DE2843541A1

DE2843541A1 - Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE2843541A1
Application number: DE19782843541
Authority: DE
Inventors: Ichiro Kano; Tamotsu Karasawa; Hideki Yoshinari
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-10-06
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1979-04-12
Also published as: US4215934A; JPS5453867A

Description

Druckvorr ichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung von integrierten Halbleiter-Schaltungselementen wie integrierten Schaltungen, hochintegrierten Schaltungen oder integrierten Schaltungen mit sehr hohem Integrationsgrad, und insbesondere auf eine Druckvorrichtung zur Ausbildung eines Bilds einer Maske über ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem auf einem Mikroplättchen bzw. Wafer zum Abdruck bzw. zur Abbildung eines Maskenmusters auf diesem.

Ein optisches Abbildungs-iSpiegelsystem ist beispielsweise aus der US-PS 3 748 015 oder der US-Patentanmeldung 701 946 bekannt. Ferner ist eine Druckvorrichtung, bei der ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem

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Deulsche Bank (München) KtO 51/61 070 Dresdner Bank (München) KIo 3939844

Posischeck (München) KIo 67O-43-B04

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verwendet wird, aus der DE-OS 2 410 924 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden jedoch die Maske und das Mikroplättchen beim Drucken einer Abtastung durch Drehbewegung um einen Punkt herum unterzogen. Aus diesem Grund kann sich eine Ungleichmäßigkeit der Belichtung ergeben, da sich die Geschwindigkeit von einer Stelle nahe der Drehmitte zu einer davon entfernten Stelle hin verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckvorrichtung zu schaffen, mit der der vorstehend genannte Nachteil vermieden ist.

Im einzelnen wird mit der Erfindung eine Druckvorrichtung geschaffen, bei der ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem verwendet wird, wobei die Lösung der Aufgabe darin liegt, daß eine Maske und ein Mikroplättchen jeweils in einer oberen bzw. einer unteren Ebene der Druckvorrichtung angeordnet werden, daß eine gemeinsame optische Achse sphärischer Spiegel des optischen Abbildungs-Spiegelsystems parallel zu den Ebenen angeordnet ist, und daß ferner die Maske und das Mikroplättchen jeweils in Richtung der optischen Achse verstellbar sind. Der vorstehend beschriebene Aufbau erlaubt die Schaffung einer Druckvorrichtung mit verbesserter Arbeitsleistung, die die Projektion eines Bilds der Maske in natürlicher Größe mit gesteigerter Auflösung auf das Mikroplättchen ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Darstellung der optischen Anordnung der Druckvorrichtung.

Fig. 2 ist eine Außenansicht der Druckvorrichtung.

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In der Fig. 1, die die optische Anordnung der Druckvorrichtung zeigt, ist ein optisches Beleuchtungssystem 1 für die Maskenbeleuchtung gezeigt, das entlang einer horizontalen Achse 2 einen sphärischen Spiegel 3, eine Quecksilberlampe 4, eine Linse 5 und einen um 45 angewinkelten Spiegel 6 sowie ferner eine Linse 7 aufweist. Dieses System ist ferner mit einem (nicht gezeigten) Filter zur Sperrung des an dem Mikroplättchen aktinischen bzw. chemisch wirksamen Lichtß versehen; das Filter wird bei der Ausrichtung von Maske und Mikroplättchen in den optischen Weg des Beleuchtungssystem eingesetzt.

Ferner ist eine Maske 8 gezeigt, die in einer oberen horizontalen Ebene angeordnet ist und mittels eines bekannten (nicht gezeigten) Maskenhalters gehalten ist, sowie ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem 9 zur Ausbildung des Bilds der Maske 8 auf einem Mikroplättchen 10; das Abbildungs-Spiegelsystem ist aus zwei unter einem Winkel von 45° stehenden Spiegeln 11 und 12, einem Konvexspiegel 13 und einem Konkavspiegel 14 gebildet, wobei der Konvexspiegel 13 und der Konkavspiegel 14 eine gemeinsame optische Achse 15 haben, die parallel zu der oberen Horizontalebene und einer unteren horizontalen Ebene liegt (in welcher das Mikroplättchen angeordnet ist). Einzelheiten eines derartigen optischen Abbildungs-Spiegelsystems sind in der vorangehend genannten US-PS 3 748 015 sowie der US-Patentanmeldung 701 946 beschrieben und werden daher hier nicht näher erläutert.

Das Mikroplättchen 10 ist mittels eines bekannten Mikroplättchen- oder Waferhalters gehalten, der auf die übliche Weise in den Richtungen x, y und θ fein einstellbar ist.

In den optischen Weg zwischen der Linse 7 und der

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Maske 8 ist bei dem Ausrichtungsvorgang ein optisches Mikroskop-System 16 zur Überprüfung darüber einsetzbar, ob die Maske 8 und das Mikroplättchen 10 in ein vorbestimmtes wechselseitiges Lageverhältnis gebracht sind. Wenn dieses Lageverhältnis nicht erreicht ist, kann es durch Verstellen des Mikroplättchens in Bezug auf die Maske mittels der vorstehend genannten Vorrichtung zur Einstellung in den Richtungen x, y und θ erzielt ,werden.

