DE2226237B2 - Verfahren zur Behandlung der einen Oberfläche eines plattenförmigen Werkstücks und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 5 zu dessen Durchführung.

Ein solches Verfahren dient insbesondere der Herstellung von Targets (Speicherelektroden), die eine Diodenmatrix auf einem halbleitenden Substrat aufweisen und als Elektronenstrahl-Ladungsspeichervorrichtungen, beispielsweise in Fernsehkameraröhren, verwendbar sind. Dabei handelt es sich beispielsweise um Siliciumtargets, die matrixartig angeordnete lichtempfindliche Photodioden zur Speicherung von Elektronenstrahlladungen aufweisen, wie dies beispielsweise aus den US-PSen 3011089, 34 03 284 und 34 58 782 bekannt ist Ein solches Dioden-Target besteht grundsätzlich aus einem flachen Halbleitersubstrat mit einer Anordnung von eng benachbarten pn-Übergängen in der Nähe einer Oberfläche.

Bei der Herstellung von bekannten Dioden-Targets wird ein η-leitendes Substrat durch Absägen von einem Siliziumkristall-Ausgangsteil und anschließendes Ätzen und Polieren hergestellt Nach sorgfältiger Reinigung wird über dem gesamten Substrat eine Schicht aus Siliziumdioxid gebildet

Als nächstes wird auf der Oberfläche des Substrats ein Photolack aufgebracht und auf seine Rückseite wird eine Flüssigkeit gebracht. Das Substrat wird dann geschleudert, so daß die Oberfläche gleichmäßig beschichtet ist, während eine Beschichtung der Rückseite mit Photolack durch die Flüssigkeit verhindert wird (siehe z. B. US-PS 36 95 928). Das Substrat wird dann mit dem gewünschten Diodenmuster belichtet und entwickelt so daß öffnungen im Photolack entstehen. Daran schließt sich ein Ätzen des Substrats durch diese öffnungen an, wodurch entsprechende Öffnungen in der Siliziumdioxidschicht gebildet werden. Durch die Öffnungen in der Siliziumdioxidschicht wird Bor eindiffundiert, so daß sich p-leitende Zonen bilden, wobei die Dioxidschicht als Diffusionsmaske wirkt. Diese p-leitenden Zonen im η-leitenden Substrat bilden die Diodenanordnung auf einer Seite des Substrats.

Nach der Herstellung der Diodenanordnung wird das Substrat einem Bearbeitungsvorgang mit einer Vie.zahl von Verfahrensschritten unterzogen, durch welchen die Dicke des Substrats verringert wird. Zunächst wird Wachs auf eine Saphirtragscheibe aufgetragen, die von einer heißen Platte erhitzt ist. Beim Auftragen des Wachses wird im Mittelteil der Scheibe eine Öffnung freigelassen, die für spätere optische Messungen zur Beurteilung des Fortschreitens der Verdünnungabehandlung des Substrats dient Das Substrat wird dann auf die Oberseite der mit Wachs versehenen Scheibe aufgesetzt und genau ausgerichtet wobei die die Diodenanordnung tragende Seite nach unten weist Die aus der Scheibe, dem Wachs und dem Substrat bestehende Baugruppe wird dann von der heißen Platte abgenommen vnd kann sich abkühlen, worauf das Substrat durch das erhärtete Wachs auf der Scheibe haftet

Unter Verwendung eines rotierenden Werkzeugs wird ein Rand von Wachs in einem Lösungsmittel auf der Rückseite des Substrats aufgebracht, wobei eine kleine Bürste verwendet wird. Nach dem Trocknen des Wachses wird der Mittelabschnitt der Rückseite des Substrats einer Ätzbehandlung unterzogen, wobei das Substrat in ein Ätzmittel eingetaucht wird und in diesem so lange in Umdrehung versetzt wird, bis eine hinreichende Dickenabnahme des Substrats auf eine vorbestimmte Dicke erzielt ist Diese Dicke liegt erheblich unter der Diffusionslänge von durch absorbiertes Licht im fertigen Target erzeugten Minoritätsträgern und begrenzt die Größe der seitlichen Diffusion von Minoritätsträgern, so daß im Target eine höhere Auflösung erzielt wird.

