Устройство проекционного экспонирования промежуточных фотооригиналов

Авторы патента:

G03B27/12 - для автоматического многократного печатания одного и того же оригинала

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления фотошаблонов в микроэлектронном производстве. Цель изобретения увеличение выхода годных фотооригиналов . Средство 23 защиты сменного Ч Ч (Л О 00 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 03 В 27/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 . „.13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3735182/24-10 (22) 04.05.84 (46) 30.10.86. Бюл. И - 40 (72) Э.Ф. Хомутов и Г.С. Батуро (53) 655.287(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 457064, кл. G 03 F 1/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 600502, кл. G 03 В 27/12, 1978.

„„$0,«, 126ЛЯ Ь1 (54) УСТРОЙСТВО ПРОЕКЦИОННОГО ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЪ|Х ФОТООРИГИНАЛОВ (57) Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления фотошаблонов в микроэлектрон" ном производстве. Цель иэобретениявЂ” увеличение выхода годных фотооригиналов. Средство 23 защиты сменного

1267 фотоорйгинала 22 выполнено в виде камеры с жестко закрепленным внутри полым кольцом 29 с жиклерами 30, расположенными равномерно по era окружности со стороны предметного столика 16. Фотооригинал 22, закрепленный в держателе 21, устанавливается магазином 18 с помощью привода 20 на предметном столике 16 против про343 екционного объектива 8. 1 очная ориентация фотооригинала происходит по сигналам датчиков 17 базирования, поступающим в блок 27, анализирующий их и вырабатывающий сигнал управления приводами 15 базирования столика 16. Источником 12 производится засветка фотооригинала на фотопластине 6. 5 ил.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для производства промежуточных фотооригиналов, более конкретно вЂ” к оборудованию для изготовления фотошаблонов в микроэлек гронном производстве проекционным методом.

Целью изобретения является увеличение выхода годных фотооригиналов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 вЂ” конструкция средства защиты от пыли; на фиг. 3вЂ” структурная схема устройства программного управления; на фиг. 4вЂ” структурная схема блока логики; на фиг. 5 вЂ” структурная схема блока управления координатным столом.

Устройство проекционного экспонирования промежуточных фотооригиналов (фиг. 1) содержит станину 1, на которой установлено основание 2, двухкоординатный стол 3 с каретками на аэростатических направляющих, приводами 4 его перемещений по взаимно перпендикулярным осям Х и У, держатель 5 с закрепленной на нем фотопластиной 6, датчики 7 линейных перемещений, проекционный объектив

8, жестко закрепленный снизу к основанию двухкоординатного стола 3, осветитель датчиков базирования 9, закрепленный с наружной стороны станины 1 и соединенный с датчиками базирования световодами 10, жестко закрепленные снизу к основанию 2 координатного стола 3 проекционную осветительную систему 11 с источником света 12 и платформы 13 с расположенными на ней механизмом базирования 14 смежного фотооригинала с приводами 15, перемещающими предметный столик 16 по осям X У и углу ч датчиками 17 базирования сменного фотооригинала, магазином 18 сменных фотооригиналов с датчиком 19 его поS ложения и приводом перемещения 20, держатель 21 сменного фотооригинала, в который установлен сменный фотооригинал 22, средство 23 защиты от пыли смецного фотооригинала 22, кото10 рое герметично закреплено на корпусе проекционного объектива 8 между объективом и предметным столиком 16 и соединено через фильтр 24 очис"..êÿ воздуха и регулятор давления 25 с

1Б пневмосистемой 26, блок программного управления 22 (фиг, 1) одним иэ своих входов, связанный с датчиками 7 линейных перемещений координатного стола 3, вторым вЂ” с датчиками 17

20 базирования сменного фотооригинала, третьим вЂ” с датчиком 19 положения магазина 18 сменньг< фотооригиналов, а выходами вЂ” одним с приводами 4 перемещения координатного стола 3, вторым вЂ” с приводами 15 механизма смены и базирования сменного фотооригинала (14), третьим вЂ” с приводами

20 магазина 18 сме.нных фотооригиналов.

