AT517795A2

AT517795A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten und Zentrieren von Wafern

Info

Publication number: AT517795A2
Application number: ATA9277/2014A
Authority: AT
Inventors: johnson Hale; George Gregory; Brennen Michael
Original assignee: Suss Microtec Lithography Gmbh
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2017-04-15
Also published as: AT517795A3; KR102287894B1; US9859141B2; KR20160032207A; US20140319786A1; WO2015007802A3; AT517795B1; DE112014003314T5; CN105518844B; JP6334695B2; DE112014003314B4; WO2015007802A2; JP2016525284A; CN105518844A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Lokalisieren einer Ausnehmung am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers und zum Angreifen an dieser umfasst eine Ausnehmungslokalisierungs-Komponente und eine erste Platte. Die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente ist dafür ausgebildet, sich linear entlang einer ersten Achse zu bewegen, und umfasst eine vordere längliche Komponente, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die senkrecht zu der ersten Achse verläuft, und die eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung aufweist, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt. Der erste Vorsprung hat eine Form, die komplementär zu der Form einer Ausnehmung ist, die am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Wenn die Ausnehmungslokalisierungs Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, so wird eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen, und der Wert der gemessenen Distanz dafür verwendet, einen Eingriff des ersten Vorsprungs in die Ausnehmung zu erkennen.

Description

Querverweis auf verwandte gleichzeitig anhängige Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/847,118, eingereicht am 17. Juli 2013, mit dem Titel „APPARATUS AND METHOD FOR SEMICONDUCTOR WAFER LEVELING, FORCE BALANCING AND CONTACT SENSING", deren Inhalt hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme in den vorliegenden Text einbezogen wird.

Diese Anmeldung ist eine Teilweiterbehandlung der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 12/761,044, eingereicht am 15. April 2010, mit dem Titel „DEVICE FOR CENTERING WAFERS“, deren Inhalt hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme in den vorliegenden Text einbezogen wird.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum genauen Ausrichten und Zentrieren von Halbleiterwafern für Wafer-zu-Wafer-Bondungsanwendungen.

Hintergrund der Erfindung

Wafer-zu-Wafer (W2W)-Bondung wird in einem weiten Bereich von

Halbleiterprozessanwendungen zum Bilden von Halbleiterbauelementen angewendet. Zu Beispielen von Halbleiterprozessanwendungen, wo Wafer-zu-Wafer-Bondung angewendet wird, gehören Substrat-Engineering und die Herstellung von integrierten Schaltkreisen, Packaging und Verkapselung von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) und das Stapeln vieler verarbeiteter Schichten (3D-lntegration) von reiner Mikroelektronik. W2W-Bondung umfasst das Ausrichten der Oberflächen von zwei oder mehr Wafern, den Transport der ausgerichteten Wafer in eine Wafer-Bondungskammer, Inkontaktbringen der Waferflächen und Bilden einer starken Bindungsgrenzfläche zwischen ihnen. Die Gesamtverarbeitungsausbeute und Herstellungskosten der auf diese Weise hergestellten Halbleiterbauelemente und letztendlich die Kosten der elektronischen Produkte, in denen sich diese Bauelemente befinden, hängen zu einem großen Teil von der Qualität der Wafer-zu-Wafer-Bondung ab. Die Qualität der W2W-Bondung ist abhängig von der Ausrichtung der Wafer, der Beibehaltung der Waferausrichtung während des Transports und des Bondungsprozesses und der Gleichmäßigkeit und Integrität der Bindungsfestigkeit an den Waferbondungsgrenzflächen.

Des Weiteren muss während des Transports, der Positionierung, der Zentrierung und der Ausrichtung der Wafer extrem aufgepasst werden, um Risse, Oberflächenschäden oder ein Verziehen der Wafer zu vermeiden. Dementsprechend ist es wünschenswert, eine für die industrielle Anwendung geeignete Vorrichtung für Handhabung, Zentrierung und Ausrichtung von Wafern bereitzustellen, die sie vor Rissen, Oberflächenschäden oder Verziehen schützt.

Kurzdarstellung der Erfindung

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum genauen Ausrichten und Zentrieren von Halbleiterwafern für Wafer-zu-Wafer-Bondungsanwendungen bereit. Zentrierung und Ausrichtung der Wafer werden durch Lokalisieren einer Ausnehmung oder einer flachen Struktur am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers und durch Angreifen an der Ausnehmung unterstützt.

Im Allgemeinen stellt die Erfindung in einem Aspekt eine Vorrichtung zum Lokalisieren einer Ausnehmung am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers und zum Angreifen an der Ausnehmung bereit. Die Vorrichtung umfasst eine Ausnehmungslokalisierungs-Komponente und eine erste Platte. Die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente ist dafür ausgebildet, sich linear entlang einer ersten Achse zu bewegen, und umfasst eine vordere längliche Komponente, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die senkrecht zu der ersten Achse verläuft, und umfasst eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt. Der erste Vorsprung hat eine Form, die komplementär zu der Form einer Ausnehmung ist, die am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Die erste Platte ist auf einer ersten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet. Wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, so wird eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen, und der Wert der gemessenen Distanz wird dafür verwendet, eine Eingriffnahme des ersten Vorsprungs mit der Ausnehmung zu bestimmen.