Nach der Dickenvernngerung wird das Substrat gespült trockengeblasen und optisch vermessen. Anschließend wird das Substrat von der Tragscheibe abgenommen, indem die Baugruppe auf die heiße Platte aufgesetzt wird, um das Wachs zu erweichen. Das Scheibchen wird mechanisch von der Saphirscheibe abgeschoben und zur Entfernung aller Wachsreste aufeinanderfolgend in drei Trichloräthylenbäder und anschließend in eine kochende Trichloräthylenlösung gebracht worauf ein Eintauchen in Alkohol und Abspülen mit Wasser folgt

Nach der Abnahme des Scheibchens von der Unterlage wird es verschiedene Abschluß-Temperbehandlungen unterzogen. Die erste dieser Behandlungen ist eine flache Phosphordiffusion, zur Verbesserung der Blauempfindlichkeit der endgültigen Kameraröhre und zur Verminderung ihres Dunkelstroms. Als nächstes wird das durch die Eindiffusion von Bor erzeugte Glas, welches bis zu diesem Zeitpunkt auf der zugehörigen Seite des Substrats belassen wurde, um sie gegen Phosphordiffusion zu schützen, entfernt, so daß die

ig p-leitenden Zonen der Diode freigelegt werden.

Gleichzeitig mit der Entfernung des Glases des Bordiffusionsschritts wird auch das bei der Diffusion des Phosphors entstehende Glas entfernt.

Als nächstes erfolgt eine Temperung des Substrats in Wasserstoff bei niedriger Temperatur, um den Dunkelstrom der fertigen Kameraröhre weiter zu vermindern. Schließlich wird auf der Diodenanordnung eine Schutzschicht aufgedampft, und das Bauteil kann ausgewertet werden (siehe US-Patent 34 19 746).

Die Halterung des Substrates mit Wachs und die anderen infolge der Verwendung von Wachs erforderlichen Behandlungsschritte haben ein schmutziges und zeitraubendes Verfahren mit einer Vielzahl verschiedener Verfahrensschritte zur Folge. Diese Schritte führen selbst nicht zu einer Produktion mit hohem Ausstoß. Darüber hinaus sind im Wachs eine Anzahl von Verunreinigungen, z. B. Eisen, Magnesium und Kalzium enthalten. Diese Verunreinigungen führen oft zu einer Verunreinigung des fertigen Dioden-Targets.

Bei der Herstellung des Dioden-Targets müssen möglichst viele Verfahrensschritte, insbesondere Behandlungen mit Wachs eliminiert werden. Ein aus dem Technical Digest No. 21. Januar 1971, Seiten 15 und 16 (herausgegeben von Western Electric) bekanntes Verfahren zur Eliminierung von Wachsbehandlungen besteht darin, eine mechanische Maske zu verwenden, die durch magnetische Einrichtungen am Scheibchen gehalten wird. Dabei ergaben sich jedoch Schwierigkeiten infolge des Eindringens von Ätzmittel zu den Seiten des Substrats, was zu Fehlerhaftigkeit des endgültig hergestellten Targets führte.

Darüber hinaus ist es erforderlich, daß die Dickenverminderung, die zu einer schließlichen Abnahme von etwa 90% des Materials im Mittelabschnitt des Substrats führt, in gesteuerter und gleichmäßiger Weise erfolgt Der Grund hierfür liegt darin, daß ein unregelmäßiger Ätzvorgang zu vorstehenden Stellen, Löchern, Vertiefungen und anderen Oberflächenungleichmäßigkeiten führt, die das fertige Dioden-Target schadhaft machen.

Aus der US-PS 28 20 312 ist ein Verfahren zum teilweisen Ätzen von Werkstücken wie Metall oder Glas bekannt bei dem das Werkstück zum Teil, beispielsweise am Umfang und an der Unterseite von einer Schablone maskiert wird, in der das Werkstück während des Eintauchens in eine Ätzflüssigkeit gehalten wird. Um maskierte Teile des Werkstücks gegen das Eindringen von Ätzflüssigkeit zu schützen, ist die Schablone mit evakuierbaren Kammern versehen, die vor und während des Ätzvorgangs an eine Vakuumpumpe angeschlossen sind Dieses Verfahren ist einerseits teuer und aufwendig, weil eine komplizierte Maske und eine Vakuumpumpe erforderlich sind, andererseits eigiot es sich nicht zur Behandlung derart kleiner Werkstücke, wie sie die Scheiben für Halbleitertargets darstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der vorausgesetzten Art derart zu verbes-

sern, daß das zu behandelnde Werkstück sicher und schonend festgehalten und mit Ausnahme der zu behandelnden Oberfläche sicher gegen das Eindringen von Behandlungsmittel, beispielsweise Ätzmittel, geschützt wird. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens verfügbar gemacht werden.

