Устройство для контактной печати Советский патент 1982 года по МПК G03B27/20 

1

Изобретение относится к устройствам радиоэлектроники, а именно к устройствам для контактной печати, применяешзМ при изготовлении интегральных микросхем.

Известно устройство дня контактной печати, содержащее корпус, герметизирующую крьппку с прозрачным стеклом, образующие рабочий объем для размвцения пластин фотошаблона и фотокопии, соединенный с вакуумной системой, снабженной средствами измерения давления и клапанами, подвижный поршень для совмещения пластин и манжетные уплотнения для удержания пластин, образующие с ними рабочие камеры Cl.

Недостаток известного устройства состоит в том, что механическое совмер1ение пластин при помощи поршня приводит к удару их в момент касания, погрешностям в установке и значительному прогибу пластин

при сжатии их атмосферным давлением.

Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является устройство, сод жащее корпус и крышку, образукхдие герметичньй рабочий объем с размещенными в нем фотошаблоном и фотокопией, удерживаемыми установленными по их периметрам V-образными откачиваемыми манжетными уплотнениями, одно из которых закреплено в крышке, а другое закреплено на жестком подвижном основании, соединенном с корпусоммембраной, разделяющей рабочий объем на изолированные камеры, соединенные с вакуумной системой 2.

Недостаток этого устройства также заключается в больших величинах прогиба фотошаблона и фотокопии, а также в появлении между ними воздушных пузырей всле Ьтвие малой степени разрежения в рабочей кайере. Цель изобретения - повышение качества фотопечати и надежности рабо ты устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены регулятор опорного давления и блок регулирова ния скорости откачки и натекания, п этом регулятор .опорного давления со динен с блоком регулирования скорос откачки и натекания через ресивер и первый электроклапан и через дифференциальные устройства с соответств кицими электроклапанами, причем одно из дифференциальных устройств соеди нено с нижней камерой рабочего объема, а блок регулирования скорости откачки и натекания соединен через электроклапан с верхней камерой рабочего объема и непосредственно с верхней рабочей камерой и нижней ра бочей камерой, образованной между подвижным основанием с закрепленным на нем У образным манжетным уплотнен ем и фотокопией. На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства. Устройство состоит из корпуса 1, крьпоки 2 со стеклом 3 и установоч- штифтами 4, образукидих рабочий объеме, соединенный с вакуумной сис темой 5, включаклцей средства измерения давления 6-8, и электроклапаны 9-12, управляемые таймером. Внутри рабочего объема d размещены манжетные элементы 13 и 14, снабженные эла тичными кромками, образунйцими полости б, связанньш с вакуумной систеM ril 5, Нанкетный элемент 13 жестко установлен в крышке 2, а манжетный элемент 14 - на жестком основании 15, снабженном установочными штифтa ш 16 и скрепленном с диафрагмой, 17, герметично соединенной с корпусом 1 и разделяющей рабочий объем ct на изопированшле камеры & и t. Манже ные элементы I 3 и 14, служащие для удержания и совмещения фотощаблона 18 и фотокопии 19, образуют с ними верхшою Э и нижнюю 6 рабочие камеры соединенные с вакуумной системой 5. Вакуумная система 5 содержит дополнительно регулятор 20 опорного давл ния, управлякяций работой по крайней мере двух дифференциальных устройст 21 и 22, связанных с камерами 6 и г рабочего объема а, и блок 23 регулирования скорости откачки и натекания, соединяюЕщй регулятор 20 опорного давления и дифференциальные устройства 21 и 22 с верхней д и нижней е рабочими камерами и камерой 6 рабочего объема q, расположенной над диафрагмой 17. Никсняя рабочая камера е и полость б подвижного манжетного элемента 14 соединены с вакуумной системой 5 посредством гибких элементов 24, выполненных, например, в виде кольцевых трубок. Вакуумная система 5 подключена к полостям б посредством блока 25 клапанов. Корпус 1 и крышка 2 уплотняются прокладкой 26. Регулятор 20 опорного давления соединен с электроклапаном 9 через ресивер 27. Устройство работает следующим образом. Фотошаблон 18 и фотокопия 19 устанавливаются поочередно на манжетные элементы 13 и-14 с ориентированием по установочным штифтам 4 и 16 и удерживаются на них путем создания разрежения в полостях б. Это достигается посредством соединения полостей Б с вакуумной системой 5 с помощью блока 25 клапанов. При этом эластичные кромки манжетных элементов равномерно деформируются по плоскостям пластин, обеспечивая их минимапьньай прогиб и герметизацию верх- . ней (J, и нижней е рабочих камер. Крышка 