DE102021127226B3

DE102021127226B3 - Device with a movable table system and method for its calibration and operation

Info

Publication number: DE102021127226B3
Application number: DE102021127226.2A
Authority: DE
Inventors: Carl Christian Götze; Christian König
Original assignee: JENAER ANTRIEBSTECHNIK GmbH
Current assignee: JENAER ANTRIEBSTECHNIK GmbH
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2041-10-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines beweglichen Tischsystems einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes. Das Tischsystem umfasst einen Tisch (01) sowie drei individuell steuerbare Höhenverstellungsantriebe (02) zum Heben und Senken des Tisches (01). Die Vorrichtung umfasst ein Messsystem zum Messen einer Höhe und einer Ausrichtung des auf dem Tisch (01) befindlichen plattenförmigen Werkstückes. Es erfolgt ein mehrfaches Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe (02), um drei verschiedene Kalibrierungspositionen des Tisches (01) zu erzielen, wobei Verfahrwege der einzelnen drei Höhenverstellungsantriebe (02) als Kalibrierungsverfahrwege aufgezeichnet werden. In den einzelnen drei Kalibrierungspositionen werden eine Höhe und eine Ausrichtung einer Oberfläche des Tisches (01) mit dem Messsystem bestimmt, sodass drei Kalibrierungsmesswertsätze erhalten werden. Auf dieser Grundlage wird eine Abhängigkeit einer Lage einer den Tisch (01) beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe (02) bestimmt. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Tischsystems und eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes.The present invention relates to a method for calibrating a movable table system of a device for processing a panel-shaped workpiece. The table system includes a table (01) and three individually controllable height adjustment drives (02) for raising and lowering the table (01). The device comprises a measuring system for measuring a height and an orientation of the panel-shaped workpiece located on the table (01). The three height adjustment drives (02) are operated multiple times in order to achieve three different calibration positions of the table (01), with travel paths of the three individual height adjustment drives (02) being recorded as calibration travel paths. In each of the three calibration positions, a height and an orientation of a surface of the table (01) are determined with the measuring system, so that three sets of calibration measurement values are obtained. On this basis, a dependency of a position of a plane describing the table (01) on the travel paths of the three height adjustment drives (02) is determined. Furthermore, the invention relates to a method for operating the table system and a device for processing a panel-shaped workpiece.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Kalibrieren eines beweglichen Tischsystems einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes. Bei dem Werkstück handelt es sich insbesondere um ein Halbleitersubstrat, welches mit der Vorrichtung zu belichten ist. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des beweglichen Tischsystems. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes.The present invention relates firstly to a method for calibrating a movable table system of a device for processing a panel-shaped workpiece. The workpiece is in particular a semiconductor substrate which is to be exposed with the device. Furthermore, the invention relates to a method for operating the movable table system. A further object of the invention is a device for processing a plate-shaped workpiece.

Die DE 10 2018 132 001 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken mit hohem Werkstückdurchsatz. Die Vorrichtung umfasst ein bewegliches Tischsystem mit zwei gleichartigen Tischen auf einer gemeinsamen Schienenanordnung mit einem linearen Schienenbereich unterhalb von einer Registriereinheit und einer Bearbeitungseinheit.the DE 10 2018 132 001 A1 shows a device for processing plate-shaped workpieces with a high workpiece throughput. The device comprises a movable table system with two tables of the same type on a common rail arrangement with a linear rail area below a registration unit and a processing unit.

Aus der DE 10 2006 057 536 A1 ist ein Hochleistungs-Strahlverschluss- und Spaltsystem für Synchrotronstrahlung bekannt, bei welchem Synchrotronstrahlungsabsorber symmetrisch gegenüberliegend zu einer Längsachse angeordnet sind. Die Synchrotronstrahlungsabsorber werden von zwei Präzisionshubtischen getragen, die jeweils einen darin horizontal verschiebbaren Antriebskeil und einen komplementären, vertikal verschiebbaren Hubkeil aufweisen.From the DE 10 2006 057 536 A1 a high-power beam shutter and slit system for synchrotron radiation is known, in which synchrotron radiation absorbers are arranged symmetrically opposite to a longitudinal axis. The synchrotron radiation absorbers are supported by two precision lifting tables, each of which has a horizontally displaceable driving wedge and a complementary vertically displaceable lifting wedge.

Die DE 693 29 611 T2 betrifft eine Beschichtungs- und Entwicklungsbehandlungsvorrichtung zum Beschichten eines Halbleiter-Wafers. Eine Tischsteuereinrichtung dient dazu, einen Wafertisch als Reaktion auf ein Signal von einer Schärfesteuereinrichtung anzusteuern.the DE 693 29 611 T2 relates to a coating and development processing apparatus for coating a semiconductor wafer. A stage controller serves to drive a wafer stage in response to a signal from a focus controller.

Die US 2020/0272062 A1 zeigt ein Verfahren zur vertikalen Steuerung einer Lithografiemaschine. Bei diesem Verfahren werden vertikale Messsensoren angesteuert, um Gesamtoberflächenprofildaten eines Werkstückes zu erhalten. Basierend darauf erfolgt eine globale Nivellierung. Anschließend wird durch eine Abtastbelichtung ein lokales Oberflächenprofil des Werkstückes mit den vertikalen Messsensoren vermessen. Ein Maskentisch, ein Werkstücktisch und ein Projektionsobjektiv werden angesteuert, um die Höhe sowie die Neigungen um die x-Achse und die y-Achse entsprechend dem lokalen Oberflächenprofil des Werkstückes in Realzeit zu kompensieren. Das Verfahren kann für die Herstellung von Halbleitern angewendet werden.the U.S. 2020/0272062 A1 shows a method for vertical control of a lithography machine. With this method, vertical measuring sensors are controlled in order to obtain overall surface profile data of a workpiece. Based on this, a global leveling takes place. A local surface profile of the workpiece is then measured with the vertical measuring sensors by means of a scanning exposure. A mask table, a workpiece table and a projection lens are controlled to compensate in real time the height and the inclinations around the x-axis and the y-axis according to the local surface profile of the workpiece. The method can be used for the production of semiconductors.

Die DE 10 2014 209 040 A1 zeigt ein Verfahren zum Kalibrieren eines Interferometers. Bei diesem Verfahren erfolgt ein Anfahren von verschiedenen, in einem Prüfvolumen des Messgerätes liegenden und durch Orts- und/oder Winkelkoordinaten auszeichnungsbaren Punkten. In den jeweiligen Punkten werden Messsignale erzeugt. Aus den Messsignalen und den Orts- und/oder Winkelkoordinaten werden Parameter eines Rechenmodells des Messgerätes bestimmt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Koordinatensystem, auf welches sich die Koordinaten der Punkte des Prüfvolumens beziehen, aus fehlerbehaftet angefahrenen Punkten definiert wird, indem exakt sechs Koordinaten von drei Punkten vorbestimmte Koordinatenwerte zugewiesen werden.the DE 10 2014 209 040 A1 shows a method for calibrating an interferometer. In this method, various points located in a test volume of the measuring device and which can be distinguished by spatial and/or angular coordinates are approached. Measurement signals are generated at the respective points. Parameters of a computational model of the measuring device are determined from the measurement signals and the spatial and/or angular coordinates. The method is characterized in that a coordinate system, to which the coordinates of the points of the test volume refer, is defined from erroneously approached points by assigning predetermined coordinate values to precisely six coordinates of three points.