Das Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet, während eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens im Anspruch 5 gekennzeichnet ist Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens bzw. dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines hergestellten Dioden-Targets, aus dem ein Sektor ausgeschnitten ist;

F i g. 2 eine erheblich vergrößerte, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des in F i g. 1 von einem Kreis umschlossenen Abschnitts des Target, wobei Schnitteinzelheiten des Target gezeigt sind;

Fig.3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer teilweise zusammengebauten Vorrichtung zur Maskierung eines Substrats bei der selektiven Dickenverminderung eines Abschnitts von dessen Rückseite;

F i g. 4 eine Schnittansicht eines Teils der Vorrichtung nach F i g. 3, entlang der Linie 4-4 in F i g. 3, wobei eine Flüssigkeit von einem Vorrat an einen Hohlraum eines Halterungsunterteils eingefüllt ist;

Fig.5 das Halterungsunterteil von Fig.4 mit Einrichtungen zur Ausübung einer Kraft auf die Rückseite des Substrates, wobei die das Volumen des Hohlraums übersteigende Flüssigkeitsmenge aus dem Hohlraum verdrängt wird;

F i g. 6 das Halterungsunterteil von F i g. 4 mit einem elastischen, an seiner Oberseite offenen und unter Spannung aufgesetzten Halterungsoberteil;

Fig.7 eine Ätzvorrichtung mit Einrichtungen zum Drehen der in der Dicke zu verringernden Substrate in einem Ätzmittel;

F i g. 8 eine Einrichtung zur optischen Prüfung der Dicke des in der Dicke verminderten Substrats; und

F i g. 9 eine Einrichtung zum Abnehmen des Substrats vom Hohlraum und der in diesem befindlichen « Flüssigkeit

In den Fig. 1 und 2 ist ein als Ganzes mit 11 bezeichnetes Target mit Dioden in matrixartiger Anordnung gezeigt Das Target 11 umfaßt ein η-leitendes Substrat 12 (Fig.2) aus halbleitendem Material, vorzugsweise aus Silizium, mit einer Schicht 13 aus Siliziumdioxid auf seiner Oberfläche 14. In der Schicht 13 ist eine Vielzahl von die Schicht durchsetzenden öffnungen 16 gebildet Entsprechend diesen Öffnungen 16 ist eine Reihe von p-leitenden Zonen 17 vorgesehen, die durch die öffnungen 16 auf der Oberfläche 14 des Substrats 12 gebildet sind. Die p-leitenden Zonen 17 bilden gemeinsam mit dem η-leitenden Substrat 12 eine matrixartige Anordnung von lichtempfindlichen Photodioden. Das Substrat 12 hat einen extrem dünnen Mittelabschnitt 18 auf seiner als Ganzes mit 19 bezeichneten Rückseite, um den Weg der Minoritätsträger zu den Dioden auf der gegenüberliegenden Oberfläche 14 des Substrats 12 möglichst kurz zu halten und um die seitliche Diffusion dieser Minoritätsträger zu begrenzen. Das Substrat 12 ist auch mit einem relativ dicken Randabschnitt 21 am Umfang der Rückseite 19 versehen, an welchem das Substrat 12 gehaltert werden kann.

Das Dioden-Target 11 wird mit Vorteil an Fernsehkameraröhren verwendet. In diesem Anwendungsfall trifft das abgetastete Licht auf dem Mittelabschnitt If der Rückseite 19 des Substrats 12 auf. Hierbei werder Minoritätsträger erzeugt, die zur Diodenanordnung aul der gegenüberliegenden Oberfläche 19 wandern, während ein von einer (nicht gezeigten) Kathode ausgehender Elektronenstrahl die Diodenanordnung auf dei Oberfläche 14 abtastet.

