DE102004019015B4

DE102004019015B4 - Mobile, manual, electrostatic holder for semiconductor wafers, thin conductive, disc-shaped substrates etc. in semiconductor industry, with holder integrated in support of wafer, or substrate holder

Info

Publication number: DE102004019015B4
Application number: DE102004019015A
Authority: DE
Inventors: Steffen Keilbach; Michael Hinn; Udo Dr. Retzlaff
Original assignee: VENTEC GES fur VENTUREKAPITAL; Ventec Gesellschaft fur Venturekapital und Unternehmensberatung Mbh
Current assignee: Protec Carrier Systems De GmbH
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: DE202004003434U1; DE102004019015A1

Abstract

Mobiles, manuelles, elektrostatisches Handhabungsgerät, wobei ein mobiler transportabler elektrostatischer Substrathalter (17) in einen Substrathalterträger (2) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine in einem Handgriff (1) des Handhabungsgerätes integrierte Spannungsversorgung der Aktivierung oder Deaktivierung der elektrostatischen Haltekräfte dient.Mobiles, manual, electrostatic handling device, being a mobile portable electrostatic substrate holder (17) in a substrate holder carrier (2) is integrated, characterized in that one in a handle (1) of the handling device integrated power supply to enable or disable the electrostatic holding forces serves.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles, manuelles elektrostatisches Handhabungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie er aus EP 1 217 655 A1 bekannt ist.The invention relates to a mobile, manual electrostatic handling device according to the preamble of claim 1, as he EP 1 217 655 A1 is known.

Stationäre elektrostatische Halter werden seit Jahren bei der Handhabung von scheibenartigen, leitenden und halbleitenden Werkstoffen, im Besonderen zur Handhabung als Haltevorrichtung für sogenannte Wafer in Produktionsanlagen der Halbleiterindustrie verwendet. Das Wirkprinzip ist eingehend in Veröffentlichungen beschrieben wie: Shermann et. al.: Semiconductor International Vol. 20, Jul. 1997, 319–321; Olson et. al.: Rev. Sci. Instrum. 66 (2) Feb. 1995, 1108–1014; Watanabe et. al.: Jpn. J. Appl. Phys., Vol. (32) 1993, 864–871; Hartsough: Solid State Technology, Jan. 1993, 87–90; Mahmood Naim: Semiconductor Manufacturing, Aug. 2003, 94–106. Die Verfahren zur Umsetzung dieser Prinzipien auf sogenannte mobile transportable elektrostatische Haltesysteme sind eingehend in EP 1 217 655 A1 , US 20020/0110449 A1 sowie WO/02 11184 A1 beschrieben und repräsentieren den Stand der Technik. Die praktische Umsetzung der Verfahren zur mobilen elektrostatischen Handhabung führte zur Entwicklung erster mobiler transportabler elektrostatischer Substrathalter (so genannter Tansfer-ESC^®'s), die zum elektrostatischen Halten von folienartigen Werkstücken (z. B. Siliziumwafern) insbesondere für die Anwendung in der Halbleitertechnik ausgeführt sind, vgl. Gebrauchsmuster DE 203 11625 U1 .Stationary electrostatic chucks have been used for years in the handling of disk-like, conductive and semiconducting materials, in particular for handling as a holding device for so-called wafers in production plants of the semiconductor industry. The mechanism of action is described in detail in publications such as: Shermann et. al .: Semiconductor International Vol. 20, Jul. 1997, 319-321; Olson et. al .: Rev. Sci. Instrum. 66 (2) Feb. 1995, 1108-1014; Watanabe et. al .: Jpn. J. Appl. Phys., Vol. (32) 1993, 864-871; Hartsough: Solid State Technology, Jan. 1993, 87-90; Mahmood Naim: Semiconductor Manufacturing, Aug. 2003, 94-106. The methods for implementing these principles on so-called mobile transportable electrostatic holding systems are discussed in detail EP 1 217 655 A1 , US 20020/0110449 A1 and WO / 02 11184 A1 and represent the prior art. The practical implementation of the process for the mobile electrostatic handling led to the development of the first mobile portable electrostatic substrate holder (so-called Tansfer-ESC ^® 's), the (z. B. silicon wafers) for electrostatically holding the sheet-like workpieces, in particular for use in semiconductor technology executed are, cf. utility Models DE 203 11625 U1 ,