Implementierungen dieses Aspekts der Erfindung umfassen eines oder mehrere von Folgendem. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren einen Positionssensor und eine schwimmende Gelenkverbindung, die dafür ausgebildet ist, eine Vorderseite des Positionssensors mit der Rückseite der vorderen länglichen Komponente zu verbinden. Der Positionssensor ist dafür ausgebildet, die Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und der Vorderseite der ersten Platte zu messen, wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine zweite Platte, die auf einer zweiten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet ist, die der ersten Seite gegenüberliegt. Die erste und die zweite Platte stützen eine erste bzw. eine zweite Rolle, und die erste und die zweite Rolle sind dafür ausgebildet, entlang des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers zu rollen. Die Vorrichtung kann des Weiteren einen zweiten und einen dritten Vorsprung umfassen, die sich von der Vorderseite der vorderen länglichen Komponente erstrecken und links bzw. rechts des ersten Vorsprungs angeordnet sind. Der zweite und der dritte Vorsprung haben eine Form, die komplementär zu der Form der Ausnehmung ist, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Der Positionssensor kann ein lineares Potentiometer sein. Die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente wird in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse über einen Kolben oder einen Motor angetrieben. Die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente umfasst außerdem eine dreieckige Komponente, und die vordere längliche Komponente bildet teilweise die Basis der dreieckigen Komponente.

Im Allgemeinen stellt die Erfindung in einem weiteren Aspekt eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines flachen Strukturelements am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers und zum Angriff an dem Strukturelement bereit, wobei die Vorrichtung eine Flachstrukturelement-Lokalisierungskomponente und eine erste Platte umfasst. Die Flachstrukturelement-Lokalisierungskomponente ist dafür ausgebildet, sich linear entlang einer ersten Achse zu bewegen, und umfasst eine vordere längliche Komponente, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die senkrecht zu der ersten Achse verläuft, und umfasst eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt. Der erste Vorsprung umfasst eine Form, die komplementär zu der Form des flachen Strukturelements ist, das am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Die erste Platte ist auf einer ersten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet. Wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, so wird eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen, und der Wert der gemessenen Distanz wird dafür verwendet, eine Eingriffnahme des ersten Vorsprungs mit dem flachen Strukturelement zu bestimmen. Die Vorrichtung kann des Weiteren einen zweiten und einen dritten Vorsprung umfassen, die sich von der Vorderseite der vorderen länglichen Komponente erstrecken und links bzw. rechts des ersten Vorsprungs angeordnet sind. Der zweite und der dritte Vorsprung umfassen eine Form, die komplementär zu der Form des flachen Strukturelements ist, das am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist, und sind vor dem ersten Vorsprung angeordnet.

Im Allgemeinen stellt die Erfindung in einem weiteren Aspekt eine Vorrichtung zum Zentrieren von kreisrunden Wafern bereit, die Folgendes umfasst: eine Aufspannvorrichtung, einen ersten drehbeweglichen Ausrichtungsarm, einen zweiten drehbeweglichen Ausrichtungsarm und einen dritten, sich linear bewegenden Ausrichtungsarm. Die Aufspannvorrichtung stützt einen kreisrunden Wafer, der auf ihrer Oberseite zu zentrieren ist.

Der erste drehbewegliche Ausrichtungsarm ist um eine Achse herum drehbar, die senkrecht zur Oberfläche der Aufspannvorrichtung verläuft, und umfasst einen ersten mechanischen Backen. Der erste mechanische Backen hat eine verjüngte gekrümmte Randfläche, die dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers entspricht. Der zweite drehbewegliche Ausrichtungsarm ist um eine Achse herum drehbar, die senkrecht zur Oberfläche der Aufspannvorrichtung verläuft, und umfasst einen zweiten mechanischen Backen. Der zweite mechanische Backen hat eine verjüngte gekrümmte Randfläche, die dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers entspricht. Der dritte, sich linear bewegende Ausrichtungsarm ist linear entlang einer ersten Achse in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung beweglich und weist eine verjüngte gekrümmte Innenfläche auf, die dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers entspricht, und einen Ausnehmungslokalisierungsmechanismus, der dafür ausgebildet ist, eine Ausnehmung zu lokalisieren, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Der erste, der zweite und der dritte Ausrichtungsarm sind um die Aufspannvorrichtung herum in einem Winkel von 120 Grad voneinander angeordnet. Der kreisrunde Wafer wird in der Aufspannvorrichtung angeordnet und wird zentriert und ausgerichtet, indem zuerst der erste und der zweite Ausrichtungsarm in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung so gedreht werden, dass die verjüngten gekrümmten Randflächen des ersten und des zweiten mechanischen Backen den Außenumfangsrand des kreisrunden Wafers an einem ersten bzw. einem zweiten Umfangsrandbereich berühren, und dann der dritte Ausrichtungsarm linear entlang der ersten Achse in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung bewegt wird, bis der Ausnehmungslokalisierungsmechanismus die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildete Ausnehmung lokalisiert und in Eingriff nimmt. Der Ausnehmungs-Iokalisierungsmechanismus umfasst eine Ausnehmungslokalisierungs-Komponente und eine erste Platte. Die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente ist dafür ausgebildet, sich linear entlang der ersten Achse in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung zu bewegen, und umfasst eine vordere längliche Komponente, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die koplanar zu der Aufspannvorrichtung und senkrecht zu der ersten Achse verläuft. Die vordere längliche Komponente hat eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt. Der erste Vorsprung hat eine Form, die komplementär zu der Form der Ausnehmung ist, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Die erste Platte ist auf einer ersten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet. Wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente nach vorn in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, so wird eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen, und der Wert der gemessenen Distanz wird dafür verwendet, eine Eingriffnahme des ersten Vorsprungs mit der Ausnehmung zu bestimmen.

Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung werden in den begleitenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Wir wenden uns nun den Figuren zu, wo gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten stets gleiche Teile bezeichnen: FIG. 1 zeigt ein Querschnittsschaubild eines temporären Bondermoduls; FIG. 2 zeigt ein temporäres Bondermodul gemäß dieser Erfindung; FIG. 3 zeigt eine Querschnittansicht des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2 senkrecht zur Beschickungsrichtung; FIG. 4 zeigt eine Querschnittansicht des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2 entlang der Beschickungsrichtung; FIG. 5A zeigt eine Waferzentriervorrichtung mit den Vorausrichtungsarmen in der geschlossenen Position; FIG. 5B zeigt den Ausnehmungsfindermechanismus, der in der Waferzentriervorrichtung von FIG. 5A verwendet wird; FIG. 5C zeigt einen 300 mm-Wafer, wobei der Ausnehmungsfinder vollständig in die Waferausnehmung eingreift; FIG. 5D zeigt einen 300 mm-Wafer, wobei der Ausnehmungsfinder nicht vollständig in die Waferausnehmung eingreift; FIG. 6 zeigt eine Querschnittansicht der oberen Aufspannvorrichtung des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 7 zeigt eine perspektivische Draufsicht des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 8 zeigt den oberen Deckel des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 9 zeigt die obere Aufspannvorrichtung des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 10A zeigt die Einstellkomponenten der oberen Aufspannvorrichtung von FIG. 9 mit fortgenommener Abdeckung und dem oberen Deckel an seinem Platz; FIG. 10B zeigt die Einstellkomponenten der oberen Aufspannvorrichtung von FIG. 9 mit fortgenommener Abdeckung und fortgenommenem oberen Deckel; FIG. 11A ist eine perspektivische Ansicht der Einstellkomponenten der oberen Aufspannvorrichtung von FIG. 9; FIG. 11B ist eine Querschnittansicht der Einstellkomponenten von FIG. 11A; FIG. 12 ist eine weitere perspektivische Ansicht der Einstellkomponenten von FIG. 11A; FIG. 13 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Spannungseinstellkomponente, der Aufspannvorrichtungslokalisierungs-komponente und der Kontaktsensorkomponente; FIG. 14 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Nivellierungseinstellkomponente und der Kontaktsensorkomponente; FIG. 15 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Ausrichtungskomponente für die obere Aufspannvorrichtung; FIG. 16 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Spannungseinstellkomponente; FIG. 17 ist ein Bildschirmfoto der Wafereinstellanwendung; FIG. 18A ist eine seitliche Querschnittansicht durch die Verbindung zwischen der unteren Heizvorrichtung und der elektrostatischen Aufspannvorrichtung des temporären Bondermoduls von FIG. 2; FIG. 18B ist eine Draufsicht des Bereichs A der unteren Heizvorrichtung und der elektrostatischen Aufspannvorrichtung des temporären Bondermoduls von FIG. 17; FIG. 19A ist eine vergrößerte Ansicht von Bereich A von FIG. 18B; FIG. 19B ist eine vergrößerte seitliche Querschnittansicht von Bereich A von FIG. 18B; FIG. 20 ist eine Querschnittansicht von Bereich A von FIG. 18B; und FIG. 21 ist eine auseinandergezogene Ansicht von Bereich A von FIG. 18B.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wir wenden uns FIG. 1 - FIG. 6 zu. Ein temporäres Waferbondungsmodul 210 enthält ein Gehäuse 212 mit einem oberen Deckel 212a, einer Beschickungstür 211, einer oberen Blockanordnung 220 und einer gegenüberliegenden unteren Blockanordnung 230. Die obere und die untere Blockanordnung 220, 230 sind beweglich mit vier Z-Führungspfeilern 242 verbunden. Eine Teleskopvorhangdichtung 235 ist zwischen der oberen und der unteren

Blockanordnung 220, 230 angeordnet. Eine temporäre Bondungskammer 202 ist zwischen der oberen und der unteren Anordnung 220, 230 und der Teleskopvorhangdichtung 235 ausgebildet. Die Vorhangdichtung 235 isoliert viele der Prozesskomponenten, die sich außerhalb des temporären Bondungskammerbereichs 202 befinden, von Temperatur, Druck, Vakuum und Atmosphäre der Prozesskammer. Zu den Prozesskomponenten außerhalb des Kammerbereichs 202 gehören unter anderem Führungspfeiler 242, Z-Achsenantrieb 243, Beleuchtungsquellen, mechanische Vorausrichtungsarme 460a, 460b und Waferzentrierbacken 461a, 461b. In dieser Ausführungsform umfasst die Kammer 210 außerdem drei Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C, die außerhalb des Bondungskammerbereichs 202 angeordnet sind und von außerhalb des oberen Deckels 212a zugänglich sind. Die Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C umfassen Komponenten, die verwendet werden zum Erfühlen des Substratkontakts, zum Einstellen der abwärts gerichteten Vorbelastung der Aufspannvorrichtung und zum Nivellieren einer oberen Aufspannvorrichtung 222, wie dies unten noch beschrieben wird.

Wir wenden uns FIG. 3 zu. Die untere Blockanordnung 230 umfasst eine Heizplatte (untere Aufspannvorrichtung) 232, die den Wafer 20 stützt, eine Isolierschicht 236, einen wassergekühlten Stützflansch 237, eine Transferstiftstufe 238, Transferstifte 240 und einen Z-Achsenblock 239. Die Heizplatte 232 ist eine Keramikplatte und umfasst Widerstandsheizelemente 233 und eine integrierte Luftkühlung 234. Die Heizelemente 233 sind so angeordnet, dass zwei verschiedenen Heizzonen gebildet werden. Eine erste Heizzone 233B ist dafür ausgebildet, einen 200 mm-Wafer oder die Mittenregion eines 300 mm-Wafers zu erwärmen, und eine zweite Heizzone 233A ist dafür ausgebildet, den Umfangsrand des 300 mm-Wafers zu erwärmen. Die Heizzone 233A wird unabhängig von der Heizzone 233B gesteuert, um eine thermische Gleichmäßigkeit in der gesamten Bindungsgrenzfläche zwischen zwei gestapelten Wafern zu erreichen und thermische Verluste an den Rändern des Waferstapels zu mindern. Die Heizplatte 232 umfasst außerdem zwei verschiedene Vakuumzonen zum Halten von Wafern von 200 mm bzw. 300 mm. Der wassergekühlte thermische Isolierstützflansch 237 ist von der Heizplatte durch die Isolierschicht 236 getrennt. Die Transferstiftstufe 238 ist unter der unteren Blockanordnung 230 angeordnet und wird beweglich an den vier Pfeilern 242 gestützt. Die Transferstiftstufe 238 stützt Transferstifte 240, die so angeordnet sind, dass sie Wafer von unterschiedlicher Größe anheben und absenken können. In einem Beispiel sind die Transferstifte 240 so angeordnet, dass sie 200 mm- und 300 mm-Wafer anheben und absenken können. Die Transferstifte 240 sind gerade Schäfte und haben in einigen Ausführungsformen eine Vakuumabzugsöffnung, die sich durch ihre Mitte erstreckt. Ein durch die Transferstiftöffnungen hergestelltes Vakuum hält die gestützten Wafer an ihrem Platz auf den Transferstiften während der Bewegung und verhindert eine