Das Substrat 12 hat üblicherweise die Konfiguratior einer Scheibe, mit einem Durchmesser von etwa 2,16 cm und einem Mittelabschnitt 18, dessen Durchmesser etwa 1,93 cm groß ist und der eine Dicke von etws 1,5 χ ΙΟ-³ cm hat. Der Randabschnitt 21 ist üblicher weise etwa 13 χ 10-³cm dick. Üblicherweise sine 1 000 000 Einzeldioden in Matrixanordnung auf dei Oberfläche 14 des Substrates 12 vorgesehen, und etw: 650 000 dieser Dioden werden verwendet, wenn da· Target 11 in eine Fernsehkamera eingebaut ist Die relativen Abmessungen in den F i g. 1 bis 9 sine übertrieben groß dargestellt, um das Target 11 und di« Erfindung klarer erläutern zu können.

Bei der Herstellung des Targets U der Fig. 1 und 2 wird die Diodenanordnung auf der Oberfläche 14 de; Substrates 12 in der oben erläuterten Weise gebildet Dann wird die Rückseite 19 des Substrats 12 einei Dicken-Verminderungsbehandlung unterzogen, um dei Mittelabschnitt 18 zu bilden. Zur Durchführung diesel Dickenverminderungsbehandlung wird eine bestimmt« Menge einer Flüssigkeit 28 (F i g. 4) aus einem Vorrat 2i in einen Hohlraum 31 eines Halterungsunterteils 3i (F i g. 3 und 4) gebracht. Das Halterungsunterteil 32 is vorzugsweise aus einem Material, wie Polytetrafluor äthyien oder dergleichen, hergestellt

Die in den Hohlraum 31 gebrachte Menge dei Flüssigkeit 28 überschreitet dessen Fassungsvermögei und bildet einen linsenförmig überhöhten Körper odei Meniskus 34 auf der Oberseite des Hohlraums 31. Al; Flüssigkeit 28 kann jede Flüssigkeit verwendet werden die keine nachteiligen Wirkungen auf das Substrat Ii und den Halterungsunterteil 32 hat Vorzugsweise wire entionisiertes Wasser verwendet

Als nächstes wird die die Diodenanordnung tragend) Oberfläche 14 des Substrats auf den Meniskus 34 dei Flüssigkeit 28 aufgesetzt Hierbei wird eine Einrichtunf verwendet, welche das Substrat 12 nicht beschädigt, ζ. Β ein Kunststoffstab 38 (F i g. 5) mit konisch zulaufenden Ende 39, worauf eine Kraft auf die Rückseite 19 de! Substrats 12 ausgeübt wird.

Die mit dem Stab 38 ausgeübte Kraft verursacht da; Ausfließen der den Rauminhalt des Hohlraums 31 übersteigenden Menge der Flüssigkeit 28, wobei das Substrat 12 gleichzeitig in eine Ansenkung 40 de; Halterungsunterteils 32 eingesetzt wird. Die größer« Menge der überschüssigen Flüssigkeit 28 fließt zwai über den umlaufenden Rand 41 des Halterungsunterteil: 32, jedoch fließt auch ein Teil aus einer Auslaßöffnunj 42 im Halterungsunterteil 32, die vom Hohlraum 31 zun Rand 41 verläuft Die Auslaßöffnung 42 hat einei Durchmesser, der so klein ist, daß die Oberflächenspan nung einen Ausstritt von Flüssigkeit 28. aus den Hohlraum 31 verhindert, wenn keine zusatzliche Kraf auf die Rückseite 19 des Substrates 12 ausgeübt und au die Flüssigkeit 28 übertragen wird. Bei einer solche) Aufbringung der Kraft wird nur eine kleine Menge de Flüssigkeit 28 aus dem Hohlraum 31 durch di< Auslaßöffnung 42 verdrängt, und im Hohlraum 3

verbleibt genügend Flüssigkeit, so daß kein Zwischenraum zwischen der Oberfläche 14 und der Flüssigkeit 28 verbleibt und die Oberfläche 14 durch die Flüssigkeit 28 maskiert ist. Die auf die Rückseite 19 ausgeübte Kraft beseitigt auch den Meniskus 34.