In industriellen Fertigungsabläufen, bei denen dünne fragile Werkstoffe bzw. Substrate verarbeitet werden, treten trotz angewandter automatisierter Substrathaltertechniken immer wieder Anforderungen hinsichtlich einer manuellen Handhabung auf. Beispiele hierfür sind das Umsetzen dünner Substrate auf einen anderen Substrathalter, die optische Stichprobenkontrolle der Rückseite, das zeitweilige Aufnehmen und Ablegen dünner Substrate auf einen stabilisierenden stationären oder mobilen Substrathalter oder die Handhabung in Inspektions- oder Analyseprozessen.In industrial production processes, where thin fragile materials or substrates are processed, occur despite applied automated substrate holding techniques over and over again Requirements for manual handling. Examples therefor the transposition is thinner Substrates to another substrate holder, the optical sampling control the back, the temporary picking up and placing of thin substrates on a stabilizing stationary or mobile substrate holder or handling in inspection or analysis processes.

Die Anforderung bezüglich einer möglichst belastungsarmen Handhabung besteht im Besonderen bei bruchempfindlichen, dünnen (< 150 μm) und ultradünnen (< 50μm) Substraten, wie sie beispielsweise als dünne Halbleitersubstrate, ultradünne Gläser, Solarzellen, Filter, Speichermedien, Graphit- und Metallfolien in der Halbleiter-, der Display-, der Solar-, der Audioindustrie und der Medizintechnik Anwendung finden. Somit besteht die Aufgabe darin, dass dünne, bruchempfindliche Substrate manuell von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert, umsortiert oder einem Produktionsprozess entnommen werden müssen. Das Substrat muss hierzu vorsichtig aufgenommen (geklemmt), transportiert (gehalten) und an der gewünschten Position wieder abgelegt (gelöst) werden ohne dass es dadurch zerstört wird. Deshalb sollten Handhabungsgeräte mobil einsatzfähig sein und eine dem Transportgut angepasste Geometrie besitzen, die das dünne Substrat formstabil und großflächig während der manuellen Handhabung fixiert und schützt.The Requirement regarding a low-stress as possible Handling is particularly important for fracture-sensitive, thin (<150 μm) and ultrathin (<50 μm) substrates, as for example as a thin Semiconductor substrates, ultrathin glasses, Solar cells, filters, storage media, graphite and metal foils in of the semiconductor, display, solar, audio and video industries find application in medical technology. Thus, the object is that thin, break-sensitive substrates manually from one place to another Place transported, resorted or taken from a production process Need to become. For this purpose, the substrate must be picked up carefully (clamped) and transported (held) and at the desired Position saved again (solved) without it being destroyed. Therefore, handling equipment should be mobile fit for use be and have a geometry adapted to the cargo, the the thin one Substrate dimensionally stable and large area during the Manual handling fixes and protects.

Die üblicherweise für solche Zwecke verwendeten Vakuumpinzetten sind für dünne, folienartige Substrate nur eingeschränkt geeignet. Eine manuelle Vakuumpinzette mit einem an einem Handgriff befestigten Sauger ist beispielsweise aus DE 8900 752 U1 bekannt. So weisen konventionelle Vakuumpinzetten typischerweise kleine Ansaugflächen mit Vertiefungen zur Vakuumführung auf, die lokal zu hohen Anpresskräften und somit zu einer Beschädigung der dünnen Substrate führen können. Für dünne und ultradünne Substrate empfiehlt sich daher eine möglichst großflächige Aufnahme mit geringen Anpressdrücken im Bereich von vorzugsweise 100Pa bis 1000Pa. Großflächige feinporöse Vakuumhalter sind als Lösungsansatz hierbei grundsätzlich denkbar, haben aber den Nachteil, dass bedingt durch das kontinuierliche Abpumpen und die benötigten Differenzdrücke, relativ viel Energie benötigt wird. Dies schränkt einen mobilen Einsatz mittels Akkumulatoren weitgehendst ein bzw. erfordert kostenintensive fein- oder mikromechanische Lösungen.The vacuum tweezers commonly used for such purposes are limited suitable for thin, film-like substrates. For example, a manual vacuum tweezer with a nipple attached to a handle is off DE 8900 752 U1 known. Thus, conventional vacuum tweezers typically have small suction surfaces with depressions for vacuum guidance, which can lead to locally high contact forces and thus to damage of the thin substrates. For thin and ultrathin substrates, it is therefore recommended to use a large-area receptacle with low contact pressures in the range of preferably 100 Pa to 1000 Pa. Large-area fine-porous vacuum holders are conceivable as a solution in principle, but have the disadvantage that due to the continuous pumping and the required differential pressures, relatively much energy is needed. This limits mobile use by means of accumulators largely or requires costly fine or micromechanical solutions.

