CS263521B1 - Chuck frame of contact copying machine for working masks copying - Google Patents

Description

Vynález se týká upínacího rámu kontaktní kopírky pracovních masek v polovodičovém průmyslu.

V současné době se v kontaktních kopírkách pracovních masek téměř výhradně užívá systému dělené kopírovací komory s vakuově vyvozovanou přítlačnou silou. Obě části komory jsou osazeny identickými upínacími rámy masek tak, že upínací rám originálu spolu s příslušnou částí komory vytváří vakuový prostor pro upnutí masky originálu, upínací rám kopie spolu s druhou částí komory vytváří pak obdobný prostor pro upnutí masky kopie (pracovní masky). Obě masky bývají obvykle stejně velké, čtvercového tvaru. Pevná část komory je ve dnu osazena buď kolimační čočkou,nebo průzorem pro průchod expozičního světla, dno pohyblivé části komory je opatřeno filtrem pro pozorování interferenčních proužků. Po uzavření obou částí komory se založenými maskami originálu i kopie se vytvoří střední prostor, který po připojení na vakuum a za současného zavzdušnění krajních prostorů vytvoří potřebnou přítlačnou sílu mezi oběma založenými maskami. Masky dosedají svými okraji na těsnicí manžety, které jsou v osazení tělesa upínacího rámu přidržovány přítlačným rámem prostřednictvím upínacích šroubů. Mezi vnějším obvodem masek a otvorem ve dnu osazení tělesa upínacího rámu je ponechána volná plocha těsnicí manžety, která umožňuje pohyby masek к zajištění kontaktu při kopírování. Zároveň však dochází к nežádoucímu průhybu volných ploch těsnicích manžet směrem dd středního prostoru,a tím se vytvářejí tečná napětí v maskách, nerovnoměrně rozložená po obvodu masek, způsobující nepřípustné polohové chyby motivu originálu vůči motivu kopie. Tyto chyby jsou minimalizovány použitím speciálního materiálu těsnicích manžet, jehož výztužná vložka musí vykazovat stejnou tuhost ve dvou navzájem kolmých směrech

263 521 (kolmých na dvě sousední hrany masek). Použitý materiál dále musí vyloučit ulpívání masek na povrchu těsnicích manžet. Kritickými body namáhání těsnicích manžet jsou místa styku rohů masek s těsnicí manžetou, v nichž se kříží dva navzájem kolmé směry průhybů. Tam také nejdříve dochází ke změně tuhosti,a tím ke zvětšení polohové chyby nad přípustnou mez. К této únavě materiálu dochází přibližně po čtyřech měsících. Vzhledem ke značně vysoké ceně a špatné dostupnosti těsnicích manžet se významně zvyšují provozní náklady celého zařízení.

Popsané nevýhody odstraňuje upínací rám kontaktní kopírky pracovních masek podle tohoto vynálezu. Sestává z tělesa upínacího rámu ve tvaru desky se středním otvorem s vytvořeným vnějším osazením, к jehož dnu je přítlačným rámem spojeným s tělesem upínacího rámu upínacími šrouby přitlačována těsnicí manžeta, uložená mezi dno vnějšího osazení a přítlačný rám. Podstatné je, že v tělesu upínacího rámu je vytvořeno vnitřní osazení, к jehož dnu je s radiální i axiální vůlí uloženo těsnění, mezi něž a těsnicí manžetu je s radiální i axiální vůlí uložen opěrný rám. Otvory těsnění, opěrného rámu a těsnicí manžety jsou shodné a jsou s přesahem menší než vnější rozměr masky originálu a kopie. Otvor ve dnu vnitřního osazení je s vůlí větší než největší rozměr masky originálu a kopie. Otvor přítlačného rámu je s přesahem menší než otvor ve dnu vnitrního osazení. Opěrný rám může být oboustranně po obvodu otvoru opatřen těsnicími výstupky.

Nepříznivé tečné síly jsou vyloučeny tím, že těsnicí manžeta nepůsobí na masku přímo, nýbrž prostřednictvím tuhého opěrného rámu, který navíc těsnicí manžetu při průhybu podepře ve značné části šířky a v důsledku toho dochází i к podstatnému omezení tečných sil působících na tuhý opěrný rám. Tím se výrazně snižují nároky na kvalitu materiálu těsnicí manžety, která může být potom vyráběna z běžně dostupných surovin. Vnitrní osazení tělesa upínacího rámu slouží pouze к polohové fixaci těsnění, které může být zhotovováno opět z běžně dostupných surovin, i když jen z takových, které nezpůsobují ulpívání masky na povrchu těsnění, např. ze silikonové pryže apod.

Na připojeném výkresu je v nárysu znázorněna část zavřené vakuové komory v okamžiku, kdy je střední prostor evakuován a krajní prostory jsou zavzdušněny. Pevná část komory s upínacím rámem kontaktní kopírky pracovních masek podle vynálezu je zná3

263 521 zorněna v řezu. Pohyblivá část komory (na obrázku vlevo) je uspořádána zrcadlově к pevné části.