Nach der Einwirkung der Kraft auf die Rückseite 19 des Substrates 12 wird ein Halterungsoberteil 46 (F i g. 3 und 6) abnehmbar auf das Halterungsunterteil 32 aufgesetzt. Das Halterungsoberteil 46 ist aus einem elastischen Material, z. B. aus Polytetrafluorethylen oder dergleichen, hergestellt.

Im Halterungsoberteil 46 ist eine öffnung 47 gebildet. Diese Öffnung wird vorzugsweise durch Einpressen einer Scheibe 49 (F i g. 3 und 6) in eine Mittelöffnung 51 des Halterungsoberteils 46 gebildet, wie in Fig.6 gezeigt ist. Der Ring 49 ist üblicherweise aus einem Material wie Saphir oder dergleichen hergestellt.

Das Aufsetzen des Halterungsoberteils 46 ordnet einen Abschnitt 52 der Unterseite des Ringes 49 neben der öffnung 47 so an, daß ein Abschnitt der Rückseite 19 des Substrates 12, der später nach einer nachfolgenden Ätzbehandlung den tragenden Randabschnitt 21 (F i g. 2) bildet, überlappt wird.

Das Halterungsoberteil 46 preßt die überlappende Fläche der Scheibe 49 gegen diesen Abschnitt der Rückseite 19 und maskiert so diesen Abschnitt. Durch das Aufsetzen des Halterungsoberteils 46 wird auch die Auslaßöffnung 42 verschlossen.

Zur Erzeugung eines Preßsitzes zwischen dem Oberteil 46 und dem Halterungsunterteil 32 ist der Innendurchmesser 53 des Halterungsoberteils 46 geringfügig kleiner ausgebildet (um einen Betrag von etwa 15 χ 10-³cm im Durchmesser) als der Außendurchmesser des umlaufenden Randes 41 des Halterungsunterteils 32. Das Halterungsoberteil 46 kann jedoch auch auf das Halterungsunterteil 32 aufgeschraubt werden, oder es können andere Befestigungseinrichtungen zum abnehmbaren Aufsetzen des Halterungsoberteils 46 auf das Halterungsunterteil 32 vorgesehen sein.

Als nächstes wird die in ihrer Gesamtheit mit 55 (Fig.6 und 7) bezeichnete Baugruppe aus dem Halterungsunterteil 32, dem Halterungsoberteil 46 und dem dazwischen eingespannten Substrat 12, zusammen mit einer Mehrzahl anderer ähnlicher Baugruppen 55 einzeln und abnehmbar auf einer Vielzahl von Stirnrädern 57 (Fig.7) befestigt. Beim Aufsetzen der Baugruppen 55 auf den Stirnrädern 57 werden abgestufte Abschnitte 58 (Fig.4 bis 6) des Halterungsunterteils 32 in entsprechende (nicht gezeigte) Vertiefungen in den Oberseiten der Stirnräder 58 eingepreßt.

Die Stirnräder 57 sind so in Gruppen angeordnet, daß drei Stirnräder 57 miteinander in Eingriff stehen, und daß eines der Stirnräder 57 jeder Gruppe mit einem größeren mittleren Stirnrad 61 kämmt. Die Stirnräder 57 und 61 sind drehbar auf einer kreisförmigen Plattform 62 angeordnet und zusätzlich ist das Stirnrad 61 an eine Welle 64 befestigt.

Nach dem Anbringen der Baugruppen 55 auf den Stirnrädern 57 werden die Stirnräder 57 und 61 und die Plattform 62 in ein in einem Behälter 68 auf einem Basisteil 69 befindliches Ätzmittel 67 eingetaucht. Das Ätzmittel 67 ist üblicherweise ein Gemisch aus Essigsäure, das mit Jod, Fluorwasserstoff- und Salpetersäure oder äquivalenten Agentien gesättigt ist.

Nach dem Eintauchen der Baugruppen 55 entfernt das Ätzmittel 67 durch die öffnung 47 des Halterungsoberteils 46 kleine Materialmengen von der Rückseite 19 jedes der Substrate 12, so daß diese in ihrer Dicke verringert werden und schließlich die dünnen Mittelabschnitte 18 (Fig. 2) in den Substraten 12 gebildet werden.