Die DE 10 2010 007 970 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erweitern des beim Prägehub zur Verfügung stehenden Stellweges von linearen Stellgliedern. Ein Keilfehlerausgleichskopf weist einen beweglichen Teil, einen stationären Teil und drei lineare Stellglieder auf. Die linearen Stellglieder sind jeweils an einem Ende mit einem der beiden Teile und am anderen Ende über Keile mit dem anderen der beiden Teile verbunden.the DE 10 2010 007 970 A1 shows a method and a device for expanding the travel distance of linear actuators that is available during the embossing stroke. A wedge error compensation head has a moving part, a stationary part and three linear actuators. The linear actuators are each splined at one end to one of the two parts and at the other end to the other of the two parts.

Die DE 11 2013 003 869 B4 beschreibt einen Chuck zum Ausrichten eines ersten ebenen Substrats parallel zu einem zweiten ebenen Substrat. Der Chuck weist eine obere Platte, eine untere Platte und mindestens einen Abstandsmesssensor zur Messung eines Abstandes zwischen einer Oberseite der oberen Platte und einer Oberfläche des zweiten ebenen Substrates auf. Drei lineare Stellglieder stehen in Kontakt mit der oberen Platte und der unteren Platte.the DE 11 2013 003 869 B4 describes a chuck for aligning a first planar substrate parallel to a second planar substrate. The chuck has a top plate, a bottom plate, and at least one distance measurement sensor for measuring a distance between a top surface of the top plate and a surface of the second planar substrate. Three linear actuators are in contact with the top plate and the bottom plate.

Die DD 298 327 A5 zeigt eine Einrichtung zum Positionieren eines langen schlanken Teilungsträgers relativ zur optischen Achse und zur Bildebene eines optisch abbildenden Systems. Durch die Anordnung von drei Höhenverstellungsgetrieben und zwei Gelenkvierecken zwischen einem Grobtisch und einem Feintisch wird eine hochgenaue Positionierung eines Teilungsträgers in Richtung der optischen Achse und quer dazu ermöglicht.the DD 298 327 A5 shows a device for positioning a long slender graduation carrier relative to the optical axis and to the image plane of an optical imaging system. The arrangement of three height adjustment gears and two four-bar linkages between a rough table and a fine table enables highly precise positioning of a graduation carrier in the direction of the optical axis and transversely thereto.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, ein bewegliches Tischsystem einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes sehr genau verfahren zu können, um insbesondere plattenförmige Werkstücke in Form von großflächigen Halbleitersubstraten bearbeiten zu können.Based on the prior art, the object of the present invention is to be able to move a movable table system of a device for processing a plate-shaped workpiece very precisely, in particular in order to be able to process plate-shaped workpieces in the form of large-area semiconductor substrates.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch Verfahren gemäß den beigefügten Ansprüchen 1 und 7 sowie durch eine Vorrichtung gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 10.Said object is achieved by methods according to appended claims 1 and 7 and by an apparatus according to appended independent claim 10.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Kalibrieren eines beweglichen Tischsystems einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes. Das Tischsystem ist zur Aufnahme des plattenförmigen Werkstückes ausgebildet, um es in der Vorrichtung bearbeiten zu können. Das plattenförmige Werkstück ist bevorzugt durch ein Halbleitersubstrat gebildet, welches eine Länge und eine Breite aufweist, welche bevorzugt mindestens 400 mm und weiter bevorzugt mindestens 600 mm betragen. Derartig große Halbleitersubstrate führen zu sehr hohen Genauigkeitsanforderungen, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren erfüllbar sind. Die Vorrichtung ist bevorzugt zum Belichten des Halbleitersubstrates ausgebildet, um Strukturen auf dem Halbleitersubstrat ausbilden zu können. Hierfür umfasst die Vorrichtung bevorzugt einen Laser zum Belichten des Halbleitersubstrates, welcher bevorzugt kurzwellige Strahlung im UV-Bereich oder blaues Licht emittiert. Die Vorrichtung kann aber auch für andere Bearbeitungsvorgänge ausgebildet sein.The inventive method is used to calibrate a movable table system Device for processing a plate-shaped workpiece. The table system is designed to hold the plate-shaped workpiece in order to be able to process it in the device. The plate-shaped workpiece is preferably formed by a semiconductor substrate which has a length and a width which are preferably at least 400 mm and more preferably at least 600 mm. Such large semiconductor substrates lead to very high accuracy requirements, which can be met by the method according to the invention. The device is preferably designed for exposing the semiconductor substrate in order to be able to form structures on the semiconductor substrate. For this purpose, the device preferably includes a laser for exposing the semiconductor substrate, which preferably emits short-wave radiation in the UV range or blue light. However, the device can also be designed for other machining operations.

Das Tischsystem umfasst drei individuell steuerbare Höhenverstellungsantriebe zum Heben und Senken des Tisches, sodass durch die drei Höhenverstellungsantriebe eine Höhe und eine Ausrichtung des Tisches veränderbar sind. Die drei Höhenverstellungsantriebe sind nicht gemeinsam auf einer Geraden angeordnet, sondern sie bilden ein Dreieck, welches sich über die flächige Ausdehnung des Tisches erstreckt. Die drei Höhenverstellungsantriebe sind bevorzugt unter dem Tisch angeordnet, sodass jeder der drei Höhenverstellungsantriebe an seiner jeweiligen Position den Tisch heben und senken kann. Die Höhenverstellungsantriebe sind bevorzugt jeweils durch einen Keilantrieb gebildet. Die Keilantriebe umfassen jeweils einen Keil, welcher relativ um einen Verfahrweg verschiebbar ist, um einen Hub zu bewirken. Der Tisch ist bevorzugt über Luftlager auf den drei Höhenverstellungsantrieben gelagert. Da die drei Höhenverstellungsantriebe individuell ansteuerbar sind, können sie den Tisch unterschiedlich heben und senken, was zur Ausrichtung des Tisches führt. Das Ausrichten umfasst bevorzugt ein Kippen und Neigen des Tisches bzw. ein Kippen und Rollen des Tisches. Somit ist ein auf dem Tisch angeordneter Normalenvektor um eine beliebige Achse schwenkbar.The table system includes three individually controllable height adjustment drives for raising and lowering the table, so that the height and orientation of the table can be changed by the three height adjustment drives. The three height adjustment drives are not arranged together on a straight line, but rather they form a triangle that extends over the surface area of the table. The three height adjustment drives are preferably arranged under the table, so that each of the three height adjustment drives can raise and lower the table at its respective position. The height adjustment drives are preferably each formed by a wedge drive. The wedge drives each include a wedge which is relatively displaceable by a travel distance to effect a stroke. The table is preferably mounted on the three height adjustment drives via air bearings. Since the three height adjustment drives can be controlled individually, they can raise and lower the table differently, which leads to the alignment of the table. The alignment preferably includes tilting and tilting the table or tilting and rolling the table. Thus, a normal vector arranged on the table can be pivoted about any axis.