Fehlausrichtung der Wafer. Der Z-Achsenblock 239 umfasst einen Z-Achsen-Präzisionsantrieb 243 mit Kugelumlaufspindel, einem Linearnockendesign, einer Linearcodiererrückmeldung 244 zur Submikrometerpositionssteuerung und einem Servomotor 246 mit einem Getriebe, wie dies in FIG. 4 gezeigt ist.

Wir wenden uns FIG. 6 zu. Die obere Blockanordnung 220 umfasst eine obere keramische Aufspannvorrichtung 222, eine obere statische Kammerwand 221, gegen die der Vorhang 235 mit einem Dichtungselement 235a abdichtet, eine 200 mm-Membranschicht 224a und eine 300 mm-Membranschicht 224b. Die Membranschichten 224a, 224b sind zwischen der oberen Aufspannvorrichtung 222 und der oberen Gehäusewand 213 mit Klemmen 215a bzw. 215b festgeklemmt und bilden zwei separate Vakuumzonen 223a, 223b, die dafür ausgelegt sind, 200 mm- bzw. 300 mm-Wafer zu halten. Die Membranschichten 224a, 224b bestehen aus elastomerem Material oder Metallbälgen. Die obere keramische Aufspannvorrichtung 222 ist extrem flach und dünn. Sie hat eine geringe Masse und ist halb-biegsam, um einen gleichmäßigen Druck an die gestapelten Wafer 20, 30 anzulegen. Die obere

Aufspannvorrichtung 222 wird geringfügig mit den drei Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C vorbelastet. Die Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C sind kreisförmig in Abständen von 120 Grad angeordnet und werden dafür verwendet, die Vorbelastungskraft der Aufspannvorrichtung einzustellen, den Kontakt oder das Verbinden der Substrate zu detektieren und die Höhe der oberen Aufspannvorrichtung 222 relativ zur unteren Aufspannvorrichtung 232 einzustellen. Die obere Aufspannvorrichtung 222 wird zunächst nivelliert, während sie mit der unteren Aufspannvorrichtung 232 in Kontakt steht, so dass sie parallel zur unteren Aufspannvorrichtung 232 liegt.

Das Einladen und Vorausrichten der Wafer wird mit der mechanischen Zentriervorrichtung 460 ermöglicht, die in FIG. 5A gezeigt ist. Die Zentriervorrichtung 460 umfasst zwei drehbare Vorausrichtungsarme 460a, 460b und einen sich linear bewegenden Ausrichtungsarm 460c, der in FIG. 5 in der geschlossenen Position gezeigt ist. An den Enden jedes Arms 460a, 460b gibt es mechanische Backen 461a, 461b. Die mechanischen Backen 461a, 461b haben verjüngte Flächen 462 und 463, die dem gekrümmten Rand des 300 mm-Wafers bzw. 200 mm-Wafers entsprechen. Der sich linear bewegende Arm 460c hat einen Backen 461c mit einer verjüngten gekrümmten Innenfläche, die ebenfalls dem gekrümmten Rand von kreisrunden Wafern entspricht. Der Backen 461c umfasst außerdem einen Ausnehmungsfindermechanismus, der die Ausnehmung 469 lokalisiert, die an dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Das Drehen der Arme 460a, 460b in Richtung der Mitte 465 der Aufspannvorrichtung 464 und das lineare Bewegen des Arms 460c in Richtung der Mitte 465 der Aufspannvorrichtung 464 bringt die verjüngten Flächen der mechanischen Backen 461a, 461b und die verjüngten gekrümmten Innenfläche des Backen 461c in Kontakt mit dem

Außenumfangsrand des Wafers und zentriert den Wafer in der Aufspannvorrichtung 464. Die drei Arme 460a, 460b, 460c sind in Abständen von 120 Grad um die Aufspannvorrichtung 464 herum angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zentriervorrichtung 460 drei drehbare Vorausrichtungsarme, und an den Enden jedes Arms befinden sich mechanische Backen. Ein Drehen der Arme in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung 464 bringt die verjüngten Flächen der mechanischen Backen in Kontakt mit dem Außenumfangsrand des Wafers und zentriert den Wafer in der Aufspannvorrichtung 464. Andere Ausführungsformen zum Einladen und Vorausrichten der Wafer sind in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 12/761,044, eingereicht am 15. April 2010, mit dem Titel „DEVICE FOR CENTERING WAFERS“ beschrieben, deren Inhalt hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme in den vorliegenden Text einbezogen wird.

