[发明专利]用于保持基板的保持装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于基板(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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

因此，本发明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，本发明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(loading position)和缩回的夹紧位置(clamping position)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。