Das Tischsystem ist dazu ausgebildet, das Werkstück mit einer Genauigkeit zu positionieren, welche bevorzugt 10 um oder weiter bevorzugt 2 um beträgt. Das Tischsystem ist zudem dazu ausgebildet, das Werkstück mit einer Kipp-Neige-Genauigkeit auszurichten, welche bevorzugt 10 µm auf 1 m beträgt.The table system is designed to position the workpiece with an accuracy which is preferably 10 μm or more preferably 2 μm. The table system is also designed to align the workpiece with a tilt/tilt accuracy that is preferably 10 μm over 1 m.

Die Vorrichtung umfasst ein Messsystem zum Messen zumindest einer Höhe und einer Ausrichtung des auf dem Tisch befindlichen plattenförmigen Werkstückes. Dieses Messsystem wird benötigt, um das plattenförmige Werkstück in der Vorrichtung bearbeiten zu können. Dieses Messsystem ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Oberfläche des plattenförmigen Werkstückes zu vermessen. Dieses Messsystem ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Oberfläche des durch ein Halbleitersubstrat gebildeten plattenförmigen Werkstückes zu vermessen, um dieses genau belichten zu können. Bei dem Messsystem handelt es sich bevorzugt um ein optisches Messsystem. Das Messsystem umfasst bevorzugt mindestens eine Kamera.The device includes a measuring system for measuring at least one height and one orientation of the panel-shaped workpiece located on the table. This measuring system is required in order to be able to process the plate-shaped workpiece in the device. This measuring system is preferably designed to measure the surface of the panel-shaped workpiece. This measuring system is preferably designed to measure the surface of the plate-shaped workpiece formed by a semiconductor substrate in order to be able to expose it precisely. The measuring system is preferably an optical measuring system. The measurement system preferably includes at least one camera.

In einem Schritt des Verfahrens erfolgt ein mehrfaches Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe, um drei verschiedene Kalibrierungspositionen des Tisches zu erzielen. Die drei Kalibrierungspositionen unterscheiden sich dadurch, dass der Tisch unterschiedliche Höhen und/oder Ausrichtungen aufweist. Die drei Höhenverstellungsantriebe werden betrieben, um jeweils eine der drei Kalibrierungspositionen anzufahren. Die drei Kalibrierungspositionen werden nacheinander angefahren. Beim Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe werden jeweilige Verfahrwege der einzelnen drei Höhenverstellungsantriebe als Kalibrierungsverfahrwege aufgezeichnet. Somit ist bekannt, welche Verfahrwege die einzelnen Höhenverstellungsantriebe absolviert haben, um die jeweilige Kalibrierungsposition des Tisches zu bewirken. Somit sind jeder der drei Kalibrierungspositionen jeweils drei Kalibrierungsverfahrwege zugeordnet. Wenn eine der drei Kalibrierungspositionen erreicht wurde, wird das Messsystem der Vorrichtung dazu benutzt, eine Höhe und eine Ausrichtung einer Oberfläche des Tisches zu bestimmen. Somit wird die Lage der Oberfläche des Tisches im Raum mithilfe des Messsystems bestimmt. Insoweit wird das Messsystem für eine Messung genutzt, für die es nicht originär vorgesehen ist. Das Messsystem ist originär zum Vermessen des Werkstückes zur Bearbeitung des Werkstückes vorgesehen. Die Erfindung sieht jedoch zudem eine Nutzung des Messsystems zum Vermessen der Lage des Tisches in den Kalibrierungspositionen vor, um das Tischsystem zu kalibrieren. Durch das Bestimmen jeweils der Höhe und der Ausrichtung der Oberfläche des Tisches in den einzelnen drei Kalibrierungspositionen mithilfe des Messsystems werden drei Kalibrierungsmesswertsätze erhalten. Jeder der drei Kalibrierungsmesswertsätze umfasst die Messwerte für die Höhe und Ausrichtung der Oberfläche des Tisches in der jeweiligen der drei Kalibrierungspositionen. Die Oberfläche des Tisches ist bevorzugt eben. Durch die Bestimmung der Höhe und der Ausrichtung der Oberfläche des Tisches werden implizit auch die Höhe und die Ausrichtung des Tisches bestimmt.In one step of the method, the three height adjustment drives are operated multiple times in order to achieve three different calibration positions of the table. The three calibration positions differ in that the table has different heights and/or orientations. The three height adjustment drives are operated to move to one of the three calibration positions. The three calibration positions are approached one after the other. When the three height adjustment drives are operated, respective traverse paths of the individual three height adjustment drives are recorded as calibration traverse paths. It is thus known which travel paths the individual height adjustment drives have completed in order to bring about the respective calibration position of the table. Thus, each of the three calibration positions is assigned three calibration travels. When one of the three calibration positions has been reached, the device's measurement system is used to determine a height and an orientation of a surface of the table. The position of the surface of the table in space is thus determined using the measuring system. In this respect, the measuring system is used for a measurement for which it was not originally intended. The measuring system is originally intended for measuring the workpiece for processing the workpiece. However, the invention also provides for using the measuring system to measure the position of the table in the calibration positions in order to calibrate the table system. By using the measurement system to determine the height and the orientation of the surface of the table in each of the three calibration positions, three sets of calibration measurements are obtained. Each of the three sets of calibration readings includes the readings for the height and orientation of the table's surface at each of the three calibration positions. The surface of the table is preferably flat. Determining the height and orientation of the table's surface implicitly determines the height and orientation of the table.

