DE4425874A1 - Substratträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Substratträger der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Substratträger sind zur zeitweiligen Halterung und Lage­ fixierung für die mechanische Bearbeitung, Reinigung und Strukturierung von - bei großtechnischen Verfahren in der Regel scheibenförmigen - Halbleitersubstraten in der Mikro- und Optoelektroniktechnologie unverzichtbare Hilfs­ mittel.

Die zu bearbeitenden Substrate können auf einen Substrat­ träger aufgekittet oder -geklebt oder auf diesem - ent­ sprechende Ausbildung des Trägers vorausgesetzt - durch einen auf die Rückseite des Substrates einwirkenden Unter­ druck (ein "Vakuum") festgehalten werden. Die letztere Möglichkeit ist insofern vorteilhaft, als weder ein Auf­ trag noch anschließend eine Entfernung von Kitt oder Kleb­ stoff erforderlich ist, was zu erheblichen Vereinfachungen der Verfahren und zur Minimierung aufwendiger und umwelt­ belastender chemischer Prozeduren führt.

Bei den großtechnischen Prozessen der Halbleitertechnolo­ gie sind üblicherweise sämtliche Anlagen und Komponenten einer Fertigungslinie oder -stätte auf die Bearbeitung und Handhabung von scheibenförmigen Substraten einer bestimm­ ten standardisierten Größe - etwa (derzeit) mit einem Durchmesser von 75-300 mm bei der Si-Technologie bzw. 50 oder 100 mm bei der GaAs-Technologie - ausgerichtet. Diese Auslegung betrifft auch die Handhabungseinrichtungen ein­ schließlich der Vakuum-Substratträger.

In für kleinere Stückzahlen ausgelegten, flexiblen Produk­ tionsanlagen sowie Anlagen, die zu Forschungs- und Test­ zwecken genutzt werden, ist jedoch eine Auslegung der Substratträger zur Aufnahme und sicheren Fixierung von Substraten unterschiedlichen Durchmessers sowie auch von Substrat-Bruchstücken wünschenswert.

Bei einem für nur eine Substratgröße ausgelegten Sub­ stratträger ist eine Anpassung an ein kleineres als das bei der Auslegung zugrundegelegte Substrat behelfsweise durch Überkleben oder anderweitiges Verstopfen von Sauglö­ chern, die durch das kleinere Substrat nicht bedeckt sind, zur Vermeidung von Lecks im Vakuumsystem und einer dadurch verringerten Haltekraft möglich. Dieses Vorgehen ist je­ doch umständlich und birgt die Gefahr von Verschmutzungen des Trägers und Substrates in sich. Bei häufig wechselnden Substratgrößen und -formen ist es nicht praktikabel.

Bei einem bekannten Substratträger der gattungsgemäßen Art, der etwa in Ritzautomaten zur Vereinzelung von Halb­ leiterbauelementen eingesetzt wird, sind gruppenweise mit getrennten, jeweils einzeln durch gesonderte Ventile ab­ sperrbarem Kanälen verbundene Ansaugöffnungen vorgesehen. Durch Betätigung der einzelnen Ventile werden je nach Ge­ stalt und Größe eines zu bearbeitenden Substrates die au­ ßerhalb von dessen Grundfläche liegenden Ansaugöffnungen möglichst vollständig abgesperrt, so daß das Vakuumsystem möglichst leckfrei ist und das Substrat damit fest auf dem Träger fixiert ist. Dies gelingt jedoch in sinnvoller Wei­ se nur für wenige Standard-Substratgrößen, da eine Unter­ teilung der Ansaugöffnungen in sehr viele Gruppen - wie sie zur Anpassung an sehr unterschiedliche Substratgrößen und -formen nötig wäre - gleichzeitig das Vorsehen der gleichen Anzahl getrennter Kanäle und Absperrventile, d. h. einen unvertretbaren technischen Aufwand, erfordern würde. Zudem ist der Substratträger durch die vielen Absperrven­ tile unhandlich und umständlich zu bedienen.