Ein weiterer Nachteil der kostengünstigen, konventionell verwendeten Vakuumpinzetten besteht darin, dass diese typischerweise permanent mit einem Vakuumanschluss verbunden sind und daher nur begrenzte Mobilität aufweisen. Eine geringe Mobilität ist aber im Besonderen bei dünnen Substraten störend, da das Substrat möglichst kontinuierlich mit einem Substrathalter verbunden sein soll um ständig die notwendige Stabilität während der Handhabung bereitzustellen. Somit fehlen derzeit manuelle, mobile, kostengünstige und leicht handhabbare Lösungen die den besonderen Anforderungen während der Handhabung von dünnen Substraten angepasst sind und deren Geometrie kostengünstig an die nutzerspezifischen Aufgaben anpassbar ist.One Another disadvantage of the cost, conventional used vacuum tweezers is that these typically permanently connected to a vacuum connection and therefore only limited mobility exhibit. A low mobility but in particular is thin Disturbing substrates, because the substrate as possible should be continuously connected to a substrate holder to constantly the necessary stability while to provide handling. Thus manual, mobile, inexpensive and easy to handle solutions the special requirements during the handling of thin Substrates are adapted and their geometry cost-effective the user-specific tasks are customizable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mobilität eines elektrostatischen Substrathalters zu verbessern.task The present invention is to provide mobility of an electrostatic substrate holder improve.

In der nachfolgend aufgeführten erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe werden beispielhaft Ausführungsformen der mobilen elektrostatischen Handhabungsgeräte für die manuelle Handhabung von Substraten für den Bereich der Halbleiterindustrie bzw. für die einfache Handhabung dünner Gläser vorgeschlagen. Diese Erfindung ist hierbei auch vielfach nahezu unverändert in vielen anderen Industriezweigen einsetzbar. Das mobile manuelle elektrostatische Handhabungsgerät zeichnet sich dadurch aus, dass ein mobiler, transportabler, elektrostatischer Substrathalter in einen Substrathalterträger integriert ist, welcher temporär oder dauerhaft sowohl elektrisch als auch mechanisch mit einem Handgriff des Handhabungsgerätes verbunden ist. Dabei dient eine im Handgriff integrierte Spannungsversorgung der Aktivierung oder Deaktivierung der elektrostatischen Haltekräfte. Die für den mobilen Betrieb notwendige, elektrische Hochspannung wird durch die im Handhabungsgerät integrierten elektronischen Komponenten und Akkumulatoren zur Verfügung gestellt. Die Bedienung des Handhabungsgerätes erfolgt durch elektrische Schalter, die den Substrathalter dauerhaft oder zeitweise mit Hochspannung versorgen. Sollen die elektrostatischen Anziehungskräfte über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden, so ist eine externe Spannungsversorgung zwar prinzipiell möglich aber nicht stetig notwendig.Embodiments of the mobile electrostatic handling devices for the manual handling of substrates for the field of the semiconductor industry are described by way of example in the following inventive solution of the problem theory or for the simple handling of thin glasses proposed. In many cases, this invention can also be used almost unchanged in many other industries. The mobile manual electrostatic handling device is characterized in that a mobile, portable, electrostatic substrate holder is integrated into a substrate holder carrier, which is temporarily or permanently connected both electrically and mechanically to a handle of the handling device. In this case, a power supply integrated in the handle serves to activate or deactivate the electrostatic holding forces. The electrical high voltage necessary for mobile operation is provided by the electronic components and accumulators integrated in the handling device. The handling of the handling device is performed by electrical switches that supply the substrate holder permanently or temporarily with high voltage. If the electrostatic forces of attraction are to be maintained over a longer period of time, then an external power supply is in principle possible but not constantly necessary.