In einem weiteren Schritt des Verfahrens erfolgt das Ermitteln einer mathematischen Abhängigkeit einer Lage einer den Tisch beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe. Diese Abhängigkeit wird auf der Grundlage der vorliegenden drei Kalibrierungsmesswertsätze und der aufgezeichneten Kalibrierungsverfahrwege ermittelt. Die aufgezeichneten Kalibrierungsverfahrwege beschreiben, welche Verfahrwege von den drei Höhenverstellungsantrieben so absolvieren sind, um die drei Kalibrierungspositionen des Tisches zu erzielen. Aus diesen drei exemplarischen Abhängigkeiten wird eine allgemeine Abhängigkeit der Lage der den Tisch beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe bestimmt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass für jede der drei exemplarischen Abhängigkeiten eine Gleichung aufgestellt wird, in welcher die jeweils aufgezeichneten Kalibrierungsverfahrwege und die jeweilige Kalibrierungsposition die bekannten Variablen bilden und in welcher die die Kalibrierungsverfahrwege und die Kalibrierungsposition verknüpfenden Koeffizienten die unbekannten Variablen bilden. Somit wird ein Gleichungssystem erhalten, bei welchem die Anzahl der Gleichungen der Anzahl der unbekannten Variablen gleicht. Das Gleichungssystem ist mathematisch zu lösen, wodurch die genannten Koeffizienten bestimmt werden. Bei der den Tisch beschreibenden Ebene kann es sich beispielsweise um eine ebene Oberfläche des Tisches oder um eine mittlere Ebene des Tisches handeln. Die Lage dieser Ebene wird bevorzugt durch einen Ortsvektor und einen Normalenvektor beschrieben. Durch die ermittelte mathematische Abhängigkeit ist bekannt, welche Verfahrwege die Höhenverstellungsantriebe zurücklegen müssen, um den Tisch an eine gewünschte Position und Lage zu bewegen. Da diese ermittelte mathematische Abhängigkeit durch das Messsystem verifiziert ist, stellt sie eine Kalibrierung des Tischsystems dar.In a further step of the method, a mathematical dependency is determined of a position of a plane describing the table from the traverse paths of the three height adjustment drives. This dependency is determined on the basis of the existing three sets of calibration measurement values and the recorded calibration travel paths. The recorded calibration travels describe which travels are to be completed by the three height adjustment drives in order to achieve the three calibration positions of the table. From these three exemplary dependencies, a general dependency of the position of the plane describing the table on the travel paths of the three height adjustment drives is determined. This can be done, for example, by setting up an equation for each of the three exemplary dependencies in which the respectively recorded calibration travel paths and the respective calibration position form the known variables and in which the coefficients linking the calibration travel paths and the calibration position form the unknown variables. Thus, a system of equations is obtained in which the number of equations equals the number of unknown variables. The system of equations is to be solved mathematically, whereby the mentioned coefficients are determined. The plane describing the table can be, for example, a flat surface of the table or a middle plane of the table. The position of this plane is preferably described by a position vector and a normal vector. The determined mathematical dependency means that it is known which travel paths the height adjustment drives have to cover in order to move the table to a desired position and position. Since this determined mathematical dependency is verified by the measuring system, it represents a calibration of the table system.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein ohnehin vorhandenes Messmittel, nämlich das Messsystem zum Messen zumindest einer Höhe und einer Ausrichtung des auf dem Tisch befindlichen plattenförmigen Werkstückes, zum Kalibrieren des beweglichen Tischsystems genutzt wird, woraufhin das Tischsystem durch eine offene Steuerung zum Erzielen einer gewünschten Position und Ausrichtung des Tisches betreibbar ist und dennoch eine äußerst genaue Positionierung und Ausrichtung des Tisches erlaubt, wodurch der Einsatz der Vorrichtung beispielsweise zum Belichten von großen Halbleitersubstraten ermöglicht ist. Durch die erfindungsgemäß erhöhte Genauigkeit der Positionierung und Ausrichtung des durch den Tisch getragenen Halbleitersubstrates kann eine Belichtungseinrichtung der Vorrichtung zum Belichten des Halbleitersubstrates weit weniger aufwändig ausgeführt werden. So kann insbesondere eine Fokussierungseinrichtung der Belichtungseinrichtung weit weniger aufwändig ausgeführt werden, da eine Fokussierung nur noch in einem kleinen Bereich erforderlich ist.A particular advantage of the method according to the invention is that a measuring device that is already present, namely the measuring system for measuring at least one height and one orientation of the panel-shaped workpiece on the table, is used to calibrate the movable table system, whereupon the table system is Achieving a desired position and alignment of the table is operable and still allows an extremely accurate positioning and alignment of the table, making it possible to use the device for exposing large semiconductor substrates, for example. Due to the increased accuracy according to the invention of the positioning and alignment of the semiconductor substrate carried by the table, an exposure device of the device for exposing the semiconductor substrate can be designed to be far less complex. In particular, a focusing device of the exposure device can be made much less complex, since focusing is only required in a small area.

Gemäß dem Verfahren werden drei verschiedene Kalibrierungspositionen angefahren und vermessen. Da nur diese drei Kalibrierungspositionen notwendig sind, werden bevorzugt nur diese genau drei Kalibrierungspositionen angefahren und vermessen. Grundsätzlich können aber auch mehr als drei Kalibrierungspositionen angefahren und vermessen werden.According to the method, three different calibration positions are approached and measured. Since only these three calibration positions are necessary, preferably only these exactly three calibration positions are approached and measured. In principle, however, more than three calibration positions can also be approached and measured.

Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Lage der den Tisch beschreibenden Ebene durch eine Höhe und eine Ausrichtung der Ebene beschrieben. Die Höhe und die Ausrichtung sind von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe abhängig. Diese Abhängigkeit wird im Ergebnis des Verfahrens ermittelt. Die Höhe der Ebene im Raum wird bevorzugt durch einen Ortsvektor beschrieben, der von einem Nullpunkt eines gewählten Koordinatensystems zu einem Punkt der Ebene zeigt. Die Ausrichtung der Ebene wird bevorzugt durch einen Normalenvektor beschrieben, welcher in dem genannten Punkt auf der Ebene steht.In preferred embodiments, the position of the plane describing the table is described by a height and an orientation of the plane. The height and alignment depend on the travel distances of the three height adjustment drives. This dependency is determined in the result of the method. The height of the plane in space is preferably described by a position vector pointing from a zero point of a selected coordinate system to a point on the plane. The alignment of the plane is preferably described by a normal vector, which is at the point mentioned on the plane.

Bei bevorzugten Ausführungsformen sind die Höhenverstellungsantriebe jeweils durch einen Keilantrieb gebildet. Die drei Keilantriebe umfassen jeweils einen elektrischen rotativen Motor, eine durch den Motor antreibbare Spindel und einen auf der Spindel angeordneten Keil. Der Keil sitzt als Spindelmutter auf der Spindel. Wenn sich der jeweilige Motor dreht, dreht dieser die jeweilige Spindel, sodass der jeweilige Keil um den Verfahrweg verschoben wird. Die Keilantriebe umfassen jeweils einen Gegenkeil, auf welchen der jeweilige Keil wirkt bzw. aufliegt. Bei einer ersten Ausführungsform wird durch Verschieben des Keiles der Gegenkeil gehoben bzw. gesenkt. Die Richtung der Verschiebung des jeweiligen Keiles und die Richtung des Anhebens des jeweiligen Gegenkeiles bzw. des Anhebens des Tisches sind bevorzugt senkrecht zueinander. Die Richtung der Verschiebung des jeweiligen Keiles liegt bevorzugt in einer horizontalen Ebene. Bei einer zweiten Ausführungsform wird der Keil auf dem Gegenkeil verschoben, sodass dadurch der Keil gehoben bzw. gesenkt wird. Bei beiden Ausführungsformen weisen die Keile und die Gegenkeile jeweils einen Keilwinkel auf, welcher bevorzugt zwischen 10° und 80° beträgt. Die drei Keilantriebe umfassen bevorzugt jeweils weiterhin einen Drehwinkelsensor zur Messung eines Drehwinkels des Motors bzw. der Spindel. Dieser Drehwinkel bewirkt den jeweiligen Verfahrweg. Daher werden die Verfahrwege der Keilantriebe bevorzugt jeweils über den mit dem Drehwinkelsensor messbaren Drehwinkel bestimmt.In preferred embodiments, the height adjustment drives are each formed by a wedge drive. The three wedge drives each comprise an electric rotary motor, a spindle which can be driven by the motor and a wedge arranged on the spindle. The wedge sits on the spindle as a spindle nut. As the respective motor rotates, it rotates the respective spindle so that the respective wedge is displaced by the travel distance. The wedge drives each include a counter-wedge on which the respective wedge acts or rests. In a first embodiment, the counter-wedge is raised or lowered by moving the wedge. The direction of displacement of the respective wedge and the direction of raising the respective counter-wedge or raising the table are preferably perpendicular to one another. The direction of displacement of the respective wedge is preferably in a horizontal plane. In a second embodiment, the wedge is slid on the counter-wedge, thereby raising or lowering the wedge. In both embodiments, the wedges and the counter-wedges each have a wedge angle which is preferably between 10° and 80°. The three wedge drives preferably also each include a rotation angle sensor for measuring a rotation angle of the motor or the spindle. This angle of rotation causes the respective traverse path. The travel paths of the wedge drives are therefore preferably determined in each case via the angle of rotation that can be measured with the angle of rotation sensor.

