DE2350909A1

DE2350909A1 - Vorrichtung zum praezisen auflegen eines durch eine schleuse in eine dichte vorrichtung eingefuehrten objekttraegers auf einen beweglichen halter

Info

Publication number: DE2350909A1
Application number: DE19732350909
Authority: DE
Inventors: Jean Bouygues; Rene Gerard
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1972-10-13
Filing date: 1973-10-10
Publication date: 1974-04-18
Also published as: JPS4995584A; US3860124A; FR2202759A1; GB1447096A; FR2202759B1; CA992110A

Description

Wng. Eg_0n P_rJ_n2 , ^_{& mM} ^ _{? ft}

. Gottfried Leiser

Patentanwalts

Teisgrommej Lobyrinih München
Telefons 83 15 10
dk: München 117078

SHOMSOSi - CSF

175j Bd ο Haussmann

75008 PAR-IS /Frankreich

Unser Zeichen/ T 1461

Vorrichtung zum präzisen Auflegen eines durch eine Schleuse in eine dichte Vorrichtung eingeführten Objektträgers auf einen beweglichen Halter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum präzisen Auflegen eines Objektträgers, der durch eine Schleuse in eine dichte Vorrichtung eingeführt wird, auf einen beweglichen Halter.

Dies ist beispielsweise bei der Vakuumkammer einer Vorrichtung zur elektronischen Bearbeitung und Maskierung der Fall, bei der bei dem Auflegen des Probenträgers auf einen von außen gesteuerten Kreuztisch eine Genauigkeit von 1/100 mm erreicht werden soll. Bekanntlich muß hierbei das Vakuum hoch sein (weniger als 10"-⁵ mm Hg), was bei den bekannten Einrichtungen zur dichten Durchführung die Fernbetätigung nur durch

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Achsen gestattet, die drehbar und längs verschiebbar-"sind, wobei keine seitliche Bewegung möglich istο Der Erobenträger wird in die Vakuumkammer ohne Aufhebung des Vakuums durch eine auf einer Seite dex-Vorrichtung befindliche Schleuse eingeführt» Biese Umstände, die die Möglichkeiten der bekannten Fer-nbetätigungseinrichtungen besonders beschränken, gestatten keine genaue Bestimmung der Stellung des Probenträgers bezüglich den Bezugsachsen des den beweglichen Halter bildenden Kreuztisches*

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu "beseitigen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet die räumliche Bewegung eines Objektträgers ausgehend von Drehbewegungen um feststehende Achsen und geradlinigen Bewegungen längs diesen Achsen,

Sie besitzt im wesentlichen ein erstes System zur Bewegung in einer ersten Achse, die mit Einrichtungen zur Bewegung des Objektträgers in einer zweiten Aslo.se versehen ist, und ein zweites System, das Einrichtungen zur Verriegelung des Objektträgers besitzt, die durch eine Bewegung in einer dritten Achse angelegt und zurückbewegt werden können, wobei diese drei Achsen einen Trieder mit drei rechten Winkeln bilden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfinaungsgemäßen Vorrieirfciiiig und

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Iig_o 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung des Objektträgers der Vorrichtung von Fig„1.

Bsi dem vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine elektronische Maskierungsvorrichtung„ in der ein Objektträger 3 (Figd) eine Scheibe aus einem Halbleiterwerks to ff (nicht dargestellt) oder einen beliebigen anderen Träger aufnimmt₉ der mit einer für Elektronen empfindlichen Harzschicht bedeckt ist. Mit dieser Vorrichtung wird eine Reihe von !formen gedruckt, die jeweils die Maske einer Halbleitervorrichtung oder einer integrierten Schaltung darstellen«, Wenn bei der elektronischen Maskierung von einer Form auf eine andere Form übergegangen wird₅ muß der Objektträger um eine gewisse Strecke bewegt werden, um den Mittelpunkt der Form zu einem bestimmten Punkt der Vorrichtung zu bringen_β Zu diesem Zweck benutzt man einen Kreuztisch, der einen beweglichen Halter für den Objektträger bildet» In Figo.1 ist nur der obere Teil Ί dieses Kreuztisches dargestellt»

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt vier Hauptteile, und zwar einen beweglichen Halter, von dem das Teil 1 (Fig.1 ) dargestellt ist, einen Objektträger der in der Arbeitsstellung an drei Punkten 12₂ 13 und 14 auf der Oberfläche des Teils 1 aufliegen soll, einen Arm 4- und seine Zubehörteile zum Aufsetzen des Objektträgers und eine Welle 5 und verschiedene Verriegelungselemente «,

Der bewegliche Halter besitzt eine Kammer 2 zur Aufnahme einer Verriegelungsmuffe 31₅ die einen Teil des Objektträgers 3 bildet.