Ein mittels eine Lagerkonsole 73 auf dem Basisteil 69 befestigter üblicher Motor 72 versetzt die Welle 64 über einen Standard-Getriebekasten 74 in Drehung. Die Drehung der Welle 64 versetzt das mittlere Stirnrad 61 in Umdrehung, welches seinerseits dadurch die Stirnräder 57 um ihre Achsen dreht. Die Stirnräder 57 mit den von ihnen gehalterten Baugruppen 55 laufen üblicherweise mit einer Drehzahl von etwa 60 bis 120 Upm um.

Die Drehung der Welle 64 versetzt auch eine Schaufel 76 in Umlauf, so daß das Ätzmittel 67 ständig bewegt wird, was zur Beibehaltung einer gleichförmigen Ätzmitteltemperatur führt. Beim Drehen der Baugruppen 55 unterliegen selbstverständlich die Substrate 12 im Ätzmittel 67 der gleichen Bewegung. Diese Bewegung führt in Verbindung mit der Gleichförmig-

keit der Temperatur des Ätzmittels 67 während des Dickenverminderungsvorgangs zu einer gleichmäßigeren Entfernung von Material von den Rückseiten 19.

Da im Hohlraum 31 des Halterungsunterteils 32 die Flüssigkeit 28 enthalten ist, und zwischen dem Substrat 12 und der Flüssigkeit 28 kein Zwischenraum besteht und die Auslaßöffnung 42 durch das Halterungsoberteil 46 abgeschlossen ist, ist die die Diodenanordnung tragende Oberfläche 14 gegen das Ätzmittel 67 und gegen die von ihm entwickelten Dämpfe abgedichtet.

Dies führt zu einem hochgradigen Schutz der Oberfläche 14 des Substrates 12. Dieser Schutz ist besonders wesentlich deshalb, weil eine Beschädigung der 650 000 Dioden in matrixartiger Anordnung auf der Oberfläche 14 das Target 11 schadhaft macht, und weil in dieser Fabrikationsstufe des Targets 11 bereits ein erheblicher Aufwand an Bearbeitungszeit und Materialien für das Target entstanden ist. Dabei ist es wesentlich, daß dieser Schutz ohne unsaubere und zeitraubende Wachsschritte erzielt wird.

Die Rückseite 19 des Substrats 12 ist weniger kritisch und nicht so leicht zu beschädigen wie seine Oberfläche 14, auf welcher die Diodenanordrung liegt. Deshalb bewirkt der vom Halterungsoberteil 46 gegen das Substrat 12 angepreßte Ring 49 eine ausreichende Maskierung und schützt den den umlaufenden Randabschnitt 21 (F i g. 2) des Substrats 12 bildenden Abschnitt der Rückseite 19 gegen das Ätzmittel 67. Der Randabschnitt 21 entsteht infolge des Ätzens des Substrates 12.

Mit Ausnahme des Substrates 12 sind alle in das Ätzmittel eingetauchten oder in ihm enthaltenen Bauteile widerstandsfähig gegen Ätzangriff. Die Bauteile umfassen das Halterungsunterteil 32, den das Halterungsoberteil 46, den Ring 49, die Stirnräder 57 und 61, die Plattform 62, die Welle 64, die Schaufel 76 und den Behälter 68.

Nach der Dickenverminderung werden die Substrate 12, die Plattform 62 zusammen mit den Stirnrädern 57 und 61 und die Baugruppen 55 an der Welle 64

angehoben und aus dem Ätzmittel herausgenommen. Dann wird eine der Baugruppen 55 auf einem mit einem Schlitz versehenen Tisch 79 (Fig.8) eines optischen Prüfgeräts aufgesetzt, das in seiner Gesamtheit mit 81 bezeichnet ist.

Das Prüfgerät 81 weist eine übliche Infrarot-Lichtquelle 83 auf, die von einer üblichen Energiequelle 85 gespeist wird. Die Infrarot-Lichtquelle 83 wird infrarote Strahlung durch eine Scheibe 87 (F i g. 3 bis 6), welche

für diese Strahlung durchlässig ist Die üblicherweise aus Saphir hergestellte Scheibe 87 ist in eine Mittelöffnung 89 des Halterungsunterteils 32 eingepreßt. Die Strahlung tritt auch durch die für diese Strahlung durchlässige Flüssigkeit 28. s