Aus DD-A-2 33 773 ist eine ähnliche Vorrichtung zur Vakuum­ aufspannung von Halbleitersubstraten mit gruppenweise mit einem Vakuumverteiler verbindbaren Ansaugöffnungen bekannt. Die Verbindung erfolgt hier in vereinfachter Weise über einen speziell ausgebildeten Umschaltring, auch hier ist jedoch infolge der relativ kleinen Anzahl einander fest zugeordneter Gruppen von Ansaugöffnungen eine flexible Anpassung an sehr unterschiedliche Substrat formen und -größen nicht möglich.

Ein an unterschiedliche Substrate anpaßbarer Substratträ­ ger ist auch aus DD-A-1 42 406 bekannt. Die hier beschriebene Vakuumhalterung soll es ermöglichen, verschiedene Substra­ te bzw. -bruchstücke sicher zu halten, indem durch eine zwischen einer Grundplatte und einer Deckplatte mit kreis­ förmigen Kammern und exzentrischen Bohrungen angeordnete dehnbare, gelochte Membran die nicht durch ein Substrat bedeckten Ansaugöffnungen selbsttätig verschlossen werden. Dieser Substratträger ist sehr herstellungsaufwendig, nicht uneingeschränkt beheizbar, seine Funktion ist emp­ findlich gegenüber Alterung oder Verschmutzung der elasti­ schen Membran, und er gewährleistet eine zuverlässige Anpassung nur an Substrate mit kreis- oder kreisringförmi­ ger Grundfläche, nicht aber an anders geformte Substrate und Substrat-Bruchstücke.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen uni­ versell einsetzbaren und leicht handhabbaren Substratträ­ ger der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem auf einfache Weise eine sichere Fixierung sehr unter­ schiedlich großer und geformter Substrate möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Substratträger mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schließt den Gedanken ein, anstelle einer Verfeinerung der bisher üblichen Kammer- bzw. Ringstruktur der Vakuumräume im Substratträger und der zugehörigen Absperr- bzw. Umschaltventile von einer solchen Struktur gänzlich abzugehen und statt dessen eine allen Ansaugöff­ nungen gemeinsamen Vakuumkammer vorzusehen, deren Verbin­ dung zu den Ansaugöffnungen verschließbar ist.

Sie schließt weiter den Gedanken ein, zum Verschließen vorbestimmter Ansaugöffnungen ein im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substratträgers bewegliches Element vorzusehen.

In einer vorteilhaften Ausbildung ist das Absperrelement als von allen Randbereichen zu einem Mittelpunkt der Auf­ nahmefläche hin zu schließendes bzw. in umgekehrter Rich­ tung zu öffnendes Element ausgebildet. Damit ist eine quasi stufenlose (in der Einstellgenauigkeit nur durch den radia­ len Abstand der Ansaugöffnungen begrenzte) Anpassung auf unterschiedliche Substratgrößen möglich, wobei die Sub­ strate jeweils im wesentlichen in der Mitte des Trägers angeordnet sind.

Insbesondere kann das Absperrelement in Art einer Iris­ blende aufgebaut sein, d. h. eine Mehrzahl von auf einem Kreisumfang angeordneten, in einer gemeinsamen Bewegung um jeweils eine Achse ins Innere des Kreises schwenkbaren, sichelartig gekrümmten Gliedern umfassen, die durch die Drehung eines Einstellringes verstellt werden. Diese Anordnung ist besonders handlich und leicht bedienbar.

In einer hierzu alternativen Ausbildung kann das Absperr­ element in Art einer Katzenaugenblende aufgebaut sein, bei der zwei im wesentlichen L-förmige Verschlußteile auf das Zentrum des Trägers zu bzw. von diesem weg bewegt werden und einen Ansaugbereich von im wesentlichen quadratischer Gestalt auf der Aufnahmefläche bestimmen.

Weiterhin kann das Absperrelement als von einem oder zwei Randbereichen zu dem bzw. den gegenüberliegenden Randbe­ reich(en) hin zu bewegendes und bei seiner Bewegung eine zunehmende Anzahl von Ansaugöffnungen verschließendes bzw. freigebendes Element ausgebildet sein, in konstruktiv be­ sonders einfacher Realisierung etwa als diagonal zu einer rechteckig geformten Aufnahmefläche verschiebbarer, im we­ sentlichen L-förmiger Schieber oder auch als ein eine Mehrzahl von gegeneinander verschieblichen Verschlußlamel­ len umfassendes Element. In zweckmäßiger Ausführung umfaßt ein Absperrelement dieser Art zwei Gruppen von im wesent­ lichen senkrecht zueinander angeordneten und verschiebli­ chen Verschlußlamellen.

Bei den letztgenannten Ausbildungen des Substratträgers werden kleinere Substrate nicht mittig auf dem Träger ge­ halten, sondern es kann etwa bei Substraten mit zwei zu­ einander rechtwinkligen Begrenzungskanten unabhängig von ihrer Größe ein und derselbe Anschlagwinkel auf dem Träger zur Positionierung verwendet werden.

Das Absperrelement kann in Stufen verstellbar sein, wobei jede Stufe einer vorbestimmten Gruppe von Ansaugöffnungen zugeordnet ist, es ist aber auch ohne weiteres eine stu­ fenlose Ausführung möglich.

Die Ansaugöffnungen in der Substrataufnahmefläche können - insbesondere zur vorzugsweisen Fixierung scheibenförmi­ ger Substrate - auf konzentrischen Kreisen oder einer Spi­ rale angeordnet sein. Sie können aber - was zweckmäßig sein wird, wenn überwiegend Substrate mit rechteckiger Grundfläche zu bearbeiten sind - auch matrixartig in zuei­ nander parallelen Zeilen und zu diesen senkrechten sowie zueinander parallelen Spalten angeordnet sein.

Zur Vermeidung von Fehleinstellungen, die zu unbeabsich­ tigten Beschädigungen unzureichend fixierter Substrate führen können, sollten Mittel zur Anzeige der aktuellen Stellung des Absperrelementes vorgesehen sein. In bedie­ nungsfreundlicher und konstruktiv einfacher Ausführung können diese mit dem Betätigungselement bzw. den Betäti­ gungselementen der Absperrvorrichtung vereinigt sein der­ art, daß die Stellung des Betätigungselementes den Bedie­ ner ohne weiteres zugleich über die Position des Absperre­ lementes informiert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung ei­ ner Ausführungsform des erfindungsgemäßen Substratträgers,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung des Substratträgers nach Fig. 1,

Fig. 2a eine schematische Querschnittsdarstellung einer modifizierten Ausführung des Substratträgers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vereinfachte perspektivische Darstellung ei­ ner weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sub­ stratträgers,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur automatischen Einstellung des Substratträgers nach Fig. 1 und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung zur automatischen Einstellung des Substratträ­ gers nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter perspektivischer Darstel­ lung einen Substratträger 1 mit kreisförmiger Aufnahmeflä­ che 2 auf einem xy-Koordinatentisch 3. Im Zentrum der Auf­ nahmefläche 2 ist eine zentrale Bohrung als Ansaugöffnung 4.0 und in konzentrischen, äquidistanten Kreisen um diese herum sind vier Gruppen 4.1 bis 4.4 von weiteren Ansaug­ öffnungen vorgesehen. Alle Ansaugöffnungen stehen - was in Fig. 2 genauer gezeigt und weiter unten erläutert ist - über einen (in Fig. 1 nicht gezeigten) Vakuumraum im Inne­ ren des Substratträgerkörpers mit einem Anschlußstutzen 5 in Verbindung, der über einen Schlauch 6 an eine (nicht gezeigte) Vakuumpumpe angeschlossen ist.

Im Inneren des Substratträgers 1 ist eine (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit stark vereinfacht darge­ gestellte) verstellbare Verschlußeinrichtung 7 in Art ei­ ner Irisblende angeordnet, die aus zwölf um jeweils eine Achse 7.1 schwenkbaren Lamellen 7.2 und einem Betätigungs­ ring 7.3 aufgebaut ist, der einen in einer Langloch- Führung 1a in der Umfangs fläche des Substratträger 1 lau­ fenden Bedienhebel 7.3a aufweist.