Bei dem hier beschriebenen mobilen, manuellen, elektrostatischen Handhabungsgerät handelt es sich um einen Substrathalterträger, der sich im Besonderen durch das Halten und Transportieren von dünnen Substraten mit Dicken von vorzugsweise 5μm bis 1500μm auszeichnet. Die Haltekraft für das Substrat wird überwiegend mittels elektrostatischer Anziehung erzeugt. Den isolierten Elektrodenstrukturen des Substrathalters wird eine elektrische Hochspannung zugeführt und generiert ein elektrisches Feld, welches zu einer oberflächennahen Dipolbildung im Transportgut führt und eine Anziehung in Richtung der Substrathalteroberfläche bewirkt. Mittels der Bedienung eines elektrischen Schalters wird den isolierten Elektrodenstrukturen eine Hochspannung von etwa 200V bis 5000V zugeführt, womit jederzeit das Handhabungsgerät manuell aktiviert und deaktiviert werden kann. Da sich die erfindungsgemäße Lösung durch eine geringe Stromaufnahme von unter 50μA auszeichnet, ermöglicht dies eine elektrische Versorgung des Gerätes mittels handelsüblichen Batterien bzw. nachladbaren Akkumulatoren. Diese können durch ein externes Netzgerät über eine Steckerbuchse elektrisch nachgeladen werden. Somit kann das Handhabungsgerät auch ohne permanente elektrische Versorgung betrieben werden und steht somit nahezu uneingeschränkt für den mobilen Einsatz zur Verfügung. Je nach Ausführungsform sind in die Substrathalteroberfläche eine oder mehrere elektrisch unabhängige Elektrodensegmente integriert, wodurch beim Ausfall eines Segmentes, beispielsweise durch elektrischen Kurzschluss, die anderen Segmente weiterhin die Haltekraft aufrechterhalten. Je nach Ausführungsform geben Kontrollanzeigen Aufschluss über den Betriebszustand des Gerätes, den Zustand des Akkumulators, den Zustand der Elektrodensegmente bzw. den Ladezustand des Substrathalters. Bei besonderen Ausführungsformen wird mittels in den Substrathalter eingebrachter Gasdurchführungen und Gaskanäle ein Überdruck zwischen den Substrathalter und das dünne Substrat geführt, der das Ablegen des dünnen Substrats erleichtert. Hingegen ermöglicht ein Unterdruck ein unterstütztes Halten von Substraten. In besonderen Anwendungsfällen, wie z.B. bei besonders schnellen Übergabeprozessen, kann die Gasdruckzuführung auch über installierte Schlauchleitungen erfolgen, was das Aufnehmen und Ablegen beschleunigt.at This is the mobile, manual, electrostatic handler described here a substrate holder carrier, in particular by holding and transporting thin substrates with thicknesses of preferably 5μm up to 1500μm distinguished. The holding force for the substrate becomes predominant generated by electrostatic attraction. The isolated electrode structures the substrate holder is supplied with a high electric voltage and generates an electric field, which leads to a near-surface Dipole formation in the transported leads and causes attraction toward the substrate holder surface. By means of the operation of an electric switch is the isolated Electrode structures supplied a high voltage of about 200V to 5000V, which at any time the handling device can be manually activated and deactivated. Since the solution according to the invention by a low power consumption of less than 50μA, this allows an electrical supply of the device by means of commercial Batteries or rechargeable batteries. These can be through an external power supply via a Socket to be recharged electrically. Thus, the handling device without permanent electrical supply operated and thus stands almost unrestricted for the mobile use available. Depending on the embodiment are in the substrate holder surface integrates one or more electrically independent electrode segments, thereby in case of failure of a segment, for example by electrical Short circuit, the other segments continue to maintain the holding power. Depending on the embodiment Indicates information about the operating status of the device, the Condition of the accumulator, the state of the electrode segments or the state of charge of the substrate holder. In particular embodiments is by means of introduced into the substrate holder gas passages and gas channels an overpressure passed between the substrate holder and the thin substrate, the depositing the thin substrate facilitated. On the other hand allows a negative pressure is a supported one Holding substrates. In particular applications, such as for particularly fast handover processes, can the gas pressure supply also over installed hoses take place, which is the picking up and taking off accelerated.

Durch eine dem Transportgut und dem Anwendungsfall angepasste Formgebung des Handhabungsgerätes wird sichergestellt, dass während der Handhabung möglichst geringe mechanische Kräfte auf das dünne Transportgut einwirken. Beispielsweise zeigt die 1 eine Ausführungsform, die zur Aufnahme von Substraten dient, die auf einer ebenen Fläche ruhen und auf eine zweite übergeben werden sollen. Eine erweiterte Funktionalität besteht darin, dass die Formgebung des Handhabungsgerätes sich dadurch auszeichnet, dass das Handhabungsgerät auf der dem Substrathalter abgewandten Rückseite stabil im eingeschalteten Zustand abgelegt werden kann, und ermöglicht somit ein benutzerfreies halten des Substrats auf dem Handhabungsgerät.By a transport goods and the application adapted shaping of the handling device ensures that during handling the least possible mechanical forces act on the thin cargo. For example, the shows 1 an embodiment which serves to receive substrates which are to rest on a flat surface and to be transferred to a second one. An extended functionality is that the shape of the handling device is characterized in that the handling device can be stably stored in the switched-on state on the rear side facing away from the substrate holder, and thus allows a user-free hold of the substrate on the handling device.

Wie beschrieben reduzieren die hier vorgestellten verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen des mobilen, manuellen Handhabungsgeräts das Problem von Beschädigungen der Transportgüter während der manuellen Handhabung und vermeidet somit Ausbeuteverluste in der Bearbeitung von dünnen Substraten. Das mobile elektrostatische Handhabungsgerät zeichnet sich im Besonderen durch eine einfache manuelle Handhabung und durch eine reversible Aktivierbarkeit der elektrostatischen Haltekräfte aus und ermöglicht somit eine belastungsarme manuelle Handhabung von dünnen und ultradünnen Werkstoffen.As described reduce the presented here various embodiments of the invention of the mobile, manual handling device the problem of damage the transport goods while Manual handling and thus avoids losses in yield the processing of thin Substrates. The mobile electrostatic handler records in particular by a simple manual handling and by a reversible activation of the electrostatic holding forces and allows thus a low-load manual handling of thin and ultrathin Materials.

Beschreibung der Zeichnungendescription the drawings

In der 1 ist der Aufbau eines mobilen elektrostatischen Handhabungsgeräts dargestellt. Die Hauptbestandteile des elektro-statischen Handhabungsgeräts sind der Handgriff (1) und der Substrathalterträger (2).In the 1 the construction of a mobile electrostatic handling device is shown. The main components of the electro-static handling device are the handle ( 1 ) and the substrate holder carrier ( 2 ).

2 zeigt den detaillierten Aufbau im Querschnitt. Der Handgriff (1) besteht aus einem Griffrohr (8), einer Verschlussklappe (10) und dem Gehäuse (13). Im Innenraum des Handgriffs (1) sind die elektrischen Komponenten zum Erzeugen der elektrischen Hochspannung integriert und bestehen aus einer Verteilerplatine (6), dem Akkumulator (9) und der Hochspannungsquelle (7). Die elektrischen Bauelemente sind in das Gehäuse (13) integriert und bestehen aus dem Hauptschalter (3), dem Schalter zur Aktivierung und Deaktivierung der elektrostatischen Haltekraft (5), der Steckerbuchse (14) zur Nachladung des Akkumulators und den Kontrollleuchten (4). Unter dem Griffrohr (8) befindet sich der Gasdruckanschluss (12) im Gehäuse (13), auf welchem ein Blasebalg (11) aufgesteckt ist. Im Gehäuse (13) befinden sich Gaskanäle, die den erzeugten Über- bzw. Unterdruck dem Substrathalterträger (2) zuführen. 2 shows the detailed structure in cross section. The handle ( 1 ) consists of a handle tube ( 8th ), a closure flap ( 10 ) and the housing ( 13 ). In the interior of the handle ( 1 ), the electrical components for generating the electrical high voltage are integrated and consist of egg ner distribution board ( 6 ), the accumulator ( 9 ) and the high voltage source ( 7 ). The electrical components are in the housing ( 13 ) and consist of the main switch ( 3 ), the switch for activating and deactivating the electrostatic holding force ( 5 ), the socket ( 14 ) for recharging the accumulator and the warning lights ( 4 ). Under the handle tube ( 8th ) is the gas pressure connection ( 12 ) in the housing ( 13 ) on which a bellows ( 11 ) is attached. In the housing ( 13 ) are gas channels, the generated positive or negative pressure to the substrate holder carrier ( 2 ) respectively.

Zwischen dem Handgriff (1) und dem Substrathalterträger (2) besteht sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung. Wie in 3 dargestellt, setzt sich der Substrathalterträger (2) zusammen aus einer mechanischen Halterung (15) und dem elektrostatischen Substrathalter (17). Im Substrathalterträger (2) sind Gasdurchführungen (19) vorhanden, über die sowohl Überdruck als auch Unterdruck geleitet werden können. Diese Gasdurchführungen (19) sind durch die mechanischen Halterung (15), sowie durch den elektrostatischen Substrathalter (17) hindurchgeführt.Between the handle ( 1 ) and the substrate holder carrier ( 2 ) There is both an electrical and a mechanical connection. As in 3 represented, the substrate holder carrier ( 2 ) together from a mechanical support ( 15 ) and the electrostatic substrate holder ( 17 ). In substrate holder carrier ( 2 ) are gas feedthroughs ( 19 ), over which both overpressure and negative pressure can be passed. These gas feedthroughs ( 19 ) are by the mechanical support ( 15 ), and by the electrostatic substrate holder ( 17 ).

Eingelassene Gaskanäle (16) in der Substrathalteroberfläche dienen zur flächigen Verteilung der Gasdrücke. Das Substrat (18) kann hierdurch an den Substrathalterträger (2) angesaugt werden bzw. das Substrat abgelöst werden.Recessed gas channels ( 16 ) in the substrate holder surface serve for the areal distribution of the gas pressures. The substrate ( 18 ) can thereby be attached to the substrate holder carrier ( 2 ) are sucked or the substrate are detached.

In der 4 ist ein ergänzendes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Handgriff (1) und der Substrathalterträger (2) in horizontaler Richtung miteinander verbunden sind. Dieses Ausführungsbeispiel ist speziell bei geringen räumlichen Abständen (zum Beispiel dem Be- und Entladen von Waferkassetten) einsetzbar.In the 4 an additional embodiment is shown in which the handle ( 1 ) and the substrate holder carrier ( 2 ) are connected to each other in the horizontal direction. This embodiment is particularly applicable at low spatial distances (for example, the loading and unloading of wafer cassettes).

Eine weitere Ausführungsform ist in 5 dargestellt und zeichnet sich durch einen vom Handgriff (1) lösbaren Substrathalterträger (2) aus, der für ein Auf- bzw. Entladen des Substrathalters (17) temporär oder dauerhaft mittels Klemmmechanismus (20) vom Handgriff (1) gelöst oder mit dem Handgriff (1) verbunden werden kann.Another embodiment is in 5 represented and characterized by a handle ( 1 ) releasable substrate holder carrier ( 2 ), which is responsible for loading or unloading the substrate holder ( 17 ) temporarily or permanently by means of clamping mechanism ( 20 ) from the handle ( 1 ) or with the handle ( 1 ) can be connected.

11: Handgriffhandle
22: SubstrathalterträgerSubstrate holder carrier
33: Hauptschaltermain switch
44: KontrollleuchtenIndicator lights
55: Schalter zur Aktivierung und Deaktivierung derswitch to activate and deactivate the
: elektrostatischen Haltekraftelectrostatic holding force
66: Verteilerplatinedistribution board
77: HochspannungsquelleHigh voltage source
88th: Griffrohrhandle tube
99: Akkumulatoraccumulator
1010: Verschlussklappeflap
1111: Blasebalgbellows
1212: Vakuumanschlussvacuum connection
1313: Gehäusecasing
1414: Steckerbuchsesocket
1515: Mechanische Halterungmechanical bracket
1616: Oberfläche zur Gasverteilung (Gaskanäle)Surface to Gas distribution (gas channels)
1717: elektrostatischer Substrathalter (Transfer-ESC^® )electrostatic substrate holder (Transfer-ESC ^® )
1818: Substratsubstratum
1919: GasdurchführungGas passage
2020: Klemmmechanismusclamping mechanism

Claims

Mobile, manual, electrostatic handling device, wherein a mobile transportable electrostatic substrate holder ( 17 ) in a substrate holder carrier ( 2 ), characterized in that one in a handle ( 1 ) of the handling device integrated voltage supply of activation or deactivation of the electrostatic holding forces is used.

Mobile, manual, electrostatic handling device, after Claim 1, characterized in that for the handling device over a longer period Although a permanent electrical supply in principle possible but is not permanently necessary.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to claim 1 or 2, characterized in that substrates ( 18 ) of semiconductors, conductors and non-conductors with thicknesses of 5μm to 1500μm, clamped and can be deposited again.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to claim 1 to 3, characterized in that the handle ( 1 ) with the electrostatic substrate holder carrier ( 2 ) is permanently or temporarily connected during handling.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the substrate holder carrier ( 2 ) is adapted to the substrate geometry and slightly (0.01 mm to 10 mm) larger or smaller than the substrate ( 18 ).

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the handling device, depending on the embodiment unipolar, bipolar or multipolar isolated electrode segments which on the substrate ( 18 ) exert electrostatic forces of attraction.

Mobile, manual, electrostatic hand Hunting device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that it by means of one or more in the handle ( 1 ) integrated electrical switches ( 3 . 5 ) allows control of the device functions by one-hand operation.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that an integrated voltage source ( 7 ) permanently or cyclically the electrostatic substrate holder ( 17 ) supplied with a high voltage of 200V-5000V.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that in the handling device one or more accumulators ( 9 ) are integrated, which serve for electrical power supply of the device.

Mobile, manual, electrostatic handling device, according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that in the handling device, an electrical socket ( 14 ) is integrated to Akkumulatornachladung that the connection of an external power supply unit for charging the accumulator ( 9 ) and in this case the electrical connection to the power supply can be continuous or unsteady.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that by gas passages ( 19 ) in the electrostatic substrate holder carrier ( 2 ) an additional, metered supply of gas pressures, which is the deposition of thin substrates ( 18 ) supported.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that by the gas passages ( 19 ) in the electrostatic substrate holder carrier ( 2 ) an additional stop or an additional tightening of the substrate ( 18 ) is achieved by means of negative pressure.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that by gas passages ( 19 ) in the electrostatic substrate holder carrier ( 2 ) Is carried out by negative pressure in the handle ( 1 ) integrated micropumps and valves is generated or controlled.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that a bellows ( 11 ) Is connected to the gas guide system and allows a metered supply of gases or the generation of a negative pressure.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that in the handle ( 1 ) Indicator lights ( 4 ) are integrated to the operating status display, accumulator state control and / or the clamping state control.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that it is the transfer or the acquisition of a thin substrate ( 18 ) from a mobile transportable substrate holder ( 17 ) to the mobile, manual, electrostatic handling device.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that in the substrate holder carrier ( 2 ) an accumulator for a temporary or permanent power supply of the mobile electrostatic substrate holder ( 17 ) is integrated.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the electrical and mechanical connection between substrate holder carrier ( 2 ) and handle ( 1 ) can be easily separated and restored and thus the substrate holder carrier ( 2 ) can also be connected to different types of electrical charging devices.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 18, characterized in that it is used in combination with a transfer device for mobile electrostatic substrate holders ( 17 ) a conversion of the substrate ( 18 ) on a second mobile substrate holder ( 17 ).

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 19, characterized in that the mobile electrostatic substrate holder ( 17 ) with the substrate holder carrier ( 2 ) can be mechanically connected and in this case a clamping mechanism the substrate carrier ( 2 ) reversibly mechanically fixed and an electrical connection to the substrate holder ( 17 ) arises.

Mobile, manual, electrostatic handling device, after one or more of the claims 1 to 20, characterized in that the handling device on the the substrate holder side facing away stable can be stored for user-free holding of the substrate.

Mobile, manual, electrostatic handling device, according to one or more of claims 1 to 21, characterized in that by means of two handling devices, the front and back of the clamped substrate ( 18 ) can be exchanged and thus a bilateral optical control of the substrate ( 18 ).

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 22, characterized in that a handle ( 1 ) integrated, easy-to-open locking mechanism replacement of the accumulator ( 9 ) and thus also the mobile continuous use by means of several charged accumulators ( 9 ).

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 23, characterized in that in the substrate holder ( 17 ) one or more electrostatically acting electrode segments are supplied independently with high voltage electrical and thus remain the other segments ready for operation in case of failure of an electrode segment.

Mobile, manual, electrostatic handling device according to one or more of claims 1 to 24, characterized in that the substrate holder ( 17 ) has a low power consumption of 0.001μA to 50μA.