用于保持基板的保持装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于基板(101)的保持装置(100)，特别是卡盘，包括：具有上面(105)的主体(103)；载体元件(107)，其中载体元件(107)被布置在主体(103)的凹部(109)中以便可垂直移动，使得它可以在突出的装载位置和缩回的夹紧位置之间调节，并且其中载体元件(107)包括：用于放置基板(101)的支撑表面(111)，其中支撑表面(111)具有比主体(103)的直径更小的直径；以及将载体元件(107)提升到装载位置的提升元件，其中，载体元件(107)将凹部(109)密封，使得在主体(103)和载体元件(107)之间设置密封腔(113)，该腔(113)可以具有施加于此的负压，其抵消了提升元件的影响。

Holding device and method for holding substrate

The invention relates to a holding device (100) for a substrate (101), in particular a chuck, comprising: a body (103) having an upper (105); a carrier element (107), wherein the carrier element (107) is arranged in a recess (109) of the body (103) so that it can be moved vertically, so that it can be adjusted between a protruding loading position and a retracted clamping position, and the carrier element (107) comprises: a chuck with a A support surface (111) on which the substrate (101) is placed, wherein the support surface (111) has a diameter smaller than the diameter of the main body (103); and a lifting element for lifting the carrier element (107) to the loading position, wherein the carrier element (107) seals the recess (109), so that a sealing cavity (113) is arranged between the main body (103) and the carrier element (107), which can have a negative pressure applied to the cavity (113) to resist The influence of lifting elements is eliminated.

