau- gung von Luf t und damit eine Unterdruckerzeugung an der Unterseite der auf zuspannenden Siliziumscheibe hervorgerufen werden kann . Die Auf spannf läche ist typischerweise mit einer Vielzahl von kleinen Erhebungen versehen, die sich alle bis zu einer gemeinsamen Auf spannebene erstrecken und die eine Ansaugung der Siliziumscheibe auch abseits der Ansaugöf fnungen ermöglichen sowie einen Druckausgleich zwischen den Ansaugöf fnungen gewährleisten .
Jeder der Ansaugkanäle ist , insbesondere durch einen zwi schengeschalteten Schlauchabschnitt , mit einer Fluidkupplung des Ventilmoduls verbunden . Ausgehend von der Fluidkupplung erstreckt sich im Ventilmodul ein Fluidkanal , in dem eine Ventilanordnung angeordnet ist , die für eine Beeinf lussung eines Fluidstroms zwischen der Fluidkupplung und einem an der Ventilanordnung ausgebildeten Versorgungsanschluss vorgesehen ist . An diesem Versorgungsanschluss kann beispielsweise eine Bereitstellung von Druckluf t , die einen Überdruck gegenüber einer Umgebung des , insbesondere in einer Prozesskammer auf - genommenen, Auf spanntischs aufweist , oder eine Bereitstellung eines Unterdrucks , der verglichen mit einer Umgebung des , insbesondere in einer Prozesskammer auf genommenen, Auf spann- tischs einen negativen Druck auf weist , vorgenommen werden .
Ferner ist j edem der Fluidkanäle des Ventilmoduls eine Sensoranordnung zugeordnet , mit der ein Durchf lusswert im j eweili gen Fluidkanal ermittelt werden kann . Ein von der Sensoranordnung ermittelter Durchf lusswert wird an eine Ventilsteuerung bereitgestellt , die in elektrische Verbindung mit der j eweiligen Sensoranordnung steht und die beispielsweise als Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet sein kann . In der Ventilsteuerung ist ein Computerprogramm hinterlegt , mit dessen Hilfe eine Auswertung der Sensorsignale der j eweiligen Sensoranordnung vorgenommen werden kann . Die Aufgabe der Erf indung besteht darin, ein Ventilmodul und ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Ventilmoduls bereitzustellen, mit denen unterschiedlich gekrümmte f lexible Materialien zuverlässig auf den Auf spanntisch aufgespannt werden können .
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Erf indungsaspekt für das Ventilmodul gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst , dass das Ventilmodul wenigstens einen Fluidkanal auf - weist , der an einem ersten Endbereich mit einer Fluidkupplung zur Verbindung mit einem Ansaugkanal des Auf spanntischs aus gebildet ist und der an einem zweiten Endbereich mit einer Ventilanordnung verbunden ist , wobei die Ventilanordnung für eine Beeinf lussung eines Fluidstroms zwischen der Fluidkupplung und einem an der Ventilanordnung ausgebildeten Versorgungsanschluss ausgebildet ist , wobei dem Fluidkanal eine Sensoranordnung zugeordnet ist , die für eine Ermittlung eines Durchf lusswerts im j eweiligen Fluidkanal ausgebildet ist und die elektrisch mit einer Ventilsteuerung verbunden ist und wobei die Ventilsteuerung für eine modellbasierte Ermittlung eines Fluiddrucks an einem außerhalb des Fluidkanals angeordneten Messpunkt , insbesondere an einem Messpunkt im Ansaugkanal des Auf spanntischs oder an einem Messpunkt an einer Ansaugöf fnung des Ansaugkanals , unter Verwendung des Durchf lusswerts ausgebildet ist .
Durch die Verwendung einer modellbasierten Ermittlung eines Fluiddrucks kann mit hoher Präzision ein Fluiddruck an einem Messpunkt bestimmt werden, der abseits des Ventilmoduls liegt . Hierzu ist es erforderlich, dass die f luidtechnischen Eigenschaf ten wie beispielsweise ein Strömungswiderstand und/oder eine Länge einer Fluidleitung zwischen der Sensoranordnung und dem Messpunkt bekannt sind und dass in der Ventilsteuerung ein Algorithmus auf Basis eines mathematischen Modells hinterlegt ist , mit dessen Hilfe aus den von der Sensoranordnung zur Verfügung gestellten Sensorsignalen unter Einbeziehung der f luidtechnischen Eigenschaf ten der Fluidlei tung ein Durchf lusswert am gewünschten Messpunkt errechnet werden kann . Bei einer solchen Vorgehensweise wird auch von einem Beobachter gesprochen, da eine physikalische Größe in Form eines Messwerts für den Messpunkt ermittelt werden kann, obwohl am Messpunkt kein Sensor der Sensoranordnung platziert ist . Diese modellbasierte Ermittlung des Fluiddrucks ist ins besondere dann von großem Interesse , wenn aus technischen Gründen eine Platzierung der Sensoranordnung unmittelbar am Messpunkt aus räumlichen und/oder technischen Gründen schwierig oder gar unmöglich ist .
Für die Ermittlung des Fluiddrucks auf Basis des Durchf luss werts , der mit der Sensoranordnung abseits des Messpunkts ermittelt wird, kann beispielsweise auf ein abstrakt def iniertes Modell zurückgegrif fen werden, das ausschließlich auf theoretischen Überlegungen basiert . Bevorzugt ist vorgesehen, dass in dem verwendeten Modell zur Ermittlung des Fluiddrucks auch eine empirische Komponente enthalten ist , die beispiels weise auf einer vorab durchgeführten Messereihe mit der konkreten Kombination aus Ventilmodul , Fluidschläuchen und Auf - spanntisch basiert . Hierzu kann auch die Verwendung eines neuronalen Netzwerks vorgesehen werden, mit dem beispielswei se eine Interpolation von Fluiddrücken vorgenommen werden kann, für die keine konkreten Messwerte ermittelt wurden .
Beispielhaf t ist vorgesehen, dass der Messpunkt im Ansaugkanal des Auf spanntischs oder an einer Ansaugöf fnung, die an einer Auf spannf läche des Auf spanntischs angeordnet ist , lokalisiert ist . Dies ist insbesondere dann von Interesse , wenn der modellbasiert ermittelte Fluiddruck eine Aussage darüber ermöglichen soll , in welcher Weise ein auf den Auf spanntisch auf zu spannendes f lexibles Material , insbesondere eine Sili ziumscheibe , mit Hilfe des entsprechenden Ansaugkanals , ins besondere unter Verwendung der entsprechenden Ansaugöf fnung, auf der Auf spannf läche des Auf spanntischs auf liegt .