Die Lamellen 7.2 der Verschlußeinrichtung 7 haben alle die gleiche, in der Draufsicht sichelartige Gestalt, und ihre Schwenkachsen 7.1 sind um jeweils 30° gegeneinander ver­ setzt auf einer zu den Kreislinien der Ansaugöffnungs- Gruppen 4.0 bis 4.4 konzentrischen Kreislinie im Sub­ stratträgerkörper 1 angeordnet. Die den zum Mittelpunkt des Substratträgers hin gerichteten Sichel-Abschnitten der La­ mellen abgewandten Endabschnitte haben in der gezeigten Ausführung die Form eines Kreisabschnittes und weisen in diesem Abschnitt eine Verzahnung auf, über die sie mit ei­ ner entsprechenden Innen-Verzahnung des Betätigungsringes 7.3 im Eingriff stehen. (Die Verzahnungen sind in der Ge­ samtansicht nicht dargestellt.)

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstel­ lung längs der Linie A-A in Fig. 1 weitere Einzelheiten des Substratträgers 1 mit einem aufgelegten Substrat S.

In dieser Darstellung ist zu erkennen, daß der Substrat­ träger 1 ein auf einer zentrischen Drehachse 8 ruhendes, mit dieser über eine Feder 8a drehfest verbundenes Unter­ teil 1.1, ein auf dem Unterteil aufgenommenes und mittels einer Dichtung 1.2 gegen dieses abgedichtetes, im wesent­ lichen scheibenförmiges Oberteil 1.3 mit den Ansaugöffnun­ gen 4.0 bis 4.4 und eine aufgeklebte Gummiauflage 1.4 um­ faßt, in der in Ausrichtung mit den im Oberteil 1.3 vorge­ sehenen Ansaugöffnungen und mit etwas größerem Durchmesser ebenfalls Öffnungen 4.0′ bis 4.1′ vorgesehen sind.

Das Unterteil 1.1 weist eine Vakuumkammer 1.3a auf, die einerseits über einen Kanal 1.3b mit dem Anschlußstutzen 5 und über diesen mit dem zur Vakuumpumpe führenden Schlauch 6 verbunden ist und in die andererseits die An­ saugöffnungen 4.0 bis 4.4 münden.

Zwischen dem Unterteil 1.1 und dem Oberteil 1.3, unmit­ telbar unterhalb der Mündungen der Ansaugöffnungen 4.0 bis 4.4 in die Vakuumkammer 1.3a ist in einer (in der Drauf­ sicht kreisförmigen) gleichzeitig den oberen Teil der Va­ kuumkammer 1.3a bildenden Ausnehmung im Oberteil 1.3 die Verschlußeinrichtung 7 untergebracht. Die Verschlußein­ richtung ist in Fig. 2 (wiederum vereinfacht) mit durchge­ zogenen Linien in geöffneter und mit gestrichelten Linien in maximal geschlossener Stellung gezeigt. Es ist zu er­ kennen, daß die Drehachsen 7.1 der Lamellen 7.2 in ent­ sprechende Bohrungen im Unterteil 1.1 eingefügt sind.

Die Lamellen sind aus dünnem Federstahl oder Kunststoff (etwa PTFE) gefertigt und haben eine sich über ihre Längs- und Quererstreckung zur Sichelspitze hin derart verjüngen­ de und gekrümmte Gestalt, daß in den verschiedenen Stel­ lungen des Verschlusses jeweils mehrere Lamellen im für den Verschluß vorgesehenen Raum im Substratkörper (vgl. Fig. 2) abschnittsweise übereinander liegen können und da­ bei so gegen die ihnen zugewandte, der Aufnahmefläche 2 gegenüberliegende Innenfläche 2a des Oberteils 1.3 gedrückt werden, daß die entsprechend der jeweiligen Verschlußstel­ lung bedeckten Ansaugöffnungen in der Aufnahme fläche weit­ gehend gasdicht verschlossen sind. Lamellenform, -spannung und -material sind derart gewählt, daß die einzelnen La­ mellen in jeder Position auch aufeinander im wesentlichen gasdicht aufliegen. Um dies - entsprechend den Einsatzan­ forderungen des Substratträgers - zu erreichen, kann eine partielle Beschichtung mit Kunststoff, Silikongummi o. ä. in Art von Dichtlippen vorgesehen sein.

