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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beziehen sich im allgemeinen auf ein
Testsystem, insbesondere ein integriertes Elektronenstrahl-Testsystem
für Glasplattensubstrate.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein integriertes
Testsystem zum Testen von Flüssigkristalldisplays.
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Aktivmatrix-Flüssigkristall-Displays
(Liquid Crystal Displays; LCDs) werden allgemein verwendet für Anwendungen
wie Computer- und TV-Monitore, Mobiltelefondisplays, persönliche digitale
Assistenten (Personal Digital Assistants; PDAs) und eine steigende
Zahl anderer Geräte.
Im Allgemeinen umfasst ein Aktivmatrix-LCD zwei Glasplatten, zwischen
denen eine Schicht aus Flüssigkristallmaterial
eingelegt ist. Eine der Glasplatten beinhaltet üblicherweise einen leitfähigen Film,
der darauf angeordnet ist. Die andere Glasplatte beinhaltet üblicherweise
eine Reihe von Dünnfilmtransistoren
(Thin Film Transistors; TFTs), die mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden
sind. Jeder TFT kann an- oder ausgeschaltet werden, um ein elektrisches
Feld zwischen einem TFT und dem leitfähigen Film zu erzeugen. Das
elektrische Feld wechselt die Ausrichtung des Flüssigkristallmaterials, wobei
es ein Muster auf dem LCD erzeugt.
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Die
Nachfrage nach größeren Displays,
höheren
Produktionszahlen und niedrigeren Herstellungskosten hat einen Bedarf
nach neuen Herstellungssystemen erzeugt, das Substrate mit größeren Ausmaßen aufnehmen
kann. Eine aktuelle TFT-LCD-Produktionsanlage ist im allgemeinen
ausgelegt, um Substrate bis zu ungefähr 1,5 × 1,8 Meter aufzunehmen. Es
sind jedoch Herstellungsanlagen, die ausgelegt sind, um Substratgrößen bis
zu 1,9 × 2,2
Meter und größer aufnehmen
zu können,
für die naheste
Zukunft vorgesehen. Deshalb ist die Größe der Herstellungsanlagen
wie auch die Herstellungsdurchlaufzeit ein großes Anliegen von TFT-LCD-Herstellern,
sowohl von einem finanziellen als auch von einem konstruktiven Standpunkt
aus.
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Aus
Gründen
der Qualitätskontrolle
und der Rentabilität
gehen TFT-LCD-Hersteller zunehmend zum Testen der Geräte über, um
Fehler während
des Fertigungsprozesses zu überwa chen
und zu korrigieren. Elektronenstrahltesten (Electron beam testing; EBT)
kann eingesetzt werden, um Fehler während des Herstellungsprozesses
zu überwachen
und zu suchen und dabei die Ausbeute zu steigern und die Herstellungskosten
zu reduzieren. In einem üblichen EBT-Prozess
wird das TFT-Verhalten überwacht,
um Fehlerinformationen zur Verfügung
zu stellen. Zum Beispiel kann EBT verwendet werden, um die TFT-Spannungen
als Reaktion auf eine über
den TFT angelegte Spannung hin abzutasten. Alternativ kann ein TFT
von einem Elektronenstrahl angesteuert werden und die resultierende
Spannung, die vom TFT erzeugt wird, kann gemessen werden.
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Während des
Testens ist jeder TFT unter einem Elektronenstrahl platziert. Dies
wird erreicht, indem ein Substrat auf einem Tisch platziert wird,
der unter dem Elektronenstrahl platziert ist, und der Tisch bewegt
wird, um der Reihe nach jeden TFT auf dem Substrat unter der Elektronenstrahl-
Testeinrichtung zu platzieren.
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In
dem Maß,
wie die Größe der Flachscheiben
zunimmt, tun dies auch der Tisch und die damit verbundenen Einrichtungen,
die zum Testen verwendet werden. Größere Einrichtungen benötigen mehr Platz,
d. h. eine größere Grundfläche pro
Durchsatz an bearbeiteten Einheiten, was auf höhere Kosten für den Eigner
hinausläuft.
Die große
Abmessungen der Einrichtungen steigern auch die Transportkosten, und
können,
in einigen Fällen,
die Mittel einschränken
und die Örtlichkeiten,
zu denen solche Anlagen transportiert werden können.
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Deshalb
besteht ein Bedarf an einem kompakten Testsystem für Flachbildschirme
(engl: flat panel displays), das den Reinraumfläche einspart und die Flachscheiben
zuverlässig
unter einem EBT-Gerät
platzieren kann.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme aus dem
Stand der Technik zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Testsystem zur
Verfügung
stellen, das die Reinraumfläche
einspart und die Flachscheiben zuverlässig unter einem EBT-Gerät platzieren
kann.
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Die
oben stehenden Probleme des Standes der Technik werden gelöst durch
das erfindungsgemäße Testsystem
gemäß Anspruch
1 sowie den erfindungsgemäßen Verfahren
gemäß den Ansprüchen 18
und 23. Bevorzugte Ausführungsformen
und besondere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt allgemein ein integriertes System zum
Testen eines Substrates, einschließlich von Flachbildschirmen,
zur Verfügung. Das
integrierte System beinhaltet eine Überführungskammer mit einem darin
angeordneten Substrattisch. Der Substrattisch ist geeignet, um ein
Substrat innerhalb der Testkammer in horizontalen und vertikalen Richtungen
zu bewegen. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst der Substrattisch
eine erste Tischstufe, die in einer ersten Dimension beweglich ist,
eine zweite Tischstufe, die in einer zweiten Dimension beweglich
ist, und eine dritte Tischstufe, die in einer dritten Dimension
beweglich ist. Jede Tischstufe bewegt sich unabhängig in ihrer entsprechenden
Dimension. In einer oder mehreren oben oder an anderer Stelle hierin
beschriebenen Ausführungsformen
umfasst das System des Weiteren eine Ladeschleusenkammer, die benachbart
zur ersten Seite der Testkammer angeordnet ist. In einer oder mehreren
oben oder an anderer Stelle hierin beschriebenen Ausführungsformen
umfasst das System des Weiteren eine Probenaufnahmespeicheranordnung,
die unterhalb der Testkammer angeordnet ist. In einer oder mehreren
oben oder an anderer Stelle hierin beschriebenen Ausführungsformen
kann eine Probenaufnahmeüberführungsanordnung
benachbart zu einer zweiten Seite der Testkammer angeordnet sein
und eingerichtet sein, um eine oder mehrere Probenaufnahmen zwischen
der Probenaufnahmespeicheranordnung und der Testkammer zu überführen. In
einer oder mehreren oben oder an anderer Stelle hierin beschriebenen
Ausführungsformen
können
eine oder mehrere Testvorrichtungen an der Oberseite der Testkammer
angeordnet sein. In einer oder mehreren oben oder an anderer Stelle
hierin beschriebenen Ausführungsformen
können
eine oder mehrere Elektronenstrahl-Testvorrichtungen an der Oberseite
der Testkammer angeordnet sein. In einer oder mehreren oben oder
an anderer Stelle hierin beschriebenen Ausführungsformen ist die erste Tischstufe
horizontal entlang einer X-Achse beweglich, die zweite Tischstufe
horizontal entlang einer Y-Achse, und die dritte Tischstufe vertikal
entlang einer Z-Achse.