Vorteilhaf te Weiterbildungen der Erf indung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Zweckmäßig ist es , wenn die Sensoranordnung einen am Fluidkanal angebrachten ersten Drucksensor und einen beabstandet zum ersten Drucksensor am Fluidkanal angebrachten zweiten Drucksensor auf weist , wobei der Fluidkanal zwischen dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor als ein, insbesondere mit einer Drossel versehener , Messabschnitt mit def iniertem Strömungswiderstand ausgebildet ist und wobei der erste Drucksensor und der zweite Drucksensor elektrisch mit der Ventilsteuerung verbunden sind, die für eine Verarbeitung ei nes ersten Sensorsignals des ersten Drucksensors und eines zweiten Sensorsignals des zweiten Drucksensors zu dem modell basierten Fluiddruck an dem Messpunkt ausgebildet ist .
Eine solche Sensoranordnung kann kostengünstig realisiert werden und an die j eweiligen Gegebenheiten im Fluidkanal angepasst werden, auch wenn das im Fluidkanal strömenden Fluid ausschließlich gasförmig ist . Hierzu ist vorgesehen, dass an einem ersten Ende des Messabschnitts der erste Drucksensor angebracht ist und dass an einem hiervon beabstandeten zwei ten Ende des Messabschnitts der zweite Drucksensor angebracht ist , wobei die f luidtechnischen Eigenschaf ten des Messabschnitts , insbesondere der Strömungswiderstand für den Mess abschnitt , für den in der Praxis interessierenden Durchf luss bekannt sind und in einer mathematischen Formel oder in einer Wertetabelle in der Ventilsteuerung abgelegt sind . Zur präzisen Ermittlung kleiner Durchf lusswerte ist es vorteilhaf t , wenn der Messabschnitt einen größeren Strömungswi derstand wie angrenzende Abschnitte des Fluidkanals aufwei sen, um eine möglichst große Druckdif ferenz über dem Messab- schnitt erzeugen zu können und damit ein besonders präzises Messergebnis zu gewährleisten . Für diesen Fall ist es vorteilhaf t , wenn im Bereich des Messabschnitts zwischen dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor eine auch als Drossel bezeichnete Querschnittsverengung des Fluidkanals vorgesehen ist . Eine solche Querschnittsverengung kann insbesondere als kreisringförmige Blende ausgebildet sein, wobei in diesem Zusammenhang davon ausgegangen wird, dass der Fluidkanal einen kreisrunden Querschnitt aufweist . Es versteht sich, dass auch andere Querschnitte für den Fluidkanal und die im Bereich des Messabschnitts vorzusehende Querschnitts verengung verwirklicht werden können .
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ventilsteuerung für die Ermittlung des Fluiddrucks an dem Messpunkt unter Verwendung des Durchf lusswerts sowie eines Drucksignals aus der Gruppe : erstes Drucksignal , zweites Drucksignal , ausgebildet ist . Hierbei ist das Modell zur Ermittlung des Fluiddrucks am Messpunkt derart konf iguriert , dass zusätzlich zum ermittel ten Durchf lusswert wenigstens ein Drucksignal der Sensoranordnung einbezogen wird . Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Drucksignal desj enigen Drucksensors der Sensoranordnung in das Modell einbezogen wird, der den kleineren Abstand gegenüber dem Messpunkt aufweist .
Bei einer Weiterbildung der Erf indung ist vorgesehen, dass die Ventilsteuerung für eine Durchführung einer Druckregelung am Messpunkt ausgebildet ist . In diesem Fall ist vorgesehen, dass für den Messpunkt , der beispielsweise an der Ansaugöf f nung des Ansaugkanals positioniert sein kann, der Fluiddruck wiederkehrend, insbesondere in zeitlich konstanten Abschnitten, ermittelt wird und als Istwert für einen in der Ventilsteuerung ausgebildeten Druckregler verwendet wird, wobei dieser Druckregler wahlweise für eine Einhaltung eines zeitlich konstanten oder eines zeitlich variablen Drucks am Messpunkt ausgebildet sein kann.
Gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt ist ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Ventilmoduls vorgesehen, das die nachfolgenden Schritte umfasst: Verbinden von Fluidkupplungen mit Ansaugkanälen eines Auf spanntischs und Durchführen einer druckgeregelten Unterdruckbeaufschlagung an Ansaugöffnungen der Ansaugkanäle, wobei die Ansaugöffnungen unterschiedlicher Ansaugkanäle jeweils in voneinander abgegrenzten Oberflächenbereichen des Auf spanntischs angeordnet sind, unter Verwendung der modellbasiert ermittelten Fluiddrücke an den als Messpunkten dienenden Ansaugöffnungen. Mit dieser Vorgehensweise kann eine Festlegung eines flexiblen Materials, insbesondere einer Siliziumscheibe, auf der Aufspannfläche des Auf spanntischs vorgenommen werden. Durch die Verwendung einer Druckregelung, die die modellbasiert ermittelten Fluiddrücke an den jeweiligen Ansaugöffnungen verwendet, eine möglichst homogene und damit ebene Ansaugung und Festlegung des flexiblen Materials erzielt werden kann.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Schritt der Unterdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche des Auf spanntischs eine Unterdruckbeaufschlagung oder eine Überdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche des Auf spanntischs vorgenommen wird und dass die der während der Unterdruckbeaufschlagung oder Überdruckbeaufschlagung modell- basiert für die Ansaugöffnungen der jeweiligen Oberflächenbereiche ermittelten Fluiddrücke als Referenzdrücke in der Ventilsteuerung gespeichert werden. Beispielhaft kann für die Ermittlung der Referenzdrücke vorgesehen werden, dass alle Ventilanordnungen mit dem gleichen Betrag teilweise oder al ternativ vollständig geöf fnet werden und somit eine rein gesteuerte Überdruckbeauf schlagung oder Unterdruckbeauf schlagung stattf indet . Mit den dadurch ermittelten Referenzdrücken kann beispielsweise ein Rückschluss auf den j eweiligen Strömungswiderstand im zugeordneten Fluidkanal und/oder auf die Geometrie des auf dem Auf spanntisch auf liegenden aber noch nicht festgelegten f lexiblen Materials gezogen werden .
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Unterdruckbeauf schlagung oder Überdruckbeauf schlagung der Oberf lächenbereiche des Auf spanntischs ohne ein auf dem Auf spanntisch auf liegenden f lexiblen Material , insbesondere ohne eine Siliziumscheibe , vorgenommen wird und dass die ermittel ten Referenzdrücke als erste Gruppe von Referenzdrücken in der Ventilsteuerung gespeichert werden . Hierdurch wird eine Charakterisierung der Eigenschaf ten des j eweiligen Fluidkanals sowie des damit verbundenen Ansaugkanals ermöglicht . Die erste Gruppe von Referenzdrücken kann unter Anderem dazu genutzt werden, einen individuellen Öf fnungsgrad für j ede der Ventilanordnungen festzulegen, wenn beispielsweise für alle Fluidkanäle und die damit verbundenen Ansaugkanäle und Ansaugöf fnungen bei einer Unterdruckbeauf schlagung oder Überdruckbeauf schlagung j eweils der gleiche Durchf lusswert vorliegen soll .