Средство 23 защиты от пыли выполнено в виде камерь:, 28 (фиг. 2), внутри которой жестко закреплено полое кольцо 29 с жиклерами 30, расположенными равномерно по всей окружности кольца 29 сс стороны предметного столика 16.

Устройство работает следующим образом.

На координатном столе 3 в держа40 тель 5 фотопластины устанавливают заготовку будущего промежуточного

1267 фотооригинала вЂ” фотопластину 6 светочувствительным слоем вниз, лежащим в плоскости изображениИ проекционновЂ” го объектива 8, а в магазин 18 сменных фотооригиналов загружают необходимые для изготовления промежуточного фотооригинала сменные фотооригиналы 22 (фрагменты) в держателе 21 так, чтобы рабочая поверхность их на рабочей позиции, лежащая в плос- 10, кости предметов проекционного объектива 8,.находились вверху со стороны проекционного объектива 8, и за-,. пускают рабочий цикл в автоматическом режиме. Работа устройства в цик- 15 ле задается и поддерживается блоком программного управления 27.

Магазин 18 сменных фотооригиналов перемещается и устанавливает нужный сменный фотооригинал 22, закреплен- 20 ный в держателе 21, напротив предметного столика 16, причем работой привода 20 магазина 18 управляет блок 27, а информация о его перемещении поступает в блок 27 с выхода 25 датчика положения 19 магазина 18, после чего механизм смены и базирования сменного фотооригинала 15 перемещает сменный фотооригинал 22, закрепленный в держателе 21, на предметный столик 16 против проекционного объектива 8, причем каждый из трех знаков базирования сменного фотооригинала 22 находится вне рабочего поля проекционного объектива 8, и попадает в поле зрения соответствующего канала датчиков базирования

17.. Затем производится точная ориентация сменного фотооригинала 22 по координатам Х, У и (g по сигналам датчиков базирования 17, поступающих с их выходов в блок программного управления 27, который производит анализ этих сигналов и вырабатывает сигналы управления приводами бази- 45 рования 15 предметного сиолика 16.

Исполнительный механизм (14) этих .. приводов 15 устанавливает предметный столик 16 с расположенным на нем сменным фотооригиналом 22 гак, чтобы сигналы датчиков базирования

17 были приведены к нулю, т.е. обеспечивают высокую точность наведения сменного фотооригинала 22. После этого координатный стол 3 перемещается в исходное для экспонирования положение, причем работой приводов

4 кареток координатного стола 3

343 4 управляет блок программного управления 27, а информация о перемещении кареток координатного стола 3 поступает в .блок 27 с выходов датчиков

7 линейных перемещений по координатам Х и У, затем посредством источника света 12, управляемого блоком

27, производится засветка сменного фотооригинала 22, и после необходимого повторения количества изображений сменного фотооригинала 22 на фотопластине 6, перемещаемой координатным столом 3, этот сменный фотооригинал 22 вводится обратно. в магазин 18 сменных фотооригиналов, затем подается другой сменный фотооригинал и, цикл повторяется, причем сменный фотооригинал 22 при перемещении его на рабочую позицию из магазина 18, экспонировании на предметном столике 16 и обратном вводе в магазин 18 постоянно находится в зоне средства 23 защиты от пыли (фиг. 1), в которое постоянно во время всего цикла работы устройства проекционного экспонирования промежуточных фотооригиналов подается очищенный сжатый воздух из пневмосистемы 26 под давлением 0,2 мПа г (2 кГс/см ) через регулятор давления

25 и фильтр очистки воздуха 26, где его давление понижается до 0,1 МПа (! кГс/см ), затем он поступает в

z полость кольца 29 (фиг. 2), а из полости кольца 29 через жиклеры 30 чистый воздух, образуя ломинарный поток, попадает в полость камеры 28, где