Wir wenden uns FIG. 5B zu. Der Ausnehmungsfindermechanismus 470 umfasst einen Ausnehmungsfinder 472, einen Positionssensor 476, eine schwimmende Gelenkverbindung 477, Rollennasenschlitten 478, eine Bewegungsnockenplatte 479, ein Dienstschleifenabteil 480, einen Kolben oder Motor 474 und vordere Platten 488. Die vorderen Platten 488 stützen die Rollennasenschlitten 478. Der Ausnehmungsfinder 472 umfasst eine längliche Komponente 473a und eine dreieckige Komponente 473b. Die längliche Komponente 473a bildet teilweise die Basis der dreieckigen Komponente 473b. Die längliche Komponente 473a umfasst außerdem drei Vorsprünge 472a, 472b, 472c, die sich von der Vorderseite der Komponente 473a erstrecken und so geformt sind, dass sie der Form der Waferausnehmung 469 oder eines flachen Strukturelements am Waferumfangsrand entsprechen. Für den Fall eines Wafers mit einem flachen Strukturelement am Waferumfangsrand befinden sich seitliche Vorsprünge 472a und 472c ein kleines Stück vor dem mittigen Vorsprung 472b und werden dafür verwendet, das flache Strukturelement des Substrats zu lokalisieren. Der Ausnehmungsfinder 472 wird durch einen Kolben oder Motor 474 nach vorn angetrieben, und die relative Distanz 486 zwischen der Rückseite 487 der Komponente 473a und der Vorderseite 488a der vorderen Platte 488 wird mit dem Positionssensor 476 gemessen, wie dies in FIG. 5C gezeigt ist. In einem Beispiel ist der Positionssensor 476 ein lineares Potentiometer. Die schwimmende Gelenkverbindung 477 verbindet die Vorderseite des Positionssensors 476 mit der Rückseite der Komponente 473a. Der Rollennasenschlitten 478 umfasst Rollen 478a, 478b, die entlang des Umfangsrandes des Wafers rollen, wie dies in FIG. 5C und FIG. 5D gezeigt ist. Die relative Distanz 486 wird von der Vorderseite 488a der vorderen Platte 488 aus gemessen, um Wafer mit verschiedenen Größen (d. h. 200 mm- und 300 mm-Wafer) zu ermöglichen, da die Ausnehmungseingriffnahmepositionen für verschiedene Wafergrößen nicht die gleichen sind. In einem Beispiel, wenn eine vollständige Eingriffnahme zwischen dem Vorsprung 472b und der Ausnehmung 469 in einem 300 mm-Wafer vorliegt, beträgt die Distanz 486 6,77 mm, wie dies in FIG. 5C gezeigt ist. Wenn keine vollständige Eingriffnahme zwischen dem Vorsprung 472b und der Ausnehmung 469 besteht, so ist die Distanz 486 kleiner (d. h. 6,02 mm), wie dies in FIG. 5D gezeigt ist. Diese Distanzmessung wird verwendet, um zu bestätigen, ob eine vollständige Eingriffnahme zwischen dem Ausnehmungsfinder 472 und der Ausnehmung 469 im Wafer 20 besteht oder nicht.

Wir wenden uns FIG. 7 bis FIG. 16 zu. Die Kammer 210 umfasst einen oberen Deckel 212a, der abnehmbar an der Oberseite 109 der Kammer 210 mit Schrauben 109 angebracht ist. Wie dies oben angesprochen wurde, sind drei Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C außerhalb des Prozesskammerbereichs 202 angeordnet und sind von außerhalb des oberen Deckels 212a zugänglich. Jeder Einstellmechanismus 110A, 11 OB, 110C umfasst eine abnehmbare Abdeckung 111 und Komponenten, die zum Erfühlen eines Kontakts 130, zum Einstellen der Spannung 140 und der Nivellierung 120 der oberen Aufspannvorrichtung 222 verwendet werden. Wie dies in FIG. 10A gezeigt ist, ist die Abdeckung 111 abgenommen, und die Einstellelemente 122, 132, 142 der drei Komponenten 120, 130 bzw. 140 liegen frei, so dass sie von oben her bedient werden können, um Nivellierung, Kontakt und Spannung der oberen Aufspannvorrichtung 222 einzustellen. Alle Einstellungen können vorgenommen werden, während die Kammer 210 Vakuum oder atmosphärischen Druck hat.

Wir wenden uns FIG. 10B bis FIG. 12 zu. Der Einstellmechanismus 110A umfasst eine Nivellierungseinstellkomponente 120, eine Kontaktabfühl-komponente 130 und eine Spannungseinstellkomponente 140. Wie in FIG. 11B gezeigt, erlaubt es das Durchschubdesign 150 durch die Komponentenvakuum-Dichtungsabdeckung 114, dass die entsprechenden Einstellelemente und Sensoren 122, 132, 142 außerhalb der Prozesskammer 202 angeordnet werden können. Jeder Einstellmechanismus umfasst außerdem eine Kraftmessdose 160 zum genauen Messen der Vorbelastungskraft der Aufspannvorrichtung 222, wie dies in FIG. 11A gezeigt ist. In FIG. 11B ist außerdem der Aufspannvorrichtungsausrichtungsstift 240 gezeigt, der über ein hochentwickeltes reibungsarmes Lager geführt wird.

Wie dies in FIG. 12 und FIG. 14 gezeigt ist, umfasst die Nivellierungskomponente 120 eine Nivellierungseinsteil-Feinmessschraube 122, eine Feinmessschraubenwelle 126 und eine Feinmessschraubenarretierklemme 124. Die Feinmessschraube 122 hat eine Auflösung von 1 Mikrometer, und die Arretierklemme 124 wird dafür verwendet, die Position der Feinmessschraube zu arretieren, nachdem sie auf ein gewünschtes Niveau eingestellt wurde. Die Feinmessschraubenwelle 126 reicht durch eine Öffnung in einer Stützplatte 115 und hat ein distales Ende 126a, das ein Ende 116a eines Schwenkarms 116 berührt. Der Schwenkarm 116 ist über den Schwenkpunkt 118 an der Stützplatte 115 angelenkt. Das Ende 116a umfasst außerdem die Kraftmessdose 160, die zum genauen Messen der Vorbelastungskraft der