Zweckmäßig ist es , wenn die Unterdruckbeauf schlagung oder Überdruckbeauf schlagung der Oberf lächenbereiche des Auf spanntischs mit einem auf dem Auf spanntisch auf liegenden f lexiblen Material , insbesondere mit einer Siliziumscheibe , vorgenommen wird und dass die ermittelten Referenzdrücke als zweite Gruppe von Referenzdrücken in der Ventilsteuerung gespeichert werden . Auf diesem Wege kann eine qualitative Ermittlung ei - nes lokalen Strömungswiderstands für jeden der Ansaugkanäle sowie die mit den Ansaugkanälen verbundenen Fluidkanäle ermittelt werden, um daraus beispielsweise Rückschlüsse über die Geometrie des auf dem Auf spanntisch aufliegenden und noch nicht durch Unterdrück festgelegten flexiblen Materials gewinnen zu können. Die auf diesem Wege zumindest qualitativ ermittelte Geometrie des flexiblen Materials, insbesondere der Siliziumscheibe, kann dann bei der nachfolgenden geregelten Unterdruckbeaufschlagung für die Vorgabe der jeweiligen Unterdruck-Sollwerte an den jeweiligen Ansaugöffnungen genutzt werden, um die gewünschte ebene Anlage des flexiblen Materials an der Auf spannfläche zu bewirken.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in der Ventilsteuerung für jeden Oberflächenbereiche aus dem zugehörigen Referenzdruck der ersten Gruppe von Referenzdrücken und aus dem zugehörigen Referenzdruck aus der zweiten Gruppen von Referenzdrücken ein Abstand zwischen dem auf dem Auf spanntisch aufliegenden flexiblen Material, insbesondere der Siliziumscheibe, und dem jeweiligen Oberflächenbereich des Auf spanntischs ermittelt wird und dass für jeden der Oberflächenbereiche in Abhängigkeit von einem Betrag des ermittelten Abstands ein Zieldruck die eine nachfolgende Unterdruckbeaufschlagung des jeweiligen Oberflächenbereichs ermittelt wird.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass von der Ventilsteuerung eine zeitlich aufeinanderfolgende Unterdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche des Auf spanntischs vorgenommen wird, wobei Oberflächenbereiche mit geringerem Abstand zum flexiblen Material, insbesondere zur Siliziumscheibe, vor Oberflächenbereichen mit größerem Abstand zur Siliziumscheibe mit Unterdrück beaufschlagt werden und wobei für jeden der Oberflächenbereiche ein modellbasierter Istdruck ermittelt wird, der in der Ventilsteuerung zusammen mit dem jeweiligen Zieldruck für eine Unterdruckregelung im j eweiligen Oberf lächenbereich verwendet wird . Durch die Beeinf lussung der zeitlichen Abfol ge für die Unterdruckbeauf schlagung der einzelnen Oberf lächenbereiche des Auf spanntischs kann eine vorteilhaf te Auf spannung des f lexiblen Materials erzielt werden, da in Kennt nis der Geometrie des f lexiblen Materials und einer darauf abgestimmten Abfolge der Unterdruckbeauf schlagung der einzel nen Oberf lächenbereiche das Entstehen von Luf tpolstern vermieden werden kann, die eine f lächige Anlage des f lexiblen Materials , insbesondere der Siliziumscheibe , in Frage stellen würden .
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Ansaugkanal , der sich zwi schen der wenigstens einen Ansaugöf fnung und der Fluidkupplung erstreckt , in einen ersten Ansaugkanalabschnitt und in einen zweiten Ansaugkanalabschnitt aufgeteilt ist . Hierbei kann vorgesehen sein, dass der erste Ansaugkanalabschnitt im Auf spanntisch verläuf t , und der zweite Ansaugkanalabschnitt außerhalb des Auf spanntischs verläuf t , wobei die Sensoranordnung dem zweiten Ansaugkanalabschnitt zugeordnet ist . Bevorzugt ist die j eweilige Sensoranordnung in der j eweiligen Fluidkupplung oder benachbart zur j eweiligen Fluidkupplung des Ventilmoduls angeordnet . Beispielhaf t ist der erste Ansaugkanalabschnitt als Bohrung in dem aus einem gestaltfesten Material hergestellten Auf spanntisch ausgebildet , während der zweite Ansaugkanalabschnitt beispielhaf t als Rohrabschnitt eines gestaltfesten Rohrs oder als Schlauchabschnitt eines f lexiblen, unterdruckfest ausgebildeten Schlauchs verwirklicht werden kann .
Entscheidend ist , dass durch die Auf teilung des Ansaugkanals in den ersten Ansaugkanalabschnitt und den zweiten Ansaugkanalabschnitt gewährleistet werden kann, dass die Sensoranordnung abseits des Auf spanntischs , der typischerweise in einer Prozesskammer einer Bearbeitungsmaschine für Siliziumscheiben angeordnet ist , platziert werden kann . Hierdurch kann bei spielsweise eine Wartung der Sensoranordnung vorgenommen werden, ohne dass hierfür in die Prozesskammer eingegrif fen werden muss . Ferner wird hierdurch vermieden, dass die Sensoranordnung denj enigen Einf lüssen ausgesetzt wird, die zur Bearbeitung der Siliziumscheiben in der Prozesskammer vorgesehen sind .
