DE10064292C1

DE10064292C1 - Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes

Info

Publication number: DE10064292C1
Application number: DE10064292A
Authority: DE
Inventors: Armin Schalk; Anton Hagl; Walter Demel
Original assignee: Karl Suess KG Praezisionsgeraete fur Wissenschaft und Industrie - & Co GmbH; KARL SUESS KG PRAEZ SGERAETE F
Current assignee: Suess Microtec Lithography GmbH
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: KR100842028B1; JP2002207261A; KR20020051888A; JP3870082B2; TW544540B

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes zur Verfügung gestellt. Die Vorrichtung weist mindestens eine Transportwalze mit zwei Zahnkränzen auf, wobei die Zähne der Zahnkränze einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und in jedem Zahnkranz unterschiedlich ausgebildet sind. Die Zähne des ersten Zahnkranzes sind so dimensioniert, daß sie nur in Richtung der Transportrichtung des Filmes an Perforationslöchern des Filmes anliegen und die Zähne des zweiten Zahnkranzes sind so dimensioniert, daß sie nur in horizontal senkrechter Richtung zur Transportrichtung an den Perforationslöchern des Filmes anliegen. Auf diese Weise übernimmt ein Zahnkranz die Positionierung in Transportrichtung des Filmes und der andere die Positionierung in horizontaler senkrechter Richtung dazu. Die Vorteile der Erfindung liegen in einem schnelleren Transport und einem schnelleren Abbremsen des Filmes, in einer genaueren Positionierung des Filmes vor der Belichtung und in einer einfacheren und kostengünstigeren Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes. Die Vorrichtung kann zum Transport und zur Vorpositionierung eines zu belichtenden Filmes in einem Belichtungsgerät für die Fotolithographie eingesetzt werden. Ein solches Belichtungsgerät ist zum Beispiel in der EP-B1-0 449 180 beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Film wie in einem Fotoapparat von einem Belichtungsfeld zu einem nächsten transportiert. Der Film weist rechteckige Perforationslöcher auf, in die Zähne von Zahnkränzen, sog. Igel-Räder, die auf mindestens einer Transportwalze sitzen, eingreifen und so bei der Drehung der Transportwalzen den Film transportieren.

Bekannt ist es bereits, Igel-Räder zum Transport eines Filmes zu verwenden, die als Zähne einheitlich runde Stifte aufweisen. Diese Stifte greifen in die Perforationen des Filmes ein und bewirken den Vorschub in Transportrichtung. Bei der bekannten Übertragung der Antriebskraft über die Stifte auf den Film tritt eine im wesentlichen punktförmige Belastung des Filmmaterials auf. Die Folge ist, daß die Materialeigenschaften des Filmes die Kraftübertragung begrenzen. Außerdem findet durch das Anliegen der Stifte am Film in der Filmebene sowohl in Filmtransportrichtung als auch in senkrechter Richtung dazu eine Überbestimmung der Positionierung des Films statt. Des weiteren ist es erforderlich, den Durchmesser der Stifte so zu wählen, daß ein reibungsarmes Eintauchen und ein reibungsarmes Wiederaustreten aus den Perforationslöchern des Filmes gewährleistet ist. Dadurch kann keine sehr hohe Genauigkeit bei der Positionierung des Filmes erreicht werden.

Aus der US-A-1 424 877 ist eine Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes bekannt. Die Vorrichtung weist eine Transportwalze zum Zuführen eines Films, eine mittlere Transportwalze zum Transportieren des Filmes und eine Transportwalze zum Abnehmen des Filmes auf. Jede Transportwalze hat zwei Zahnkränze zum Mitnehmen des Filmes durch Eingriff von Zähnen in Perforationslöcher des Filmes. Die Perforationslöcher weisen bogenförmige Seitenränder auf, die durch parallele Seitenränder miteinander verbunden sind. Die Zahnkränze der Zuführ- und Abnehmtransportwalze sind in einer Reihe mit Zähnen versehen, deren Querschnitt an die Perforationslöcher angepasst ist, die jedoch Spiel in Transportrichtung aufweisen. In einer anderen Reihe weisen die Zähne eine quadratische Form auf, deren Abmessung geringer als die der Perforationen in Quer- und Längsrichtung ist.

Die US-A-2 484 446 offenbart eine Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes, die eine Transportwalze für den Film aufweist, wobei die Zähne der Transportwalze je aus zwei Teilen bestehen. Jeder Zahn hat einen stationären und einen beweglichen Teil, so dass das Perforationsloch in Transportrichtung durch die beiden Zahnteile vollständig ausgefüllt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes zur Verfügung zu stellen, die einen schnelleren Filmtransport und eine höhere Genauigkeit der Filmpositionierung bei der Belichtung erlaubt sowie kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Bei der Lösung geht die Erfindung von folgenden Grundgedanken aus.