Bei alternativ bevorzugten Ausführungsformen sind die Höhenverstellungsantriebe jeweils durch einen Spindelantrieb, durch eine Schwingspule, durch einen Piezoaktor oder durch einen Linearmotor gebildet. Grundsätzlich können auch andere Antriebsformen genutzt werden.In alternatively preferred embodiments, the height adjustment drives are each formed by a spindle drive, by a voice coil, by a piezoelectric actuator or by a linear motor. In principle, other forms of drive can also be used.

Bevorzugt werden die Drehwinkel mit den jeweiligen Drehwinkelsensoren inkrementell gemessen, sodass die Verfahrwege der Höhenverstellungsantriebe in Form von Inkrementen bestimmt werden. Die Drehwinkelsensoren sind bevorzugt jeweils für eine inkrementelle Messung mit mindestens 20.000 Inkrementen je Umdrehung ausgebildet.The angles of rotation are preferably measured incrementally with the respective angle of rotation sensors, so that the travel paths of the height adjustment drives are determined in the form of increments. The angle of rotation sensors are preferably each designed for an incremental measurement with at least 20,000 increments per revolution.

Die einzelnen Höhenverstellungsantriebe werden bevorzugt jeweils geregelt betrieben, um einen vorgegebenen Verfahrweg zu erzielen. In diesen einzelnen Regelungen bildet der zu erzielende Verfahrweg eine Führungsgröße. Der tatsächlich erzielte Fahrweg bildet die Regelgröße. Dabei wird der Verfahrweg bevorzugt durch den Drehwinkel beschrieben. Insofern der jeweilige Drehwinkel inkrementell gemessen wird, wird bevorzugt für jeden der Höhenverstellungsantriebe zunächst eine Initialisierung vorgenommen. Bei dieser Initialisierung wird der jeweilige Motor an eine Referenzposition gedreht, deren absoluter Drehwinkel bekannt ist, sodass danach lediglich die Inkremente zu messen sind. Alternativ bevorzugt wird der jeweilige Drehwinkel absolut gemessen, insbesondere mit einem absoluten Encoder oder einem externen Messsystem. Bei der absoluten Messung ist eine Initialisierung nicht erforderlich.The individual height adjustment drives are preferably each operated in a controlled manner in order to achieve a predetermined travel path. The travel path to be achieved forms a reference variable in these individual regulations. The travel distance actually achieved forms the control variable. The travel path is preferably described by the angle of rotation. If the respective angle of rotation is measured incrementally, an initialization is preferably carried out first for each of the height adjustment drives. During this initialization, the respective motor is turned to a reference position whose absolute angle of rotation is known, so that only the increments have to be measured afterwards. Alternatively, the respective angle of rotation is preferably measured in absolute terms, in particular using an absolute encoder or an external measuring system. Initialization is not required for absolute measurement.

Bei bevorzugten Ausführungsformen erfolgt das Bestimmen der Höhe und der Ausrichtung der Oberfläche des Tisches in den einzelnen drei Kalibrierungspositionen mit dem Messsystem jeweils durch eine Triangulationsmessung. Hierfür umfasst das Messsystem bevorzugt mindestens eine Kamera, welche in Richtung des Tisches ausgerichtet ist. Die Triangulationsmessung wird mithilfe der mindestens einen Kamera ausgeführt.In preferred embodiments, the determination of the height and the orientation of the surface of the table in the three individual calibration positions is carried out with the measuring system by means of a triangulation measurement. For this purpose, the measurement system preferably includes at least one camera, which is aligned in the direction of the table. The triangulation measurement is carried out using the at least one camera.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Betreiben eines beweglichen Tischsystems einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes. Das Tischsystem wurde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kalibrieren eines Tischsystems kalibriert. Bevorzugt wurde eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Kalibrieren des Tischsystems angewendet. Die Vorrichtung zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes und das Tischsystem wurden bereits oben im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Kalibrieren beschrieben. Da das Tischsystem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kalibriert wurde, liegt die mathematische Abhängigkeit einer Lage einer den Tisch beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe vor.A further object of the invention is a method for operating a movable table system of a device for processing a panel-shaped workpiece. The table system was calibrated using the method according to the invention for calibrating a table system. One of the described preferred embodiments of the method for calibrating the table system was preferably used. The device for processing a plate-shaped workpiece and the table system have already been described above in connection with the calibration method. Since the table system was calibrated using the method according to the invention, the position of a plane describing the table is mathematically dependent on the travel paths of the three height adjustment drives.

In einem weiteren Schritt wird das plattenförmige Werkstück auf dem Tisch angeordnet. Das Werkstück wird bevorzugt auf dem Tisch fixiert; bevorzugt durch ein technisches Vakuum. Auf einer Oberfläche des Werkstückes befinden sich Referenzmerkmale, welche dazu dienen, eine Lage des Werkstückes im Raum mithilfe des Messsystems bestimmen zu können. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Vermessen der Referenzmerkmale mit dem Messsystem, um eine Lage des Werkstückes im Raum und schließlich in Bezug auf eine den Tisch beschreibende Ebene zu bestimmen. Zuvor wird der Tisch des kalibrierten Tischsystems bevorzugt in eine Referenzposition gebracht.In a further step, the panel-shaped workpiece is placed on the table. The workpiece is preferably fixed on the table; preferably through a technical vacuum. Reference features are located on a surface of the workpiece, which are used to be able to determine a position of the workpiece in space using the measuring system. In a further step, the reference features are measured with the measuring system in order to determine a position of the workpiece in space and finally in relation to a plane describing the table. The table of the calibrated table system is preferably brought into a reference position beforehand.

Das Betreiben des Tischsystems erfolgt mit dem Ziel, das Werkstück in eine bestimmte Position zu bringen, in welcher es zu bearbeiten ist. Diese Position wird durch eine Soll-Werkstückposition der Oberfläche des Werkstückes beschrieben. Ausgehend von dieser Soll-Werkstückposition der Oberfläche des Werkstückes wird eine Soll-Tischposition der den Tisch beschreibenden Ebene bestimmt. Hierfür wird die Form des Werkstückes berücksichtigt, welche bevorzugt durch das Vermessen der Referenzmerkmale bestimmt wird. Somit besteht das Ziel, den Tisch in die Soll-Tischposition zu bringen.The table system is operated with the aim of bringing the workpiece into a specific position in which it is to be processed. This position is described by a target workpiece position of the surface of the workpiece. Starting from this target workpiece position of the surface of the workpiece, a target table position of the plane describing the table is determined. For this purpose, the shape of the workpiece is taken into account, which is preferably determined by measuring the reference features. The aim is therefore to bring the table into the target table position.

In einem weiteren Schritt erfolgt ein Bestimmen von Verfahrwegen, welche durch die drei Höhenverstellungsantriebe zu verfahren sind, um den Tisch in die Soll-Tischposition zu bewegen. Diese Bestimmung erfolgt ausgehend von der Soll-Tischposition und auf der Grundlage der zuvor ermittelten mathematischen Abhängigkeit der Lage der den Tisch beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe.In a further step, travel paths are determined, which are to be traveled by the three height adjustment drives in order to move the table into the desired table position. This determination is based on the target table position and on the basis of the previously determined mathematical dependency of the position of the plane describing the table on the travel paths of the three height adjustment drives.