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Der Objektträger 3 hat die Form einer quaderfÖrmigen Platte, deren eine große Fläche in ihrem Mittelpunkt eine senkrechte Stange 35 trägt (nur in Fig.2 dargestellt) und an den Ecken eines den Mittelpunkt umgebenden Dreiecks drei Vorsprünge 32, 33 und 3^ aufweist, an deren Enden Kugelkalotten (331 und 34-1 in Fig. 2 sichtbar) vorgesehen sind. Die Stange 35 sitzt in der Verriegelungsmuffe 31. Diese besitzt eine zylindrische Bohrung zur Aufnahme der Stange 35» eine längliche Aussparung 38, derer Aufgabe im Nachstehenden beschrieben wird, und eine kreisförmige Verriegelungsnut 37·

Die Verriegelungsmuffe 31 wird durch eine Feder 36, die zwischen dem Ende der Stange 35 vnd dem Boden der zylindrischen Bohrung der Verriegelungsmuffe einen Zug ausübt, an den Objektträger 3 angedrückt gehalten.

Die Punkte 12, 13 und 14- bilden eine in der Mechanik bekannte sogenannte Punkt-Strich-Fläche-Auflage.

Drei Verriegelungsdaumen mit abgerundeter Spitze, die unter Komprimierung von Rückholfedern weggerückt werden können, treten aus Bohrungen in die Kammer 2 aus (die Verriegelungsdaumen und die Bohrungen sind in Fig. 1 nicht sichtbar). Sie werden bei dem Durchgang der Verriegelungsmuffe 31 weggerückt und treten in die Verriegelungsnut 37 (Fig.2) ein, wenn sie in deren Höhe gelangen, und halten dadurch die Verriegelungsmuffe in einer Stellung«, in der auf den Objektträger 3 ein Zug ausgeübt wird«,

Es sind nur die in der Vakuumkammer befindlichen Teile des Arms 4- und der Welle 5 dargestellt. Die außerhalb

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angeordneten Organe zur manuellen Betätigung dieser Teile und Einrichtungen zur dichten Durchführung, die die Längsbewegung und/oder Drehung dieser Teile gestatten, sind nicht gezeigt, da diese Elemente bekannt sind =

Zeichnet man in Fig. 1 einen Trieder OX, OY₉ OZ mit drei rechten Winkeln, so ist der Arm 4· zu der von außen ins Innere der Vakuumkammer gerichteten Achse OY parallel und die Welle 5 ist zu der Achse OX mit ähnlicher Ausrichtung parallel. Die Achse OZ ist von unten nach oben gerichtet.

Der Arm 4- trägt an seinem im Inneren der Vakuumkammer gelegenen Ende zwei· beweglich miteinander verbundene Teile 4-1 und. 4-2, wobei das Teil 42 zur Achse OZ parallele Führungsschienen 4-21 und 4-22 trägt. Eine Feder (nicht dargestellt) erzeugt z\i/ischen den Teilen 4-1 und 4-2 eine nach oben gerichtete Rückholkraft. Diese gleicht die Schwerkraft aus, die auf das Teil 42 einwirkt, das den Objektträger 3 tragen muß. Zu diesem Zweck ist mit dem Teil 4-2 eine Gabel 4-3 verbunden, die zwei Zähne mit abgeschrägten Enden aufweist. Die zur Achse OX parallele Welle trägt an ihrem im Inneren der dichten Kammer gelegenen Ende einen Daumen 51, der in einer exzentrischen Stellung angeschweißt ist (Fig.1), so daß der Daumen bei der Drehung der Welle 5 einen Zylinder beschreibt, dessen Querschnitt ein Kreis mit dem Durchmesser e von etwa 1 cm ist. Die Dicke des Daumens 51 gestattet sein leichtes Eintreten in die Aussparung 38. Dies findet statt, wenn die Welle 5 ihrerseits durch eine in dem Halter 1 vorgesehene Bohrung 11 in die Kammer 2 eingetreten ist,