Entsprechend der Dicke des Mittelabschnitts 18 des Substrats 12 tritt ein gewisser Betrag der Strahlung durch das Substrat 12 hindurch. Die Strahlung wird von einem üblichen Infrarot-Strahlungsdetektor 91 gemessen, welcher die Stärke der so gemessenen Strahlung an to einer Anzeigevorrichtung 92 anzeigt. Da die das Substrat 12 durchleuchtende Strahlung der Dicke des Substrats 12 direkt proportional ist, kann die Anzeigevorrichtung 92 so geeicht werden, daß sie direkt die Dicke des geätzten Substrats 12 anzeigt. Wenn die Anzeigevorrichtung 92 erkennen läßt, daß das Substrat 12 noch nicht hinreichend dünn ist, wird die Baugruppe 55 vom Tisch 79 abgenommen. Die Baugruppe 55 wird dann auf dem Stirnrad 57, von welchem sie entfernt wurde, aufgesetzt und zusammen mit den anderen Baugruppen 55 wieder in das Ätzmittel 67 eingetaucht und in Umdrehung versetzt, wobei nach einer zusätzlichen Zeitdauer die Dicke des Substrates wieder geprüft wird.

Wenn die Anzeigevorrichtung 92 andererseits anzeigt, daß das Substrat 12 die richtige Dicke erreicht hat (üblicherweise eine Dicke von etwa 1,5 χ 10-³cm), wird die Baugruppe 5 vom Tisch 79 abgenommen.

Nach der Abnahme der Baugruppe 55 vom Tisch 79 wird der das Halterungsoberteil 56, falls keine zusätzliche Dickenverminderung im Ätzmittel 67 notwendig ist, vom umlaufenden Rand 41 des Halterungsunterteils 32 abgenommen. Die Abnahme des Halterungsoberteils 46 öffnet die Auslaßöffnung 42, die vom Hohlraum 31 zum umlaufenden Rand 41 verläuft. Die öffnung der Auslaßöffnung 42 erlaubt den Zutritt von Atmosphärendruck durch die Auslaßöffnung 42 des Halterungsbauteils 32 zum Hohlraum 31.

Als nächstes wird das Substrat 21 mit Hilfe einer üblichen Vakuum-Hubsonde 94 (Fig.9) aus der Ansenkung 40 des Halterungsunterteils 32 und von der im Hohlraum 31 befindlichen Flüssigkeit 28 abgenommen. Der im Hohlraum 31 herrschende Atmosphärendruck unterstützt die Abnahme des Substrates 12 indem er die Bildung eines Teilvakuums zwischen dem Substrat 12 und der Flüssigkeit 28 verhindert

Das Substrat 12 ist dann auf den richtigen Dickenwert gebracht und die Herstellung des Dioden-Targets 11 (F i g. 1 und 2) ist damit abgeschlossen. Das Target 11 ist dann für die Überprüfung und Auswertung in üblichen und mechanischen Versuchen fertig. Die übrigen Substrate 12 der anderen Baugruppen 55 werden in ähnlicher Weise aus den Halterungsunterteilen 32 entnommen und geprüft.

Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit Halbleitersubstraten, wie z. B. Dioden-Targets, beschrieben, kann jedoch auch in Verbindung mit anderen plattenförmigen Gegenständen angewandt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung, insbesondere Ätzung, der einen Oberfläche (19) eines plattenförmigen Werkstückes, z. B eines Halbleiterplättchens, unter gleichzeitigem Schützen seiner gegenüberliegenden, anderen Oberfläche (14) vor der Behandlung, bei dem das Werkstück in Randbereichen seiner anderen Oberfläche (14) aufliegend, in einem Halterungsunterteil angeordnet wird, das seinerseits wenigstens diese Oberfläche (14) maskiert und mit einem Hohlraum versehen ist, der wenigstens dem zu schützenden Bereich der anderen Oberfläche (14) entspricht und so diesen vor einer Berührung mit dem Halterungsunterteil freihält, bei dem ferner das Werkstück mit einem Halterungsoberteil so maskiert wird, daß der zu behandelnde Teil der einen Oberfläche (19) ungeschützt bleibt, und bei dem schließlich dieser ungeschützte Teil der einen Oberfläche (19) der Behandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Halterungsunterteils mit einer das Material des Werkstückes nicht angreifenden Flüssigkeit in einer zur Bildung eines Flüssigkeits-Meniskus ausreichenden Menge gefüllt wird, daß wenigstens der zu schützende Teil der anderen Werkstückoberfläche (14) mit der Flüssigkeit derart in Berührung gebracht wird, daß der Meniskus verschwindet und zwischen der gegenüberliegenden Oberfläche (14) und der Flüssigkeit kein Zwischenraum bleibt, und daß das Halterungsoberteil zum Abdichten des Flüssigkeitsvolumens und zum Schutz des umlaufenden Randabschnitts der einen Werkstückoberfläche (19) gegen die Behandlung aufgesetzt und gleichzeitig damit die Bewegung des Werkstücks relativ zur Flüssigkeit beschränkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Behandlung das Halterungsoberteil vom Halterungsunterteil abgenommen und ein atmosphärischer Druckausgleich im Hohlraum vorgenommen wird, um das Werkstück von der Flüssigkeit wegnehmen zu können.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als die Flüssigkeit eine für Infrarotstrahlung durchlässige Flüssigkeit gewählt wird, wenn ein Halterungsteil mit einem Einsatz verwendet wird, der eine Überprüfung der Behandlung mittels durch den Einsatz und das zu behandelnde Werkstück hindurchgehender Infrarotstrahlung erlaubt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Werkstück ein Substrat zur Herstellung eines Elektronenstrahl-Targets ist, dessen Rückseite durch Ätzen dünner gemacht werden soll und dessen Vorderseite eine vor dem Ätzen zu schützende Diodenanordnung aufweist, Wasser als Flüssigkeit verwendet wird, die Substratvorderseite (14) so auf dem Wasser angeordnet wird, daß kein Zwischenraum zwischen ihr und dem Wasser bleibt, ein mit einer Öffnung versehendes Halterungsoberteil auf das Halterungsunterteil aufgesetzt wird, um einen ringförmigen Umfangsabschnitt der Substratrückseite (19) abzudecken und den Hohlraum zu verschließen, und die Substratrückseite (19) durch die Öffnung im Halterungsoberteil hindurch zur Dickenreduzierung geätzt wird, während das Wasser die Substratvorderseite (14) abdeckt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Halterungsunterteil zur Aufnahme des plattenförmigen Werkstücks und einem mit einer öffnung versehenen Halterungsoberteil zur Befestigung des Werkstücks auf dem Halterungsunterteil, wobei die beiden Halterungsteile bei der Maskierung des Werkstücks derart zusammenwirken, daß wenigstens ein Teil der einen Oberfläche des Werkstücks in der öffnung für die Behandlung ungeschützt ist und wenigstens die der zu behandelnden Oberfläche (19) gegenüberliegende andere Werkstückoberfläche (14) vor der Behandlung geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsunterteil (32) mit einem Hohlraum (31) zur Aufnahme einer Flüssigkeit (28) versehen ist, auf dem das Werkstück mit seiner anderen Oberfläche (14) derart aufsetzbar ist, daß zwischen dieser Werkstückoberfläche und der Flüssigkeit (28) kein Zwischenraum verbleibt, und daß das mit einer Öffnung versehene Halterungsoberteil (46) die andere Werkstückoberfläche (14) und die Flüssigkeit (28) einschließt

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsunterteil (32) mit einer den Hohlraum (31) mit einer Außenwand (41) des Halterungsunterteils verbindenden Auslaßöffnung (42) versehen ist, wobei die Auslaßöffnung (42) eine Füllung des Hohlraums (31) vor dem Aufsetzen des Werkstücks (12) mit einer Flüssigkeitsmenge (28) ermöglicht, welche die zur vollen Kontaktherstellung mit der anderen Oberfläche des Werkstücks nach dessen Aufsetzen erforderliche Menge übersteigt und ein Abfließen der überschüssigen Flüssigkeitsmenge ermöglicht, und daß das Halterungsoberteil (46) in seiner mit dem Halterungsunterteil (32) vereinigten Stellung die Auslaßöffnung (42) verschließt und ein weiteres Ausfließen der Flüssigkeit (28) verhindert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (42) radial und zum Boden des Hohlraums (31) hin geneigt verläuft

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsunterteil (32) mit einer an den Hohlraum (31) angrenzenden vertieften Auflagefläche (40) zur relativ zum Hohlraum (31) fixierten Halterung des Werkstücks versehen ist.