In einem weiteren Schritt erfolgt ein Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe, um die drei Höhenverstellungsantriebe die zu verfahrenden Verfahrwege verfahren zu lassen. Im Ergebnis befindet sich der Tisch in der Soll-Tischposition, da in der zuvor durchgeführten Kalibrierung die Abhängigkeit der Lage der den Tisch beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe ermittelt wurde und die zu verfahrenden Verfahrwege demensprechend bestimmt wurden. Die Höhe und Ausrichtung des Tisches stellen somit Steuergrößen aber keine Regelgrößen dar. Die Höhe und Ausrichtung des Tisches werden während des Betreibens des beweglichen Tischsystems nicht gemessen. Stattdessen wurden die Höhe und Ausrichtung des Tisches zum Kalibrieren des Tischsystems gemessen. Somit besteht ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des kalibrierten Tischsystems darin, dass die Höhe und Ausrichtung des Tisches während des Betriebes nicht gemessen werden müssen, wodurch das Verfahren schnell durchführbar ist, aber aufgrund der erfindungsgemäßen Kalibrierung dennoch sehr genau ist.In a further step, the three height adjustment drives are operated in order to allow the three height adjustment drives to travel the travel paths to be traveled. As a result, the table is in the target table position, since the dependence of the position of the plane describing the table on the travel paths of the three height adjustment drives was determined in the previously performed calibration and the travel paths to be traveled were determined accordingly. The height and alignment of the table are therefore control variables but not control variables. The height and alignment of the table are not measured while the movable table system is being operated. Instead, the height and orientation of the table were measured to calibrate the table system. Thus, there is a particular advantage of the method for Operating the calibrated table system means that the height and orientation of the table do not have to be measured during operation, which means that the method can be carried out quickly, but is nevertheless very accurate due to the calibration according to the invention.

Bei bevorzugten Ausführungsformen erfolgt das Bestimmen der zu verfahrenden Verfahrwege im Rahmen einer Simulation. Hierfür wird zunächst ein mathematisches Modell bereitgestellt, welches die Höhenverstellungsantriebe und den Tisch mit dem darauf befindlichen plattenförmigen Werkstück beschreibt. Dieses Modell wurde bevorzugt vorab bestimmt, sodass es lediglich zu laden ist, um es bereitzustellen. Das Modell beschreibt geometrische Eigenschaften des Tisches und des darauf befindlichen plattenförmigen Werkstück sowie eine Mechanik der Höhenverstellungsantriebe. Somit beschreibt das Modell auch einen Zusammenhang zwischen Rotationen der gegebenenfalls verwendeten rotativen Motoren der Höhenverstellungsantriebe und einer Höhe und Ausrichtung einer Oberfläche des plattenförmigen Werkstückes. Es erfolgt ein Simulieren des Betreibens der drei Höhenverstellungsantriebe zum Verfahren der zu verfahrenden Verfahrwege, um eine daraus resultierende Bewegung des plattenförmigen Werkstückes vorherzusagen. Hierfür sind die zu verfahrenden Verfahrwege ausgehend von der Soll-Tischposition und von der zuvor ermittelten Abhängigkeit einer Lage einer den Tisch beschreibenden Ebene von den Verfahrwegen der drei Höhenverstellungsantriebe festzulegen. Zudem ist neben den Verfahrwegen eine zeitliche Ablaufvorgabe initial vorzugeben. Durch die Ablaufvorgabe ist definiert, gemäß welchem zeitlichen Ablauf die Verfahrwege zu absolvieren sind. Das erstmalige Simulieren des Betreibens der drei Höhenverstellungsantriebe erfolgt entsprechend der initialen Ablaufvorgabe. Im Ergebnis liegt eine Vorhersage einer Bewegung des plattenförmigen Werkstückes vor, welche das plattenförmige Werkstück absolviert, bis es zur Soll-Position gelangt.In preferred embodiments, the traversing paths to be traversed are determined as part of a simulation. For this purpose, a mathematical model is first provided, which describes the height adjustment drives and the table with the panel-shaped workpiece located on it. This model is preferably pre-determined so that it only needs to be loaded in order to be made available. The model describes the geometric properties of the table and the plate-shaped workpiece on it, as well as the mechanics of the height adjustment drives. The model thus also describes a connection between rotations of the rotary motors of the height adjustment drives that may be used and a height and orientation of a surface of the plate-shaped workpiece. The operation of the three height adjustment drives for moving the travel paths to be traveled is simulated in order to predict a resulting movement of the plate-shaped workpiece. For this purpose, the traversing paths to be traversed are to be defined based on the target table position and the previously determined dependence of a position of a plane describing the table on the traversing paths of the three height adjustment drives. In addition to the travel distances, a time schedule specification must be initially specified. The sequence specification defines the time sequence according to which the travel paths are to be completed. The initial simulation of the operation of the three height adjustment drives takes place in accordance with the initial process specification. The result is a prediction of a movement of the plate-shaped workpiece, which the plate-shaped workpiece completes until it reaches the target position.

In einem weiteren Schritt wird die vorhergesagte Bewegung des plattenförmigen Werkstückes bewertet. Es wird geprüft, ob die vorhergesagte Bewegung des plattenförmigen Werkstückes vorab festgelegte Anforderungskriterien erfüllt. Beispielsweise kann es vorkommen, dass das plattenförmige Werkstück schneller als zulässig bewegt wird oder dass das plattenförmige Werkstück während der Bewegung zwischenzeitlich in eine unerlaubte Schräglage gerät. Falls die Anforderungskriterien nicht erfüllt werden, wird die Ablaufvorgabe modifiziert, sodass eine modifizierte Ablaufvorgabe erhalten wird. Es erfolgt ein erneutes Simulieren des Betreibens der drei Höhenverstellungsantriebe zum Verfahren der zu verfahrenden Verfahrwege, nun aber gemäß der modifizierten Ablaufvorgabe. In a further step, the predicted movement of the plate-shaped workpiece is evaluated. It is checked whether the predicted movement of the plate-shaped workpiece meets predetermined requirement criteria. For example, it can happen that the plate-shaped workpiece is moved faster than permitted or that the plate-shaped workpiece temporarily gets into an impermissible inclined position during the movement. If the requirement criteria are not met, the policy is modified so that a modified policy is obtained. The operation of the three height adjustment drives for moving the travel paths to be traveled is simulated again, but now in accordance with the modified process specification.