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wobei der Halter 1 zuvor in eine markierte SteHuKg₉ die sog. Bestückungsstellung,, gebracht wurde.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßens Der Kreuztisch, wird in die der Bestückungsstellung entsprechende Stellung gebracht. Die Schleuse und der Arm 4- v/erden so betätigt, daß der Objektträger auf die Gabel 4-3 gesetzt werden kann. Dann werden die Schleuse und der Arm 4- so betätigt, daß der Objektträger in die Stellung gebracht wird, in der sich die Vorsprünge 32, 33 und 3^- über den Punkten 12, 13 und Ή befinden. Nun wird die Welle 5 so betätigt, daß der Daumen.51 in die Aussparung 38 eintritt, und dann wird die Welle 5 um 180° gedreht, so daß die Verriegelungsmuffe 31 um eine Höhe, die im wesentlichen gleich e ist, herabbewegt wird, was dank der länglichen Form der Aussparung 38 leicht möglich ist.

Die Verriegelung geht automatisch an dem Zeitpunkt vor sich, an dem die Verriegelungsdaumen der Kammer 2 in die Verriegelungsnut 37 eintreten. Nun werden der Arm 4- und die Welle 5 zurückbewegt, so daß die Bewegungsfreiheit des beweglichen Halters gewahrt bleibt.

Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn die Achse OZ nicht vertikal ist, sofern die Gabel 43 durch eine Blattfeder ergänzt wird, die bei jeder beliebigen Ausrichtung der Achse OZ die Verriegelungsmuffe festklemmen und somit den Objektträger gegenüber der Gabel in Stellung halten kann.

Die Erfindung ermöglicht eine Erhöhung der Leistungs-

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fSMgkeit von elektronischen Makiervorrichtungen durch den Wegfall der Totzeiten, die sich ohne ¥erwenötung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen durch das "Auspumpen der Vakuumkammer nach jeder Bestückung mit einer zu "behandelnden Probe ergeben

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum präzisen Auflegen eines Objektträgers, der durch eine Schleuse in eine dichte Kammer eingeführt und durch außerhalb dieser Kammer angeordnete Einrichtungen betätigt wird, auf einen im Inneren dieser Kammer angeordneten beweglichen Halter unter Verwendung von Drehbewegungen um feststehende Achsen und geradlinigen Bewegungen längs diesen Achsen, gekennzeichnet durch ein erstes System zur Bewegung in einer ersten Achse (OY), das Einrichtungen zur Bewegung des Objektträgers parallel zu einer zweiten Achse (OZ) besitzt, und ein zweites System, das Einrichtungen zur Verriegelung des Objektträgers besitzt, die durch, eine Bewegung in einer dritten Achse (OX) angelegt und zurückbewegt werden können, wobei die Achsen (OZ, OX, OZ) einen Trieder mit drei-rechten Winkeln bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das erste System einen Arm, der durch geradlinige Bewegung in einer zur Achse (OY) parallelen, feststehenden Achse beweglich ist, und zwei beweglich miteinander verbundene Teile besitzt, von denen das erste an dem Arm befestigt ist und das zweite sich gegenüber dem ersten mindestens in einer zur Achse (OZ) parallelen Sichtung bewegen kann.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite System eine Welle besitzt, die mit einem ex-

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zentrischen Daumen versehen ist, der durch Drehung der Welle den Objektträger in einer zur Achse (OZ) parallelen Richtung mitnimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Objektträger eine Stange besitzt, die in einer durch eine Feder gehaltenen Muffe sitzt, die eine längliche Aussparung aufweist, in die der exzentrische Daumen der Welle eintritt, wobei die Verriegelung durch ein System von an dem beweglichen Halter befestigten Daumen zuendegeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein System zur Festlegung des Objektträgers auf dem beweglichen Halter, das aus drei an dem Objektträger vorgesehenen VorSprüngen und aus einer auf dem beweglichen Halter vorgesehenen, zur Aufnahme der drei Vorsprünge des Objektträgers dienenden "Punkt-Strich-Fläche-Auflage" besteht.

6. Vorrichtung zur Behandlung eines Objekts durch Bestrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 5 trägt.

7. Elektronische Maskierungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5-

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