DE4026244C2 - Substratträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Substratträger zur Adaption von nicht standardisierten oder unregelmäßigen Substraten auf Standardanlagen.

In der Halbleitertechnologie werden meist Substrate verwendet, die runde Standardgrößen aufweisen, z. B. Wafer mit Durchmessern von 100 mm bis zu 200 mm. Durch die runden Abmessungen sind die Prozeßhalterungen und die Transportsysteme für diese Substrate besonders einfach. Da z. B. die Substratmitte stets auch den Flächenschwerpunkt darstellt. Dies ist für viele Prozesse, bei denen Rotationsbewegungen durchgeführt werden wesentlich. Die zur Prozessierung der Substrate üblichen Standardanlagen, wie z. B. vollautomatische Belackungs-, Entwicklungs- und Ätzanlagen, sind daher für den Transport und die Prozessierung von Substraten mit Halterungen für diese Standardabmessungen mit ausgerüstet.

Eine solche Substrathalterung ist aus der DE-OS 39 42 931 bekannt. Sie besteht aus einem Aufnehmerkörper und Paßflächenbereichen für Wafer, die in einer Oberfläche des Aufnehmerkörpers geformt sind. Auf jedem Paßflächenbereich wird ein Wafer montiert. In der DE-OS 35 35 900 ist eine weitere Substrathalterung angegeben. Die Wafer werden mit Hilfe eines Vakuumsaugers fixiert. Eine Substrathalterung aus Silizium ist aus der DE-OS 20 25 611 bekannt.

Zur vollautomatischen Prozessierung von Substraten mit nicht standardisierten, insbesondere wechselnden Größen sind die Substrathalterungen bei Standardanlagen nicht ohne weiteres geeignet, da z. B. die Lage des Flächenschwerpunktes nicht bekannt ist und vor Prozessierung für jedes Substrat bestimmt werden muß.

Es ist beispielsweise bekannt, den Flächenschwerpunkt der Substrate mittels eines Bilderkennungs- und Auswertesystems zu bestimmen und die Substratpositionierung auf der Substrathalterung rechnergesteuert durchzuführen. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig. Es sind ein Kamerasystem zur Bilderkennung und ein Auswerterechner zur Justage des Substrats auf der Prozeßanlage gemäß seines individuellen Flächenschwerpunktes notwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache Möglichkeit anzugeben, wie auch Substrate, deren Größe nicht standardisiert ist, auf Standardanlagen prozessiert werden können.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Substratträger gemäß Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung geht davon aus, daß Wafer mit Standardabmessungen problemlos auf Standardanlagen mittels Waferhalterungen positioniert werden können. Dies wird ausgenutzt, um kleine, eckige bzw. nicht standardisierte Substrate auf solchen Waferhalterungen zu positionieren.

Diese Substrate werden hierzu auf einen Substratträger gesetzt, der den Standardabmessungen für die vollautomatischen Standard- Transport- und -Prozessiersystemen entspricht. Da die Abmessungen des Substratträgers wesentlich größer gewählt werden können als die Abmessungen der zu verarbeitenden Substrate, ist z. B. der Flächenschwerpunkt durch den Substratträger mit ausreichender Genauigkeit definiert.

Dadurch können Substrate mit Sonderabmessungen auf Standardanlagen verarbeitet werden.

Eine Vertiefung in dem Substratträger mit etwas größeren Außenabmessungen (ca. 1 mm bis 5 mm) als die des zu verarbeitenden Substrates dient zur Positionierung. Die Fixierung des Substrates wird durch die Außenwandungen der Vertiefung oder durch spezielle Fixiernocken erreicht. Um ein Festkleben des Substrates am Substratträger zu verhindern, ist es vorteilhaft, das Substrat auf eine Erhebung über der Vertiefung aufzulegen. Es ist außerdem von Vorteil, die Wandungen der Vertiefung abzuschrägen oder eine Anordnung mit Fixiernocken einzusetzen, bei der die Wandungen außerhalb des Störbereiches liegen. So kann man ein besseres Abschleudern von Medien bei Naßprozessen erreichen. Zur besseren Fixierung des Substrates auf dem Substratträger kann eine Bohrung vorgesehen sein, durch die das Substrat durch ein Vakuum angesaugt wird. Dies ist insbesondere dann eine einfache Lösung, wenn der Substratträger bereits durch Ansaugen mittels Vakuum auf der Waferhalterung eines Transport- oder Prozeßsystems fixiert wird.