Die Erfindung beruht auf einer neuartigen Ausgestaltung der Zahnräder bzw. Igel-Räder der Transportwalze für den Filmtransport. Anstelle einheitlich runder Stifte, wie sie bisher in zwei Zahnkränzen auf der Filmtransportwalze angeordnet waren, werden zueinander unterschiedliche Zähne mit unterschiedlichen Funktionen in den zwei Zahnkränzen verwendet. Die Zähne eines ersten Zahnkranzes halten den Film in seiner Transportrichtung in einer festen Position, und die Zähne des anderen zweiten Zahnkranzes halten den Film in der Horizontalen, senkrecht zur Transportrichtung in einer festen Position. Die Zähne weisen in ihrem unteren Teil wie die Perforationslöcher einen rechteckigen Querschnitt auf.

Die Zähne des ersten Zahnkranzes sind so dimensioniert, daß sie in Transportrichtung des Filmes genau in die Perforation einpaßbar sind. Das heißt, die Seiten eines Zahnes senkrecht zur Transportrichtung liegen an den Seiten der Perforation senkrecht zur Transportrichtung an. An den Seiten parallel zur Transportrichtung sind diese Zähne von den Seiten des Perforationsloches beabstandet und üben somit in dieser Richtung keine Führung auf den Film aus.

Im anderen zweiten Zahnkranz sind die Zähne so dimensioniert, daß sie in Richtung horizontal senkrecht zur Transportrichtung in die Perforationslöcher genau einpaßbar sind. Das heißt, die Seiten der Zähne parallel zur Transportrichtung liegen an den Seiten der Perforationslöcher parallel zur Transportrichtung an. Die Seiten der Zähne senkrecht zur Transportrichtung weisen einen Abstand zu den Seiten der Perforationslöcher senkrecht zur Transportrichtung auf, so daß sie in Transportrichtung keine Führung des Filmes übernehmen.

Somit übernimmt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils nur ein Zahnkranz die Positionierung des Filmes in Transportrichtung bzw. in der Horizontalen senkrecht zur Transportrichtung. Im Unterschied dazu wird bei der bekannten Vorrichtung mit den einheitlichen runden Stiften jeweils eine Positionierung in Transportrichtung und senkrecht dazu von beiden Zahnkränzen übernommen.

Die Erfindung hat folgende Vorteile:
Durch die rechteckige Form der Zähne und der Perforationslöcher erfolgt eine linienförmige Kraftübertragung. Damit lassen sich im Vergleich zu einem runden Stift höhere Kräfte übertragen, was sich positiv auf das Beschleunigen und Abbremsen des Filmes auswirkt. Somit läßt sich die Filmtransportzeit zum Beispiel von einem zum nächsten Belichtungsfeld reduzieren. Durch das Anliegen der Zähne nur an jeweils zwei Seiten der Perforationslöcher kann die Genauigkeit der Herstellung nur auf diese Seiten beschränkt werden, was die Herstellungskosten verbilligt. Außerdem läßt sich mit dieser Ausführungsform eine genauere Dimensionierung der Zähne erreichen. Aufgrund der dadurch bedingten kleineren mechanischen Toleranzen der Zähne, bezogen auf die Größe der Perforationslöcher, kann der Film genauer als bisher positioniert werden und die Genauigkeit einer Belichtung, zum Beispiel bei der Maskenproximity/-kontakt abbildung in der Fotolithographie, erhöht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1, wobei die Führungsrollen nicht dargestellt sind,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines der Details A in Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines der Details B in Fig. 2,

Fig. 5 einen Querschnitt des Details A gemäß Fig. 3, und

Fig. 6 einen Querschnitt des Details B gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der zwei Transportwalzen 2 mit je zwei Zahnkränzen 3a und 3b einen Film 1 in Richtung C transportieren. Um ein senkrechtes Anheben während des Transports zu verhindern, sind über den Zahnkränzen Führungsrollen 6 angebracht. Prinzipiell läßt sich jedoch die Erfindung ohne Führungsrollen und mit nur einer Transportwalze 2 realisieren.