Bevorzugt ist für den Auf spanntisch vorgesehen, dass die Ansaugöf fnungen des j eweiligen Ansaugkanals innerhalb eines Oberf lächenbereichs der Auf spannf läche angeordnet sind und dass an der Auf spannf läche mehrere benachbart zueinander angeordnete Oberf lächenbereiche ausgebildet sind . Hierdurch wird eine lokale unterschiedliche Druckbeauf schlagung bzw . Unterdruckbeauf schlagung von Bereichen der Siliziumscheibe ermöglicht , um hiermit eine vorteilhaf te Ansaugung der Sili ziumscheibe für die Durchführung des vorzunehmenden Bearbei tungsschritts gewährleisten zu können . Diese lokal unterschiedliche Überdruckbeauf schlagung bzw . Unterdruckbeauf schlagung für die Siliziumscheibe ist insbesondere dann von Interesse , wenn die Siliziumscheibe die ursprünglich zu Beginn der Bearbeitungsschritte für die Siliziumscheibe vorliegende Ebenheit verloren hat . Dies könnte beispielsweise durch zeitlich vorausgegangene Bearbeitungsschritte für die Silizi umscheibe hervorgerufen worden sein . In diesem Fall ist es vorteilhaf t , für eine möglichst f lächige und ebene Anlage der Siliziumscheibe an der Auf spannf läche eine zunächst lokal unterschiedliche und zeitlich koordinierte Ansteuerung der j eweiligen Ventilanordnungen und eine daraus resultierende lokal Überdruckbeauf schlagung oder Unterdruckbeauf schlagung für die j eweiligen Oberf lächenbereiche vorzusehen . In weiterer Ausgestaltung der Erf indung ist vorgesehen, dass aneinander angrenzende Oberf lächenbereiche überlappungsf rei ausgebildet sind . Dies bedeutet , dass Begrenzungen aneinander grenzender Oberf lächenbereiche vorzugsweise geradlinig oder mit konstanter Krümmung ausgebildet sind . Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass Begrenzungen aneinander angrenzende Oberf lächenbereiche mit variablem Krümmungsradius ausgebildet sind, wobei in diesem Fall davon ausgegangen wird, dass die Krümmung dieser Begrenzungen keine Wendepunkte auf - weist und somit keine Aussackungen eines Oberf lächenbereichs gegenüber einem benachbart angeordneten anderen Oberf lächenbereich vorliegen .
Besonders vorteilhaf t ist es , wenn die Ventilsteuerung für eine sequenzielle Ansteuerung der den j eweiligen Oberf lächenbereichen zugeordneten Ventilanordnungen in einer vorgegebenen Abfolge ausgebildet ist . Hierdurch wird angestrebt , dass die Siliziumscheibe trotz einer eventuellen für Krümmung vollf lächig an die Auf spannf läche angesaugt werden kann . Zur Durchführung dieser Maßnahme kann es vorgesehen sein, einen oder mehrere Oberf lächenbereiche mit Druckluf t zu versorgen, während andere der Oberf lächenbereiche in einer vorgegebenen Reihenfolge mit Unterdrück versorgt werden und abschließend auch die mit Überdruck versorgten Oberf lächenbereiche mit Unterdrück versorgt werden . Alternativ kann auch eine sequenti elle Unterdruckbeauf schlagung der Oberf lächenbereiche vorgesehen werden, ohne dass eine zeitweilige Überdruckbeauf schlagung einzelner Oberf lächenbereiche vorgenommen wird .
Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass für j eden der Oberf lächenbereiche eine Druckregelung oder Durchf lussregelung durchgeführt wird, womit eine auf die tatsächliche Geometrie der Siliziumscheibe angepasste Überdruckbeauf schlagung bzw . Unterdruckbeauf schlagung für j eden der Oberf lächenbereiche erzielt werden kann . Beispielhaf t kann ferner vorgesehen sein, dass für die Ansaugung der Siliziumscheibe zunächst radial weiter innenliegende Oberf lächenbereiche mit Unterdrück beauf schlagt werden, während weiter außen liegende Oberf lächenbereiche entweder drucklos gehalten werden oder gegebenenfalls mit Druckluf t für eine Überdruckbeauf schlagung versorgt werden . Im Zuge der weiteren Durchführung des Auf spann - Vorgangs werden auch diese radial weiter außen liegenden Oberf lächenbereiche mit Unterdrück beauf schlagt .
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Oberf lächenbereiche kreis förmig oder kreisringförmig oder kreisringabschnittsförmig ausgebildet sind und in konzentrisch zueinander angeordneten Kreiszonen oder Ringzonen oder Ringabschnittszonen angeordnet sind . Hiermit kann für die typischerweise kreisförmig ausgebildete Siliziumscheibe eine sequenzielle , in radialer Richtung nach außen fortschreitende Unterdruckbeauf schlagung durch entsprechende Ansteuerung der zugeordneten Ventilanordnungen erzielt werden, um dadurch eine ebene Auf lage auch gekrümmter Siliziumscheiben auf dem Auf spanntisch zu gewährleisten .
Eine vorteilhaf te Aus führungs form der Erf indung ist in der Zeichnung dargestellt . Hierbei zeigt :
Figur 1 eine streng schematische Darstellung einer Auf spanneinrichtung für Siliziumscheiben mit einem Auf - spanntisch, einer Ventilanordnung sowie einer Ventilsteuerung,
Figur 2 eine Drauf sicht auf den Auf spanntisch gemäß der Fi gur 1 mit mehreren Oberf lächenbereichen, die von der zugeordneten Ventilsteuerung versorgt werden können, Figur 3 eine streng schematische Darstellung eines Aus schnitts des Auf spanntischs und mehrerer Ansaugkanäle mit zugeordneten Ansaugöf fnungen sowie den zugeordneten Sensoranordnungen, und
Figur 4 ein streng schematisches zeitliches Ablauf schema für eine Überdruckbeauf schlagung bzw . Unterdruckbeauf schlagung einer Siliziumscheibe .
Eine in der Figur 1 gezeigte Auf spanneinrichtung 1 dient zur Auf spannung und damit zur zeitweiligen Festlegung einer auch als Wafer bezeichneten, kreisförmig planparallel ausgebildeten Siliziumscheibe 4 , wie sie bei der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen eingesetzt wird .
Hierzu umfasst die Auf spanneinrichtung 1 einen Auf spanntisch 2 , der rein exemplarisch als kreisringförmige Platte ausgebildet ist und dessen Oberseite eine Auf spannf läche 3 bildet . Wie der teilweise geschnitten Darstellung der Figur 1 entnommen werden kann, sind in dem Auf spanntisch 2 eine Vielzahl von ersten Ansaugkanalabschnitten 17 ausgebildet , die die j eweils rein exemplarisch den Auf spanntisch 2 durchsetzen und im Bereich der Auf spannf läche 3 eine rein exemplarisch konus - abschnittsförmig ausgebildete Ansaugöf fnung 6 aufweisen . Jeder der Ansaugkanalabschnitte 17 im Auf spanntisch 2 steht über einen auch als Ansaugleitung 16 bezeichneten zweiten Ansaugkanalabschnitt 18 in f luidisch kommunizierender Verbindung mit einer Ventilinsel 14 . Dabei bilden der innerhalb des Auf spanntischs 2 ausgebildete erste Ansaugkanalabschnitt 17 und der außerhalb des Auf spanntischs 2 ausgebildete zweite Ansaugkanalabschnitt 18 einen Ansaugkanal 5 .
An der Ventilinsel 14 ist für j eden der Ansaugkanäle 5 eine nur schematisch dargestellte Fluidkupplung 8 angeordnet , von der sich ein Fluidkanal 13 bis zu einer Ventilanordnung 7 erstreckt .