In Fig. 2a ist eine modifizierte Ausführung dieses Sub­ stratträgers gezeigt, bei der zur Abdichtung der Bereiche zwischen und hinter den Lamellen 7.2 des Verschlusses 7 je eine koaxial mit dem Oberteil 1.3 gelochte, hochgradig elastisch kompressible Elastomer (z. B. Moosgummi- oder PU-Schaum-)Scheibe 7.4 und 7.5 über und unter den Lamellen angeordnet sind. Die untere Elastomerscheibe 7.5 wird in der Vakuumkammer 1.3a durch ein Traggitter 7.6 gehalten. Bei dieser Ausführung weisen die Lamellen selbst keine speziellen Dichtelemente auf.

Wird auf den Substratträger - wie in Fig. 2 dargestellt - ein Substrat gebracht, das so groß ist, daß es alle Ansau­ göffnungen bedeckt, so wird die Verschlußeinrichtung im vollständig geöffneten Zustand belassen, so daß alle An­ saugöffnungen mit der Vakuumkammer verbunden sind und durch die Vakuumpumpe mit Unterdruck beaufschlagt werden. Dadurch wirkt der Unterdruck auf eine größtmögliche Flä­ che des Substrates ein, womit dieses auch gegenüber bei einer Bearbeitung auftretenden tangentialen Kräften sicher auf dem Träger fixiert ist. Wird auf den Substratträger hingegen ein kleineres Substrat (etwa ein Halbleiterwafer geringeren Durchmessers oder ein Wafer-Bruchstück) ge­ bracht, das nur einen Teil der Ansaugöffnungen bedeckt, so wird die Verschlußeinrichtung über ihren Bedienhebel der­ art betätigt, daß alle nicht vom Substrat bedeckten Ansau­ göffnungen im Substratträgerkörper verschlossen werden. Damit wird gesichert, daß im Vakuumsystem kein Leck vor­ handen ist, das den an den vom Substrat bedeckten Ansau­ göffnungen anliegenden Unterdruck und damit die auf das Substrat wirkende Haltekraft unzulässig verringern würde. Wie weit der Verschluß geschlossen wird, ist von der Sub­ stratgröße abhängig, wobei die aktuelle Verschlußstellung für den Bediener an der Stellung des Bedienhebels im - zweckmäßigerweise noch mit einer Skala versehenen - Lang­ loch im Trägerkörper ablesbar ist.

Im Prinzip gleichartig funktioniert eine weitere, in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform. Die Teilen in Fig. 1 entsprechenden Teile tragen dieselben oder ähnliche Be­ zugsziffern wie dort und werden nachfolgend - soweit nicht wegen Abweichungen von ersteren nötig - nicht nochmals er­ läutert.

Der in Fig. 3 dargestellte Substratträger 1′ hat quadra­ tische Aufnahmefläche 2′ und weist matrixartig angeordnete Ansaugöffnungen 4′ auf, ist aber - mit Ausnahme der nach­ folgend erläuterten Verschlußeinrichtung - analog aufge­ baut wie in Fig. 2 für den Träger 1 nach Fig. 1 gezeigt.

Der Träger 1′ unterscheidet sich (außer in der äußeren Ge­ stalt) vom Substratträger 1 nach Fig. 1 in der Ausbildung einer Verschlußeinrichtung 7′ aus zwei unabhängigen, senk­ recht zueinander angeordneten und ab- bzw. auflaufenden Lamellenreihen 7.1′ und 7.2′, denen jeweils ein eigener Bedienhebel 7.3′ bzw. 7.4′ zugeordnet ist. Die Bedienhebel laufen in entsprechenden Langlöchern 1a′ und 1b′ in zwei zueinander senkrechten Seitenflächen des Substratträgers. Die Lamellen sind bei dieser Ausführung rechteckige dünne Streifen aus Federstahl oder Kunststoff, die derart mit­ einander verbunden sind, daß benachbarte Lamellen jeweils (unter geringfügiger Überlappung) dicht aneinander an­ schließen und jede Lamelle, sobald sie gegenüber der nach­ folgenden voll ausgezogen ist, diese mit sich mitzieht. Innerhalb des Substratträgerkörpers sind (in der Figur nicht gezeigte) Parallelführungen vorgesehen, in denen die Lamellen laufen.

