用于加工衬底的设备制造技术

一种用于加工衬底的设备(100)，所述设备具有：-至少一个真空腔室(10)，在所述至少一个真空腔室中能够调节限定的气压；-用于加热所述衬底的加热装置；以及-布置在所述真空腔室(10)之外的激光器装置(20)，其中，所述激光器装置(20)相对于所述衬底可运动，其中，借助所述激光器装置(20)能够通过熔化衬底材料封闭布置在所述真空腔室(10)中的衬底的至少一个空腔。

Apparatus for processing a substrate

An apparatus for processing a substrate (100), the apparatus has: - at least one vacuum chamber (10), can adjust the limit pressure in the at least one vacuum chamber; and a heating device for heating the substrate; and disposed in the vacuum chamber (10) laser device outside (20), wherein, the laser device (20) relative to the substrate can exercise, which means the laser (20) can be closed is arranged in the vacuum chamber by melting the substrate material (10) at least one cavity in the substrate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于加工衬底的设备。
技术介绍
在现有技术中已知激光加工设置，其中在加工期间借助期望的气体在开放的系统中冲洗待加工的衬底。借助气体的冲洗可以用于衬底的冷却或过程产品的运走。DE4238826C1公开了一种用于借助双腔室系统照射衬底的设备，其中硅衬底在超高真空下退火。在此，激光源布置在所述设备之外，待加工的硅衬底位于第一真空腔室中，可运动的用于改变激光辐射相对于硅衬底的位置的镜位于第二真空腔室中。激光辐射经过两个窗从外部到达布置在第一真空腔室中的硅衬底。对于薄膜晶体管(TFT)的制造已知激光熔化的应用。在TFT中，多晶硅构成活性层，所述活性层通过非晶形的硅层的加热和晶化构造作为原始材料。由于玻璃作为具有低熔点的衬底材料的使用，优选具有衬底的低的温度负荷的方法、例如激光熔化。在US6797651B2中描述了用于激光熔化硅以制造具有平滑表面的多晶硅层的方法和设备。为此，激光熔化在真空腔室中在1.3×103Pa与1.3Pa之间的压力下实施。由此，能够产生具有小的表面粗糙度的多晶硅层。在所述设备中，将经聚焦的激光通过腔室窗朝腔室内的对象定向。所述腔室包含惰性气体输送装置、用于真空产生的泵以及用于调节所述压力范围的压力控制装置。从氮气(N2)、氩气和氖气的组中选择所使用的惰性气体。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种用于加工衬底的改进的设备。根据第一方面，所述任务借助用于加工衬底的设备来解决，所述设备具有：-至少一个真空腔室，在所述至少一个真空腔室中可以调节限定的气压；-用于加热衬底的加热装置；以及-布置在所述真空腔室之外的激光器装置，其中所述激光器装置相对于衬底可运动，其中借助所述激光器装置通过熔化衬底材料可以封闭可布置在所述真空腔室中的衬底的至少一个空腔。通过这种方式提供由可加热的真空过程腔室与激光加工装置的组合，借此能够实现在精确限定的周围环境压力下密封地封闭衬底中的通道开口。由此，可以制造具有精确限定的空腔内压的MEMS元件。所述设备的有利扩展方案是从属权利要求的主题。所述设备的一种有利扩展方案的特征在于，加热装置布置在真空腔室中。通过这种方式可以提供由真空腔室与加热装置的空间节省的组合。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，所述加热装置布置在分开的加热腔室中。通过这种方式可以提供更多的加热功率，其中由此必要时可以加热更大数量的衬底。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，借助加热装置可以同时加热一个或多个衬底。通过这种方式能够实现衬底的有效率且省时的加工。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，所述设备还具有用于保持衬底的保持装置。通过这种方式可以实现所述衬底相对于激光器装置高的调整精确度和定位精确度。所述设备的其他有利的扩展方案的特征在于，保持装置构造为机械保持装置、真空保持装置或静电保持装置。通过这种方式，给所述保持装置提供不同的技术可能性，借助所述可能性可以实现用于衬底的不同固定方案。所述设备的另一有利扩展方案设置，激光器装置构造为在近红外范围中的激光器。由此，提供用于衬底材料的激光熔化以封闭空腔中的通道开口的有效率的可能性。所述设备的其他有利的扩展方案设置，激光器装置构型为脉冲激光器或连续激光器。由此，封闭MEMS元件的空腔的方法可以有利地借助不同类型的激光器实施。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，激光器装置的波长范围优选位于约1000nm与约1100nm之间、更优选位于约1060nm与约1080nm之间。