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Eine
Methode zum Testen eines Substrates innerhalb einer integrierten
Testanordnung ist ebenfalls vorgesehen. In einer oder mehreren Ausführungsformen
wird ein Substrat, das getestet werden soll, in die oben erwähnte Testkammer
geladen, die eine oder mehrere Testvorrichtungen an der Oberfläche aufweist.
Sobald das Substrat, das getestet werden soll, in die Testkammer
geladen wird, hebt sich die dritte Tischstufe, um das Substrat in
einer Testposition zu platzieren. Die erste und zweite Tischstufe bewegen
sich typischer Weise in X- oder Y-Dimension, um das Substrat unterhalb
der einen oder mehreren Testvorrichtungen zu platzieren. Nachdem
das Testen beendet ist, wird die dritte Tischstufe typischer Weise
abgesenkt, um das getestete Substrat an eine Oberfläche des
Endeffektors zu überführen, der
auf der zweiten Tischstufe angeordnet ist. Der Endeffektor mit dem
darauf angeordneten getesteten Substrat fährt dann typischer Weise in
eine Ladeschleusenkammer aus, die benachbart zu einer ersten Seite der
Testkammer angeordnet ist, und überführt das getestete
Substrat zur Ladeschleusenkammer. Der Endeffektor zieht sich dann
in die Testkammer zurück.
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Damit
die Art und Weise, in der die oben vorgetragenen Eigenschaften der
vorliegenden Erfindung im Detail verstanden werden können, kann
eine genauere Beschreibung der oben kurz zusammengefassten Erfindung
durch Bezug auf Ausführungsformen
erhalten werden, von denen einige in den beigefügten Zeichnungen illustriert
sind. Es ist jedoch zu beachten, dass die beigefügten Zeichnungen nur typische
Ausführungsformen
dieser Erfindung erläutern
und deshalb nicht als den Schutzbereich einschränkend betrachtet werden dürfen, da
die Erfindung auch andere gleichwirkende Ausführungsformen erlaubt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer integrierten
Elektronenstrahl-Testanordnung wie hierin beschrieben.
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2 zeigt
eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform einer Probenaufnahmeüberführungsanordnung.
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3 ist
eine vergrößerte schematische Darstellung
einer Ausführungsform
einer Ladeschleusenkammer.
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4 ist
eine Teilquerschnittdarstellung der Ladeschleusenkammer und der
Testkammer.
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5 ist
eine vergrößerte Querschnittdarstellung
der Ausführungsform
der in 4 gezeigten Testkammer.
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6A und 6B sind
vergrößerte schematische
Darstellungen des Antriebssystems gemäß einer hier beschriebenen
Ausführungsform.
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7 zeigt
eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines Endeffektors,
gezeigt in einer vom Substrattisch ausgefahrenen Position.
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8 ist
eine vergrößerte Teilquerschnittdarstellung
der in 5 gezeigten Testkammer.
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9 ist
eine weitere vergrößerte Querschnittdarstellung
der Testkammer aus 5.
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10 zeigt
eine grundlegende schematische Draufsicht der Ausführungsform
des Überführungsmoduls
wie es im Querschnitt in 9 gezeigt ist.
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Die 11 bis 20 sind
Teilquerschnittdarstellungen der Ausführungsform der Ladeschleusenkammer
und der Testkammer, die den Ablauf der Bearbeitung eines Überführungsmoduls,
das innerhalb der Testkammer angeordnet ist, erläutern.
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Eine
Methode und ein integriertes System 100 zum Elektronenstrahltesten
eines Substrats 585 wird zur Verfügung gestellt. Gemäß eines
Aspektes umfasst das integrierte System eine Testkammer 500 mit
einem darin angeordneten Substrattisch 550. Der Substrattisch
ist geeignet, ein Substrat innerhalb der Testkammer sowohl in horizontalen
als auch in vertikalen Richtungen zu bewegen. Der Substrattisch
umfasst eine erste in einer ersten Dimension bewegliche Tischstufe 555,
eine zweite, in einer zweiten Dimension bewegliche Tischstufe 560 und
eine dritte, in einer dritten Dimension bewegliche Tischstufe 565. Jede
Stufe bewegt sich unabhängig
in der sie betreffenden Dimension. Das System kann auch eine Ladeschleusenkammer 400 umfassen,
die benachbart zu einem ersten Rand der Testkammer angeordnet ist,
und eine Probenaufnahmespeicheranordnung 200, die unter
der Testkammer angeordnet ist. Eine Probenaufnahmestapelanordnung
kann benachbart zu einem zweiten Rand der Testkammer angeordnet sein
und angepasst sein, um eine oder mehrere Probenaufnahmen zwischen
der Probenaufnahmespeicheranordnung und der Testkammer zu überführen. Des
Weiteren können ein
oder mehrere Elektronenstrahltestgeräte 525A, B, C, D auf
einer Oberseite der Testkammer angeordnet sein.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Elektronenstrahl-Testanordnung 100.
Die Elektronenstrahl-Testanordnung 100 ist ein integriertes System,
das minimalen Platz beansprucht, und ist geeignet, um große Glasplattensubstrate
bis zu 1,9 × 2,2
Meter und darüber
hinaus zu testen. Wie weiter unten beschrieben wird, stellt die
Elektronenstrahl-Testanordnung 100 stabile
Handhabung des Substrates zur Verfügung, reduziert sowohl Substrat- als
auch Probenaufnahmeausrichtzeit, reduziert unerwünschte Partikelerzeugung, und
stellt eine verbesserte Testgenauigkeit, -zuverlässigkeit und -wiederholbarkeit
zur Verfügung.
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Bezugnehmend
auf 1 beinhaltet die Elektronenstrahl-Testanordnung 100 eine
Probenaufnahmespeicheranordnung 200, eine Probenaufnahmeüberführungsanordnung 300,
eine Ladeschleusenkammer 400 und eine Testkammer 500. Die
Probenaufnahmespeicheranordnung 200 nimmt eine oder mehrere
Probenaufnahmen 205 für
einfaches Handhaben und Wiederabrufen nahe der Testkammer 500 auf.
Vorzugsweise wird die Probenaufnahmespeicheranordnung 200,
wie in 1 gezeigt, unterhalb der Testkammer 500 angeordnet,
wobei der Reinraumplatz reduziert wird, der für einen von Verunreinigung
freien und effizienten Arbeitsablauf benötigt wird. Die Probenaufnahmespeicheranordnung 200 hat
vorzugsweise Abmessungen, die annähernd gleich denen der Testkammer 500 sind,
und ist an einem Hauptrahmen 210 angeordnet, der die Testkammer 500 trägt. Die
Probenaufnahmespeicheranordnung 200 beinhaltet eine Ablage 220,
die über
dem Hauptrahmen 210 angeordnet ist, um eine Halterung für die eine
oder mehrere Probenaufnahmen 205 zur Verfügung zu
stellen. Die Probenaufnahmespeicheranordnung 200 kann zudem
eine zurückziehbare
Türe 230 beinhalten,
die den Speicherbereich abriegelt und die gespeicherten Probenaufnahmen
schützt,
wenn sie nicht in Gebrauch sind.
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2 zeigt
eine schematische Draufsicht der Probenaufnahmeüberführungsanordnung 300. Die
Probenaufnahmeüberführungsanordnung 300 ist eine
modulare Einheit, die nahe der Testkammer 500 angeordnet
werden kann, um eine Probenaufnahme 205 zwischen der Probenaufnahmespeicheranordnung 200 und
der Testkammer 500 zu überführen. Die
Probenaufnahmeüberführungsanordnung 300 beinhaltet
einen Fuß 305,
der mit zwei oder mehr vertikalen Trägerelementen 310A, 310B (zwei
sind gezeigt) verbunden ist. An einer Unterseite des Fußes 305 können Räder oder
Rollfüße 315 eingerichtet sein,
um die Anordnung 300 leicht bewegen zu können, falls
gewünscht.
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Die
Probenaufnahmeüberführungsanordnung 300 beinhaltet
zudem einen Hebeausleger 320, der mit seinem einen Ende
an den Trägerelementen 310A, 310B angebracht
ist. Die Trägerelemente 310A, 310B umfassen
jeweils eine vertiefte Führung 312 (eine
ist in dieser Darstellung gezeigt) auf, um sich im Eingriff mit
dem Hebeausleger 320 zu verbinden. Die vertieften Führungen 312,
eine oder beide, können
einen linearen Stellantrieb, einen Pneumatikzylinder, einen Hydraulikzylinder,
einen Magnetantrieb, einen Schritt- oder Servomotor, oder eine andere
Art von Bewegungsvorrichtung (nicht gezeigt) enthalten. Die vertieften
Führungen 312,
die in Verbindung mit der Bewegungseinheit (nicht gezeigt) arbeiten,
leiten und ermöglichen
die vertikale Bewegung des Hebeauslegers 320. Eine zweite
Bewegungseinheit (nicht gezeigt) oder ein Paar von Bewegungseinheiten
(ebenfalls nicht gezeigt) können
mit dem Hebeausleger 320 verbunden sein, um den Hebeausleger 320 in
horizontaler Richtung zu bewegen. Diese horizontale Bewegung ermöglicht die
Einführung
des Hebeauslegers 320 mit der darauf angeordneten Probenaufnahme 205 innerhalb
der Testkammer 500 oder innerhalb der Speicheranordnung 200,
um die Probenaufnahme 205 zuzuführen, wie es detaillierter weiter
unten beschrieben wird. Ebenso ermöglicht die horizontale Bewegung
des Hebeauslegers 320 das Wiederabrufen einer Probenaufnahme 205 aus der
Testkammer 500 oder aus der Speicheranordnung 200.
Diese oben erwähnten
Motoren für
horizontalen oder vertikalen Antrieb können in einem einzigen Motor
kombiniert sein, der geeignet ist, den Hebeausleger 320 in
beiden Richtungen zu bewegen. Solch ein kombinierter Motor kann
sich in einer oder in beiden vertieften Führungen 312 befinden
oder mit dem Hebeausleger 320 verbunden sein.
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Im
Betrieb trägt
der Hebeausleger 320 die Probenaufnahme 205 an
seiner Oberfläche
und wird von den Linearmotoren (nicht gezeigt), die innerhalb den
vertieften Führungen 312 angeordnet
sind, angehoben und abgesenkt, um die Probenaufnahme 205 der
Höhe der
Testkammer 500 oder der Speicheranordnung 200 anzupassen.
Der Hebeausleger 320 wird dann von dem Horizontallinearmotor
ausgefahren und eingefahren, um die Probenaufnahme 205 in
oder aus der Testkammer 500 oder Speicheranordnung 200 zu überführen.
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Nochmals
Bezug nehmend auf 1 ist die Ladeschleusenkammer 400 mit
der Testkammer 500 benachbart angeordnet und verbunden.
Diese Kammern 400, 500 teilen sich eine gemein same
Umgebung, die üblicherweise
durch eine Pumpe (nicht gezeigt), die über die Testkammer 500 verbunden
ist, auf Vakuumbedingungen gehalten wird. Die Ladeschleusenkammer 400 überführt Substrate
zwischen der Testkammer 500 und dem Außenraum, der üblicherweise
ein Reinraum unter atmosphärischem Druck
ist. Die Ladeschleusenkammer 400 kann als eine isolierte
Bearbeitungsumgebung dienen, die geeignet ist, in Abhängigkeit
von den Systemanforderungen aufgeheizt oder abgekühlt zu werden
sowie Über-
oder Unterdruck ausgesetzt zu werden. Somit ermöglicht die Ladeschleusenkammer 400 das Überführen von
Substraten in und aus der Testkammer 500 ohne dass diese
Verunreinigungen von außen ausgesetzt
sind.
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3 zeigt
eine vergrößerte schematische Darstellung
einer Ausführungsform
einer Ladeschleusenkammer 400, die einen Doppeleinschubsubstratträger (engl:
dual slot Substrate support) hat. Die Ladeschleusenkammer 400 umfasst
ein Kammergehäuse 402 und
einen Doppeleinschubsubstratträger 422,
der darin angeordnet ist. Das Kammergehäuse 402 beinhaltet
mindestens eine verschließbare Öffnung 404 und
eine zweite verschließbare Öffnung 406,
die durch dessen Seitenwände 408, 410 gebildet
wird, wie hier gezeigt ist. Jede Öffnung 404, 406 ist
selektiv durch ein Spaltventil (nicht gezeigt) verschließbar, um
die innere Umwelt des Kammergehäuses 402 zu
isolieren. Die erste Öffnung 404 verbindet üblicherweise
die Ladeschleusenkammer 400 mit einer Werksschnittstelle
(Substratwarteschlangensystem; engl: Substrate queuing system),
einem Bearbeitungssystem oder einem anderen Gerät (nicht gezeigt). Die zweite Öffnung 406 ist
typischer Weise zwischen der Ladeschleusenkammer 400 und der
Testkammer 500 angeordnet, um das Überführen des Substrates dazwischen
zu ermöglichen.
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Ein
Pumpsystem (nicht gezeigt), das an die Ladeschleusenkammer 400 durch
einen Pumpenanschluss (ebenfalls im Sinne einer einfachen Darstellung
nicht gezeigt) gekoppelt ist, erlaubt innerhalb der Ladeschleusenkammer 400 Druck
auf- oder abzubauen, auf ein im Wesentlichen zum Druck innerhalb der
Testkammer 500 gleiches Niveau. Ein Luftdurchlass (nicht
gezeigt) mit einem damit in Verbindung stehenden Durchflussregelventil
(nicht gezeigt) ist durch das Kammergehäuse 402 der Ladeschleusenkammer 400 hindurch
ausgebildet. Das Regelventil kann selektiv geöffnet werden, um gefiltertes
Gas in die Ladeschleusenkammer 400 abzugeben, wobei der
Druck innerhalb der Ladeschleusenkammer 400 auf ein zum
Druck innerhalb der Vorrichtung (nicht gezeigt), die an die Ladeschleusenkammer 400 durch
den ersten Anschluss 406 gekoppelt ist, im Wesentlichen
gleiches Niveau erhöht
oder erniedrigt wird.
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Der
Doppeleinschubsubstratträger 422 ist auf
einem Schaft (nicht gezeigt) angeordnet, die mit einem Hebemechanismus
(ebenfalls nicht gezeigt) verbunden ist. Der Hebemechanismus erlaubt
es, dass sich der Doppeleinschubsubstratträger 422 innerhalb
des Kammergehäuses 402 vertikal
bewegen kann, um die Substratüberführung zu
und von der Ladeschleusenkammer 400 zu ermöglichen.
Der Doppeleinschubsubstratträger 422 enthält eine
erste Substratträgerlage 424 und
eine zweite Substratträgerlage 426,
die durch ein Paar von vertikalen Trägern 428 in einer
gestapelten, räumlich
getrennten Lage zueinander gehalten werden.
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Die
Ladeschleusenkammer 400 kann eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung
umfassen, die darin angeordnet ist, um die Temperatur des innerhalb
der Ladeschleusenkammer platzierten Substrates zu regeln. Zum Beispiel
können
eine oder mehrere Heizplatten und eine oder mehrere Kühlplatten
(nicht gezeigt) an den Substratträgerlagen 424, 426 angebracht
sein. Ebenfalls kann, zum Beispiel, ein Wärmetauscher (nicht gezeigt)
innerhalb der Seitenwände
des Kammergehäuses 402 angeordnet
sein. Alternativ kann ein nicht-reaktives Gas, wie z.B. Stickstoff
durch die Ladeschleusenkammer 400 geleitet werden, um Wärme in und
aus der Kammer 400 zu übergeben.
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Jede
Lage 424, 426 ist gestaltet, um ein Substrat darauf
(nicht gezeigt) zu tragen. Üblicherweise sind
ein oder mehrere Trägerstifte 429 mit
einer Oberseite jeder Substratträgerlage 424, 426 verbunden
oder wenigstens teilweise durch sie hindurch angeordnet, um ein
Substrat zu tragen. Die Trägerstifte 429 können von
beliebiger Höhen
sein und bieten einen vorherbestimmten Zwischenraum oder Abstand zwischen
einer Unterseite des Substrates und der Oberseite der Substratträgerlage 424 oder 426.
Der Abstand verhindert zwischen den Substratträgerlagen 424, 426 und
den Substraten direkten Kontakt, wodurch die Substrate beschädigt würden oder
woraus Verunreinigungen resultieren könnten, die von den Substratträgerlagen 424, 426 auf
die Substrate übertragen
werden würden.
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Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung haben die Trägerstifte 429 einen
abgerundeten oberen Teil der in Kontakt mit einem darauf angeordneten
Substrat steht. Die abgerundete Oberfläche reduziert den Flächenbereich,
der in Kontakt mit dem Substrat ist, womit die Möglichkeit eines Brechens oder
Abspaltens der darauf angeordneten Substrate reduziert wird. In
einer Ausführungsform ähnelt die abgerundete
Fläche
einer halbkugelförmigen,
ellipsenförmigen
oder parabolischen Gestalt. Die abgerundete Fläche kann eine maschinell oder
spanabhebend bearbeiteten oder polierten Oberflächenzustand (Finish) haben
oder einen anderen brauchbaren Oberflächenzustand von adäquater Glätte. In
einer bevorzugten Ausführungsform
hat die abgerundete Oberfläche
eine Rauhigkeit, die nicht größer als 4
Mikro-Inch (ca. 0,1 Mikrometer) ist. Gemäß eines weiteren Aspektes ist
die abgerundete Oberfläche des
Trägerstiftes 429 mit
einem chemisch inerten Material überzogen,
um chemische Reaktionen zwischen dem Trägerstift 429 und dem
darauf aufliegenden Substrat zu verringern oder auszuschließen. Zusätzlich kann
das Beschichtungsmaterial die Reibung mit dem Substrat minimieren
um Bruch oder Abspaltung zu reduzieren. Geeignete Beschichtungsmaterialien
enthalten Nitridmaterialien wie z.B. Siliziumnitrid, Titannitrid
und Tantalumnitrid. Eine detailliertere Beschreibung solcher Trägerstifte
und Beschichtungen kann in U.S. Patent Nr. 6,528,767 gefunden werden.
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Gemäß eines
anderen Aspektes können
die Trägerstifte 429 ein
zweiteiliges System sein, das einen Befestigungsstift, angeordnet
auf einer Oberseite der Trägerlage 424 oder 426,
und eine auf dem Befestigungsstift angeordnenbare Kappe enthält. Der Trägerstift
ist vorzugsweise aus einem Keramikmaterial gemacht. Die Kappe umfasst
einen hohlen Körper,
um den Trägerstift
aufzunehmen. Der oberer Teil der Kappe kann, wie oben besprochen,
abgerundet und geglättet
sein. Gleichsam kann die Kappe, wie oben beschrieben, beschichtet
sein. Eine detailliertere Beschreibung eines solchen zweiteiligen
Systems kann ebenfalls in U.S. Patent Nr. 6,528,767 gefunden werden.
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Gemäß wieder
eines anderen Aspektes kann ein oberer Teil der Trägerstifte 429 eine
Buchse enthalten, die eine Kugel festhält, die innerhalb der Buchse
beweglich ist. Die Kugel berührt
und trägt
das darauf angeordnete Substrat. Die Kugel hat die Möglichkeit
innerhalb der Buchse zu rotieren und zu kreisen, ganz wie einem
Kugellager, wodurch das Substrat, sich über die Kugel bewegen kann
ohne zerkratzt zu werden. Die Kugel ist im Allgemeinen entweder aus
metallischen oder nichtmetallischen Materialien aufgebaut, die für eine Reduzierung
der Reibung sorgen und/oder chemische Reaktionen zwischen der Kugel
und dem Substrat verhindern. Die Kugel kann z.B. ein Metall, eine
Metalllegierung, Quartz, Saphir, Siliziumnitrid oder andere nichtmetallische
Materialien enthalten. Die Kugel besitzt ein Oberflächenfinish von
4 Mikro-Inch (ca. 0,1 Mikrometer) oder feiner. Die Kugel kann des
Weiteren eine wie oben beschriebene Beschichtung umfassen. Ein detailliertere Beschreibung
eines solchen Trägerstiftes
ist in U.S. Patent Nr. 6,528,767 zu finden.
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Alternativ
können
die Trägerstifte 429 ein zweiteiliges
System sein, das einen an der Oberseite der Trägerlage 424 oder 426 angeordneten
Befestigungsstift und eine auf dem Befestigungsstift anordnenbare
Kappe umfasst, wobei die Kappe die oben beschriebene Buchsen- und Kugelanordnung
beinhaltet. Eine detailliertere Beschreibung einer solchen Kugel
und einer Fassung kann in den anhängigen U.S. Patentanmeldungen,
Nummer 09/982,406 und Nummer 10/367,857, beide mit „Substrate
Support" (zu Deutsch: "Substratträger") betitelt und von
Applied Materials. Inc. angemeldet, gefunden werden.
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Weiterhin
können
die Trägerstifte 429 ein Gehäuse mit
einem oder mehreren Rollenanordnungen und einem wenigstens teilweise
darin angeordnetem Trägerschaft
haben. Der Trägerschaft
kann sich axial durch das Gehäuse
bewegen und ebenso innerhalb des Gehäuses rotieren, um den Verschleiß auf dem
Stiftkopf zu reduzieren, während
ein Substratträger
darauf auf- oder abgeladen wird. Die Trägerstifte 429 können auch
ein Gehäuse
mit einer oder mehreren Kugelanordnungen und einem wenigstens teilweise
darin angeordnetem Trägerschaft haben.
Die Kugelanordnungen umfassen ein oder mehrere kugelförmige Elemente,
die mit einer mindestens teilweise über dem Gehäuse angeordneten Hülse an ihrem
Platz gehalten werden. Das eine oder die mehreren kugelförmigen Elemente
stehen in Kontakt mit dem Schaft und erlauben es dem Schaft, sich
innerhalb des Gehäuses
axial genauso wie radial zu bewegen. Dies verringert ebenso den
Verschleiß am
Stiftkopf während
des Auf- oder Abladens eines Substratträgers. Eine detailliertere Beschreibung
eines solchen Trägerstiftes
kann in der gemeinsam angemeldeten und anhängigen U.S. Patentanmeldung
mit der Nummer 10/779,130, betitelt mit „Support Bushing for Flat
Panel Substrates" (zu Deutsch: "Trägerbuchsen
für Flachplattensubstrate") gefunden werden.
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4 zeigt
eine Teilquerschnittdarstellung der Ladeschleusenkammer 400 und
der Testkammer 500. Die Testkammer 500 umfasst
ein Gehäuse 505, eine
oder mehrere Elektronenstrahltestsäulen (Engl.: Electron Beam
Testing (EBT) Columns) 525A/B (zwei sind in dieser Darstellung
gezeigt), eine Grundplatte 535 und einen Substrattisch 550.
Vier EBT-Säulen 525A,
B, C, D sind in 1 gezeigt. Die EBT-Säulen 525A/B/C/D sind
an einer Oberseite des Gehäuses 505 angeordnet
und mit dem Gehäuse 505 über einen
Anschluss 526 A/B verbunden, der durch dessen Oberseite
hindurch ausgebildet ist. Das Gehäuse 505 bietet eine
partikelfreie Umwelt und umhüllt
den Substrattisch 550 und die Grundplatte 535.
Die Grundplatte 535 ist am Boden des Gehäuses 505 befestigt
und trägt
den Substrattisch 550.
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Um
den Substrattisch 550 detaillierterer zu betrachten zeigt 5 eine
vergrößerte Querschnittdarstellung
der Testkammer 500 aus 4. Der Substrattisch 550 umfasst
eine erste Tischstufe 555, eine zweite Tischstufe 560 und
eine dritte Tischstufe 565. Die drei Tischstufen 555, 560 und 565 sind
ebene Monolithe oder im Wesentlichen ebene Monolithe und sind aufeinander
gestapelt. Gemäß eines
Aspektes bewegen sich die drei Tischstufen 555, 560 und 565 unabhängig entlang
rechtwinkliger Achsen oder Ausdehnungen. Der Einfachheit halber
und im Sinne einer leichteren Beschreibung wird die erste Tischstufe 555 im
Folgenden unten als die Tischstufe beschrieben, welche die Tischstufe
darstellt, die sich entlang der X-Achse bewegt, und wird als untere Tischstufe 555 bezeichnet.
Die zweite Tischstufe 560 wird im Folgenden unten als die
Tischstufe beschrieben, welche die Tischstufe darstellt, die sich
entlang der Y-Achse bewegt und wird als obere Tischstufe 560 bezeichnet.
Die dritte Tischstufe 565 wird im Folgenden unten als die
Tischstufe beschrieben, welche die Tischstufe darstellt, die sich
entlang der Z-Achse bewegt und wird als Z-Tischstufe 565 bezeichnet.
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Die
untere Tischstufe 555 und die obere Tischstufe 560 können sich
jeweils Seite zu Seite oder vorwärts
und rückwärts bewegen,
in Abhängigkeit
von der Ausrichtung der Testkammer 500. Mit anderen Worten
bewegen sich beide, die untere Tischstufe 555 und die obere
Tischstufe 560 geradlinig auf der gleichen horizontalen
Ebene, aber in rechtwinkliger Ausrichtung zueinander. Dagegen bewegt
sich die Z-Tischstufe 565 in einer vertikalen oder "Z-Richtung ". Z. B. bewegt sich
die untere Tischstufe 555 Seite zu Seite in der "X-Richtung", die obere Tischstufe 560 bewegt
sich vorwärts
und rückwärts in der "Y-Richtung " und die Z-Tischstufe 565 bewegt
sich auf und ab in der "Z-Richtung".
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Die
untere Tischstufe 555 ist mit der Grundplatte 535 über ein
erstes Antriebssystem (in dieser Ansicht nicht dargestellt) verbunden.
Das erste Antriebssystem bewegt die untere Tischstufe 555 geradlinig
entlang der X-Achse. Ähnlich
ist die obere Tischstufe 560 mit der unteren Tischstufe 555 über ein
zweites Antriebssystem (in dieser Ansicht nicht dargestellt) verbunden,
welches die obere Tischstufe 560 geradlinig entlang der
Y-Achse bewegt. Das erste Antriebssystem ist geeignet den Substrattisch 550 in
der X-Richtung oder X-Ausdehnung um mindestens 50% der Breite des
Substrats zu bewegen. Ebenso ist das zweite Antriebssystem geeignet
den Substrattisch 550 in der Y-Richtung oder Y-Ausdehnung
um mindestens 50% der Länge
des Substrats zu bewegen.
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Die 6A und 6B zeigen
eine vergrößerte schematische
Darstellung dieser Antriebssysteme. Bezugnehmend auf 6A enthält das erste Antriebssystem 722 im
allgemeinen ein Paar gerader Schienen 702A, die mit der
Grundplatte 535 verbunden sind. Eine Mehrzahl von Führungen 706A sind mit
den Schienen 702A beweglich im Eingriff und sind mit einer
ersten Seite 704A der unteren Tischstufe 555 (in
dieser Ansicht nicht dargestellt) verbunden. Die Führungen 706A bewegen
sich entlang der Schienen 702A, wobei sie der unteren Tischstufe 555 ermöglichen
sich über
die Grundplatte 535 in einer ersten Richtung zu bewegen,
d. h. entlang der X-Achse. Der Linearmotor 708A, wie z.
B. eine Kugelgewindespindel mit Motor, ist mit der unteren Tischstufe 555 und
der Grundplatte 535 verbunden um die Position der Führungen 706A zu
steuern. Die untere Tischstufe 555 ist mit jeder der Schlittenführungen 706A verbunden,
so dass sich die untere Tischstufe 555 ansprechend auf
den Stellantrieb 708A bewegen kann. Zusätzlich zu linearen Stellantrieben
können andere
Typen von Bewegungseinrichtungen ebenfalls eingesetzt werden, wie
z. B. ein Pneumatikzylinder, ein Hydraulikzylinder, ein Magnetantrieb,
ein Schritt- oder Servomotor.
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Bezugnehmend
auf 6B ist die obere Tischstufe 560 über ein
zweites Antriebssystem 726 mit der unteren Tischstufe 555 gekoppelt.
Das zweite Antriebssystems 726 ist ähnlich wie das erste Antriebssystems 722 aufgebaut
mit der Ausnahme, dass das zweite Antriebssystem 726 im
rechten Winkel zum ersten Antriebssystem 722 ausgerichtet
ist. Ähnlich
wie die oben beschriebene untere Tischstufe 555 ist eine
Unterseite der oberen Tischstufe 560 mit jeder der Schlittenführungen 706B verbunden,
so dass sich die obere Tischstufe 560 ansprechend auf den
Linearmotor 708B bewegen kann. Im Allgemeinen haben die
Antriebssysteme 772 und 776 einen Bewegungsbereich,
der es ermöglicht
die gesamte Oberfläche
eines Substrates, das in der Testkammer 500 angeordnet
ist, während
des Testens unter den EBT-Säulen
zu bewegen.
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Bezugnehmend
auf 5 enthält
die Testkammer 500 des Weiteren einen Endeffektor 570,
um ein Substrat 585 in die Testkammer 500 hinein
und aus ihr heraus zu überführen. Im
Be trieb kann der Endeffektor 570 aus der Testkammer 500 in
die Ladeschleusenkammer 400 ausgefahrenen werden, um ein
Substrat zu laden. Gleichfalls kann der Endeffektor 570,
der ein Substrat aufgeladen hat, von der Testkammer 500 in
die Ladeschleusenkammer 400 ausgefahrenen werden, um das
Substrat zur Ladeschleusenkammer 400 zu übergeben.
Eine Bewegungseinheit wie z. B. ein linearer Stellantrieb, ein Pneumatikzylinder,
ein Hydraulikzylinder, ein Magnetantrieb, ein Schritt- oder Servomotor,
kann an den Endeffektor 570 gekoppelt werden, um diese
Umsetzung zu unterstützen.
Gemäß eines
Aspektes umfasst der Endeffektor ein Paar Lagerblöcke 572,
die es dem Endeffektor 570 ermöglichen, sich in die Testkammer 500 und
aus der Testkammer zu bewegen.
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Der
Endeffektor 570 hat eine ebene oder im wesentlichen ebene
Oberseite, auf der das Substrat 585 getragen werden kann.
In einer Ausführungsform
ist der Endeffektor 570 ein geschlitzter Monolith, der
auf der Oberseite der oberen Tischstufe 560 aufliegt. 5 zeigt
eine Ausführungsform
des Endeffektors 570 mit vier gleichmäßig verteilten Fingern, die
das Substrat 585 berühren
und tragen, wenn es darauf platziert ist. Die tatsächliche
Anzahl der Finger ist eine Frage der Konstruktion und es gehört zum Wissen
des Fachmanns, die geeignete Anzahl von Fingern, die nötig sind
für die
Größe des zu
bearbeitenden Substrats, zu bestimmen.
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Die
Z-Tischstufe 565 ist auf der Oberseite der oberen Tischstufe 560 angeordnet.
Die Z-Tischstufe 565 hat
eine ebene oder im wesentlichen ebene Oberseite um das Substrat 585 innerhalb
der Testkammer 500 zu berühren und zu tragen. Die Z-Tischstufe 565 ist
geschlitzt oder segmentiert, sodass jedes Segment der Z-Tischstufe 565 benachbart
zu den Fingern des Endeffektor 570 sitzt. Als solche können die
Z-Tischstufe 565 und der Endeffektor 570 auf der
gleichen horizontalen Ebene ineinander greifen. Diese Anordnung
erlaubt der Z-Tischstufe 565 sich über oder
unter den Endeffektor 570 zu bewegen. Dementsprechend stimmt
der Abstand zwischen den Segmenten der Z-Tischstufe 565 überein mit
der Breite der Finger des Endeffektor 570 plus etwas zusätzlichem
Abstand, um genügend
Spiel sicherzustellen. Obwohl im Querschnitt der 5 fünf Segmente
dargestellt sind, kann die Z-Tischstufe eine
beliebige Anzahl von Segmenten haben.
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Noch
bezugnehmend auf 5 ist einer oder sind mehrere
Z-Tischstufen-Heber 575 an die Rückseite eines jeden Segments
gekoppelt, um die Z-Tischstufe 565 zu bilden. Jeder Z-Tischstufen-Heber 575 ist
in einer Nut 576 angeordnet, die in der oberen Tischstufe 560 aus geformt
ist, und ein Balg 577 ist um jeden Z-Tischstufen-Heber 575 angeordnet,
um die Verunreinigung durch Partikel in der Testkammer 500 zu
verringern. Der Z-Tischstufen-Heber 575 bewegt sich senkrecht
auf und ab und kann pneumatisch oder elektrisch angetrieben sein.
Der Balg 577 drückt
sich je nach der Bewegung des Hebers 575 zusammen und dehnt
sich aus.
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7 zeigt
eine schematische Draufsicht des Endeffektors 570 dargestellt
in von dem Substrattisch 550 ausgefahrener Position. Der
Endeffektor 570 fährt
von der Testkammer 500 (nicht abgebildet) zur Ladeschleusenkammer 400 (nicht
abgebildet) aus, um die Substrate zwischen beiden zu überführen. Der
Ablauf hiervon ist ausführlicher
im Folgenden beschrieben. Wie in 7 dargestellt,
umfasst der Endeffektor vier Finger 571A-D, die
aus den fünf Segmenten 566A-E der
Z-Tischstufe 565 herausgefahren sind. Das Substrat 585 ist
auf den Fingern 571A-D angeordnet und wird von
ihnen getragen. Die Finger 571A-D bewegen sich
aus der Z-Tischstufe 565 heraus und hinein, sodass die
Finger 571A-D mit den Segmenten 566A-E ineinander
greifen, wenn der Endeffektor 570 in der im Wesentlichen
gleichen Ebene wie die Z-Tischstufe 565 angeordnet ist.
Dieser Aufbau ermöglicht
dem Endeffektor 570 frei aus- und einzufahren. Wie unten
beschrieben wird, kann sich die Z-Tischstufe 565 über den
Endeffektor 570 erheben, um das Substrat 585 zwischen
dem Endeffektor 570 und der Z-Tischstufe 565 zu laden und
zu entladen.
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8 zeigt
einen vergrößerten Teilquerschnitt
der Testkammer 500, die in 5 dargestellt ist.
Der Z-Tischstufen-Heber 575 wird angetrieben, um die Z-Tischstufe 565 senkrecht
auf und ab zu bewegen. Wie dargestellt, befindet sich die Stufe 565 in einer
unteren oder "Substratüberführungs-" Stellung. In dieser
Stellung liegt das Substrat 585 auf der Oberseite der Finger
des Endeffektor 570 und berührt die Unterseite der Probenaufnahme 205 nicht. Auch
der Heber 575 ist auf dem Boden der Nut 576 angeordnet
und die Bälge 577 sind
auseinander gezogen.
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Wie
weiter noch unter Bezugnahme auf 8 dargestellt
ist, liegt die Probenaufnahme 205 auf einem Bund 579 auf,
der auf der Oberseite der oberen Tischstufe 560 angeordnet
ist, und mit dem Bund 579 unter Verwendung einer Stiftanordnung 580 abgedichtet
ist. Die Stiftanordnung 580 kann einen gefederten Stift 581 umfassen,
der in einer im Bund 579 gebildeten Vertiefung 582 angeordnet
ist. Der Stift 581 erstreckt sich in eine passende Aufnah me 583,
die in den Umfang der Probenaufnahme 205 eingearbeitet
ist, und sichert die Probenaufnahme 205 an der oberen Tischstufe 560.
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9 zeigt
einen weiteren vergrößerten Querschnitt
der Testkammer 500. In dieser Ansicht ist die Z-Tischstufe 565 in
einer gehobenen oder "Substrattest" – Stellung dargestellt. In
der Teststellung ist der Z-Tischstufenheber 575 in Betrieb
gesetzt und bewegt die Z-Tischstufe 565 senkrecht nach
oben in die „Z-Richtung". Die Z-Tischstufe 565 fährt nach oben
an den Fingern des Endeffektors 570 vorüber und hebt das Substrat 585 über den
Endeffektor 570 hinaus. Die Z-Tischstufe 565 bewegt
sich weiter nach oben bis das Substrat 585 an der Rückseite
der Probenaufnahme 205 ansitzt und einen elektrischen Anschluss
zwischen der Probenaufnahme 205 und den Substrat 585 herstellt.
Dies ermöglicht,
dass die Probenaufnahme 205 direkt in Kontakt zu dem Substrat 585 tritt
und dass die Elektronenstrahl-Testmethoden wie unten beschrieben
durchgeführt
werden können. Wie
in 9 dargestellt haben sich die Z-Tischstufenheber 575 in einen
oberen Teil der Nut 576 bewegt und die Bälge 577 sind
zusammengepresst.
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Zum
weiteren Verständnis
stellt die 10 eine einfache Draufsicht
des Substratstisches 550 dar, wie er im Schnitt in 9 abgebildet
ist. Die Verkleidung 505 ist entfernt worden, um die Komponenten
des Substratstisches 550 in Verbindung mit den EBT-Testsäulen 525A-D einfacher
darstellen zu können.
Der Substratstisch 550 ist so dargestellt, dass der Rand 550A benachbart
zur Probenaufnahmeüberführungsanordnung 300 in
X-Richtung angeordnet sein würde
und der Rand 550B zur Ladeschleusenkammer 400 in
Y-Richtung angeordnet sein würde.
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Wie
in dieser Perspektive dargestellt, ist die untere Tischstufe 555 auf
der Grundplatte 535 angeordnet und bewegt sich entlang
der Schienen 702A. Die obere Tischstufe 560 ist
auf der unteren Tischstufe 555 angeordnet und bewegt sich
entlang der Schienen 702B. Die Z-Tischstufe 565 ist auf der
oberen Tischstufe 560 angeordnet und der Endeffektor 570 (nicht
abgebildet) ist dazwischen angeordnet. Das Substrat 585 liegt
auf der Oberseite der Z-Tischstufe 565 und
liegt an der Unterseite der Probenaufnahme 205 an.
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Im
Betrieb positioniert der Substratstisch 550 das Substrat 585 und
die Probenaufnahme 205 so, dass die Säulen 525A-D mit
einzelnen Teilen des Substrats 585 wechselwirken können.
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Jede
der Säulen 525A-D ist
ein Elektronenstrahlgenerator, der das Spannungsniveau der Einrichtungen,
die auf dem Substrat 585 ausgeformt sind, misst.
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Die
Probenaufnahme 205 hat im Allgemeinen eine Bilderrahmenstruktur
mit Rändern,
die mindestens teilweise mindestens ein Fenster oder ein Display 206 umgrenzen,
durch die die Säulen 525A-D mit
dem Substrat 585 wechselwirken. Jedes Fenster 206 ist
derart positioniert, dass ein vorbestimmtes Gebiet von Bildpunkten
(sog. „Pixel") (oder anderen Anordnungen),
das auf dem Substrat 585 gebildet ist, dem Elektronenstrahl,
der jeweils von den Säulen 525A-D generiert
wird, ausgesetzt ist. Demzufolge sind Anzahl, Größe und Positionen der Fenster 206 in
einer bestimmten Probenaufnahme 205 gewählt auf Basis des Layouts des
Substrates 585 und der zu testenden Einrichtungen auf dem Substrat 585.
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Eine
Seite der Probenaufnahme 205, die das Substrat 585 berührt, umfasst
im allgemeinen eine Vielzahl elektrischer Kontaktkissen (Engl.:
contact pads), die mit einem Controller (nicht abgebildet) verbunden
sind. Die elektrischen Kontaktkissen sind positioniert, um zwischen
einem vorgegebenen Bildpunkt (oder einer anderen auf dem Substrat 585 ausgeformten
Einrichtung) und dem Controller eine elektrische Verbindung herzustellen.
So wird, wenn das Substrat 585 gegen die Probenaufnahme 205 gedrückt wird,
ein elektrischer Kontakt zwischen dem Controller und den Einrichtungen
auf dem Substrat 585 durch die Kontaktkissen auf der Probenaufnahme 205 hergestellt.
Dies ermöglicht
dem Controller eine Spannung an einen ausgesuchten Bildpunkt zu legen
oder jeden Bildpunkt auf Veränderungen
seiner Eigenschaften, wie z. B. Spannung, während des Testens zu überwachen.
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In
einer Ausführungsform
wird das Substrat getestet, durch sequenzielles Auftreffen mindestens eines
von den Säulen 525A-D emittierten
Elektronenstrahls auf einzelne Teile oder Bildpunkte, die die dünne Filmtransistormatrix
bilden. Nachdem ein Bildpunkt getestet ist, bewegt der Substratstisch 550 das Substrat 585 zu
einer anderen einzelnen Position in der Testkammer 500,
so dass ein anderer Bildpunkt auf der Oberfläche des Substrats 585 getestet
werden kann.
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10A stellt ein exemplarisches Testmuster dar,
das 12 unterschiedliche Testorte zeigt. Die einzelnen Bereiche der
Substratsoberfläche
unter jeder Säule
525A-D repräsentieren
je einen Testort. Wie gezeigt, wird das Substrat 585 entlang
der X-Achse bewegt, wie durch den Pfeil 1001 dargestellt,
und an vier Orten unter den Säulen 525A, 525B, 525C und 525D getestet.
Das Substrat 585 wird dann entlang der Y-Achse bewegt,
wie durch den Pfeil 1002 dargestellt, und an vier unterschiedlichen
Orten getestet. Das Substrat 585 wird dann bewegt und getestet,
wie durch die Pfeile 1003 und 1004 dargestellt,
bis die gesamte Oberfläche
des Substrates 585 oder der gewünschte Teil der Substratsoberfläche unter
Verwendung der gewünschten Elektronenstrahl-Testmethode
getestet wurde.
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Das
Elektronenstrahltesten kann sich verschiedener Testmethoden bedienen.
Zum Beispiel kann der Elektronenstrahl benutzt werden, um Bildpunktspannungen
als Antwortverhalten auf die Spannung, die über die Bildpunkte angelegt
ist, abzutasten oder die Bildpunkte durch die elektrischen Verbindungen
in der Probenaufnahme 205. Alternativ kann ein Bildpunkt
oder eine Vielzahl von Bildpunkten durch den Elektronenstrahl angesteuert
werden, was einen Strom zur Aufladung der (des) Bildpunkte (s) zur
Verfügung
stellt. Das Antwortverhalten der Bildpunkte auf den Strom kann durch
den Controller (nicht abgebildet), der mit dem Bildpunkt über die Probenaufnahme 205 verbunden
ist, überwacht
werden, um Defektinformation zur Verfügung zu stellen. Beispiele
zum Elektronenstrahltesten sind beschrieben im US Patent Nr. 5,369,359,
erteilt am 29. November 1994 an Schmitt; US Patent Nr. 5,414,374, erteilt
am 9. Mai 1995 an Brunner et al.; US Patent Nr. 5,258,706, erteilt
am 2. November 1993 an Brunner et al.; US Patent Nr. 4,985,681,
erteilt am 15. Januar 1991 an Brunner et al.; und US Patent Nr.
5,371,459, erteilt am 6. Dezember 1994 an Brenner et al. Der Elektronenstrahl
kann auch elektromagnetisch abgelenkt werden, um den Test einer
größeren Anzahl
von Bildpunkten bei einer gegebenen Position des Substratstisches 550 zu
ermöglichen.
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Die 11-20 zeigen
Teilquerschnittdarstellungen der Ladeschleusenkammer 400 und der
Testkammer 500, um den Ablauf der Bearbeitung des Substratstisches 550 zu
erläutern. 11 zeigt die
Z-Tischstufe 565 in der "Testposition". Wie dargestellt, ist das Spaltventil 1101 zwischen
der Ladeschleusenkammer 400 und der Testkammer 500 geschlossen.
Das Substrat 585A ist auf der Oberseite der Z-Tischstufe 565 angeordnet.
Die Z-Tischstufe 565 ist über die Finger des Endeffektors 570 gehoben
und hält
das Substrat 585A gegen die Probenaufnahme 205.
Wie oben beschrieben, aber in diesen Querschnitten nicht dargestellt,
bewegen sich die untere Tischstufe 565 und die obere Tischstufe 560 geradlinig
in ihren jeweiligen Richtungen, um getrennte Teile des Substrates 585A unter
mindestens eine der Testsäulen 525A-D zu
platzieren. Wenn der Test beendet ist, wird das Substrat 585A aus
der Testkam mer 500 entfernt und ein ungetestetes Substrat 585B aus
der Ladeschleusenkammer 400 wird in die Testkammer 500 eingeführt.
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Die 12-16 erläutern das Überführen des
getesteten Substrats 585A aus der Testkammer 500 in
die Ladeschleusenkammer 400. Um dieses Überführen zu ermöglichen, wird das Spaltsventil 1101 wie
in 12 dargestellt geöffnet. Die Z-Tischstufe 565 wird
nach unten bewegt, wodurch das Substrat 585A auf den Endeffektor 570 übergeben
wird, wie in 13 dargestellt. Der Endeffektor 570,
auf dem das Substrat 585A angeordnet ist, wird durch das
Spaltventil 1101 ausgefahren über die untere Lage 424 des
Doppelsubstratträgers 422,
wie in 14 dargestellt. Der Substratträger 422 wird
dann angehoben, um das Substrat 585A vom Endeffektor 570 zu
entladen. Das Substrat 585A wird auf den Stiften 429 angeordnet
und von diesen gehalten, wie in 15 dargestellt.
Der Endeffektor 570 fährt
dann in die Testkammer 500 zurück, wodurch der Wechsel des
getesteten Substrates 585A in die Ladeschleusenkammer 400 beendet
wird, wie in 16 dargestellt.
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Die 17-20 erläutern den Übergabevorgang
eines ungetesteten Substrates 585B an die Testkammer 500.
Um diese Übergabe
zu beginnen wird der Doppelsubstratträger 422 gesenkt, um
ihn an dem Spaltventil 1101 auszurichten, wie in 17 dargestellt.
Der Endeffektor 570 wird in den Ladeschleusenkammer 400 ausgefahren,
wie in 18 dargestellt, und der Doppelsubstratträger 422 fährt weiter
nach unten, um das Substrat 585B auf den Endeffektor 570 zu
laden, wie in 19 dargestellt. Der Endeffektor 577 mit
dem darauf angeordneten Substrat 585B fährt in die Testkammer 500 zurück und das
Spaltventil 1101 wird geschlossen, womit das Überführen des
ungetesteten Substrats 585B von der Ladeschleusenkammer 400 in
die Testkammer 500 beendet wird, wie in 20 dargestellt.
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Während sich
die vorherigen Darlegungen auf Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung richten, sind andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung
denkbar ohne dabei von dem Schutzbereich abzuweichen, welcher durch
die nun folgenden Ansprüche
bestimmt wird. Des weiteren ist die Offenbarung aller Patente, Veröffentlichungen
und andere Dokumente, die in dieser Anmeldung zitiert wurden, durch
die Zitation vollständig
eingeschlossen, sofern die jeweilige Offenbarung nicht im Widerspruch
zur vorliegenden Anmeldung steht und gültig für alle Jurisdiktionen, bei
denen ein solcher Einschluss zulässig
ist.