его давление понижается до 0 05 мПа

Ф (0,5 кГс/см ) и равномерно опускается на рабочую поверхность сменного фотооригинала 22, обдувая его, очищает от пыли и препятствует нагреву, в результате чего сменный фотооригинал 22 постоянно очищается от пыли

I и стабильно сохраняет постоянную температуру и размеры, не подвергаясь линейному расширению. Воздух выходит через зазор, который образует камера 28 со сменным фотооригиналом 22. С целью получения избыточного давления внутри камеры 28

0,03-0,05 МПа (0,3-0,5 кГс/см ) производят предварительно регулировку давления воздуха при помощи регулятора давления 25.

Блок программного управления 27 (фиг. 1) содержит блок логики 31 (фиг. 3), регистр данных 32, блок

1? 67 343

3 3 $ пра1331ен1lя координатным г толом, счетчик координат 34, усилительформиро33ател1 35, схему сравнения

36 и усилитeJ11 мощности 37-42. при этом первый вход блока логики 31

5 связан с входом регистра данных 32, первь1й выход которого подключен к первому входу схемы сравнения 36, первый выход которой связан с первым входом блока логики 31, второй вы- 10 ход которого соединен с вторым входом схемы сравнения 36; второй вход схемы сравнения 36 подключен к датчику положения 19 магазина 18 (фиг. 1). Второй выход схемы сравнения 36 (фиг. 3) связан с входом усилителя мощности 42, выход которого подключен к приводу 20 магазина 18 сменных фотооригиналов (фиг. 1). Третий выход блока логики 31 (фиг. 3) соединен с первым входом усилителяформирователя 35, второй, третий и четвертый входы которого подключены к фотоэлектрическим датчикам 17 базирования сменного фотооригинала (фиг. 1), при этом первый, второй и третий выходы усилителя-формирователя 35 (фиг. 3) связаны с входами усилителей мощности 39-42, выходы которых подключены к приводам 15 30 базирования Х, У и q сменного фотооригинала (фиг. 1),. четвертый выход усилителя-формирователя 35 связан со вторым входом блока логики . 31.

Четвертый выход блока логики 31 35 связан (фиг. 3) с первым входом блока 33 управления координатным столом, первый и второй вь1ходы которого в свою очередь связаны с. входами усилителей мощности 37 и 39, кото- 40 рые своими выходами подключены к приводам 4 по Х и У координатного стола 3 (фиг ° 1), второй и третий входы блока 33 (фиг. 3) подключены к датчикам 7 линейных перемещений 45 (фиг. 1) координатного стола 3, третий выход блока 33 (фиг. 3) соединен с первым (счетным) входом счетчика координат 34, первый выход которого связан с четвертым входом 50 блока 33, а второй вЂ” с третьим входом блока логики 3!. Второй вход счетчика 34 соединен с вторым входом регистра данных 32.

БлОк лОГики 31 сОстОит из муль 5 типлексора 43 (фиг. 4) счетчика 44, программируемого ПЗУ 45 и генератора тактовых импульсов 46. ь (1pH этОм 13ых Од м л ьт11Л31гк с Ора 4 3 подключен к счетному входу счет1И1а

44, выходь1 которс Го cBBзаны с адресными входами мульти.-глексора 43 и входами ПЗУ 45, выходы которого соединены с входом регистра данных 32 (фиг. 3), схемой сравнения 36, усилителем-формирователем 35„ блоком управления 33. Информационные входы мультиплексора 43 (фиг. 4) подключены к схеме сравнения 36 (фиг. 3), усилителю-формирователю 35, счетчику координат 34, а стробирующий

1 вход вЂ” к выходу генератора тактовых импульсов 46 (фиг, 4).

Блок 33 управления координатным столом (фиг, 3) состоит нз двух идентичных каналов для управления по координатам X и У.