Fig. 2 zeigt den Film 1 in der Draufsicht auf den Transportwalzen 2, wobei je ein Zahn der Zahnkränze 3a und 3b jeder Transportwalze 2 in je ein Perforationsloch 5 des Filmes 1 eingreift. Für die Genauigkeit der Belichtung in zum Beispiel der Fotolithographie ist es erforderlich, daß der Film beim Transport und beim Anhalten in einem Belichtungsfeld eine genaue Positionierung in Richtung C (Transportrichtung) und Richtung D senkrecht zur Transportrichtung beibehält. Weiterhin ist es günstig, daß bei der geforderten hohen Genauigkeit der Filmtransport und das Abbremsen des Filmes mit einer hohen Geschwindigkeit erfolgt.

Diese Forderungen werden durch die erfindungsgemäße Ausführungsform der Zähne der Zahnkränze, wie sie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, erfüllt.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines der Details A in Fig. 2, die einen Zahn 4a des Zahnkranzes 3a in einem Perforationsloch 5 darstellt. Der Zahn 4a füllt in seiner Gesamtlänge I das Perforationsloch 5 in Richtung C aus und liegt an den Seiten 5a des Perforationsloches an. Dagegen ist der Zahn 4a in horizontal senkrechter Richtung D zur Transportrichtung C durch einen Abstand d von den Seiten 5b des Perforationsloches beabstandet. Es erfolgt somit keine Positionierung des Filmes durch den Zahnkranz 3a in Richtung D.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung der Details B in Fig. 2, wobei ein Zahn 4b des Zahnkranzes 3b in einem Perforationsloch 5 des Filmes 1 in der Draufsicht dargestellt ist. Im Unterschied zur Darstellung gemäß Fig. 3 füllt die Länge des Zahnes 4b das Perforationsloch in horizontal senkrechter Richtung D zur Richtung C völlig aus. Das heißt, die entsprechenden Seiten des Zahnes 4b liegen an den Seiten 5b des Perforationsloches 5 an. Auf diese Weise wird der Film 1 in Richtung D festgehalten bzw. positioniert. In Richtung C sind die Seiten des Zahnes 4b von den Seiten 5a des Perforationsloches 5 durch den Abstand d' beabstandet und üben keine Führung des Filmes in dieser Richtung aus.

Die Zähne 4a und 4b sind an ihrem oberen Ende 4a" bzw. 4b" konisch ausgebildet, um besser in das Perforationsloch 5 einzudringen bzw. es wieder zu verlassen, wenn die Transportwalze 2 den Film 1 bewegt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Querschnitt der Zähne 4a bzw. 4b gemäß Fig. 3 bzw. 4 längs der Linien E, E' bzw. F, F'.

In Fig. 5 ist zu erkennen, daß das rechteckige untere Ende 4a' an den Seiten 5a des Perforationsloches 5 anliegt. Das obere Ende 4a" ist durch schräge Flächen konisch ausgebildet und ragt über das Perforationsloch 5 hinaus.

In Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Zahn 4b mit seinem unteren Ende 4b' die Wand 5a der Perforation nicht berührt und in bezug auf sie einen Abstand d' ausbildet. Das obere Ende 4b" des Zahnes 4b ist durch schräge Flächen konisch ausgebildet und ragt über die Perforation 5 hinaus.

Claims

1. Vorrichtung zum Transportieren eines Filmes (1) mit mindestens einer Transportwalze (2), mit zwei Zahnkränzen (3a bzw. 3b) zum Mitnehmen des Filmes (1) durch Eingriff von Zähnen (4a bzw. 4b) der Zahnkränze (3a bzw. 3b) in rechteckige Perforationslöcher (5) des Filmes (1), wobei die Zähne (4a, 4b) an ihrem unteren Ende (4a', 4b') einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, die Zähne (4a) des ersten Zahnkranzes (3a) in den Perforationslöchern (5) nur an deren Seiten (5a) in Richtung (D) senkrecht zur Transportrichtung (C) des Filmes (1) anliegen, die Zähne (4b) des zweiten Zahnkranzes (3b) nur an den Seiten (5b) der Perforationslöcher (5) parallel zur Transportrichtung (C) anliegen und die Zähne (4a, 4b) zu den jeweils anderen Seiten (5b bzw. 5a) der Perforationslöcher (5) einen Abstand (d, d') aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zähne (4a, 4b) an ihren die Perforationslöcher (5) durchdringenden oberen Enden (4a" bzw. 4b") konisch ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei Transportwalzen (2) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei oberhalb jeder Transportwalze (2) eine Führungsrolle (6) für den Film (1) vorgesehen ist, und der Film (1) zwischen der Transportwalze (2) und der Führungsrolle (6) hindurch bewegbar ist.

5. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Fotolithographie bei der Positionierung des Filmes (1) vor seiner Belichtung mit einer oder mehreren Masken.