2 вводится в соприкосновение с корпусом I и уплотняется прокладкой 26, образуя герметичный объеме . Одновременно таймерное устройство включает электроклапаны 9, 10 и 12, соединякицие камеры В , d и е с блоком 23 регулирования скорости откачки и натекания, а камеру г непосредственно с регулятором опорного давления, вследствие чего скорость откачки камеры г выше, чем камер в ,а и е. Тем самым обеспечивается избыточное давление в камере 8 , которое прижимает основание 15 к дну корпуса I, пре;дохраняя фотошаблон 18 и фотокопию 19 от повреждения. По мере снижения давления в камерах В о и в до конечного значения давление в камере i посредством дифференциального устройства 22 снижается меньше. В результате разницы давлений в изолированных камерах В и t и упругих свойств диaфpaг D)l 17 основание 15 плавно поднимается вверх, осуществляя мягкий контакт фотошаблона 18 и фотокопии 19, Пос- ле контакта фотошаблона 18 и фотоко пии 19 происходит стабилизация давл ния во всех камерах посредством выравнивания давления в рессивере 27. Затем таймерное устройство выключа- ет электроклапаны 9, 10 и 12 и одновременно включает электроклапан I1, соединяющий дифференциальное устройство 21 с верхней д и нижней 9рабочими камерами через блок 23 р гулирования скорости откачки и натекания. Дифференциальное устройство 21 обеспечивает повьшение значен давления воздуха в камерах 3 и е от носительно опорного давления, до величины которого откачивается камера в . Этот перепад давлений ежиМает окончательно фотошаблон 18 с фотокопией 19. После окончания цикла сжатия происходит стабилизация давлений во всех камерах, а затем включают источник экспонирования. После экспонирования таймерное устройство включает электроклапаны 10и 12, в результате чего происходит взаимное перетекание избыточног воздуха из верхней Э и нижней б рабочих калер в камеры виги предварительное размыкание фотошаблона 18 и фотокопии 19. Причем за счет различных скоростей перетекания воз духа через блок 23 регулирования ск роети откачки и натекания и электро клапан 10 давление в камерах над диафрагмой 17 оказывается несколько вы ше давления в каттере т, под диафрагмой. Вследствие этого и из-за действия собственной массы основание 15 медленно опускается вниз, тем самым обеспечивая плавное размыкание пла- стин. Затем электроклапаны 10 и II выключаются, а электроклапан 9 сообщается с атмосферой. Под действием атмосферного воздуха, который по ступает в камеры над диафрагмой 17, окончательно опускается жесткое основание 15. В камере г в это время поддерживаемся разрежение, которое обеспечивает дифференциальное устройство 22. Крышка I открывается, и пластины 18 и 19 снимаются для дапьнейшей обработки посредством выключения блока 25 клапанов. Устройство позволяет значительно уменьишть прогиб шгастин в результате замены распределенной нагрузки по поверхности пиастины, распределенной нагрузкой по периметру пл4стины. Кроме того, устройство позволяет регулировать параметры давления и время протекания цикла в пшроких пределах, которые устанавливаются в зависимости от типа применяемых пластин, фоторезиста или фотоэмульсии. Формула изобретения Устройство для контактной печати, содержащее корпус и крышку, образующие герметичный рабочий объем с размещенными в нем фотошаблоном и фотокопией, удерживаемыми установленными по их периметрам V -образными откачиваемыми манжетными уплотнениями, одно из которых закреплено в крьш1ке и образует с фотошаблоном верхнюю рабочую камеру, а другое закреплено на жестком подвижном основании, соединенном с корпусом мембраной, разделяющей рабочий объем на изолированные камеры, соединенные с вакуумной системой, включающей электроклапаны, ресивер и средства измерения давления, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества фотопечати и надежности устройства, в него введены регулятор опорного давления и блок регулирования скорости откачки и натекания, при этом регулятор опорного давления соединен с блоком регулирования скорости откачки и натекания через ресивер и первый электроклапан и через дифференциальные устройства с соответствующими электроклапанами, причем одно из дифференциальных устройств соединено с нижней камерой рабочего объема, а блок регулирования скорости откачки и натекания соединен через электроклапан с верхней камерой рабочего объема и непосредственно с верхней рабочей камерой и нижней рабочей камерой, образованной между подвижш о4 осиованием с закрепленным на нем V-образным манжетным уплотнением и фотокопией. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3834815, л. 355-91, опублик. 1974. 2.Патент ФРГ № ,2403907, л. G 03 В 27/20, опублик. 1975 прототип).