Die Fig. 2, die eine Außenansicht der Druckvorrichtung darstellt, zeigt ein Lampengehäuse 20 zur Aufnahme des in Fig. 1 gezeigten Beleuchtungssystems, eine Einheit 21 zur Aufnahme des Mikroskops für das Ausrichten, die entlang der in Fig. 1 gezeigten optischen Achse 15 nach vorne oder nach hinten zu versetzbar ist, einen Maskenhalter 22 und einen Mikroplättchenhalter 23, die mittels eines Verbindungselements 24 in einem Ganzen bzw. als eine Einheit verschiebbar sind, wobei der Mikroplättchenhalter 23 ferner noch Feineinstellungen des Mikroplättchens in Bezug auf den Halter zuläßt, einen Arm 25, der an dem Verbindungselement 24 befestigt ist und der mittels einer Führungsvorrichtung 26 abgestützt ist, wobei der Maskenhalter 22 und der Mikroplättchenhalter 23 horizontal und geradlinig mittels eines hierfür vorgesehenen Horizontal-Verstellungsmechanismus verschiäabar sind, welcher in der Führungsvorrichtung 26 eingebaut ist, ein Gehäuse 27 für die Aufnahme des optischen Abbildungs-Spiegelsystems, ein Auflager 28, einen Drehteller 29 und eine automatische Zuführvorrichtung 30, mittels der die Mikroplättchen automatisch über den Drehteller 29 dem Mikroplättchenhalter zugeführt werden.

Nachstehend wird die Funktion der vorstehend beschriebenen, in den Fig. 1 und 2 gezeigten Druckvorrichtung erläutert.

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Zunächst wird die Lage des Mikroplättchens 1O auf diejenige der Maske 8 ausgerichtet. Während dieses Ausrichtvorgangs wird das vorstehend genannte Filter in das optische Quellen- bzw. Beleuchtungssystem 1 eingesetzt, wodurch mit auf das Mikroplättchen nicht aktinischem bzw. chemisch wirksamem Licht ein sektorförmiges Bild der Lichtquelle über die Linsen 5 und 7 auf der Maske ausgebildet wird. Ferner wird zur Beobachtung der Ausfluchtungsmarken an der Maske 8 und dem Mikroplättchen 10 das optische Mikroskop-System 16 zwischen die Linse 7 und die Maske 8 eingeführt und durch Verschiebung bzw. Verstellung des Mikroplättchenhalters die Ausrichtung herbeigeführt. Nach Abschluß der Ausrichtung werden das Filter und das Mikroskop-System aus dem optischen Weg zurückgezogen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Lichtquelle bzw. die Lampe 4 ausgeschaltet oder ihr Licht mittels einer (nicht gezeigten) Verschlußvorrichtung gesperrt bzw. unterbrochen. Auf das nachfolgende Wiedereinschalten der Lampe 4 oder öffnen der Verschlußvorrichtung wird mit aktinischem Licht ein sektorförmiges Bild der Lichtquelle an der Maske ausgebildet.

Zugleich damit beginnt der Arm 25 eine Horizontalverschiebung an der Führungsvorrichtung 26, wodurch das ganze Bild der Maske auf das Mikroplättchen gedruckt bzw. kopiert wird.

Bei der Druckvorrichtung erlaubt die Horizontalverschiebüng des Maskenhalters 22 und des Mikroplättchenhalters 23 ein leichtes Erzielen einer genauen Linearität bei der Verschiebung, so daß daher eine ungleichmäßige Belichtung vermieden ist. Ferner verhindert das Anbringen des Beleuchungssystems 1 im oberen Bereich der Vorrichtung ein Einwirken der Wärme auf andere Bauteile.

Mit der Erfindung ist eine Druck- bzw. Kopiervorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung von HaIb-

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leiter-Schaltungselementen geschaffen„ die ein feststehen== des Abbildungs-Spiegelsysteis aufweist» Ein Maskesihalter unä ein Mikroplättchenhalter sind jeweils in einer oberer* horizontalen Ebene und einer unteren horizontalen Ebene an

der optischen Achse oberhalb und unterhalb des Abbilduags-= Spiegelsystems angebracht, wobei aus der Maske austretendes Licht in das System mittels eines um 45° zur optischen Achse geneigter Spiegels eingeführt wird, während aus deia System austretendes Licht mittels eines weiteren, um 45 zur optischen Achse geneigten Spiegeis auf das Mikroplättchen gerichtet wird. Der Maskenhalter und der Mikroplättchenhalter sind als eine Einheit in Horizontalrichtung bewegbar, uri die Ausbildung des ganzen Bilds der Maske auf dem Mikroplättchen zu ermöglichen.

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Claims

Patentansprüche:

jJ Druckvorrichtung, bei der ein Bild einer mittels eines Maskenhalters gehaltenen Maske über ein feststehendes optisches Abbildungs-Spiegelsystem auf einem mittels eines Mikroplättchenhalters gehaltenen Mikroplättchen abgebildet wird und zum Abdrucken des Bilds der ganzen Maske auf dem Mikroplättchen der Maskenhalter und der Mikroplättchenhalter als eine Einheit in Bezug auf das feststehende optische Abbildungs-Spiegelsystem verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (8) mittels des Maskenhalters (22) in einer oberen Ebene einstellbar ist, daß das Mikroplättchen (10) mittels des Mikroplättchenhalters (23) in einer unteren Ebene einstellbar ist und daß mehrere sphärische Spiegel, die das feststehende optische Abbildungs-Spiegelsystem (9) bilden, eine gemeinsame optische Achse (15) haben, die parallel zu der oberen und der unteren Ebene ist, wobei mittels des Maskenhalters bzw. des Mikroplättchenhalters die Maske und das Mikroplättchen entlang der gemeinsamen optischen Achse in Bezug auf das optische Abbildungs-Spiegelsystem verschiebbar sind.

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844

Postscheck (München) KIo 670-43-804
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske C8) mittels eines Beleuchtungslichts (20) von oben her beleuchtbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenhalter (22) und der Mikroplättchenhalter (23) miteinander mittels eines Verbindungselements (24) verbunden sind, das eine Parallelverschiebung mit Hilfe eines Verstellmechanismus (25, 26) ermöglicht.

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