Aufspannvorrichtung verwendet wird. Das gegenüberliegende Ende 116b des Schwenkarms 116 ist mit einer Durchschubwelle 138 des Kontaktsensors 132 verbunden. Die Durchschubwelle 138 reicht durch eine Öffnung, die am Ende 116b des Schwenkarms ausgebildet ist. Die Kontaktabfühlkomponente 130 umfasst einen Kontaktsensor 132, der über ein Gleichstromsignal betrieben wird, das durch das Kabel 134 und eine Erde 136 bereitgestellt wird. In einem Beispiel ist das Gleichstromsignal 24 V. Der Kontaktsensor 132 ist mit der Durchschubwelle 138 verbunden, die von einem Balg 137 umgeben ist. Die Kontaktabfühlkomponente 130 umfasst außerdem eine Kontaktführung und eine Vorbelastungsfeder 135 und eine Kugellagerschnittstelle 133. Die Kugellagerschnittstelle 133 berührt eine Druckscheibe 131, welche die Durchschubwelle 138 umgibt und durch das Schwenkarmende 116b gestützt wird. Das distale Ende 138a der Durchschubwelle 138 ist starr an der Oberseite der oberen Aufspannvorrichtung 222 angebracht. Die Durchschubwelle 138 besteht aus einem Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (Coefficient of Thermal Expansion, CTE). In einem Beispiel besteht die Durchschubwelle 138 aus Invar. Eine thermische Isolierung zwischen der oberen Aufspannvorrichtung 222 und der Durchschubwelle 138 wird über thermische Unterbrechungspunkte 166 bereitgestellt.

Das Drehen der Feinmessschraube 122 im Uhrzeigersinn bewegt die Feinmessschraubenwelle 126 abwärts entlang der Richtung 127a. Wie dies oben angesprochen wurde, ist das distale Ende 126a der Feinmessschraubenwelle 126 mit dem Ende 116a des Schwenkarms 116 verbunden, das um den Schwenkpunkt 118 herum schwenkt. Das Bewegen der Feinmessschraubenwelle 126 abwärts entlang der Richtung 127a bewegt das Ende 116a des Schwenkarms 116 abwärts und das Ende 116b aufwärts. Da das Ende 116b des Schwenkarms 116 mit der Durchschubwelle 138 verbunden ist, bewegt die Aufwärtsbewegung des Endes 116b die Durchschubwelle 138 aufwärts entlang der Richtung 139a. Das Drehen der Feinmessschraube 122 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt die Feinmessschraubenwelle 126 aufwärts entlang der Richtung 127b. Das Bewegen der Feinmessschraubenwelle 126 aufwärts entlang der Richtung 127b bewegt das Ende 116a des Schwenkarms 116 aufwärts und das Ende 116b abwärts. Die Abwärtsbewegung des Endes 116b bewegt die Durchschubwelle 138 abwärts entlang der Richtung 139b. Wenn die obere Aufspannvorrichtung 222 und das distale Ende 138a der Durchschubwelle 138, das starr an der oberen Aufspannvorrichtung 222 angebracht ist, durch die sich annähernde untere Aufspannvorrichtung oder untere Aufspannvorrichtung, die ein Substrat hält, aufwärts bewegt werden, so registriert der Kontaktsensor 132 ein Signal.

Wir wenden uns FIG. 15 zu. Jeder Aufspannvorrichtungs-Ausrichtungsstift 240 wird über ein hochentwickeltes reibungsarmes Lager geführt. Das reibungsarme Lager umfasst einen Basisblock 172, der eine Kugellagerbuchse 170, ein Kugellagergehäuse 171 und eine sich bewegende Führungswelle 174 umgibt. Die Stifte 240 umfassen außerdem

Aufspannvorrichtungs-Halteelemente 176, welche die oberen Aufspannvorrichtungs-

Lokalisierungsblöcke 179 berühren. Jeder Stift 240 umfasst außerdem eine Führungsstiftöffnung 177.

Wir wenden uns FIG. 16 zu. Die Spannungseinstellkomponente 140 umfasst eine Schraube 142, die gedreht wird, um die Aufwärtsspannung der Aufspannvorrichtung 222 einzustellen, indem eine Spannfeder 144 entlang der Richtung 145 auseinandergezogen oder zusammengeschoben wird. Die Schraube 142 umfasst einen Stopfen 148, der innerhalb der Durchgangsöffnung 142b gehalten wird und eine Schwenklageraufnahme 149 aufweist. Die Schwenklageraufnahme 149 hält ein Schwenklager 147. Das Schwenklager 147 hat einen Haken am distalen Ende 147a, der einen Bogen am proximalen Ende 144b der Feder 144 erfasst. Das distale Ende 144a der Feder 144 hat einen Haken, der einen Haken in Eingriff nimmt, der in einem Federanker 141a ausgebildet ist, der in dem oberen

Aufspannvorrichtungslokalisierungsblock 141 angeordnet ist. Die Schraube 142 umfasst ein Außengewinde 142a, das so angeordnet und ausgebildet ist, dass es ein Innengewinde 158a in Eingriff nimmt, das in den Innenwänden der Durchschuböffnung 158 ausgebildet ist, die in dem Basisblock 152 und der Dichtungsabdeckung 114 ausgebildet ist. Eine Aufwärtsbewegung der Spannfeder 144 wird durch kreisrunde Klammern 146 beschränkt. Während des Betriebes werden Nivellierung, Spannung und Positionierung der oberen Aufspannvorrichtung 222 durch die Nivellierungs-, Spannungs- und Kontaktkomponenten der drei Einstellmechanismen 110A, 110B, 110C gesteuert. In einer Ausführungsform werden die Nivellierungs- und Spannungs-komponenten manuell durch Drehen der Feinmessschraube 122 bzw. der Schraube 142 eingestellt, und der Kontakt zwischen den Wafern wird über eine Computeranwendung 50 geführt. Wir wenden uns FIG. 17 zu. Ein Bildschirm 51 der Computeranwendung 50 umfasst ein Bild 52 der drei Kontaktsensoren A, B, C in dem entsprechenden Einstellmechanismus 110A, 11 OB, 110C, ihrer Position 54, des