При этом каждый канал содержит: схему формирования счетных импульсов

47 (фиг. 5) из квадратурных сигналов и siEE О и cos О,генератор импульсов 48, триггер 49. Причем выход схемы

47 подключен к входу счетчика координат 34 .(фиг. 3) и R - входу триггера 49 (фиг. 5), а выходы вЂ” к выходу датчика линейных перемещений

7 (фиг. 1) и блоку логики 31 (фиг. 3).

Генератор импульсов 48 (фиг. 5} своим входом связа.н со счетчиком координат 34 (фиг. 3), а выходом вЂ” с S-входом триггера 49 (фиг. 5), выход которого подключен к усилителям мощности

37 и 38 (фиг. 3) °

Блок программного управления работает следующим образом.

С пульта управления (на фиг. 3 не показан) в регистр данных 32 заносится информация о выборе из магазина номера фотооригинала, который должен быть установлен на предметный столик 16, снабженный механизмом 14 смены и базирования (фиг. 1), о величине перемещения координатного стола 3 по координатам Х и У, а также о количестве таких перемещений (числе шагов) по соответствующей координате.

-Работа устройства начинается командой Пуск с пульта управления.

При этом командой с первого выхода блока логики 31 (фиг. 3} из регистра данных 32 в схему сравнения 36 поступает информация (в двоичном коде) о том, какой номер фотооригинала устанавливается на предметный столик 16 с механизмом базирования 14

7 34 3 8 с дат ашиков 7 линейных пер M(- ùåèèé на второй н третий входы блока 3 3 (фиг. ?? поступают квадратурные сигналы sill 0 и сos О, из которых вырабатываются счетные импульсы, по10

7 126 (фиг. 1), с второго выхода схемы сравнения 36 (фиг. 3) на усилитель мощности 4? приходит команда о направлении перемещения магазина 18 (фиг. 1).

Привод 20 осуществляет перемещение магазина 18 вверх или вниз до равенства кодов с регистра 32 (фиг. 3) и с датчика положения 19 магазина 18 на третий вход схемы сравнения 37 (фиг. 3) поступает информация также в двоичном коде.

При равенстве кодов привод останавливается, и на второй вход блока логики 31 с первого выхода схемы 15 сравнения 36 поступает команда о том, что необходимый фотооригинал выбран правильно. Командой со второго выхода блока логики 31 осуществляется перемещение выбранного фотооригинала на предметный столик 16 (фиг. !) с механизмом базирования 14, снабженным приводами 15, перемещающими предметный столик 16 с расположенными на нем сменным фотооригиналом 22 по Х, У и Ч . Базирование фотооригинала осуществляется по сигналам с датчика базирования 17, которые поступают на второй, третий и четвертый входы усилителя-формиро- Зо вателя 35 (фиг. 3). Эти сигналы, усиленные до определенного уровня через первый, второй и третий выходы усилителя-формирователя 35 поступают на входы усилителей мощности 35

39-41 и управляет приводами 15 (фиг. 1), перемещающими сменный фотооригинал 22 таким образом, чтобы привести величину этих сигналов к нулю. При этом формируется сигнал 40

"Сбазировано", который с четвертого выхода усилителя 35 поступает на первый вход блока логики 31.

Блок логики 31 с первого входа выдает команду в регистр данных 32, 45 посредством которой осуществляется запись в счетчик координат 34 через второй вход величины шага для перемещения координатного стола. При этом через четвертый выход блока ло- 50 гики 31 осуществляется управление блоком 33 вЂ” задается направление перемещения координатного стола 3 (фиг. 1). Блок управления 33 (фиг. 3) через первый и второй выходы и уси- Ы лители мощности 37 и 38 осуществляет управление перемещением координатного стола 3 (фиг. 1). При этом ступающие с третьего выхода блока

33 на счетный вход счетчиков координат 34. Производится списыванис. инфо мации, занесенной в счетчик координат из регистра данных 32.

