ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК H01L21/68 

УСТРОЙСТВО для СОВМЕЩЕНИЯ РИСУНКА ФОТОШАБЛОНА с РИСУНКОМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛАСТИНЫ

1

Изобретение относится к технологическому оборудованию полупроводниковой промышленности, в частности к устройствам для совмещения рисунка фотошаблона с рисунком полупроводниковой пластины.

Известны устройства Для совмеш,ения, содержащие держатель фотошаблона и подвижную в вертикальном направлении колонку с шаровым сегментом, на котором устанавливается пластина. Колонка обычно располагабтся ниже держателя шаблона и закрепляется на манипуляторе, с помошью которого может поворачиваться и перемешаться.

Прижим полупроводниковой пластины к шаблону обеспечивается перемешением штампа, пружинами или сжатым воздухом. Во время совмещения колонка отводится вниз так, что пластина и колонка могут свободно перемещаться одна относительно другой. После совмещения пластины относительно фотошаблона пластина прижимается к нему пружиной или сжатым воздухом.

Известны также устройства для совмощещия рисунка фотошаблона с рисунком полупроводниковой пла-стины, имеющие систему с пневматическим приводом, которая устанавливает предварительно выбранное юстировочное расстояние независимо от толщины полупроводниковой пластины и непараллельности ее сторон.

Известные устройства не обеспечивают контакта пластины и фотошаблона, что необходимо для получения на полупроводниковой пластине элементов схемы размерами 1 - 5 мкм, из-за непараллельности пластины шаблону. При поджиме пластины к фотошаблону пластина смещается относительно фотошаблона, и требуется повторная юстировка. Замена фотошаблона в известных устройствах затруднена, кроме того, возможен прогиб фотошаблона при его закреплении.

В предложенном устройстве эти недостатки

устранены благодаря тому, что между фотошаблоном и действующей плоскостью штампа образован закрытый объем, в который выходит воздушный канал, а нижняя сторона штампа и верхняя сторона фотошаблона связаны с атмосферой. Уплотнение между штампом и опорой держателя шаблона при этом выполнено так, что позволяется перемещение штампа в направлениях х, у, z. Предложенное устройство схематично показано на чертеже.

Полупроводниковая пластина / располагается на шаровом сегменте 2 на небольшом расстоянии от фотошаблона 3, который с помощью вакуума (воздух откачивается через канал 4) закрепляется на держателе 5. Шаровой сегмент установлен в углублении 6 подвижной колонки 7, перемеш.ающейся в направляющей 8, снабженной кольцами 9 со 5 сквозными отверстиями 10. Направляющая расположена внутри корпуса 11 поворотного устройства. Колонка 7 контактирует с корпусом 11 через пружииу 12, связанную с устройством из- 10 меиения высоты 13, управление которым осуществляется через канал 14. Корпус 11 находится на координатном столе 15 с устройствами перемещения (на чертеже не показаны). Трубопровод 16, проходящий через стенку15 корпуса 11, колонку 7 и шаровой сегмент 2, соединяет нижнюю сторону полупроводниковой пластины 1 с насосом, создающим вакуум, источником давления или магистралью сжатого воздуха. Колонка 7 уплотняется металло-20 резиновым уплотнением 17 относительно кольца 18, расположенного на корпусе 11 поворотного устройства. На кольце 18 установлена опора 19 держателя шаблона. Колонка 7, уплотнение 17, кольцо 18, опора 19, держатель25 5 и фотошаблон 3 ограничивают закрытый вакуумноплотный объем 20 с каналом 21. Предусмотрена кольцевая канавка с каналом 22. Над устройством совмещения расположены микроскоп и зстройство для экспонирования30 (на чертеже не показаны). Описываемое устройство работает следующим образом. Полупроводниковая пластина 1 накладывается на шаровой сегмент 2 при откинутом35 держателе 5. После опускания держателя 5 с фотошаблоиом 3 объем 20 откачивается через канал 21 нри открытом канале 16. При этом с понижением давления в объеме 20 полупроводниковая пластина / с шаровым сегментом40 2 и колонкой 7 поднимается и выравнивается относительно фотошаблона 3. Полупроводниковая пластина 1, шаровой сегмент 2, а также держатель 5 фиксируются в этом положении с помощью вакуума, создаваемого через каналы45 / и 22, после чепо в закрытый объем 20 через канал 21 напускается воздух. После напуска воздуха колонка 7 с шаровым сегментом 2 и полупроводниковой пластиной / опускается под действием собственного веса и силы пру-50 жины 12 в положение, заданное устройством 13. В этом положении рисунок иа полупроводниковой пластине / совмещается с рисунком фотошаблона 3 с помощью устройств смещеиия и поворота координатного стола 15. При этом уплотнение 17 перемещается относительно опоры 19 в соответствии с установочными перемещениями колонки 7. После,совмещения объем 20 снова откачивается, пластина / и фотошаблон 3 прижимаются друг к другу с помошью атмосферного давления, действующего на фотошаблон 5 и на обратную сторону колонки 7. Контакт пластины 1 и фотошаблона 3 может быть усилен подачей через канал 16 сжатого воздуха, В этот период микроскоп убирают и над полупроводниковой пластиной / устанавливают устройство для экспонирования. По окончании экспонирования полупроводниковая пластина 1 присасывается созданием вакуума через канал 16 к шаровому сегменту 2, и в объем 20 через канал 21 впускается воздух, Затем держатель 5 с фотошаблоном 3 откидывается, в канал 16 впускается воздух и экспонированная полупроводниковая пластина / вынимается из устройства, Предмет изобретения Устройство для совмещения рисунка фотошаблона с рисунком полупроводниковой пластины, содержащее фотошаблон с держателем, опору держателя, шаровой сегмент с закрепленной на нем полупроводниковой пластиной, колонку, поворотное устройство с корпусом, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий выравнивания полупроводниковой пластины относительно фотошаблона, между корпусом поворотного устройства, опорой держателя и боковой поверхностью колонки установлено уплотнение так, что верхняя часть колонки, опора де,ржателя, держатель фотошаблона и фотошаблон образуют объем, в котором с помощью расположенного в опоре держателя канала попеременно создается .вакуум или атмосферное давление, а нижияя часть колонки и корпус поворотного устройства образуют второй объем, соединенный с атмосферой с помощью канала в корпусе поворотного устройства.

19 il, 5 21 20 78

I I I . I

.1. .. / I I . I. /

л , , ,, ,, ,1/ MlllJLJJl JlLlTl. Я ..../..

J 3 2

75