Die Ventilanordnungen 7 in der Ventilinsel 14 sind über zugeordnete Verbindungsanschlüsse 43 , 44 mit einer Druckquelle 19 und mit einer Drucksenke 20 verbunden, um eine Bereitstellung eines Überdrucks sowie eine Bereitstellung eines Unterdrucks (gegenüber einem Umgebungsdruck) an j ede der Ventilanordnungen 7 zu ermöglichen . Die rein exemplarisch als 3/3 -Wege- Proportionalventile ausgebildeten Ventilanordnungen 7 können j eweils individuell für j eden der Ansaugkanäle 5 wahlweise eine Verbindung mit der Druckquelle 19 oder eine Verbindung mit der Drucksenke 20 herstellen oder können auch eine Sperrstellung einnehmen, bei der weder eine f luidisch kommunizierende Verbindung mit der Druckquelle 19 oder der Drucksenke 20 vorliegt .
Beispielhaf t sind die Ventilanordnungen 7 als elektromagnetisch gesteuerte Schieberventile ausgebildet . Alternativ können die Ventilanordnungen auch als f luidisch vorgesteuerte Schieberventile oder als Piezoventile , insbesondere als Pie- zobiegerventile , ausgebildet sein .
Jede der Ventilanordnungen 7 ist elektrisch mit einer Ventil steuerung 10 verbunden, bei der es sich beispielsweise um ei nen Mikroprozessor handeln kann, auf dem ein Computerprogramm zur Durchführung einer Ansteuerung der j eweiligen Ventilanordnungen 7 abläuf t . Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich zwischen einer Ventilanordnung 7 und der Ventil steuerung 10 elektrische Verbindungsleitungen 41 , 42 eingezeichnet . Tatsächlich sind sämtliche Ventilanordnungen 7 über zugeordnete elektrische Verbindungsleitungen mit der Ventil steuerung 10 verbunden, so dass die Ventilsteuerung 10 j ede der Ventilanordnungen 7 individuell ansteuern kann . Darüber hinaus ist j edem der Ansaugkanäle 5 eine Sensoranordnung 9 zugeordnet , die rein exemplarisch unmittelbar an der Ventilinsel 14 angeordnet ist . Die Sensoranordnung 9 umfasst , wie dies auch der Detaildarstellung der Figur 1 entnommen werden kann, einen Abschnitt des Ansaugkanals 5 , in dem eine Drosselblende 15 angeordnet ist , wobei beidseitig zur Dros selblende 15 j eweils ein Drucksensor , hier als erster Drucksensor 11 und ein zweiter Drucksensor 12 bezeichnet , angeordnet sind . Da die Geometrie des Ansaugkanals 5 sowie der Dros selblende 15 bekannt sind, kann anhand eines Dif ferenzdrucks , der durch Dif ferenzbildung zwischen einem elektrischen Sensorsignal des ersten Drucksensors 11 und einem elektrischen Sensorsignal des zweiten Drucksensors 12 in der Ventilsteuerung 10 bestimmt wird, ein Durchf luss im Ansaugkanal 5 bestimmt werden . Anhand des Vorzeichens des Dif ferenzdrucks kann ein Rückschluss auf eine Strömungsrichtung für den im Ansaugkanal 5 stattf indenden Fluidstrom vorgenommen werden .
Aus der Darstellung der Figur 2 ist zu entnehmen, dass an der Auf spannf läche 3 des Auf spanntischs 2 eine Vielzahl von Ansaugöf fnungen 6 ausgebildet ist . Ferner ist der Darstellung der Figur 2 zu entnehmen, dass die Ansaugöf fnungen 6 in mehreren Oberf lächenabschnitten 21 bis 29 angeordnet sind, die sich nicht gegenseitig überlappen . Hierbei ist vorgesehen, dass die Ansaugöf fnungen 6 des j eweiligen Oberf lächenabschnitts 21 bis 29 j eweils mit einem gemeinsamen, nicht dargestellten ersten Ansaugkanalabschnitt 17 kommunizierend verbunden sind, der innerhalb des Auf spanntischs 2 ausgebildet ist . Jeder der nicht dargestellten ersten Ansaugkanalabschnitte 17 ist seinerseits mit einem zweiten Ansaugkanalabschnitt 18 verbunden, der mit der zugeordneten Sensoranordnung 9 an der Ventilinsel 14 gekoppelt ist . Nur zur Illustration sind zwischen den einzelnen Oberflächenabschnitten 21 bis 29 jeweils gestrichelt gezeigte Begrenzungen 31 bis 39 eingezeichnet, mit denen die Geometrie der einzelnen Oberflächenabschnitte 21 bis 29 beschrieben werden kann .
Rein exemplarisch ist der erste Oberflächenabschnitt 21 als Kreisfläche mit einer kreisförmigen ersten Begrenzung 31 ausgebildet .
In radialer Richtung nach außen grenzen an den ersten Oberflächenabschnitt 21 beispielhaft vier jeweils gleichartig als Kreisringabschnitte ausgebildete zweite, dritte, vierte und fünfte Oberflächenabschnitte 22, 23, 24 und 25 an, die zusätzlich zur ersten kreisförmigen Begrenzung 31 von geradlinigen zweiten, dritten, vierten und fünften Begrenzungen 32, 33, 34 sowie 35 und kreisabschnittsförmigen sechsten, siebten, achten und neunten Begrenzungen 36, 37, 38, 39 begrenzt werden .
Weiterhin schließen sich an die zweiten, dritten, vierten und fünften Oberflächenabschnitte 22, 23, 24 und 25 jeweils kreisringabschnittsförmig ausgebildete sechste, siebte, achte und neunte Oberflächenabschnitte 26, 27, 28 und 29 an, die ebenfalls von den geradlinigen zweiten, dritten, vierten und fünften Begrenzungen 32, 33, 34, 35 sowie von den kreisab- schnittsf örmigen sechsten, siebten, achten und neunten Begrenzungen 36, 37, 38, 39 und von einer radial außenliegenden, kreisförmig ausgebildeten zehnten Begrenzung 40 begrenzt werden .
Da die Ansaugöffnungen 6 in jedem der Oberflächenabschnitte 21 bis 29 jeweils mit einem zugeordneten Ansaugkanal 5 fluidisch kommunizierend verbunden sind, der seinerseits mit der individuell zugeordneten Sensoranordnung 9 und der zugeordneten Ventilanordnung 7 fluidisch kommunizierend verbunden ist, kann die Ventilsteuerung 10 jede der Oberflächenabschnitte 21 bis 29 mit einem individuellen Unterdrück (gegenüber einer Umgebungsatmosphäre) oder einem individuellen Überdruck (gegenüber einer Umgebungsatmosphäre) versorgen.