Als Substratträger wird hierbei besonders vorteilhaft ein Standardsiliziumwafer eingesetzt, da er voll kompatibel zu den hohen technischen Anforderung ist und die entsprechenden Vertiefungen, Abschrägungen, Fixiernocken etc. mittels konventioneller Silizium-Ätztechnik leicht hergestellt werden können.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-4 Querschnitte von vier verschiedenen Substrathaltern mit aufgelegtem Substrat,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Substrathalter mit Fixiernocken mit aufgelegtem Substrat.

In Fig. 1 besteht der Substratträger aus einem Teil 3, z. B. einem Standardsiliziumwafer, in dem eine Vertiefung 2 symmetrisch zum Schwerpunkt des Teils 3 eingebracht ist. In der Vertiefung 2 liegt das zu prozessierende Substrat 1.

In Fig. 2 ist die Anordnung gemäß Fig. 1 dadurch verifiziert, daß das Substrat 1 auf einer Erhebung 5 aufliegt. Diese Erhebung 5 ist symmetrisch zum Schwerpunkt des Teils 3 angeordnet. Ihre Höhe ist geringer als die Tiefe der Vertiefung 2. Zwischen dem Boden der Vertiefung 2 und der Unterseite des Substrates 1 entsteht ein Freiraum, der das Festkleben des Substrates 1 mit dem Teil 3 verhindert.

In Fig. 3 ist die Anordnung gemäß Fig. 2 weiter ausgestaltet. Die Wandungen 6 der Vertiefung sind abgeschrägt. Ein besseres Abschleudern von Medien bei Naßprozessen wird dadurch gewährleistet.

Wenn der Substratträger durch ein Vakuum auf der Substrathalterung fixiert ist, so ist es sinnvoll, auch das Substrat durch Ansaugen mittels eines Vakuums zu befestigen. Eine Bohrung 7 durch die Erhebung 5 ermöglicht das Ansaugen des Substrates 1 (Fig. 4).

Fig. 5 zeigt eine Aufsicht auf einen Substratträger. Das Teil 3 weist eine Vertiefung 2 auf, in der das Substrat 1 liegt. Zur Fixierung des Substrates dienen in diesem Beispiel Fixiernocken 4.

Claims (10)

1. Substratträger (3) zum Fixieren von Substraten (1) mit nicht standardisierten oder unregelmäßigen Abmessungen auf Substrathalterungen für Substrate mit Standardabmessungen

• - wobei dieser Substratträger (3) zur Adaption die Abmessungen eines Standardsubstrates aufweist
• - symmetrisch zu einem Schwerpunkt eine oder mehrere Vertiefungen (2) aufweist, in die jeweils ein oder mehrere Substrate (1) eingelegt werden können und
• - Mittel zur Fixierung des Substrats (1) auf dem Substratträger (3) vorgesehen sind.

2. Substratträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Siliziumwafer gefertigt ist.

3. Substratträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (6) der Vertiefungen (2) ein Verschieben des oder der Substrate (1) auf dem Substratträger (3) verhindern.

4. Substratträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vertiefungen (2) Fixiernocken (4) vorgesehen sind, die ein Verschieben des oder der Substrate (1) auf dem Substratträger (3) verhindern.

5. Substratträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (6) der Vertiefungen (2) geneigt sind.

6. Substratträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Fixiernocken (4) geneigt sind.

7. Substratträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens eine Erhebung (5), auf der eines der Substrate (1) über dem Boden der Vertiefungen (2) aufliegt.

8. Substratträger nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zentrische Erhebung (5), auf der ein Substrat (1) zentrisch über dem Boden einer zum Schwerpunkt des Substratträgers (3) symmetrisch angeordneten Vertiefung (2) aufliegt.

9. Substratträger nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mehrere Erhebungen, auf denen eines der Substrate (1) symmetrisch zum Schwerpunkt des Substratträgers (3) aufliegt.

10. Substratträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er unterhalb des Substrates (1) mindestens eine Bohrung (7) aufweist, die zur Fixierung eines oder mehrerer Substrate (1) mit einem Vakuum dienen.