Durchschnittswertes 56 und des Delta-Wertes 57. Die obere Aufspannvorrichtung 222 wird so eingestellt, dass sie sich auf eine Höhe bewegt, die im Blockbereich 58 eingestellt ist, und dann wird der Kontakt zwischen dem Wafer 20, 30 über die Kontaktsensoren in den Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C geführt. Wenn die zwei Wafer 20, 30 einander berühren, so bewegt sich die obere Aufspannvorrichtung 222 aufwärts, wodurch sich der Sensor 132 von der Erde 136 trennt, und somit registriert der Kontaktsensor 132 ein Signal. Wenn der Sensor 132 ein Signal registriert, so leuchtet das Bild 52 des entsprechenden Sensors A, B, C auf dem Bildschirm 51 auf. Die Geschwindigkeit der Bewegung verlangsamt sich ab einer vom Nutzer definierten Distanz vor der erwarteten Kontaktposition der oberen Aufspannvorrichtung. In dem Beispiel von FIG. 17 wird die obere Aufspannvorrichtung 222 so eingestellt, dass sie sich zu einer Kontaktposition 59 von 13400 Mikrometern bewegt. Die Dicke 62 des Zwei-Wafer-Stapels, einschließlich des Klebstoffs, beträgt 1700 Mikrometer. Das Subtrahieren der Dicke des Waferstapels von der Kontaktposition führt zu einer Endposition 61 von 11700 Mikrometern. Die Anwendung 50 weist die Steuereinheit an, zu einer konfigurierbaren „Annäherungs“-Position zu gehen, und dann verwendet sie eine konfigurierbare Bewegung mit geringerer Geschwindigkeit, bis ein Kontakt durch die Sensoren A, B und C detektiert wird. Die Kontaktposition für jeden Sensor wird in Spalten 54, der Durchschnitt in Spalte 56 und Delta in Spalte 57 angezeigt. In anderen Ausführungsformen werden die Nivellierungs- und Spannungskomponenten ebenfalls über die Computeranwendung 50 eingestellt.

Wir wenden uns FIG. 18A bis FIG. 21 zu. In einer Ausführungsform umfasst die untere Blockanordnung 230 eine elektrostatische untere Heizvorrichtungsaufspannvorrichtung 232. Die elektrostatische Aufspann-vorrichtung 232 hält den Wafer 20 in einer sicheren arretierten Position und verhindert eine versehentliche Waferbewegung aufgrund von Vibrationen, Wärmeausdehnung oder Gas, das in die Kammer strömt. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung 232 umfasst eine keramische Heizvorrichtung mit integrierten Heizdrähten und einer dünnen dielektrischen Schicht 270 auf der Oberseite. In dieser Ausführungsform umfassen die elektrischen Zwischenverbindungen 260 einen Elektrodenblock 262 und einen Drahtleiter 263, der von einer Quetschhülse 264 umgeben ist. Der Elektrodenblock 262 ist an die Unterseite der keramischen Heizvorrichtung 232 hartgelötet und ist auf der Oberseite der Quetschhülse 264 und des Leiters 263 angeordnet. Block 262, Hülse 264 und Leiter 263 sind in einer Öffnung 267 untergebracht, die an den Rändern und unterhalb der unteren Aufspannvorrichtungsfläche ausgebildet ist, wie dies in FIG. 19B gezeigt ist. Block 262 drückt gegen den Leiter 263, und der Leiter 263 drückt gegen eine metallische Klemmscheibe 265, die an der Unterseite der Öffnung 26 angeordnet ist. Die metallische Klemmscheibe drückt gegen eine Wellenfederscheibe 266.