Beispielhaft kann vorgesehen werden, die Ansaugöffnungen 6 in den unterschiedlichen Oberflächenabschnitte 21 bis 29 zeitlich versetzt mit Unterdrück zu beaufschlagen, um hierdurch eine vorteilhafte Ansaugung und Festlegung einer Siliziumscheibe 4 auf der Auf spannfläche 3 bewirken zu können.
Nachstehend wird rein exemplarisch eine Vorgehensweise zum Betrieb der Auf spanneinrichtung 1 beschrieben:
In einem ersten Schritt erfolgt eine Kalibrierung der Sensoranordnungen 9, die den jeweiligen Ansaugkanälen 5 zugeordnet sind. Hierzu erfolgt zunächst, insbesondere in sequenzieller zeitversetzter Abfolge, eine Beaufschlagung der den jeweiligen Oberflächenabschnitten 21 bis 29 zugeordneten Ansaugkanälen 5 mit dem von der Druckquelle 19 bereitgestellten Arbeitsdruck und eine Messung des hierbei an der jeweiligen Drosselblende 15 auf tretenden Differenzdrucks. Anhand des ermittelten Differenzdrucks erfolgt eine Berechnung des hieraus resultierenden Durchflusses im jeweiligen Ansaugkanal 5 in der Ventilsteuerung 10 sowie eine Speicherung des Durchflusses in einer nicht dargestellten Speichereinrichtung der Ventilsteuerung 10.
Nachdem für alle Oberflächenabschnitte 21 bis 29 die Überdruckbeaufschlagung vorgenommen wurde, erfolgt in einem zweiten Schritt eine Unterdruckbeaufschlagung für alle Oberflächenabschnitte 21 bis 29, wobei diese Unterdruckbeauf schla- gung vorzugsweise in sequenzieller und zeitversetzter Abfolge für die einzelnen Oberf lächenabschnitte 21 bis 29 durchgeführt wird . Hierbei erfolgt ebenfalls eine Messung des hierbei an der j eweiligen Drosselblende 15 auf tretenden Dif ferenzdrucks . Anhand des ermittelten Dif ferenzdrucks erfolgt eine Berechnung des hieraus resultierenden Durchf lusses im j eweiligen Ansaugkanal 5 in der Ventilsteuerung 10 sowie die Speicherung des Durchf lusses in der Speichereinrichtung der Ventilsteuerung 10 .
Durch diese beiden Kalibrierungsschritte ist für j eden der Ansaugkanäle 5 für die mit der Auf Spanneinrichtung 1 durchzuführende Auf spannung einer Siliziumscheibe 4 eine präzise Durchf lussermittlung möglich, so dass in Kenntnis der Anzahl von Ansaugöf fnungen 6 auch eine Aussage darüber getrof fen werden kann, welcher Unterdrück bzw . Überdruck im j eweiligen Oberf lächenabschnitt 21 bis 29 vorliegt .
Die vorgenannten Schritte werden typischerweise vor einer ersten Auf spannung einer Siliziumscheibe 4 durchgeführt . Ergänzend können diese Schritte auch in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen durchgeführt werden, um gegebenenfalls Veränderungen in den Durchf lusseigenschaf ten für die einzel nen Ansaugkanäle 5 bzw . in den Sensorsignalen der von den Drucksensors 11 , 12 bereitgestellten Sensorsignalen erkennen zu können . Hierzu ist es besonders vorteilhaf t , wenn eine Speicherung der j eweils ermittelten Durchf lusswerte zusammen mit einem Zeitstempel vorgenommen wird, so dass zu einem späteren Zeitpunkt eine Analyse eventuell auf tretender Veränderungen in den einzelnen Ansaugkanälen 5 und/oder den zugeordneten Ansaugöf fnungen 6 des j eweiligen Oberf lächenabschnitts 21 bis 29 durchgeführt werden kann . In einem dritten Schritt kann nunmehr eine Festlegung einer in der Figur 2 nicht gezeigten Siliziumscheibe 4 auf der Auf spannf läche 3 vorgenommen werden . Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Auf spannf läche 3 im Rahmen der für die Durchführung der Bearbeitung der Siliziumscheibe 4 erforderlichen Toleranzen als eben zu betrachten ist . Ferner wird hierbei davon ausgegangen, dass die Siliziumscheibe 4 auf grund von inneren Spannungen, die beispielsweise durch vorausgegangene Bearbeitungsprozesse hervorgerufen sein können, nicht plan auf der Auf spannf läche 3 auf liegt und beispiels weise eine konkave oder konvexe Krümmung ihrer kreisscheibenförmigen Oberf läche aufweist .
Um trotz einer Krümmung der Siliziumscheibe 4 eine zuverläs sige Festlegung an der Auf spannf läche 3 gewährleisten zu können, kann in einem dritten Schritt bei bereits auf der Auf spannf läche 3 auf liegender , j edoch noch nicht festgelegter Siliziumscheibe 4 , eine Durchf lussmessung für die einzelnen Oberf lächenabschnitte 21 bis 29 während einer Unterdruckbeauf schlagung dieser Oberf lächenabschnitte 21 bis 29 durchgeführt werden, um hiermit eine qualitative Ermittlung der Geometrie der Siliziumscheibe 4 zu ermöglichen . Hierbei wird davon ausgegangen, dass Oberf lächenabschnitte 21 bis 29 , bei denen verglichen mit der Durchf lussermittlung im vorausgegangenen zweiten Schritt keine oder nur eine geringe Durchf luss reduzierung vorliegt , einen größeren Abstand zur Auf spannf läche 3 aufweisen als Oberf lächenabschnitte 21 bis 29 , bei denen eine größere Durchf lussreduzierung oder möglicherweise ein vollständiger Verschluss sämtlicher Ansaugöf fnungen 6 des j eweiligen Oberf lächenabschnitts 21 bis 29 vorliegt .
Sobald die Ventilsteuerung 10 auf diesem Weg eine qualitative Bestimmung der Geometrie der Siliziumscheibe 4 vorgenommen hat , kann in einem nachfolgenden vierten Schritt eine geziel - te Unterdruckbeauf schlagung der einzelnen Oberf lächenabschnitte 21 bis 29 vorgenommen werden . Hierzu können in Abhängigkeit von der ermittelten Geometrie der Siliziumscheibe 4 unterschiedliche Strategien verfolgt werden .
Beispielhaf t kann vorgesehen werden, in einem fünf ten Schritt zunächst eine Unterdruckbeauf schlagung des ersten Oberf lächenabschnitts 21 durch eine entsprechende Ansteuerung der zugeordneten Ventilanordnungen 7 durch die Ventilsteuerung 10 vorzunehmen und hierbei eine Durchf lussregelung anhand der Sensorsignale der beiden Drucksensoren 11 , 12 für diesen ers ten Oberf lächenabschnitt 21 vorzusehen . Zur Unterstützung der Ansaugung der Siliziumscheibe 4 kann zusätzlich vorgesehen werden, für den sechsten bis neunten Oberf lächenabschnitt 26 bis 29 eine zumindest geringfügige Überdruckbeauf schlagung vorzusehen, um in dem Spalt zwischen der Siliziumscheibe 4 und der Auf spannf läche 3 einen vorteilhaf ten Luf tstrom hervorzurufen .
