Устройство для совмещения рисунков подложки и фотошаблона Советский патент 1985 года по МПК H01L21/68 G03B27/20 

ф

со

СП

4; to

со

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 и- чающееся 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

Изобретение относится к технологическому оборудованию полупроводни к;ового производства, в частности, к оборудовани для операций совмеще ния рисунков подложки и фотошаблона и экспонирования при фотолитографических процессах изготовления полупроводнико рых приборов и интегральн схем. Известно устройство для совмещен рисунков пЪдложки и фотошаблона, содержащее неподвижное основание, манипулятор совмещения, шаблонодержатель, механизм образования зазора устройство для параллельного выравнивания рабочих поверхностей подлож ки и фотошаблонаС }. Недостатком этого устройства явл ется то, что выравнивание осуществл етсй при поджиме подложки к фотошаб лону. В этот момент в зависимости от усилия поджила и сОстЬя:ния повер ности подложки Происходит интенсивное истирание рабочей поверхности фотошаблона за счет возникакщйх между подложкой и фотошаблоном боко вых смещений, что приводит к быстро му вьпсоду фотошаблона из строя. Известно устройство цля совмещения рисунков подложки и фотошаблона содержащее неподвижное основание, шaблoнoдepЖateль, эталонную плиту, микроскоп совмещения, устройство для экспЬнирований, манипулятЬр, механизм вертикальных перемещений подложки к фС1ТошаблонуС21. В этрм устройстве, с целью умень шения йзНоса фотошаблона подложки прижимают не к фотошаблону, а к базовому выступу эталонной плиты, фиксируют ее в этбм положении, после чего заменяют эталонную плиту фотошаблоном, при этом меЬкду нижней плоскостью фотошаблона и подложки о бразуется мвкрозазор, равный высот базового выступа эталонной плиты. Недостатком этого устройства является то, что оно требует увеличения размеров фотошаблонов и затрудняет автоматизацию транспортировки подпожек. Ближайшим прототипом является устройство дпя совмещения рисунков подложки и фотошаблона, содержаще оптическую систему, манипулятор совмещения, держатель фотошаблона столик для подложки, механизм образования микрозазора, калибратор с базовыми упорами, со стороны подпож ки, выполненный с возможностью горизонтальных перемещений 3 . Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невысокая производительность. Сложность конструкции обусловлена тем, что механизм.переноса подлозкек, механизьвы перемещения колибратора, образования зазора выполнены отдельньп и узлами со строго определенными функциями, трудоемки в изготовлении и требуют наличия устройств упрГавления ими, что приводит к повышению стоимости устройства. Невысокая производительность вызвана ,tfeM, чт о операции, выполняемые эти(№ механизмами, осун(ествляются последовательно, что увеличивает время цикла. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение его производительности, Поста1влёйная цель достигается тем, что в устройстве для совмещения рисунков подпояски и фотрвзаблбна, содержащем оптическую систему, манипулятор совмещения, держатель фотошаблона , столик для подложки, механизм образования микрозаэора, калиб ратор с базовыми упорами CQ стороны подложки, вьтолненный с возможностыо горизонтальных перемещений на базойьк упорах калибратора выполнены вакуумные прихваты, а на его обратной стороне - дополнительные базовые упоры, параллельные первым, причем калибратор выполнен с возможностью взаимодействия с механизмом создания микрозазора, в который введен узел компенсации толщины калибратора, выполненный, преимущественно, в виде кулачка со ступенью подъема, имеющей высоту, равную толщине калибратора. На фиг. } представлен общий вид устройства для совмещения рисунков подложки и фотошаблона; на фиг. 2 развертка рабочей поверхности кулачка.- - . Устройство для совмещения содержит неподвижное основание 1 (фиг. 1), манипулятор 2 совмещения, кассетный механизм транспортировки (на чертеже не показан ), механизм предварительной ориентации подложек,включагаций привод 3 подъема и столик 4 ориентации подложки 5, калиб ратор 6 с прихватами 7 и со штифтом 8, механизм переноса подпожек с подвижной рамкой

9, шаблонодержатель 10 с фотошаблоном 11, механизм образования зазора между подлбжкой и фотошаблоном,включающий рабочий столик 12, закрепленнь1й на сфере 13, гнездо 14, пружину 15, шток 16 с «|иксатором J7, толкатель 18, кулачок 19, привод 20.

Калибратор 6 расположен в отверстии рамки 9, удерживается от выпйдайия буртиком, а от поворота ограничей штифтом 8 и содержит вакуумны прихваты 7 дай переноса подпГожки. Он имеет два базовых упора 21 и 22, парадйельнью друг другу, один Wa которых является упором в фотошаблон И при выравнивании, другой - упором для подло ки 5.

Кулачок 15{фиг. 2)содержяГ илощедки 23, 24, 25, которые стредел т попожемие гюдлйяски относит«йьвЬ фо1о шаблона в вертикальной Ш1оскос и, пр1я это ра стояниё между пЛсм йДкамй 24 и 25 соответствует толщине калибратора, а расстояние между площадками 23 и 24 равно по величине рабо1ге 4У зазору.

Устройство работает следук1цим образом., .

с кассетного 1юхан {зйв транспортировки побтупае на ётейик 4 ориентации(фиг. }к ориентируется по базовому среэу под дейстш ей привода 3 столик 4 прдютаётея вверх До уйора подложки 5 в калибратор 6, после чего калибратор 6 захватьшаёт пддлЕожку пр ватдмн 7, а стоила опускается 8ннэ. Затем е помощыо механизма переноса калибратор 6с подложкой 5 располагаются над столиком 12./

Включается привод 20 и Пр« вра-щении кулачка {9 толкатель 18 через , пружину 15 сообщает вертикаяьцоё перемещение штоку 16 сО сноитйфованным на нем рабочий столиком 12.

Столик 12 при перемещении вверх упй рается в подложку 5 и через нее поднимает калибратор 6 в отверстии рамки 9 до упора базовой поверхности 21 калибратора в нерабо 1ую зону фотошаблона I1. Вращение кулачка I9 прекращается, происходит вакуумная фиксЬация сферы 13, отключение вакуума с Прихватов калибратора б и вклаоченйе вакуума на рабочем столике 42. Одновременно пр оисходит фиксация толкателя 18 со штоком 16 фиксатЬром 17.

Реверсированием привода 20 кулачок 19 возвращается в исходное положение, рабочий столик 12 с подложкой 5 опускается вниз, калибратор 6 опускается и отверстие подвижн;ой рамки 9, после чего механизмом переШ}са возвредаетсй в исходное положе1ше.

Снова включается нривод 2;0,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 поверХнЪстй подложки 5 и фотсжаблона II параллелыш друг другу и расположены на опредёЛеиАом расстоян11и« равном величине зазора.

Затем,при помощи манипулятор а 2 совмещения и микроскопа(на чертеже ие показан)осуществляется совмецение рисунка подпожкй 5 с рисунком фото&аблона t1, после чего производитсй йкспОнйровйнйе.

Использование устройства в установках совмет(ения и экспонирования позволит повысить процент выхода годных структур, увеличить производительность установок совмещения и повьшйть срок Службы рабочих фотошаблоков, а также снизить стоимость становок совмещения.

9 Ю к If /3 . . . . IL . / .

f .7