Es wird wiederum geprüft, ob die nun vorhergesagte Bewegung des plattenförmigen Werkstückes die vorab festgelegten Anforderungskriterien erfüllt. Werden die Anforderungskriterien erneut nicht erfüllt, wird die modifizierte Ablaufvorgabe wiederholt modifiziert, sodass eine wiederholt modifizierte Ablaufvorgabe erhalten wird. Das Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe zum Verfahren der zu verfahrenden Verfahrwege wird dann gemäß der wiederholt modifizierten Ablaufvorgabe simuliert. Die Schritte des Modifizierens der Ablaufvorgabe, des Simulierens des Betreibens der drei Höhenverstellungsantriebe zum Verfahren der zu verfahrenden Verfahrwege und des Bewertens der jeweils vorhergesagten Bewegung werden solange wiederholt, bis die vorab festgelegten Anforderungskriterien durch die dann vorhergesagte Bewegung des plattenförmigen Werkstückes erfüllt werden. Die zuletzt verwendete Ablaufvorgabe stellt somit eine validierte Ablaufvorgabe dar. Das Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe erfolgt gemäß der validierten Ablaufvorgabe, wodurch sichergestellt wird, dass das plattenförmige Werkstück gemäß den Anforderungskriterien bewegt wird.It is again checked whether the now predicted movement of the plate-shaped workpiece meets the requirement criteria specified in advance. If the requirement criteria are not met again, the modified schedule is repeatedly modified, so that a repeatedly modified schedule is obtained. The operation of the three height adjustment drives for moving the travel paths to be traveled is then simulated in accordance with the repeatedly modified process specification. The steps of modifying the process specification, simulating the operation of the three height adjustment drives for moving the travel paths to be traveled and evaluating the respectively predicted movement are repeated until the previously specified requirement criteria are met by the then predicted movement of the plate-shaped workpiece. The sequence specification last used thus represents a validated sequence specification. The three height adjustment drives are operated in accordance with the validated sequence specification, which ensures that the panel-shaped workpiece is moved in accordance with the requirement criteria.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform beginnt das Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe gemäß der validierten Ablaufvorgabe bereits, bevor die validierte Ablaufvorgabe für die gesamten Verfahrwege vorliegt. Hierfür erfolgen der Schritt des Simulierens des Betreibens der drei Höhenverstellungsantriebe zum Verfahren der zu verfahrenden Verfahrwege, der Schritt des Bewertens der vorhergesagten Bewegung des plattenförmigen Werkstückes und der Schritt des Verwendens der validierten Ablaufvorgabe jeweils für Abschnitte der zu verfahrenden Verfahrwege. Die drei Höhenverstellungsantriebe werden bereits über Abschnitte der Verfahrwege gemäß der validierten Ablaufvorgabe verfahren, während das Betreiben der drei Höhenverstellungsantriebe zum Verfahren weiterer Abschnitte der zu verfahrenden Verfahrwege noch simuliert wird. Hierdurch kann das Verfahren vorzögerungsarm durchgeführt werden.In a preferred embodiment, the operation of the three height adjustment drives according to the validated process specification already begins before the validated process specification for the entire travel paths is available. For this purpose, the step of simulating the operation of the three height adjustment drives for moving the travel paths to be traveled, the step of evaluating the predicted movement of the plate-shaped workpiece and the step of using the validated process specification are carried out for sections of the travel paths to be traveled. The three height adjustment drives are already being moved over sections of the travel paths according to the validated process specification, while the operation of the three height adjustment drives for moving further sections of the travel paths to be traveled is still being simulated. As a result, the method can be carried out with little delay.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes. Die Vorrichtung umfasst ein bewegliches Tischsystem zur Aufnahme des plattenförmigen Werkstückes. Das bewegliche Tischsystem umfasst einen Tisch und drei individuell steuerbare Höhenverstellungsantriebe zum Heben und Senken des Tisches, sodass durch die drei Höhenverstellungsantriebe eine Höhe und eine Ausrichtung des Tisches veränderbar sind. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Messsystem zum Messen zumindest einer Höhe und einer Ausrichtung des auf dem Tisch befindlichen plattenförmigen Werkstückes. Zudem weist die Vorrichtung eine Steuereinheit zur Steuerung der drei Höhenverstellungsantriebe auf. Die Steuereinheit ist mit dem Messsystem elektrisch verbunden und zur Ausführung zumindest eines der erfindungsgemäßen Verfahren konfiguriert. Die Steuereinheit ist bevorzugt zur Ausführung zumindest einer der beschrieben bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren konfiguriert. Im Übrigen weist die Vorrichtung bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit den Verfahren angegeben sind.The device according to the invention is used for processing a plate-shaped workpiece. The device includes a movable table system for receiving the panel-shaped workpiece. The movable table system comprises a table and three individually controllable height adjustment drives for raising and lowering the table, so that a height and an orientation of the table can be changed by the three height adjustment drives. The device also includes a measuring system for measuring at least one height and one orientation of the panel-shaped workpiece located on the table. In addition, the device has a control unit for controlling the three height adjustment drives. The tax unit is electrically connected to the measuring system and configured to carry out at least one of the methods according to the invention. The control unit is preferably configured to execute at least one of the described preferred embodiments of the method according to the invention. In addition, the device preferably also has features that are specified in connection with the method.

Weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

1: ein Tischsystem einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates;
2: einen in 1 gezeigten Keilantrieb des Tischsystems im Detail; und
3: eine alternative Ausführungsform des in 1 gezeigten Keilantriebes.

Further details and developments of the invention result from the following description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the drawing. Show it:

1 1: a table system of a preferred embodiment of a device according to the invention for processing a semiconductor substrate;
2 : one in 1 shown wedge drive of the table system in detail; and
3 : an alternative embodiment of the in 1 wedge drive shown.

1 zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Tischsystems einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates (nicht gezeigt). Das Tischsystem umfasst einen Tisch 01, auf welchem das Halbleitersubstrat (nicht gezeigt) aufzulegen ist, wo es durch ein technisches Vakuum fixiert wird. Das Tischsystem umfasst zudem drei Keilantriebe 02, auf denen der Tisch 01 ruht. Die drei Keilantriebe 02 sind dreiecksartig unter der Fläche des Tisches 01 angeordnet und können individuell betrieben werden, um den Tisch 01 jeweils zu heben oder abzusenken, wodurch eine Höhe des Tisches 01 und auch eine Neigung des Tisches 01 veränderbar sind. Jeder der drei Keilantriebe 02 umfasst einen Elektromotor 03 zum Antrieb einer Spindel 04. Bei jedem der drei Keilantriebe 02 läuft ein Keil 06 auf der Spindel 04, wobei der Keil 06 als Spindelmutter ausgebildet ist. Bei jedem der drei Keilantriebe 02 sitzt ein Gegenkeil 07 auf dem Keil 06. Die Keile 06 sind jeweils nur parallel zur Spindel 04, d. h. in eine horizontale Richtung verschiebbar. Die Gegenkeile 07 sind jeweils nur senkrecht zur Spindel 04, d. h. in eine vertikale Richtung verschiebbar. 1 shows a simplified perspective view of a table system of a preferred embodiment of a device according to the invention for processing a semiconductor substrate (not shown). The table system includes a table 01, on which the semiconductor substrate (not shown) is to be placed, where it is fixed by a technical vacuum. The table system also includes three wedge drives 02 on which the table 01 rests. The three wedge drives 02 are arranged in a triangle under the surface of the table 01 and can be operated individually in order to raise or lower the table 01, whereby a height of the table 01 and also an inclination of the table 01 can be changed. Each of the three wedge drives 02 includes an electric motor 03 for driving a spindle 04. In each of the three wedge drives 02, a wedge 06 runs on the spindle 04, the wedge 06 being designed as a spindle nut. In each of the three wedge drives 02, a counter wedge 07 sits on the wedge 06. The wedges 06 can only be displaced parallel to the spindle 04, ie in a horizontal direction. The counter-wedges 07 can only be displaced perpendicularly to the spindle 04, ie in a vertical direction.