Beispielhaf t kann in einem sechsten Schritt vorgesehen werden, zusätzlich zur Unterdruckbeauf schlagung des ersten Oberf lächenabschnitts 21 eine Unterdruckbeauf schlagung des zwei ten Oberf lächenabschnitt 22 und des diagonal gegenüberliegenden vierten Oberf lächenabschnitts 24 durchzuführen .
Bei einem nachfolgenden siebten Schritt kann vorgesehen werden, die Überdruckbeauf schlagung des sechsten bis neunten Oberf lächenabschnitts 26 bis 29 abzuschalten und zusätzlich zu den Oberf lächenabschnitten 21 , 22 und 24 auch die Oberf lächenabschnitte 23 und 25 mit Unterdrück zu beauf schlagen .
In einem achten Schritt kann vorgesehen werden, auch eine Unterdruckbeauf schlagung des sechsten Oberf lächenabschnitt 26 und des achten Oberf lächenabschnitts 28 vorzunehmen und dann in einem neunten Schritt auch eine Unterdruckbeaufschlagung des 17 Oberflächenabschnitts 27 und des neunten Oberflächenabschnitts 29 herbeizuführen.
Es versteht sich, dass, insbesondere in Abhängigkeit von der ermittelten Geometrie der Siliziumscheibe 4, auch andere Vorgehensweisen für die Belüftung und Entlüftung der jeweiligen Oberflächenabschnitte 21 bis 29 möglich sind, um zu einer flächigen Anlage der Siliziumscheibe 4 an der Auf spannfläche 3 zu gelangen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass für jeden der Oberflächenabschnitte 21 bis 29 in Abhängigkeit von Sensorsignalen der jeweils zugeordneten Sensoranordnung 9 eine individuelle Durchflussregelung oder eine durch Einbeziehung der jeweiligen Oberfläche des Oberflächenabschnitts 21 bis 29 ermöglichte, individuelle Kraftregelung durchgeführt wird.
Die Figur 3 zeigt rein schematisch mehrere Ansaugkanäle 5 mit zugeordneten Ansaugöffnungen 6, wobei jedem der Ansaugkanäle 5 eine Sensoranordnung 9 zugeordnet ist. An jeder der Sensoranordnungen 9 wird jeweils ein erster Druck pl, p3, p5 und jeweils ein zweiter Druck p2, p4, p6 ermittelt, wobei jeder dieser Drücke in nicht näher dargestellter Weise als elektrische Sensorsignal an die in der Figur 1 dargestellte Ventilsteuerung 10 bereitgestellt wird. In der Ventilsteuerung 10 werden für die in der Figur 3 gezeigten Sensoranordnungen 9 aus den jeweiligen Druckbeträgen pl und p2, p3 und p4 sowie p5 und p6 jeweils Differenzdrücke ermittelt, aus denen die Durchflüsse an den Drosselblenden 15 der Sensoranordnungen 9 ermittelt werden können. Ferner ist vorgesehen, dass in der Ventilsteuerung 10 unter Verwendung eines geeigneten Algorithmus und gegebenenfalls unter Verwendung von Parametern, die für die einzelnen Ansaugkanäle 5 sowie die in der Figur 3 nicht dargestellten Ventilanordnungen 7 ermittelt wurden, jeweils modellbasierte Drücke für die Ansaugöffnungen 6 errechnet werden können, die in der Figur 3 als Drücke pml, pm2 und pm3 angegeben sind.
Ferner ist in der Figur 3 ein Ausschnitt einer nicht maßstäblich gezeigten Siliziumscheibe 4 dargestellt, die auf den Auf spanntisch 2 aufgespannt werden soll und die beispielsweise aufgrund vorausgegangener Bearbeitungsprozesse eine erhebliche Oberflächenverkrümmung aufweist.
Um eine möglichst ebenen Auflage der Siliziumscheibe 4 auf den Auf spanntisch 2 zu erzielen, ist für die jeweiligen Ansaugkanäle 5 ein individueller Druckverlauf vorgesehen, wie er in der Figur 4 rein schematisch näher dargestellt ist.
Beispielhaft ist vorgesehen, dass an der Ansaugöffnung 6.1, an der der modellbasierte Druck pml von der Ventilsteuerung 10 ermittelt werden kann, zu einem Zeitpunkt tl eine Überdruckbeaufschlagung mit einem hohen Überdruckniveau vorgenommen wird. Ferner wird an der Ansaugöffnung 6.2, an der der modellbasierte Druck pm2 von der Ventilsteuerung 10 ermittelt werden kann, zum Zeitpunkt tl eine Überdruckbeaufschlagung mit einem mittleren Überdruckniveau vorgenommen. An der Ansaugöffnung 6.3, an der der modellbasierte Druck pm3 von der Ventilsteuerung 10 ermittelt werden kann, wird zum Zeitpunkt tl eine Unterdruckbeaufschlagung mit einem Unterdruckniveau vorgenommen. Durch diese Kombination von Überdruckbeaufschlagung und der Unterdruckbeaufschlagung wird einerseits eine Anhaftung des Siliziumscheibe 4 im Bereich der Ansaugöffnung 6.3 erzielt, während die Siliziumscheibe 4 in den Bereichen der Ansaugöffnungen 6.1 und 6.2 zunächst noch einen erheblichen Abstand gegenüber dem Auf spanntisch 2 aufweist. Die Unterdruckbeaufschlagung an der Ansaugöffnung 6.3 wird ab dem Zeitpunkt tl konstant aufrechterhalten und nachstehend nicht mehr erwähnt .
Zum Zeitpunkt t2 erfolgt an der Ansaugöffnung 6.1 eine Absenkung der Überdruckbeaufschlagung auf ein mittleres Überdruckniveau und an der Ansaugöffnung 6.2 eine Absenkung der Unterdruckbeaufschlagung auf ein geringes Überdruckniveau.
Zum Zeitpunkt t3 erfolgen an der Ansaugöffnung 6.1 und an der Ansaugöffnung 6.2 ein Wechsel zu einer Unterdruckbeaufschlagung mit einem geringen Unterdruckniveau.
Zum Zeitpunkt t4 erfolgt an der Ansaugöffnung 6.1 eine weitere Absenkung des Unterdruckniveaus auf ein hohes Unterdruckniveau während an der Ansaugöffnung 6.2 eine weitere Absenkung des Unterdruckniveaus auf ein mittleres Unterdruckniveau erfolgt .