【技术实现步骤摘要】
用于保持基板的保持装置和方法
本专利技术涉及保持和固定基板的领域，特别是在用于微结构器件的制造设备中保持和固定基板的领域。
技术介绍
在用于微结构器件的特殊制造设备中(例如，在涂层设备(涂镀设备)中)加工诸如半导体晶圆的基板。特别地，基板支架(所谓的卡盘)被频繁使用，以便将基板保持在这些设备中。通常，它们是旋转卡盘，其以高旋转速度来旋转基板，例如，以便均匀地涂覆基板。基板例如借助于真空吸力被固定在卡盘上。以这种方式加工的基板大多是平坦的和平面的。然而，它们也可以偏离理想的平面形状并具有弓形。弓形的晶圆例如被定义为翘曲的晶圆。借助于真空吸力将弯曲的基板固定在旋转卡盘上是困难的，这是因为由于弓形而在卡盘上面和基板下侧之间不能建立真空或仅能建立不足的真空。为了改进对弓形基板的固定，已知将柔软的密封唇布置在卡盘的支撑表面上。基板支撑在密封唇的周边上，使得可以在基板和卡盘之间建立真空。然而，在这种情况下，不利的是在抽吸过程中基板没有被水平引导。当空气正被排空时，基板可以在保持表面内侧向滑动或漂浮并产生垂直运动，直到最后它以平面方式支撑在卡盘上为止。这不利地影响了基板相对于卡盘的定心，这在后续过程中可能导致不期望的效果，诸如振动或不均匀的，即沿周边波动、边珠去除(EBR)。由于密封唇的变脏和老化而出现了进一步的缺点。密封唇可以产生颗粒并随时间改变其表面和摩擦性能。这可以导致例如更换密封唇、校正储存位置或清洁密封唇而产生的特别增加的维护费用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是有效且牢固地保持和固定基板，特别是弓形基板。该目的通过独立权利要求的特征来实现。有利的发展是从属权利要求、说明书和附图的主题。根据第一方面，本专利技术涉及一种用于基板的保持装置，特别是卡盘，包括：具有上面的主体；载体元件；其中载体元件被布置在主体的凹部(recess)中从而可垂直移动，使得它可以在突出的装载位置(loadingposition)和缩回的夹紧位置(clampingposition)之间调节，并且其中载体元件包括用于放置基板的支撑表面，其中支撑表面具有比主体的直径更小的直径；以及将载体元件提升到装载位置的提升元件，其中，载体元件将凹部密封，使得在主体和载体元件之间提供密封腔，该腔可以具有施加于此的负压，其抵消了提升元件的影响。这提供了以下优点：由于最初的小真空表面，不能容易地施加吸力的基板，特别是弓形晶圆(翘曲的晶圆)，可以在垂直运动中被牢固地保持和引导。载体元件的支撑表面的小尺寸意味着在装载位置可以实现充分密封，以便将弓形晶圆最初固定在载体元件上。随后，基板可以在夹紧位置被拉动抵靠主体的上面，并且最终可以被牢固地夹紧。主体的上面可以对应于用于基板的夹紧表面，在夹紧位置，基板被牢固地夹在夹紧表面上。在这种情况下，垂直运动是指与主体的横截轴同轴的运动。特别地，这意味着垂直于载体元件的支撑表面的运动。载体元件的直径例如小于基板直径和/或主体直径的一半、三分之一或四分之一。特别地，在显著弓形基板的情况下，有利的是，载体元件的直径尽可能小，以便在装载位置产生足够的真空吸力。载体元件可以被布置为可以活塞的方式在凹部中移动。凹部可以是主体中的凹陷，特别是沿着主体的中心轴。凹部可以具有圆形直径。凹部的直径可以对应于载体元件的直径，或者可以最小地大于载体元件的直径。腔可以是在凹部和载体元件的底部之间保留的空间。腔的尺寸可以由载体元件的位置限定，并且可以随着载体元件的移动而变化。基板可以是晶圆。基板可以是盘形的。基板可以具有大致圆形的周边，其直径为2、3、4、5、6、8、12或18英寸。此外，基板可以是大致平坦的并且可以具有50到4000μm之间的厚度。基板可以具有直边(平坦)和/或可以具有至少一个凹口。此外，基板可以是有角的，特别是正方形或矩形。基板可以由半导体材料(例如，硅(Si)或砷化镓(GaAs))、玻璃(例如石英玻璃)、合成材料或陶瓷形成。基板可以由单晶的、多晶的或非晶形的材料形成。此外，基板可以包括多种相关联材料。基板可以包括电路，例如晶体管、发光二极管或光电探测器、连接这些电路的导电轨道、或光学器件以及MEMS或MOEMS结构。此外，基板可以具有涂层，例如结构化铬层、预交联的或硬化粘合剂或分离层。根据一个实施例，提供了间隔件(spacer)，其限定了载体元件的夹紧位置，在夹紧位置中载体元件的支撑表面被布置为与主体的上面基本齐平。这提供了以下优点：载体元件的位置可以固定在夹紧位置，使得支撑表面和主体的上面形成对基板的共同支撑，在夹紧位置，基板可以被夹在共同支撑上。优选地，下降之后的载体元件的支撑表面与主体的上面之间的高度偏差小于由于变形或弓形而引起的基板的高度波动。特别优选地，高度偏差小于基板厚度。根据一个实施例，主体包括密封装置，特别是密封唇，其以间隔开的间隔围绕载体元件并且可以在主体的上面和基板之间进行密封。这提供了以下优点：在夹紧位置，基板可以以特别有效的方式受到吸力并被夹紧。借助于密封装置，可以在基板下方产生真空，其在基板上施加均匀的力并将其夹紧。根据一个实施例，载体元件被设置有密封件，其将主体中的凹部的侧壁密封。这提供了以下优点：可以确保腔的密封紧密性和载体元件在凹部中的无摩擦运动。根据一个实施例，载体元件包括用于固定支撑表面上所支撑的基板的固定装置，特别是抽吸开口。这提供了基板可以牢固地固定在支撑表面上的优点。根据一个实施例，主体具有用于将下降的基板固定在上面的其它固定装置。其它固定装置可以包括其它抽吸开口。根据一个实施例，腔和固定装置是流体连接的。这提供了允许保持装置的特别简单的构造和控制的优点。例如，单独的压力供应充足以便控制对基板的固定和载体元件的下降。根据一个实施例，保持装置具有压力连接件，借助于该压力连接件，腔中的压力可以被控制。这提供了以下优点：允许借助于施加压力(例如通过外部压力供应)来控制载体元件的功能。根据一个实施例，提升元件包括夹紧元件，特别是压缩弹簧，其被设计成在载体元件上施加力以使其升高。提升元件在载体元件上产生力，该力抵消了由腔中的负压产生的拉力。提升元件，特别是夹紧元件，可以被布置在主体和载体元件之间，特别是被布置在主体的凹部中。此外，保持装置可以包括挡块(stop)，其中，提升元件被设计成推动载体元件抵靠挡块。挡块限定了例如载体元件的装载位置并防止载体元件滑出凹部。根据一个实施例，保持装置包括用于旋转保持装置(特别是主体和载体元件)的旋转装置。这提供了以下优点：由保持装置特别牢固地保持的基板可以旋转以用于进一步的加工步骤，诸如施加涂层。根据第二方面，本专利技术涉及一种用于微结构器件的制造设备，其包括如前述权利要求中任一项所要求保护的保持装置。这提供了以下优点：不能容易地施加吸力的基板，特别是弓形晶圆(翘曲的晶圆)，可以在制造设备中有效且牢固地保持和加工。制造设备可以是涂镀设备、涂漆器、显影剂、旋转干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基板(101)的保持装置(100)，特别是卡盘，包括：/n主体(103)，所述主体(103)包括上面(105)，/n载体元件(107)，其中，所述载体元件(107)被布置在所述主体(103)的凹部(109)中以便可垂直移动，使得载体元件(107)可以在突出的装载位置和缩回的夹紧位置之间调节，并且其中，所述载体元件(107)包括用于放置所述基板(101)的支撑表面(111)，其中，所述支撑表面(111)具有比所述主体(103)的直径更小的直径，以及/n提升元件，所述提升元件将所述载体元件(107)升高到所述装载位置，/n其中，所述载体元件(107)将所述凹部(109)密封，使得在所述主体(103)和所述载体元件(107)之间提供密封腔(113)，所述腔可以具有施加于此的负压，所述负压抵消了所述提升元件的影响，并且/n其中，设置有间隔件(117a，117b)，所述间隔件(117a，117b)限定了所述载体元件(107)的夹紧位置，在所述夹紧位置，所述载体元件(107)的支撑表面(111)被布置为与所述主体(103)的上面(105)基本齐平。/n