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，所述设备还具有用于冷却衬底的冷却装置。由此，可以实现衬底的为了激光加工优化的限定的温度。由此，能够实现在不同的限定的温度中空腔的封闭。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，所述设备还具有转移装置，借助所述转移装置衬底可以在不同的装置之间转移。由此，支持衬底在所述设备的各个装置和腔室之间的自动化的地点的转移，由此支持MEMS元件由衬底的有效率的制造。所述设备的另一有利扩展方案的特征在于，衬底材料是硅。随后，借助其他特征和优点根据多个附图详细描述本专利技术。在此，所描述的所有特征构成本专利技术的主题，不依赖于其在说明书和附图中的表达，以及不依赖于其在权利要求书中的引用。相同或功能相同的元素具有相同的参考标记。附图说明附图示出：图1：用于加工衬底的设备的横截图；图2：用于加工衬底的另一设备的横截图；图3：用于加工衬底的另一设备的横截图；图4：用于加工衬底的另一设备的俯视图；以及图5：用于加工衬底的方法的原理流程。具体实施方式微机械构件(MEMS元件)可以包括第一微机械传感器元件(例如旋转速率传感器)和第二微机械传感器元件(例如加速度传感器)。借助键合材料，罩元件能够以优选由硅构造的罩晶片的形式构成，所述罩元件与MEMS元件一起实现键合连接。在第一传感器元件上可以构造空腔，在所述空腔中包含限定的内压。为此，对于具有高品质的旋转速率传感器而言需要非常低的内压。在第二传感器元件上也可以设置空腔，在所述空腔中包含限定的内压。两个所述传感器元件可以在共同的罩元件下在空间上彼此分开地布置并且通过这种方式方法实现具有旋转速率传感器和加速度传感器的成本有利的节省空间的微机械构件。借助本专利技术提出一种设备，借助所述设备可以由衬底制造所述微机械构件中的一个。图1示出用于加工衬底的设备100的第一实施方式的横截图，所述用于制造MEMS元件。所述设备100包括真空腔室10，所述真空腔室10具有光学的、与激光器装置20的波长协调的窗13，通过所述窗布置在外部的激光器装置20可以聚焦地入射到所述真空腔室10中并且因此引起衬底材料(例如硅、玻璃)的熔化，由此可以封闭到衬底的空腔中的通道开口。硅的熔化有利地在小于约100Pa的压力下实现。激光器装置20可以构造为在近红外范围中的脉冲激光器或连续激光器(CW-Laser)。在所述真空腔室10中还设置有保持装置30，借助所述保持装置可以保持或固定衬底(未示出)。借助所述保持装置30还可以补偿衬底的扭曲(英语：waferbow)。所述保持装置30例如可以实现静电的、机械的或真空的夹持。对于衬底设置有第一定位装置31，以便相对于所述设备100的坐标系地调节衬底的位置和定向。为此目的，所述衬底可以在x/y台(x/y-Tisch)上在静止的激光光学器件下方行进(verfahrbar)并且能够以在+/-10μm范围中的定位精确度并且更小地相对于激光器装置20定位。替代地，可以借助扫描光学器件(未示出)将激光器装置20的激光射束引导到衬底上。替代地，激光器装置20的激光射束也可以借助可行进的镜(未示出)在已固定的衬底上行进(“活动的光学器件”)。替代地，激光器装置20的激光射束相对于衬底的调节可以通过摄像机借助图像处理(未示出)实现。为了在高的行进速度时同时较高的定位精确度，可以设置由x/y台或者旋转台和扫描光学器件的组合。在真空腔室10中可以设置用于调节真空腔室10内的限定的压力的真空连接端11和气体连接端12。此外，真空腔室10可以包括真空闭锁装置14，所述真空闭锁装置能够实现真空腔室10的真空适合的装载和卸载。为了加热衬底，可以借助加热装置(未示出)加热、优选在约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加工衬底的设备(100)，所述设备具有：至少一个真空腔室(10)，在所述至少一个真空腔室中能够调节限定的气压；用于加热所述衬底的加热装置；以及布置在所述真空腔室(10)之外的激光器装置(20)，其中，所述激光器装置(20)相对于所述衬底可运动，其中，借助所述激光器装置(20)通过衬底材料的熔化能够封闭布置在所述真空腔室(10)中的衬底的至少一个空腔。

【技术特征摘要】
2015.02.12 DE 102015202575.61.一种用于加工衬底的设备(100)，所述设备具有：至少一个真空腔室(10)，在所述至少一个真空腔室中能够调节限定的气压；用于加热所述衬底的加热装置；以及布置在所述真空腔室(10)之外的激光器装置(20)，其中，所述激光器装置(20)相对于所述衬底可运动，其中，借助所述激光器装置(20)通过衬底材料的熔化能够封闭布置在所述真空腔室(10)中的衬底的至少一个空腔。2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述加热装置布置在所述真空腔室(10)中。3.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述加热装置布置在分开的加热腔室(50)中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，借助所述加热装置能...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·赖兴巴赫，J·弗莱，M·阿梅特沃布拉，P·卡佩，J·巴茨，J·赖因穆特，J·阿姆托尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE