Устройство для совмещения рисунков подложки и фотошаблона

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕВРЕНИЯ РИСУНКОВ ПОДЛОЖКИ И ФОТШАБЛОНА, содержащее оптическую систему, манипулятор совмещения, держатель фотошаблона, столик для подложки, мёха-иизм образования мнкрозазора, калибратор с базовыми упорами со стороны подложки, выполненный с возможностью горизонтальных перемещений, о т л ичающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повьшения его производительности, на базовых упорах калибратора выполнены вакуумные захваты, а на его обратной стороне - дополнительные базовые упоры, параллельные основньш, причем калибратор выполнен с возможностью взаимодействия с'механизмом создания микрозазора, в который введен узел компенсации толщины ^ калибратора, выполненный, преимущест- ;* венно, в виде кулачка со ступенью подъема, имеющей высоту, равную толщине калибратора.(Л

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК,,SU,, 695433

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AaltlPCNOMV СВИДВТВЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (2 1) 25005 35/ ) 8-21 (22) 24. 06. 77 (46) 15.04.85. Бюл. У 14 (72) В.А,Зайцев, Э.С.Зайцев, И.А.Кадомскнй и Л.М.Свиридов (53) 62!.318.002(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 190210, кл. Н 01 ? 2!/68, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

И 372 859е кл. Н 01 L 7/68в 1968 °

3. Патент США У 3.674.368, кл. 355-78, опублик. 04.07.72 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВИЕЩЕНИЯ

РИСУНКОВ ПОДЛОЖКИ И ФОТОШАБЛОНА, содержащее оптическую систему, манипулятор совмещения„ держатель 4ютошаблона, столик для подложки, меха4(Я1 Н 01 Ь 21 6816 03 В 27/20

wsM образования микроэазора, калибратор с базовыми упорами со стороны подложки, выполненный с воэможностью горизонтальных перемещений, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения его производительности, на базовых упорах калибратора выполнены вакуумные захваты, .а на cia обратной стороне — дополнительные базовые упоры, параллельные основным, причем калибратор выполнен с возмож" костью взаимодействия с механизмом создания микрозазора, в который введен узел компенсации толщины калибратора, выполненный, преимущест- Я женно, в виде кулачка со ступенью подъема, имеющей высоту, равную толщине калибратора.

1 695

Изобретение относится к технологическому оборудованию полупроводни- кового йроиэводства, в частности, . к оборудовайию для операций совмеще- . ния рисунков подложки и фотошаблона и экспонирования при фотолитографических процессах изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Известно устройство для совмещения10 рисунков подложки и фотошаблона, содержащее неподвижное основание, манипулятор совмещения, шаблонодержатель, механизм образования зазора, устройство для параллельного выравнивания рабочих поверхностей подложки и фотошаблонаГ1 j.

Недостатком этого устройства является то, что выравнивание осуществляется прй лбджиме подложки к фотошаб-. 0 лону. В этот момент в зависимостй от усилия поджима и состояния поверх- ности подложки происходит интенсивное истирание рабочей поверхности фотошаблана эа счет возникающйх между подложкой и фотошаблоном боковых смещений, что приводит к быстрому выходу фотошаблона из строя, Известно устройство для совмеще- . ния рисунков подложки и фотошаблона, содержащее неподвижное основание, шаблонодержатель, эталонную плиту, микроскоп совмещения, устройство

4 для экспбнирования, манипулятор, механизм вертикальных перемещений подложки к фотошаблону 2 3. 35

В этом устройстве, с целью уменьшения износа фотошаблона подложки прижимают не к фотошаблону, а к базовому выступу эталонной плиты, фиксируют ее в этбм положении, 40 после чего заменяют эталонную плиту фотошаблоиом, при этом между нижней плоскостью фотошаблона и подложки образуется мнкрозаэор, равный высоте базового выступа эталонной плиты. 45

Недостатком этого устройства является то, что оно требует увеличения размеров фотошаблонов и затрудняет автоматизацию транспортировки подложек.

433 2 ки, выполненный с возможностью горизонтальных перемещений(3 j, Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невысокая производительность. Сложность конструкции обусловлена тем, что механизм. переноса подложек, механизмы перемещения колибратора, образования зазора выполнены отдельными. Узлами со строго определенными функциями, трудоемки в изготовлении и требуют наличия устройств управления ими, что приводит к повышению стоимости устройства.