Der Aufbau der Verschlußeinrichtung aus zwei unabhängig zueinander ablaufenden Lamellenreihen erlaubt die vorteil­ hafte Einstellung auf im wesentlichen rechteckförmige Sub­ strate mit großem Längen-Breiten-Verhältnis, ermöglicht aber ebenso die Fixierung quadratischer oder kreisförmiger Substrate sowie von Substraten, die Bruchstücke dieser Grundformen darstellen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

So sind im Rahmen der durch die Erfindung bereitgestellten Prinziplösung neben den gezeigten Ausführungen weitere Ausbildungen der Verschlußeinrichtung - ggfs. etwa auch mit zwei aufeinander zu laufenden Lamellengruppen pro Ach­ se in Abwandlung der zweiten gezeigten Ausführungsform oder in Gestalt einfacher rechteckiger oder L-förmiger Schieber auf der Unterseite der Aufnahmefläche oder in ei­ ner diese schneidenden Ebene - möglich. Mit zwei L- förmigen Schiebern, die in zwei gegeneinander abgedichte­ ten Verschiebe-Ebenen im Tisch diagonal aufeinander zu laufen, ist ein gesteuerter Verschluß der Ansaugöffnungen in Art einer Katzenaugenblende realisierbar.

Die Anordnung der Ansaugöffnungen kann ebenfalls modifi­ ziert sein; diese können etwa auf einer Spiralbahn oder in Matrixform mit seitlichem Versatz gegeneinander in benach­ barten Reihen etc. angeordnet sein.

Insbesondere ist anstelle der oben vorausgesetzten manuel­ len Betätigung auch eine elektrische, pneumatische oder anderweitige Ansteuerung der Verschlußeinrichtung möglich, wobei dann an die Stelle des Bedienhebels ein der Art der Ansteuervorrichtung angepaßtes Stellorgan tritt. Hierbei ist in vorteilhafter Weise auch eine automatische Anpas­ sung der Stellung der Verschlußeinrichtung an die regi­ strierte Substratgeometrie vornehmbar.

Bei einer solchen Ausbildung, deren vereinfachtes Block­ schaltbild in Fig. 4 gezeigt ist und die speziell zur au­ tomatischen Einstellung des Probenträgers auf scheibenför­ mige Wafer verschiedener Durchmesser geeignet ist, sind in die Aufnahmefläche 2 (entsprechend der Ausbildung gemäß Fig. 1) Sensorelemente zur Festellung der Grundflächenge­ stell eines aufgebrachten (mit punktierten Linien symboli­ sierten) Substrates S als optische Sensoren in Gestalt je­ weils eines einer der Ansaugöffnungs-Gruppen 4.0 bis 4.4 zugeordneten LED-Fotodioden-Paares 9.0 bis 9.4 integriert.

Die Ausgangssignale der optischen Sensoren 9.0 bis 9.4, die den Umstand widerspiegeln, ob über ihnen ein (das Licht der LED zur Fotodiode reflektierender) Substratab­ schnitt angeordnet ist oder nicht, werden einer Verarbei­ tungseinheit 10 zugeführt, die daraus ein Steuersignal bildet, das einer Motoransteuerung 11 zugeführt wird. Die­ se veranlaßt einen Schrittmotor 12 (über eine hier an die Stelle des Bedienhebels 7.3 nach Fig. 1 tretenden, durch einen Antriebsriemen symbolisierte Übersetzung) zu einer Einstellung der Irisblende 7 derart, daß die vom Substrat S jeweils nicht bedeckten Ansaugöffnungen (bei dem punk­ tiert gezeichneten Substrat die Öffnungen der Gruppen 4.3 und 4.4) verschlossen werden.

Alternativ dazu ist es auch möglich, den Druck in der Va­ kuumkammer zu registrieren, über einen Vergleich mit einem vorgegebenen Solldruck das Vorhandensein von Lecks - d. h. nicht bedeckten Ansaugöffnungen - nachzuweisen und die Verschlußeinrichtung stufenweise immer weiter zu schlie­ ßen, bis kein Leck mehr nachgewiesen wird, mithin alle An­ saugöffnungen bedeckt bzw. verschlossen sind.