Těleso 3_ upínacího rámu má tvar desky se středním otvorem. V něm je vytvořeno vnější osazení 10 а к jeho dnu je přítlačným rámem 1_ přitlačována těsnicí manžeta 6^, uložená mezi dno vnějšího osazení 10 a přítlačný rám 1_. Přítlačný rám Ί_ je spojen s tělesem 3_ upínacího rámu upínacími šrouby 8^. V tělesu 3 upínacího rámu je vytvořeno vnitřní osazení К jeho dnu je s radiální i axiální vůlí uloženo těsnění £. Mezi těsnění £ a těsnicí manžetu G je s radiální i axiální vůlí uložen opěrný rám 2· Otvory těsnění 4_, opěrného rámu 2 ^a těsnicí manžety G jsou shodné a jsou s přesahem menší než vnější rozměr masky _1, 2 originálu a kopie. Otvor ve dnu vnitřního osazení 9 je s vůlí větší než největší rozměr masky 1^, 2 originálu a kopie. Otvor přítlačného rámu 1_ je s přesahem menší než otvor ve dnu vnitřního osazení 9_- Opěrný rám 2 je oboustranně po obvodu otvoru opatřen těsnicími výstupky 14. Těsnicí výstupek 14 na straně těsnění 4_ umožňuje zvětšit tlouštku dna vnitřního osazení 9_ při expozici tenkých masek ji, 2 originálu a kopie, těsnicí výstupek 14 na opačné straně vytváří předpětí těsnicí manžety G zajištující kontakt s opěrným rámem jjMaska 1_ originálu a maska _2 kopie se zakládají do otevřené kopírovací komory. Jsou přidržovány malým vakuem (tjak asi 90 kPa), umožňujícím manipulaci s pohyblivou částí komory a zajištujícím jistou malou vzdálenost (asi 1 mm) mezi maskami 2 originálu a kopie po uzavření obou částí komory. Pohyblivá část komory po zavření dosedne na těsnění v pevné části komory, čímž se vnitřní prostory komory utěsní vůči okolnímu prostředí. V této fázi cyklu jsou masky 1_, _2 originálu a kopie vlivem podtlaků v prostorech 11, 12 originálu’ a kopie přitlačovány na opěrné rámy 5_ prostřednictvím těsnění 4_. Vlivem těchto sil se celá soustava posune tak, že opěrné rámy 5^ dosednou na těsnicí manžety £ a jejich prostřednictvím na osazení, vytvořená přesahem přítlačných rámů Ί_ vůči vnitřním osazením 10. Tím se zároveň utěsní prostory 11, 12 originálu a kopie vůči zavzdušněnému střednímu prostoru 13 , nebot těsnicí manžety G fungují pouze v případě přetlaku v prostorech 11, 12 originálu a kopie. Zrní263 521 něný přesah dále způsobuje mechanické vychýlení vnitřního okraje těsnicích manžet £ směrem к opěrným rámům 5^ Při přetlacích v prostorech 11, 12 originálu a kopie. To přispívá ke spolehlivé funkci těsnicích manžet G. V další fázi cyklu jsou prostory 11, 12 originálu a kopie i střední prostor 13 vyčerpány na plné vakuum. Tak se soustava uvolní a masky 1^, 2 originálu a kopie se vlivem pružnosti těsnicích manžet £ к sobě přiblíží. V třetí fázi cyklu jsou zavzdušněny prostory 11, 12 originálu a kopie a proto jsou masky JL, 2^ originálu a kopie vzájemně к sobě přitlačovány vlivem přetlaku okolního prostředí. V této fázi probíhá kontrola kvality kontaktu (interferenčních proužků) a potom expozice masky 2 kopie. Opětovným vyčerpáním prostor 11, 12 originálu a kopie i středního prostoru 13 na plné vakuum se masky 2 originálu a kopie oddělí a po následujícím zavzdušnění středního prostoru 13 a zavedení malého přidržovacího vakua do prostoru 11, 12 originálu a kopie je zařízení připraveno к otevření pohyblivé části komory, aby bylo možné vyjmout naexponovanou a založit novou nenaexponovanou masku kopie 2_.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Upínací rám kontaktní kopírky pracovních masek, sestávající z tělesa upínacího rámu ve tvaru desky se středním otvorem s vytvořeným vnějším osazením, к jehož dnu je přítlačným rámem spojeným s tělesem upínacího rámu upínacími šrouby přitlačována těsnicí manžeta, uložená mezi dno vnějšího osazení a přítlačný rám, vyznačující se tím, že v tělesu (3) upínacího rámu je vytvořeno vnitřní osazení (9), к jehož dnu je s radiální i axiální vůlí uloženo těsnění (4), mezi něž a těsnicí manžetu (6) je s radiální a axiální vůlí uložen opěrný rám (5), přičemž otvory těsnění (4), opěrného rámu (5) a těsnicí manžety (6) jsou shodné a jsou s přesahem menší než .-vnější rozměr masky (1, 2) originálu a kopie, otvor ve dnu vnitřního osazení (9) je s vůlí větší než největší rozměr masky (1, 2) originálu a kopie a otvor přítlačného rámu (7) je s přesahem menší než otvor ve dnu vnitřního osazení (9 ) .
2. 2. Upínací rám kontaktní kopírky pracovních masek podle bodu 1, vyznačující se tím, že opěrný rám (5) je oboustranně po obvodu otvoru opatřen těsnicími výstupky (14).