Через первый выход счетчика координат 34 и четвертый вход блока управления 33 осуществляется управление скоростью перемещения координатного стола 3. Сигналом о том, что координатный стол 3 (фиг. 1) отработал заданное перемещение, говорит наличие команды со второго выхода счетчика координат 34 (фиг. 3). По сигналам, приходящим на первый и второй входы блока логики 31 осуществляется экспозиция, т.е. при экспонировании в счетчике координат 34 не должна быть информация о перемещении координатного стола 3 (фиг. !), а сменный фотооригинал 22 при этом должен быть сбазирован.

Сигналом об окончании экспозиции через выход 1 блока логики 31 (фиг.3) и выход 2 регистра данных 32 заносится следующий шаг перемещения координатного стола 3 (фиг. 1 . Таким образом, координатный стол осуществляетт перемещение столько раз, какое количество шагов записано в регистре данных 32 (фиг. 3);

Схема блока логики 31 работает следующим образом.

При поступлении на адресные входы мультиплексора 43 (фиг. 4) определенного адреса и наличии при этом соответствующей информации при исполнении какой-либо команды на выходе мультиплексора 43 вырабатывается импульс, длительность которого равна длительности импульса с генератора тактовых импульсов 46. Этим импульсом счетчик 44 переводится в новое состояние, на выходе ПЗУ 45 устанавливается следующая команда, при исполнении которой по данному адресу вырабатывается сигнал, который поступает на следующий информационный вход мультиплексора 43. На выходе мультиплексора 43 вырабатывается очередной импульс, счетчик 44 переводится в новое состояние, а преды1267343

l0 дущая исполнительная команда с ПЗУ

45 исчезает.

В блоке 33 для управления скоростью двигателя при разгоне и торможении генератор 48 (фиг. 5) обеспе- S чивает переменную частоту. Импульсом с генератора 48 триггер 49 по S-входу устанавливается в единичное состояние, и на входе усилителя мощности

37 (38) (фиг. 3) появляется сигнал, который обеспечивает питание привода координатного стола 3 (фиг. 1), Стол перемещается, на схему 47 (фиг. 5) с датчика линейных перемещений 7 (фиг. 1) поступает сигнал 5 о перемещении координатного стола 3.

Схемой 47 (фиг. 5) вырабатывается счетный импульс, который вычитает единицу из счетчика координат 34 (фиг. 3) и устанавливает В.-вход у 20 триггера 49 (фиг. 5) .в нулевое состояние. Подача питания на привод координатного стора прекращается.

Таким образом осуществляется управление скоростью перемещения коорди- 25 натного стола.

Формула изобретения

Устройство проекционного экспонирования промежуточных фотооригиналов, содержащее станину, стол с приводами и датчиками перемещения по взаимно перпендикулярным осям Х и У,.проекционный объектив и, закрепленные снизу основания стола проекционную осветительную систему с расположенной между осветительной системой и объективом платформой, на которой установлены механизм с датчиками базирования сменного фотооригинала с приводами перемещения по осям Х, У и углу ф и магазин сменных фотооригиналов с приводом и датчиком его положения, средством защиты сменного фотооригинала от пыли, нневмосистему и связанный с датчиками и приводами блок программного управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода годных, средство защиты сМенного фотооригинала от пыли выполнено в виде расположенной между проекционным объективом и предметным столиком герметичной камеры, внутри которой жестко закреплено подключенное к пневмосистеме кольцо с жиклерами со стороны предметного столика, а осветительная система расположена вне объема станины и связана с датчиками базирования световодами.

126734 3

Мрюгис пруданиых нсхене срадйсюя х сияштзелО-я0щ)иця. кблоку ущтбмниа люрдомотиинателрв

Ол дащчвгу

От Вотчина,b

КасрдииатНС С

ЮНОЮ

0темиь сражения

0m ужлиачи -дар

Ое счетчика каор нам

ЯОнУзм0 БОзид030УИ

N РГУ" ОЖНО СМ Н0/

ЩлаадиЕинаЛМ