Невысокая производительность вызвайа тем, что операции, выполняемые этими механизмами, осуществляются последовательно, что увеличивает время цикла.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение его производительности, Поставленная цель достигаетея тем, что. в устройстве для совмещения рисунков ладложки и фотошаблона, содержащем оптическую систему, манипулятор совмещения, держатель фотошаблона, столик для подложки, меха-. низм образования микрозазора,. калибратор с базовыми упорами со стороны. подложки, выполненный с воэможностью горизонтальных перемещений иа базо1вых упорах калибратора выполнены вакуумные прихваты, а íà et î обратной стороне — дополнительные базовые упоры, параллельные первым, причем калибратор выполнен е возможностью взаимодействия с механизмом создания микрозаэора, в который введен узел компенсации толщины калибратора, выполненный, преимущественно, в виде кулачка со ступенью подъема, имеющей высоту, равную толщине калибратора.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для совмещения рисунков подложки и фотошаблона; на фиг. 2развертка рабочей поверхности кулачка.

Ближайшим прототипом является устройство для совмещения рисунков подложки и фотошаблона, содержащее оптическую систему, манипулятор совмещения, держатель фотошаблона;. столик для подложки, механизм образования микроэазора, калибратор с базовыми упорамн, со стороны подлож-, Устройство для совмещения содержит неподвижное основание 1(фиг.1, манипулятор 2 совмещения, кассетный механизм транспортировки(на чертеже не показан ), механизм предварительной ориентации подложек, включающий привод 3 подъема и столик 4 ориентации подложки 5, калибратор 6 с прихватами 7 и со штифтом 8, механизм переноса подложек с подвижной рамкой

3 6954

9, шаблонодержатель 10 с фотошаблоном 11, механизм образования зазора между подложкой и фотошаблоном,вклю.чающий рабочий столик 12, закрепленный на сфере !3, гнездо 14, пружину

15, шток 16 с фиксатором 17, толкатель 18, кулачок )9, привод 20.

Калибратор 6 расположен в отверстии рамки 9, удерживается от выпадайия буртиком, а от поворота огра- )6 ничен штифтом 8 н содержит вакуумийе прихваты 7 для переноса подложки.

Он имеет. два базовых упора 2! и 22, параллельные друг другу, один из которых является упором в фотошаблов. )g !

) при выравнивании, другой — упором для подложки 5.

Кулачок )9(фиг. 2)содержит площадки 23, 24, 25, которые определяют . положение подложки .относительно фото- )) шаблона в вертикальной плоскости, .при этом расстояние между площадками

24.и 25 соответствует толщине калибратора, а расстоянйе между площадка- ми 23 н 24 равно по величине рабочему ,.зазору.

Устройство работает следукя)им образом.

Подложка с кассетного механизма . транспортировки поступает на столик

4 ориентации(фи1. )1и ориентируется по базовому срезу, под действием привода 3 столик 4 поднимается вверх до укора подложки 5 в калибратор б, после чего калибратор 6 захватывает подложку пр®хватами 7, а столик 4 опускается вниз. Затем с помощью механизма переноса калибратор б с подложкой 5 располагаются вад рабочим столиком 12., Включается привод 20 н при вра-. 4Е щекин кулачка )9 толкатель )8 через, пружину )5 сообщает вертякалъиое перемещение штоку !6 со смоитйрованным на нем рабочим столиком )2.

33 4

Столик 12 при перемещении вверх уйи рается в подложку 5 и через нее поднимает калибратор 6 в отверстии рамки 9 до упора базовой поверхности

2l калибратора в нерабочую зону фотошаблона 11. Вращение кулачка 19 прекращается, происходит вакуумная фиксация сферы 13, отключение вакуума с прихватов калибратора 6 и . включение вакуума* йа рабочем столике ,)2. Одновременно происходит фиксация толкателя 18 со штоком 16 фиксатором )7.

Реверснрованием привода 20 кулачок I 9 воэвращается в исходное положение, рабочий столик 12 с подложкой

5 опускается вниз, калибратор 6 опускается в отверстие подвижкой рамки 9, после чего механизмом пере-. носа возвращается в исходное поло жейие.

Снова включается привод 20,рабочий столик )2 с подложкой 5 перемещается вверх и останавливается в заданном положении, соответствующем определенной площадке В иа кулачке

)9(фиг. 2), при этом рабочие коверхностй подложки 5 и фотоааблона

)) параллельны друг другу и расколожены на определенйам расстоянии, равном величине зазора.

Затеи,при помощи маникупятора

2 совмещения и микроскопа(на чертеже не показан)осуществляется cosMeщенке рисунка подложки 5 с рисунком фотошаблона )1, после чего производится экспонйрованйе.

Использование устройства в установках совмещения и экспонирования позволит повысить процент выхода годных структур, увеличить производительность установок совмещения и повысить срок службы рабочих фотошаб лонов, а также снизить стоимость установок совмещения.

695433

33 23 P

Физ. 2

Составитель Ю. Цветков

Техред T.Äóáèí÷àê . Корректор E.Ðîøêî

Редактор П.Горькова

Заказ 2762/1 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4