Eine solche Ausgestaltung ist schematisch in Fig. 5 ge­ zeigt, die von der Darstellung des Substratträgers 1 in Fig. 2 ausgeht.

Der Vakuumkammer 1.3a im Substratträger 1 ist ein Druck­ sensor 13 zugeordnet. Dessen Ausgang ist mit einer Ver­ gleichereinheit 14 verbunden, deren anderer Eingang mit einem Speicher 15 und deren Ausgang mit der Ansteuerein­ heit 16 des Schrittmotors 12 verbunden ist. Sie gibt an die Ansteuereinheit 16 ein das Ergebnis des Vergleiches zwischen einem aus dem Speicher 15 abgerufenen vorbestimm­ ten (dem geschlossenen Zustand aller Ansaugöffnungen ent­ sprechenden) Druckwert und dem vom Sensor 13 erfaßten Druckwert zu. Unterscheiden sich beide Werte über eine vorbestimmte, als Meßfehler tolerierbare Differenz hinaus, wird ein Signal "Nichtübereinstimmung" ausgegeben, das in der Ansteuereinheit die Erzeugung eines Ansteuerimpulses für den Motor 12 zur Schließung des Verschlusses 7 um eine Stufe ausgibt. Der Schrittmotor 12 realisiert diesen Be­ fehl über einen Ritzel-Antrieb, der aus einem Motor- Ritzel 17a und einer Außenverzahnung 7.3b des Betätigungs­ ringes 7.3 gebildet ist, die hier an die Stelle des Bedien­ hebels 7.3a nach Fig. 2 tritt. Anschließend wird eine weitere Druckmessung ausgeführt, mit deren Ergebnis analog verfahren wird usw., bis sich in einem Schritt Überein­ stimmung von gespeichertem und gemessenem Druckwert er­ gibt. Dann wird durch die Vergleichereinheit 14 ein Signal "Übereinstimmung" ausgegeben und der Motor 12 gestoppt.

Auf die Vorgabe eines Druckwertes kann in einer Abwandlung dieser Anordnung verzichtet werden, indem statt dessen in aufeinanderfolgenden Schritten jeweils der in einer vor­ hergehenden Stellung der Verschlußeinrichtung gemessene Druckwert im Speicher 15 gespeichert und zusammen mit dem aktuellen Meßwert der Vergleichereinheit 14 zugeführt wird. Sobald in einem Schritt n keine Differenz mehr fest­ gestellt und ein entsprechendes Signal vom Vergleicher aus­ gegeben wird, wird über den Motor 12 die Verschlußeinrich­ tung 7 wieder auf den im vorhergehenden Schritt n-1 einge­ stellten Öffnungswert zurückgestellt und dieser beibehal­ ten.

Claims (18)

1. Substratträger (1; 1′) zur Aufnahme und zeitweiligen Lagefixierung eines flachen Körpers, insbesondere eines Halbleitersubstrates (S) zur Herstellung elektronischer oder optoelektronischer Bauelemente, während einer Ober­ flächenbearbeitung im wesentlichen mittels Erzeugung eines Unterdrucks auf einer ebenen Oberfläche des Körpers, mit einer im wesentlichen ebenen Aufnahmefläche (2; 2′) mit einer Mehrzahl von Ansaugöffnungen (4.0 bis 4.4; 4′), die mit einer Vakuumpumpe zur Erzeugung des Unterdrucks ver­ bindbar sind, und Absperrmitteln zum gesteuerten individu­ ellen oder gruppenweisen Herstellen oder Unterbrechen der Verbindung zwischen den Ansaugöffnungen und der Vakuumpum­ pe, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (4.0 bis 4.4; 4′) in eine gemeinsame Vakuumkammer (1.3a) im Substratträgerkörper (1; 1′) münden und die Absperrmittel eine zwischen den Ansaugöffnungen und der Vakuumkammer angeordnete, im wesentlichen parallel zur Aufnahmefläche (2) bewegliche und in Abhängigkeit von seiner Stellung die Einmündung einer vorgegebenen Anzahl der Ansaugöffnungen in die Vakuumkammer verschließende bzw. freigebende Verschlußeinrichtung (7; 7′) aufweisen.

2. Substratträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung (7) als von allen Randbereichen zu einem Mittelpunkt der Aufnahmefläche (2) hin zu schließendes bzw. in umgekehrter Richtung zu öffnendes Element ausgebildet ist.

3. Substratträger nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verschlußelement (7) in Art einer Irisblende aufgebaut ist, d. h. eine Mehrzahl von auf einem Kreisumfang angeordneten, in einer gemeinsamen Bewegung um jeweils eine Achse (7.1) ins Innere des Krei­ ses schwenkbare, sichelartig gekrümmte Glieder (7.2) und einen auf diese Glieder einwirkenden Betätigungsring (7.3) umfaßt.

4. Substratträger nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Absperrelement in Art einer Katzenaugenblende aufgebaut ist.

5. Substratträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung (7′) ein von einem oder zwei Randbereichen zu dem bzw. den gegenüberliegenden Randbereich(en) der Aufnahmefläche (2′) hin zu bewegendes und bei seiner Bewegung eine zunehmende Anzahl von Ansaugöffnungen (4′) verschließendes bzw. frei­ gebendes Verschlußelement (7a′, 7b′) umfaßt.

6. Substratträger nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verschlußelement (7a′, 7b′) eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, bei Betä­ tigung in Folge im wesentlichen geradlinig ab- bzw. auf­ laufenden Lamellen umfaßt.

7. Substratträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrich­ tung (7′) zwei Gruppen von im wesentlichen senkrecht zuei­ nander angeordneten und verschieblichen Lamellen umfaßt.

8. Substratträger nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung einen diagonal zu einer rechteckig geformten Aufnahmeflä­ che verschiebbaren, im wesentlichen L-förmigen Schieber aufweist.

9. Substratträger nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung (7, 7′) in Stufen verstellbar ist, wobei jede Stufe einer vorbestimmten Gruppe von Ansaugöff­ nungen zugeordnet ist.

10. Substratträger nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (4.0 bis 4.4) auf konzentrischen Krei­ sen oder einer Spirale angeordnet sind.

11. Substratträger nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (4′) matrixartig in zueinander parallelen Zeilen und zu diesen senkrechten sowie zueinander paralle­ len Spalten angeordnet sind.

12. Substratträger nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Anzeige der aktuellen Stellung des Absperrele­ mentes vorgesehen sind.

13. Substratträger nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel zur Anzeige mit Mitteln zur Bedienung des Absperrelementes vereinigt sind derart, daß die Stellung der Mittel zur Betätigung als An­ zeige dient.

14. Substratträger nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel zur Bedienung einen Bedienhebel (7.3a; 7.3′, 7.4′) umfassen, dessen Stellung relativ zum Substratträger (1; 1′) als Anzeige dient.

15. Substratträger nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung (12, 17a, 7.3b) zur Betätigung der Verschlußeinrichtung (7) vorgesehen ist.

16. Substratträger nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Sensormittel (9.0 bis 9.4; 13) zur Erfassung der Gestalt und Lage des Körpers (S) auf der Aufnahmefläche (2) und zur Erzeugung eines diese kenn­ zeichnenden Steuersignals vorgesehen sind, das einer An­ steuervorrichtung (11; 16) zugeführt wird, die die Ver­ schlußeinrichtung (7) entsprechend dem Steuersignal betä­ tigt.

17. Substratträger nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sensormittel optische Sensormittel, insbesondere eine Leuchtdioden-Fotodioden- Anordnung (9.0 bis 9.4), in der Aufnahmefläche (2) umfas­ sen.

18. Substratträger nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sensormittel eine der Vakuumkammer (1.3a) zugeordnete Druckmeßeinrichtung (13) umfassen und ein Speicher (15) zur Speicherung eines vor­ bestimmten oder vor einem Einstellvorgang gemessenen Druckwertes und eine mit dem Ausgängen der Druckmeßein­ richtung und des Speichers verbindbare Vergleichereinheit (14), die im Ergebnis des Vergleiches des gemessenen mit dem gespeicherten Druckwert das Steuersignal ausgibt.