Durch diese Abfolge unterschiedlicher über Druckniveaus und unter Druckniveaus soll eine Bildung von Luftkissen zwischen der Siliziumscheibe 4 und dem Auf spanntisch 2 vermieden werden. Ungeachtet der jeweils zur Anwendung kommenden Strategie hinsichtlich der Abfolge der Druckniveaus für die Überdruckbeaufschlagung und Unterdruckbeaufschlagung der jeweiligen Ansaugkanäle 5 ist für die zuverlässige Aufspannung des flexiblen Materials von Bedeutung, dass durch die Verwendung der modellbasierten Druckermittlung eine präzise Druckregelung für jede der Ansaugöffnungen 6 vorgenommen werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Ventilmodul zur Verwendung mit einem Auf spanntisch (2) für flexible Materialien, insbesondere für Siliziumscheiben (4) , mit wenigstens einem Fluidkanal (13) , der an einem ersten Endbereich mit einer Fluidkupplung (8) zur Verbindung mit einem Ansaugkanal (5) des Auf spanntischs (2) ausgebildet ist und der an einem zweiten Endbereich mit einer Ventilanordnung (7) verbunden ist, wobei die Ventilanordnung (7) für eine Beeinflussung eines Fluidstroms zwischen der Fluidkupplung (13) und einem an der Ventilanordnung (7) ausgebildeten Versorgungsanschluss (43, 44) ausgebildet ist, wobei dem Fluidkanal (13) eine Sensoranordnung (9) zugeordnet ist, die für eine Ermittlung eines Durchflusswerts im jeweiligen Fluidkanal (17) ausgebildet ist und die elektrisch mit einer Ventilsteuerung (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung (10) für eine modellbasierte Ermittlung eines Fluiddrucks an einem außerhalb des Fluidkanals (17) angeordneten Messpunkt, insbesondere an einem Messpunkt im Ansaugkanal (5) des Auf spanntischs (2) oder an einem Messpunkt an einer Ansaugöffnung (6) des Ansaugkanals (5) , unter Verwendung des Durchflusswerts ausgebildet ist.
2. Ventilmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (9) einen am Fluidkanal (17) angebrachten ersten Drucksensor (11) und einen beabstandet zum ersten Drucksensor (11) am Fluidkanal (17) angebrachten zweiten Drucksensor (12) aufweist, wobei der Fluidkanal (17) zwi- sehen dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor als ein, insbesondere mit einer Drossel (15) versehener, Messab- schnitt mit definiertem Strömungswiderstand ausgebildet ist und wobei der erste Drucksensor (11) und der zweite Drucksensor (12) elektrisch mit der Ventilsteuerung (10) verbunden sind, die für eine Verarbeitung eines ersten Sensorsignals des ersten Drucksensors (11) und eines zweiten Sensorsignals des zweiten Drucksensors (12) zu dem modellbasierten Fluiddruck an dem Messpunkt ausgebildet ist.
3. Ventilmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung (10) für die Ermittlung des Fluiddrucks an dem Messpunkt unter Verwendung des Durchflusswerts sowie eines Drucksignals aus der Gruppe: erstes Drucksignal, zweites Drucksignal, ausgebildet ist.
4. Ventilmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung (10) für eine Durchführung einer Druckregelung am Messpunkt ausgebildet ist .
5. Verfahren zum Betreiben eines Ventilmoduls (1) , das nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist, mit den Schritten: Verbinden von Fluidkupplungen mit Ansaugkanälen (5) eines Auf spanntischs (2) und Durchführen einer druckgeregelten Unterdruckbeaufschlagung an Ansaugöffnungen (6) der Ansaugkanäle (5) , wobei die Ansaugöffnungen (6) unterschiedlicher Ansaugkanäle (5) jeweils in voneinander abgegrenzten Oberflächenbereichen (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) angeordnet sind, unter Verwendung der modellbasiert ermittelten Fluiddrücke an den als Messpunkten dienenden Ansaugöffnungen (6) .
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt der Unterdruckbeaufschlagung der Oberflächen- bereiche (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) eine Unterdruckbeaufschlagung oder eine Überdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) vorgenommen wird und dass die der während der Unterdruckbeaufschlagung oder Überdruckbeaufschlagung modellbasiert für die Ansaugöffnungen (6) der jeweiligen Oberflächenbereiche (21 bis 29) ermittelten Fluiddrücke als Referenzdrücke in der Ventilsteuerung (10) gespeichert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckbeaufschlagung oder Überdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) ohne ein auf dem Auf spanntisch (2) aufliegendes flexibles Material, insbesondere ohne eine Siliziumscheibe (4) , vorgenommen wird und dass die ermittelten Referenzdrücke als erste Gruppe von Referenzdrücken in der Ventilsteuerung (10) gespeichert werden .
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckbeaufschlagung oder Überdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) mit einem auf dem Auf spanntisch (2) aufliegenden flexiblen Material, insbesondere mit einer Siliziumscheibe (4) , vorgenommen wird und dass die ermittelten Referenzdrücke als zweite Gruppe von Referenzdrücken in der Ventilsteuerung (10) gespeichert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilsteuerung (10) für jeden Oberflächenbereich (21 bis 29) aus dem zugehörigen Referenzdruck der ersten Gruppe von Referenzdrücken und aus dem zugehörigen Referenzdruck aus der zweiten Gruppen von Referenzdrücken ein Abstand zwischen dem auf dem Auf spanntisch
(2) aufliegenden flexiblen Material, insbesondere der Silizi- 28 umscheibe (4) , und dem jeweiligen Oberflächenbereich (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) ermittelt wird und dass für jeden der Oberflächenbereiche (21 bis 29) in Abhängigkeit von einem Betrag des ermittelten Abstands ein Zieldruck die eine nach- folgende Unterdruckbeaufschlagung des jeweiligen Oberflächenbereichs (21 bis 29) ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der Ventilsteuerung (10) eine zeitlich aufeinanderfolgende Unterdruckbeaufschlagung der Oberflächenbereiche (21 bis 29) des Auf spanntischs (2) vorgenommen wird, wobei Oberflächenbereiche (21 bis 29) mit geringerem Abstand zum flexiblen Material, insbesondere zur Siliziumscheibe (4) , vor Oberflächenbereichen (21 bis 29) mit größerem Abstand zum flexiblen Material, insbesondere zur Siliziumscheibe (4) , mit Unter- druck beaufschlagt werden und wobei für jeden der Oberflächenbereiche (21 bis 29) ein modellbasierter Istdruck ermittelt wird, der in der Ventilsteuerung (10) zusammen mit dem jeweiligen Zieldruck für eine Unterdruckregelung im jeweiligen Oberflächenbereich (21 bis 29) verwendet wird.
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