Es sind verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Ungeachtet dessen versteht es sich, dass verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend liegen auch andere Ausführungsformen innerhalb des Geltungsbereichs der folgenden Ansprüche.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Lokalisieren einer Ausnehmung am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers und zum Angreifen an dieser, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Ausnehmungslokalisierungs-Komponente, die dafür ausgebildet ist, sich linear entlang einer ersten Achse zu bewegen, und eine vordere längliche Komponente umfasst, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die senkrecht zu der ersten Achse verläuft, und eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung umfasst, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt, und wobei der erste Vorsprung eine Form umfasst, die komplementär zu der Form einer Ausnehmung ist, die am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers ausgebildet ist; eine erste Platte, die auf einer ersten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet ist, wobei, wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen, und der Wert der gemessenen Distanz dafür verwendet wird, einen Eingriff des ersten Vorsprungs in die Ausnehmung zu erkennen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes umfasst: einen Positionssensor; eine schwimmende Gelenkverbindung, die dafür ausgebildet ist, eine Vorderseite des Positionssensors mit der Rückseite der vorderen länglichen Komponente zu verbinden; und wobei der Positionssensor dafür ausgebildet ist, die Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und der Vorderseite der ersten Platte zu messen, wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die des Weiteren Folgendes umfasst: eine zweite Platte, die auf einer zweiten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet ist, die der ersten Seite gegenüberliegt; und wobei die erste und die zweite Platte eine erste bzw. eine zweite Rolle stützen, und wobei die erste und die zweite Rolle dafür ausgebildet sind, entlang des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers zu rollen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die des Weiteren einen zweiten und einen dritten Vorsprung umfasst, die sich von der Vorderseite der vorderen länglichen Komponente erstrecken und links bzw. rechts des ersten Vorsprungs angeordnet sind, und wobei der zweite und der dritte Vorsprung eine Form umfassen, die komplementär zu der Form der Ausnehmung ist, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Positionssensor ein lineares Potentiometer umfasst.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente nach vorn in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse über einen Kolben oder einen Motor angetrieben wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente eine dreieckige Komponente umfasst, und wobei die vordere längliche Komponente teilweise die Basis der dreieckigen Komponente bildet.
8. Vorrichtung zum Lokalisieren eines flachen Strukturelements am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers und zum Angreifen an dem flachen Strukturelement, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Flachstrukturelement-Lokalisierungskomponente, die dafür ausgebildet ist, sich linear entlang einer ersten Achse zu bewegen, und eine vordere längliche Komponente umfasst, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die senkrecht zu der ersten Achse verläuft, und eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung umfasst, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt, und wobei der erste Vorsprung eine Form umfasst, die komplementär zu der Form des flachen Strukturelements ist, das am Umfangsrand eines kreisrunden Wafers ausgebildet ist; eine erste Platte, die auf einer ersten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet ist, wobei, wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen wird, und der Wert der gemessenen Distanz dafür verwendet wird, einen Eingriff des ersten Vorsprungs in das flache Strukturelement zu erkennen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, die des Weiteren einen zweiten und einen dritten Vorsprung umfasst, die sich von der Vorderseite der vorderen länglichen Komponente erstrecken und links bzw. rechts des ersten Vorsprungs angeordnet sind, und wobei der zweite und der dritte Vorsprung eine Form umfassen, die komplementär zu der Form des flachen Strukturelements ist, das am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist, und vor dem ersten Vorsprung angeordnet sind.
10. Vorrichtung zum Zentrieren von kreisrunden Wafern, die Folgendes umfasst: eine Aufspannvorrichtung zum Stützen eines kreisrunden Wafers, der auf ihrer Oberseite zu zentrieren ist; einen ersten drehbeweglichen Ausrichtungsarm, der um eine Achse herum drehbar ist, die senkrecht zur Oberfläche der Aufspannvorrichtung verläuft, und einen ersten mechanischen Backen umfasst, wobei der erste mechanische Backen eine verjüngte gekrümmte Randfläche umfasst, die dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers entspricht; einen zweiten drehbeweglichen Ausrichtungsarm, der um eine Achse herum drehbar ist, die senkrecht zur Oberfläche der Aufspannvorrichtung verläuft, und einen zweiten mechanischen Backen umfasst, wobei der zweite mechanische Backen eine verjüngte gekrümmte Randfläche umfasst, die dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers entspricht; einen dritten, sich linear bewegenden Ausrichtungsarm, der linear entlang einer ersten Achse in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung beweglich ist und eine verjüngte gekrümmte Innenfläche umfasst, die dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers entspricht, und einen Ausnehmungslokalisierungs-mechanismus, der dafür ausgebildet ist, eine Ausnehmung zu lokalisieren, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist, wobei der erste, der zweite und der dritte Ausrichtungsarm um die Aufspannvorrichtung herum in einem Winkel von 120 Grad voneinander angeordnet sind; und wobei der kreisrunde Wafer in der Aufspannvorrichtung angeordnet wird und zentriert und ausgerichtet wird, indem zuerst der erste und der zweite Ausrichtungsarm in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung so gedreht werden, dass die verjüngten gekrümmten Randflächen des ersten und des zweiten mechanischen Backen den Außenumfangsrand des kreisrunden Wafers an einem ersten bzw. einem zweiten Umfangsrandbereich berühren, und dann der dritte Ausrichtungsarm linear entlang der ersten Achse in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung bewegt wird, bis der Ausnehmungslokalisierungs-mechanismus die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildete Ausnehmung lokalisiert und in diese eingreift.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente dafür ausgebildet ist, sich linear entlang der ersten Achse in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung zu bewegen, und eine vordere längliche Komponente umfasst, die sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die koplanar zu der Aufspannvorrichtung und senkrecht zu der ersten Achse verläuft, und wobei die vordere längliche Komponente eine Vorderseite, eine Rückseite, die der Vorderseite gegenüber liegt, und einen ersten Vorsprung umfasst, der sich von der Vorderseite der länglichen Komponente erstreckt, und wobei der erste Vorsprung eine Form umfasst, die komplementär zu der Form der Ausnehmung ist, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist; eine erste Platte, die auf einer ersten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet ist, wobei, wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird, eine Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und einer Vorderseite der ersten Platte gemessen wird, und der Wert der gemessenen Distanz dafür verwendet wird, das Eingreifen des ersten Vorsprungs in die Ausnehmung zu erkennen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, die des Weiteren Folgendes umfasst: einen Positionssensor; eine schwimmende Gelenkverbindung, die dafür ausgebildet ist, eine Vorderseite des Positionssensors mit der Rückseite der vorderen länglichen Komponente zu verbinden; und wobei der Positionssensor dafür ausgebildet ist, die Distanz zwischen der Rückseite der länglichen Komponente und der Vorderseite der ersten Platte zu messen, wenn die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse angetrieben wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, die des Weiteren Folgendes umfasst: eine zweite Platte, die auf einer zweiten Seite der vorderen länglichen Komponente angeordnet ist, die der ersten Seite gegenüberliegt; und wobei die erste und die zweite Platte eine erste bzw. eine zweite Rolle stützen, und wobei die erste und die zweite Rolle dafür ausgebildet sind, entlang des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers zu rollen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11,12 oder 13, die des Weiteren einen zweiten und einen dritten Vorsprung umfasst, die sich von der Vorderseite der vorderen länglichen Komponente erstrecken und links bzw. rechts des ersten Vorsprungs angeordnet sind, und wobei der zweite und der dritte Vorsprung eine Form umfassen, die komplementär zu der Form der Ausnehmung ist, die am Umfangsrand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei der Positionssensor ein lineares Potentiometer umfasst.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente in Richtung des Umfangsrandes des kreisrunden Wafers entlang der ersten Achse über einen Kolben oder einen Motor angetrieben wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Ausnehmungslokalisierungs-Komponente eine dreieckige Komponente umfasst, und wobei die vordere längliche Komponente teilweise die Basis der dreieckigen Komponente bildet.