Устройство для совмещения рисунков подложки и фотошаблона

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80695433 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОБУСНОМУ СОИ ВФСТВУ ЩЕНИЯНА,, мани 4 юто- мехаСТВО ДЛЯ СОВМЕ КИ И ФОТОШАБЛО ическую систему ния держатель для подложки(54)(57) УСТРОРИСУНКОВ ПОДЛОЖсодержащее оптпулятор совмещшаблона, столиф.,Л3 ф,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 190210, кл. Н О 1 Ь 2/68, 1965.2. Авторское свидетельство СССРУ 372 859 з кл, Н 01 Ь 7/68 ф 19683. Патент США У 3.674.368,кл. 355-78, опублик. 04.07.72(прототип). 4(511 Н 01 Ь 21 681 С 03 В 27/2 ниэм образования микроэазора, калибратор с базовыми упорами со стороныподложки, выполненный с воэможностьюгоризонтальных перемещений, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения конструкции устройстваи повышения его производительности,на базовых упорах калибратора выполнены вакуумные захваты, .а на егообратной стороне - дополнительныебазовые упоры, параллельные основнымпричем калибратор выполнен с возмож"костью взаимодействия с механизмомсоздания микрозазора, в которыйвведен узел компенсации толщиныкалибратора, выполненный, преимущестженно, в виде кулачка со ступеньюподъема, имеющей высоту, равнуютолщине калибратора.:к оборудовайию для операций совмеще- .ния рисунков подложки и фотошаблонаи экспонирования при фотолитографических процессах изготовления полупроводниковых приборов и интегральныхсхем.Известно устройство для совмещения 10рисунков подложки и фотошаблона,содержащее неподвижное основание,манипулятор совмещения, шаблонодержатель, механизм образования зазора,устройство для параллельного выравнивания рабочих поверхностей подложки и фотошаблонаГ 1 1,Недостатком этого устройства является то, что выравнивание осуществляется прй поджиме подложки к фотошаб-. 20лону. В этот момент в зависимостйот усилия поджима и состояния поверх-ности подложки происходит интенсивное истирание рабочей поверхностифотошаблана эа счет возникающйхмежду 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, устройстводля экспонирования, манипулятор,механизм вертикальных перемещенийподложки к фотошаблону 21. 35Вэтом устройстве, с целью уменьшения износа фотошаблона подложкиприжимают не к фотошаблону, а кбазовому выступу эталонной плиты,фиксируют ее в этбм положении, 40после чего заменяют эталонную плитуфотошаблоиом, при этом между нижнейплоскостью фотошаблона и подложкиобразуется инкрозаэор, равный высотебазового выступа эталонной плиты. 45Недостатком этого устройстваявляется то, что оно требует увеличения размеров фотошаблонови затрудняет автоматизацию транспортировки подложек. 433 3ки, выполненный с возможностьюгоризонтальных перемещений 3 .1,Недостатками этого устройстваявляются сложность конструкции и невысокая лроизводительность.Сложность конструкции обусловлена тем, что механизм, переноса подложек, механизмы перемещения колибратора, образования зазора вь 1 полнены отдельными. Узлами со строго определенными функциями, трудоемки визготовлений и требуют наличия устройств управления ими, что приводитк повышению стоимости устройства.Невысокая производительность вызвайа тем, что операции, выполняемыеэтими механизмами, осуществляютсяпоследовательно; что увеличиваетвремя цикла.ЦелЬю изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение его производительности,Поставленная цель достигаетсятем, что. в устройстве для совмещения рисунков падложки и фотошаблона,содержащем оптическую систему, манипулятор совмещения, держатель фотошаблона, столик для подложки, механизм образования микрозазора, калибратор с базовыми упорами со стороны.подложки, выполненный с воэможностьюгоризонтальных перемещений иа базо 1 вых упорах калибратора выполненывакуумные прихваты, а на его обратнойстороне - дополнительные базовыеупоры, параллельные первым, причемкалибратор выполнен с возможностьювзаимодействия с механизмом созданиямикрозаэора, в который введен узелкомпенсации толщины калибратора,выполненный, преимущественно, в видекулачка со ступенью подъема, имеющей высоту, равную толщине калибратора.На фиг. 1 представлен общий видустройства для совмещения рисунковподложки и фотошаблона; на фиг. 2 развертка рабочей поверхности кулачка. 50 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 рамкой3 69549, шаблонодержатель 1 О с фотошаблоном 11, механизм образования зазорамежду подложкой и фотошаблоном,вклю.чающий рабочий столик 12, закрепленный на сфере 3, гнездо 14, пружину15, шток 16 с фиксатором 17, толкатель 18, кулачок 19, привод 20,Калибратор 6 расположен в отверстии рамки 9, удерживается от выпадайия буртиком, а от поворота ограничен штифтом 8 н содержит вакуумнйеприхваты 7 для переноса подложки.Он имеет два базовых упора 21 и 22,параллельные друг друу, один иэкоторых является упором в фотоваблой ц11 при выравнивании, другой - упоромдля подложки 5.Кулачок 19(фиг. 2)содержит площадки 23, 24, 25, которые определяют.положение подложки .относительно фото-бваблона в вертикальной плоскости,.ща этом расстояние между площадками24.и 25 соответствует толщинекалибратора, а расстояние между площадка-ми 23 н 24 равно по величине рабочему. транснортировкн поступает на столик4 ориентации(фиг. 1)и ориентируетсяпо базовому срезу, под действвейпривода 3 столик 4 ноднймается вверхдо упора подложки 5 в калибратор б,после чего калибратор 6 захватываетподножку нрщхватами 7, а столик 4 фЗопускается вниз, Затем с помощьюмеханизма переноса калибратор б сподложкой 5 располагаются над рабочимстоликом 12.,Включается привод 20 н нрн вра". 411щекин кулачка 19 толкатель 8 через,пружину 15 сообщает вертикальноеперемещение штоку 6 со смоитйровайным на нем рабочий столиком 12. 33 аСтолик 12 при перемещении вверх уйи рается в подложку 5 и через нее поднимает калибратор 6 в отверстии рамки 9 до упора базовой поверхности 21 калибратора в нерабочую зону фотошаблона 11. Вращение кулачка 19 прекращается, происходит вакуумная фикСацня сферы 1.3, отключение вакуума с прихватов калибратора 6 и . включение вакуумайа рабочем столике ,12. Одновременно происходит фиксация толкателя 18 со штоком 6 фиксатором 17.Реверснрованием привода 20 кулачок 19 возвращается в исходное полоаеиие, рабочий столик 12 с подложкой 5 опускается вниз, калибратор 6 опускается в отверстие подвижкой рамки 9, после чего механизмом пере-. носа возвращается в исходное положейие.Снова включается нримд 20,рабочий столик 12 с подложкой 5 перемещается вверх и останавливается в заданном положений, соответствующем определенной площадке В на кулачке 19(фиг. 2), при этом рабочие новерхностй подложки 5 и фотоваблона 1 1 параллельны друг другу и расположены на определенном расстоянйи, равном величине зазора.Затем,при помощи манипулятора 2 совмещения и микроскопа(на чертеже не показан)осуществляется совмещение рисунка подложки 5 с рисунком фотсйиаблона 11, после чего производится экспонйрованйе.Использование устройства в установках совмещения и экспонирования позволит повысить процентвыхода годных структур, увеличить производительность установок совмещения и повйсить срок службы рабочих фотошаблонов, а также снизить стоимость установок совмещения./1 Тираж 679 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретени 113035, Москва, Ж,Подписноекомитета СССРй и открытийаушская наб д.4/5