2 zeigt einen der drei in 1 gezeigten Keilantriebe 02 im Detail. Es sind wiederum der Elektromotor 03, die Spindel 04, der Keil 06 und der Gegenkeil 07 dargestellt. Die Keilantriebe 02 weisen zudem jeweils eine Grundplatte 08 sowie ein Linearlager 09 für den Gegenkeil 07 auf. Die Gegenkeile 07 tragen jeweils eine Trageplatte 11, auf welcher der Tisch 01 (gezeigt in 1) montiert ist. Zudem umfassen die Keilantriebe 02 jeweils einen inkrementellen Drehwinkelsensor 12 zur Bestimmung eines Drehwinkels des jeweiligen Elektromotors 03 bzw. der jeweiligen Spindel 04. 2 shows one of the three in 1 shown wedge drives 02 in detail. The electric motor 03, the spindle 04, the wedge 06 and the counter-wedge 07 are again shown. The wedge drives 02 also each have a base plate 08 and a linear bearing 09 for the counter wedge 07 . The counter wedges 07 each carry a support plate 11, on which the table 01 (shown in 1 ) is mounted. In addition, the wedge drives 02 each have an incremental angle of rotation sensor 12 for determining the angle of rotation of the respective electric motor 03 or the respective spindle 04.

3 zeigt eine alternative Ausführungsform des in 1 gezeigten Keilantriebes. Bei dieser Ausführungsform ist der Keil 06 auf dem Gegenkeil 07 gelagert. Wird der Keil 06 durch den Elektromotor 03 und die Spindel 04 verschoben, so wird er dadurch angehoben bzw. gesenkt. 3 shows an alternative embodiment of FIG 1 wedge drive shown. In this embodiment, the wedge 06 is mounted on the counter-wedge 07 . If the wedge 06 is displaced by the electric motor 03 and the spindle 04, it is thereby raised or lowered.

Bezugszeichenlistereference list

0101: Tischtable
0202: Keilantriebwedge drive
0303: Elektromotorelectric motor
0404: Spindelspindle
0505: --
0606: Keilwedge
0707: Gegenkeilcounter wedge
0808: Grundplattebase plate
0909: Linearlagerlinear bearing
1010: --
1111: Trageplattecarrying plate
1212: Drehwinkelsensorangle of rotation sensor

Claims

Method for calibrating a movable table system of a device for processing a panel-shaped workpiece, the table system being designed to hold the panel-shaped workpiece and comprising a table (01) and three individually controllable height adjustment drives (02) for raising and lowering the table (01), so that a height and an alignment of the table (01) can be changed by the three height adjustment drives (02), wherein the device comprises a measuring system for measuring at least a height and an alignment of the panel-shaped workpiece located on the table (01), and wherein the method has the following Steps includes: - multiple operation of the three height adjustment drives (02) in order to achieve three different calibration positions of the table (01), wherein when the three height adjustment drives (02) are operated, respective travel paths of the three individual height adjustment drives (02) are recorded as calibration travel paths, un d in each case a height and an orientation of a surface of the table (01) in the individual three calibration positions are determined with the measuring system, so that three sets of calibration measurement values are obtained; and - Determining a dependency of a position of a plane describing the table (01) on the travel paths of the three height adjustment drives (02) based on the three sets of calibration measurement values and on the calibration travel paths, the dependency determined forming a calibration of the table system.

procedure after claim 1 , characterized in that the position of the plane describing the table (01) is described by a height and an orientation of the plane, which depend on the travel paths of the three height adjustment drives (02).

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the height adjustment drives (02) are each formed by a wedge drive (02), the wedge drives (02) each having an electric rotary motor (03), a motor (03) drivable spindle (04), a the wedge (06) arranged on the spindle (04) and a sensor (12) for measuring an angle of rotation of the motor (03), the travel paths of the wedge drives (02) being determined in each case via the angle of rotation that can be measured using the angle of rotation sensor (12).

procedure after claim 3 , characterized in that the angles of rotation are measured incrementally with the respective angle of rotation sensors (12), so that the travel paths of the wedge drives (02) are determined in the form of increments.

Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the height adjustment drives (02) are controlled for moving the individual travel paths.

Procedure according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the measuring system comprises at least one camera, the determination of the height and the alignment of the surface of the table (01) in the three individual calibration positions with the measuring system being carried out by a triangulation measurement with the at least one camera.

Method for operating according to one of Claims 1 until 6 calibrated table system of a device for processing a panel-shaped workpiece, the device comprising a measuring system for measuring at least one height and one orientation of a panel-shaped workpiece located on the table (01), and the method comprising the following steps: - arranging the panel-shaped workpiece on the table (01) ; - Measuring reference features located on a surface of the workpiece with the measuring system in order to determine a position of the workpiece in relation to the plane describing the table (01); - Determining a target table position of the table (01) describing plane based on a target workpiece position of the surface of the workpiece; - Determination of travel paths to be traveled by the three height adjustment drives (02) in order to move the table (01) to the target table position, with the determination of the travel paths based on the target table position and the previously determined dependency of a position the plane describing the table (01) takes place from the travel paths of the three height adjustment drives (02); and - operating the three height adjustment drives (02) in order to let the three height adjustment drives (02) travel the travel paths to be traveled.

procedure after claim 7 , characterized in that it comprises the following further steps: - providing a mathematical model which describes the height adjustment drives (02) and the table (01) with the panel-shaped workpiece located thereon; and - simulating the operation of the three height adjustment drives (02) for moving the travel paths to be traveled in order to predict a resulting movement of the panel-shaped workpiece, the operation of the three height adjustment drives (02) being simulated in accordance with an initial process specification; - Evaluating the predicted movement of the plate-shaped workpiece and simulating the operation of the three height adjustment drives (02) for moving the traverse paths to be traversed according to a modified schedule if previously specified requirement criteria are not met by the predicted movement of the plate-shaped workpiece; - Repeat the evaluation of the predicted movement and the simulation of the operation of the three height adjustment drives (02) for moving the travel paths to be moved according to a repeatedly modified process specification until the previously specified requirement criteria are met by the then predicted movement of the plate-shaped workpiece and thus a validated process specification exists; and - using the validated schedule to operate the three height adjustment drives (02).

procedure after claim 8 , characterized in that the step of simulating the operation of the three height adjustment drives (02), the step of evaluating the predicted movement and the step of using the validated schedule each for sections of the traversing traverse paths take place, with the height adjustment drives (02) already being traversed over sections of the traverse paths in accordance with the validated process specification, while the operation of the three height adjustment drives (02) for traversing further sections of the traverse paths to be traversed is still being simulated.

Device for processing a panel-shaped workpiece, which comprises a movable table system for receiving the panel-shaped workpiece; wherein the movable table system comprises a table (01) and three individually controllable height adjustment drives (02) for raising and lowering the table (01), so that the three height adjustment drives (02) can be used to change a height and an orientation of the table (01); wherein the device further comprises a measuring system for measuring at least one height and one orientation of the panel-shaped workpiece located on the table (01); and wherein the device comprises a control unit for controlling the three height adjustment drives (02), which is connected to the measuring system and for carrying out a method according to one of Claims 1 until 9 is configured.