【技术特征摘要】
20180529 NL 20210061.一种用于基板(101)的保持装置(100)，特别是卡盘，包括：
主体(103)，所述主体(103)包括上面(105)，
载体元件(107)，其中，所述载体元件(107)被布置在所述主体(103)的凹部(109)中以便可垂直移动，使得载体元件(107)可以在突出的装载位置和缩回的夹紧位置之间调节，并且其中，所述载体元件(107)包括用于放置所述基板(101)的支撑表面(111)，其中，所述支撑表面(111)具有比所述主体(103)的直径更小的直径，以及
提升元件，所述提升元件将所述载体元件(107)升高到所述装载位置，
其中，所述载体元件(107)将所述凹部(109)密封，使得在所述主体(103)和所述载体元件(107)之间提供密封腔(113)，所述腔可以具有施加于此的负压，所述负压抵消了所述提升元件的影响，并且
其中，设置有间隔件(117a，117b)，所述间隔件(117a，117b)限定了所述载体元件(107)的夹紧位置，在所述夹紧位置，所述载体元件(107)的支撑表面(111)被布置为与所述主体(103)的上面(105)基本齐平。


2.根据权利要求1所述的保持装置(100)，其中，所述主体(103)具有密封装置(119)，特别是密封唇，所述密封装置(119)以间隔开的间隔围绕所述载体元件(107)并且能够在所述主体(103)的上面(105)和所述基板(101)之间进行密封。


3.根据前述权利要求中任一项所述的保持装置(100)，其中，所述载体元件(107)设置有密封件(125)，所述密封件(125)将所述主体(103)中的凹部(109)的侧壁密封。


4.根据前述权利要求中任一项所述的保持装置(100)，其中，所述载体元件(107)包括用于固定支撑在所述支撑表面(111)上的所述基板(101)的固定装置(123a，123b)，特别是抽吸开口(201a，201b，201c，201d)。


5.根据权利要求4所述的保持装置(100)，其中，所述腔(113)和所述固定装置(123a，123b)是流体连通的。


6.根据前述权利要求中任一项所述的保持装置(100)，其中，所述保持装置(100)包括压力连接件，借助于所述压力连接件，所述腔(113)中的压力能够被控制。


7.根据前述权利要求中任一项所述的保持装置(100)，其中，所述提升元件包括夹紧元件(115a，115b)，特别是压缩弹簧，所述夹紧元件(115a，115b)被配置为在所述载体元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·格伦德，赖纳·泰格斯，
申请(专利权)人：苏斯微技术光刻有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE