FR2695252A1 - Dispositif, méthode et appareil pour l'alignement exact des rondelles semi-conductrices dans les photo-imprimantes. - Google Patents

Dispositif, méthode et appareil pour l'alignement exact des rondelles semi-conductrices dans les photo-imprimantes. Download PDF

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif, une méthode et un appareil pour l'alignement exact des rondelles semiconductrices dans les photo-imprimantes. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une plaque d'alignement, (b) ladite plaque d'alignement ayant une région ouverte pour le passage d'énergie électromagnétique et des moyens de support à extension s'étendant dans ladite région ouverte pour être au contact avec une surface de ladite rondelle, (c) lesdits moyens de support à extension étant pourvus d'un moyen de contact ponctuel alignée, arrangée et construite pour un contact de soutien ponctuel avec la surface de ladite rondelle à une distance prédéterminée et exacte de ladite source d'énergie électromagnétique.

Description

Dispositif, méthode et appareil pour l'alignement exact des rondelles
semi-conductrices dans les photo-imprimantes.
La présente invention concerne le domaine de la fabrication des semiconducteurs, plus particulièrement l'alignement des machines d'impression sur les rondelles semi-conductrices et plus précisément encore, les techniques pour tenir les rondelles, et inclut un dispositif, un appareil et une méthode pour pouvoir maintenir les rondelles semi-conductrices à un point de mise au point ou de focalisation uniforme pour imprimer patron ou motif de masque sur
les surface des puces/rondelles semi-conductrices.
Les semi-conducteurs sont construits de matières semi-
conductrices telles que le silicium et autres matières semblables.
Généralement un cristal artificiel de silicium de type-P dans lequel une substance dopante comme le Bore a été rajoutée avant la cristallisation mais après avoir été fondue, est coupé en cent tranches ou plus, également appelées rondelles, qui peuvent être formées en puces semi- conductrices individuelles avec un processus de fixation
photographique Chaque tranche ou rondelle de matériel semi-
conductrices peut avoir trois à cinq pouces ( 7, 6 cm à 12,7 cm) de diamètre, selon le processus et l'appareil choisis, et une épaisseur d'environ dix "mils" (dix millièmes ( 10/1000) de pouce) soit 0,254 mm Premièrement les tranches ou rondelles sont aplanies et ensuite polies comme un miroir Ces tranches sont mises par la suite dans un four qui contient de l'oxygène et de la vapeur, qui va faire apparaître une mince couche d'oxyde de silicium sur toute la surface de la
tranche o sera formé le circuit.
Le film d'oxvde de silicium peut avoir environ 0,04 à 0,8 mils (millième de pouce), soit 1,um à 20,um, d'épaisseur Un film mince de matériau sensible à la lumière, en plastique liquide appelé matériau photorésistant ou agent photorésistant est ensuite appliqué sur la surface de chaque rondelle et ce liquide est séché pour former un film
photorésistant solide par dessus la surface.
La rondelle ainsi enrobée sera ensuite exposée à la lumière ultraviolette, sauf en de nombreux, normalement des milliers, points minuscules et bandes o les dénommées régions-N seront formées en les puces semi-conductrices finales Pour former les points minuscules et bandes o la lumière ultraviolette ne frappera pas la surface, la lumière va passer à travers une plaque vitrée de microfilm appelé "photo- masque" qui va couvrir ou ombrager la rondelle Un tel photo-masque comporte un patron photographiquement réduit de régions opaques ou foncées espacées avec précision qui vont ombrager les régions désirées de la rondelle ou plus particulièrement, la couche photorésistante sur la surface de la rondelle, de la lumière Le résultat de l'ombrage est que la lumière ultraviolette ne va frapper qu'une partie de la surface de la rondelle, o le matériau photorésistant va se fixer, rendant ainsi ledit matériau photorésistant très fort et résistant à l'enlèvement Les régions molles et non durcies du matériau photorésistant, qui n'ont pas été exposées et fixées par la lumière, du fait qu'elles étaient ombragées par le photo-masque sont ensuite enlevées de la surface de la rondelle avec un solvant, qui laisse les régions durcies bien attachées à la surface Par la suite la rondelle est trempée dans un bain d'acide ou subit tout autre traitement avec un acide qui va graver ou dissoudre le film d'oxyde dans les parties de la surface qui ne sont pas protégées par la couche de plastique endurci ou fixé On choisit un type d'acide qui n'affectera pas le matériau photorésistant, ni le matériau de silicium, mais qui enlèvera seulement le film d'oxyde de silicium, ce qui va produire une ouverture à travers la couche d'oxyde, qui peut avoir un mil ( 1/1000 d'un pouce) c'est-à-dire 0,0254 mm en diamètre. Ce qui reste du matériau fixé photorésistant sera enlevé par un solvant plus fort que celui qui était appliqué auparavant, et la tranche de rondelle est placée dans une fournaise très chaude o la chaleur est maintenue approximativement à 1200 C, o la tranche est exposée à un gaz qui contient encore une autre substance dopante comme, dans plusieurs cas le phosphore, qui est utilisé pour produire le silicium de type N Le matériau phosphoré contenu dans le gaz va se diffuser dans le silicium dans la région de chaque ouverture à travers le film d'oxyde, changeant ainsi le silicium sous-jacent d'un type P en un silicium de type N Le restant de la couche d'oxyde va
cependant continuer à bloquer la diffusion vers toute autre région.
Normalement, le phosphore peut être diffusé à une profondeur autour de 0, 08 mils (millièmes d'un pouce) c'est-à-dire 2 ym ou similaire, après quoi la rondelle sera enlevée de la fournaise à diffusion Les régions de type N sont ensuite enduites à nouveau avec une couche d'oxyde par un deuxième traitement d'oxydation, qui
formera une région d'isolation d'oxyde de silicium Dans les semi-
conducteurs plus compliqués, il peut y avoir plusieurs étapes de diffusion, formant ainsi des couches diverses faites de matériaux
dopants différents.
Comme étape finale dans le production de la portion de circuit électrique pour l'ensemble de rondelle, d'autres orifices sont faits à travers la couche d'oxyde, là o des connexions électriques sont souhaitées, et la tranche ou rondelle sera ensuite enrobée d'une mince couche d'aluminium par-dessus la couche d'oxyde de silicium, l'aluminium touchant directement le silicium à travers les ouvertures dans l'oxyde de silicium Une nouvelle couche de matériau photorésistant sera appliqué à toute la surface et la rondelle sera encore exposée à la lumière ultraviolette à travers un masque pour pouvoir tracer un patron désiré de parties conductrices d'électricité qui serviront en tant que fils de circuit pour faire la liaison entre les parties différemment dopées de silicium, sous-jacentes Une fois que le matériau photorésistant est fixé ou réticulé par l'exposition à la lumière ultraviolette projetée à travers le masque, les portions non fixées sont enlevées par un solvant adapté, après quoi l'aluminium sous-jacent peut être enlevé par corrosion au moyen d'un bain acide, laissant les parties conductrices d'électricité en aluminium protégées par le matériau photorésistant fixe ou réticulé Un tel agent photorésistant fixé peut être enlevé par un deuxième solvant, ou dans certains cas, on peut le laisser sur la surface pour être utilisé comme
un matériau isolant Comme étape finale plusieurs puces semi-
conductrices individuelles sont découpées soigneusement au moyen d'une lame à diamant et extraites de la rondelle, séparant ainsi les patrons répétitifs de puces semi-conductrices individuelles qui sont
formées dans le matériau de la rondelle.
Comme on peut le voir, l'exposition d'une puce semi-
conductrice à la lumière ultraviolette, pour la fixation du matériau photorésistant, généralement connue comme étant l'impression de la rondelle, constitue une procédure qui est critique dans la production d'une puce semi-conductrice individuelle faite à partir d'une rondelle Puisque les parties de circuit formées sur la surface de la rondelle sont très petits, tant pour le dopage de la surface de la rondelle que pour la formation des contacts électriques sur la surface de la rondelle, il est donc important que les différentes régions soient bien placées et soient dimensionnées extrêmement précisément pour que des circuits efficaces et exacts puissent être formés Cela est accompli en utilisant un masque avec des dimensions très précises et avec des divisions très nettes entres les parties transparentes et opaques du masque et aussi en focalisant ou en mettant au point la lumière ultraviolette très exactement lorsqu'elle passe à travers le masque et atteint la surface de la rondelle Pour pouvoir obtenir une mise au point aussi précise, il est nécessaire que le photo-masque disposé très exactement par rapport à la surface de la lumière et que la surface de la rondelle soit exactement mise en position par rapport
à la source lumineuse et au masque.
Il est relativement facile de mettre en position avec précision le photomasque par rapport à la source lumineuse, mais des difficultés considérables ont été rencontrées dans le passé, pour mettre en position avec précision la surface de la rondelle par rapport à la
source lumineuse et au masque.
Dans la plupart des installations, la rondelle a été soutenue ou maintenue par une soit-disante plaque d'alignement ou un plan de base xy ou une plaque de plan focal qui tient la rondelle Dans un type d'appareil d'imprimerie, la plaque d'alignement a été montée avec précision à une distance prédéterminée de la source lumineuse La plaque d'alignement est munie de supports de contact ou de supports de référence focale, contre lesquels la rondelle est appuyée pendant l'opération par un mandrin qui normalement prend la rondelle par le moyen d'une aspiration appliquée à la surface du mandrin à partir d'un transporteur à rondelles, après quoi le mandrin va se mettre à proximité de la plaque d'alignement pour que la surface de la rondelle soit positionnée contre les supports de localisation, ou supports de référence focale Après le positionnement de la rondelle, la source lumineuse ultraviolette est activée ou un obturateur est ouvert et la lumière est appliquée sur la surface de la rondelle qui est positionnée avec précision, du fait de la mise en place originelle précise de la plaque d'alignement et de la source lumineuse Des moyens sont prévus pour vérifier périodiquement le positionnement à travers un appareil microscopique dit masque de réglage qui peut vérifier les distances de manière très précise, et des moyens sont prévus pour calibrer de nouveau l'appareil en entier Néanmoins, pour atteindre ou maintenir une productivité satisfaisante, l'alignement de l'appareil ne pourra pas être calibrer entre chaque application d'une rondelle sur la plaque d'alignement et tout ce qui pourrait avoir tendance à causer un mauvais calibrage pourra influencer la précision et l'exactitude des circuits produits dans les
puces semi-conductrices.
Un type de machine plus avancé qui imprime automatiquement est pourvu d'un ajustement automatique, soit pour la source lumineuse, soit pour la plaque d'alignement ou pour les deux, après la mise en place de chaque rondelle sur la plaque d'alignement de telle manière que l'appareil soit continuellement recalibré Un tel appareil est considérablement plus cher que l'appareil précédent ou en variante, ayant une mise au point ou distance focale fixe entre la source lumineuse et la plaque d'alignement De plus, l'opération de remise au point, entre l'activation de la lumière ultraviolette et le positionnement de la rondelle sur la plaque d'alignement, prend une durée finie et a alors tendance à ralentir la production de rondelles terminées. L'une des difficultés principales ou des inconvénients d'une machine à mise au point fixe est que des parties de la couche d'agent photorésistant ont tendance à s'enlever par le frottement des rondelles, de sorte qu'avec le temps, un dépôt significatif d'agent photorésistant, peut s'accumuler sur les supports de la plaque d'alignement Un tel dépôt de matériau photorésistant aura tendance à maintenir ou à espacer les rondelles successives, à des distances croissantes des supports de localisation ou de positionnement de i 5 telle manière que la surface de la rondelle, d'une rondelle à l'autre, se trouvera déplacée de plus en plus loin de la source lumineuse Cet effet dans la machine à mise au point fixe, a été neutralisé dans le passé en essuyant manuellement les surfaces des supports après toutes les 25 à 50 rondelles, ou même moins, pour garder les supports
propres et pour enlever tout encrassement par le matériau.
L'essuyage manuel va naturellement prendre du temps et va requérir l'ouverture d'un appareil qui est généralement fermé, entraînant une
possibilité de contamination et similaire de la rondelle ainsi exposée.
De plus, l'essuyage ne fonctionne pas toujours et peut résulter en une quantité variable de matériau photorésistant sur les différents supports qui causera non seulement un déplacement de la rondelle loin de la source lumineuse, mais aussi une légère disposition de biais sur un côté, entraînant une accentuation des difficultés pour ce qui
est de former des images exactes sur la surface du matériau semi-
conducteur Même le développement d'un appareil d'essuyage automatique, qui pourrait fonctionner durant la période lorsque le mandrin est entrain de mettre en position une nouvelle rondelle, des
complications et variations additionnelles sont rajoutées.
Bien sûr, les difficultés liées à un encrassement d'agent photorésistant sur les supports de référence focale ou supports de localisation, peuvent être contrecarrées considérablement, mais évitées, par les machines de mise au point automatique qui sont plus coûteuses et plus compliquées, mais ces machines ont elles-mêmes des désavantages, incluant non seulement le coût initial plus élevé, mais aussi plus de complexité avec le résultat qu'il y aura plus de choses qui pourraient aller mal ou dysfonctionnements nécessitant un temps supplémentaire pour les réparations et un coût de mise en
oeuvre plus élevé ainsi que le coût initial.
Il y a donc eu un besoin pour une méthode ou moyen pour prévenir les accumulations de dépôts de matériau photorésistant sur les supports de localisation ou de positionnement d'une plaque d'alignement pour une rondelle dans un appareil à photo-impression
avec une mise au point ou une focalisation fixe.
Ainsi, un des buts de la présente invention est de fournir un moyen efficace et efficient pour prévenir les accumulations de dépôts d'agent photorésistant sur les supports de localisation (positionnement) ou de références focales d'une plaque d'alignement
dans un appareil d'impression photographique sur rondelle.
Un autre objectif de l'invention est de prévenir les accumulations de matériau photorésistant sur les supports de localisation ou de positionnement d'une plaque d'alignement en fournissant une surface exacte ou précise qui s'étend vers le haut du support de référence focale, de la plaque d'alignement sur laquelle le
matériau photorrésistant n'a pas tendance à collecter.
Un autre objectif de l'invention est encore de fournir une extension, qui va résister aux dépôts durs, de la surface du support de localisation ou de référence focale, sur une plaque d'alignement, laquelle extension résistante aux dépôts va fournir une surface localisée ou positionnée exactement pour soutenir ou maintenir la
surface de la rondelle.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une surface de localisation ou de positionnement arquée pour le support d'une rondelle pendant le processus de fabrication par photo-impression, à
une distance exacte de la source lumineuse ultraviolette.
Un autre objectif de l'invention est de prévoir une surface de support de rondelle sur un support de localisation ou de référence focale, d'une plaque d'alignement dans laquelle est formée une surface de contact arquée sur une autre structure physique qui est enchâssée à l'intérieur de la surface du support de localisation, à une
hauteur et une position précises.
Un autre objectif de l'invention est encore de fournir une surface résistant aux dépôts d'agent photorésistant sur un support de
localisation d'une plaque d'alignement pour un appareil de photo-
impression. Un autre but de l'invention consiste à fournir une surface résistant au dépôt d'agent photorésistant, sur un support de
positionnement d'une plaque d'alignement d'un appareil de photo-
impression, dans laquelle un objet sphérique et dur est partiellement enchâssé à l'intérieur de la surface du support et est localisé ou positionné avec précision au moyen d'une baguette ou tige s'étendant à travers un orifice dans le support qui fait contact avec un tel objet sphérique. Un autre objectif de l'invention est de fournir une méthode pour positionner précisément une sphère de localisation ou de positionnement sur un support de localisation d'une plaque d'alignement, en fournissant un matériau adhésif à l'intérieur d'un orifice dans le support, fournissant ainsi une baguette ou tige mince à l'intérieur d'une extension dudit orifice vers une surface extérieure du support, mettant en position un moyen de support sphérique dans l'orifice et en plaçant la plaque d'alignement, la surface vers le bas, sur une surface parfaitement plate et en pressant la baguette contre l'arrière du moyen de support sphérique pour les rapprocher de f açon sûre contre la surface plate et en permettant au matériau adhésif de
durcir pour maintenir le support sphérique et la baguette ensemble.
Un autre objectif de l'invention est de prévoir une protubérance de localisation ou de positionnement arquée mise en position avec précision sur une support de référence focale d'une plaque d'alignement par le positionnement d'une baguette ayant un
bout arqué dans un orifice à l'intérieur du support.
Un autre objectif de l'invention est encore de fournir une méthode qui va localiser précisément la surface d'une rondelle par rapport à la source lumineuse qui va fixer ou réticuler l'agent photorésistant d'une opération de fixation ou de réticulation d'une rondelle à une autre, par la localisation exacte de la plaque d'alignement à une distance, qui est réglée, de la source lumineuse et par le positionnement des surfaces de la rondelle contre les surfaces de support arquées disposées exactement sur la surface des supports de référence focale qui s'étendent à partir de la plaque d'alignement
pour maintenir les rondelles en position.
Un autre objectif de l'invention est enfin de localiser exactement la surface des rondelles semi-conductrices par rapport à une source lumineuse qui va fixer ou réticuler l'agent photorésistant, par le placement des surfaces de la rondelle contre les surfaces de localisation arquées sur une plaque d'alignement pour éviter l'accumulation de matériau photorésistant sur les surfaces des
moyens de localisation ou de positionnement.
D'autres objectifs et avantages de l'invention seront évidents à
la lecture de la description ci-après.
Il a été découvert que l'accumulation de dépôts minces de matériau photorésistant sur les supports de localisation, ou les supports de références focales des plaques d'alignement dans des appareils de photoimpression pour des rondelles semi-conductrices peut être empêché en prévoyant des surfaces de contact ponctuel arquées qui s'étendant desdites surfaces des supports de localisation, ces surfaces de contact arquées étant formées préférablement en un
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matériau dur qui résiste à l'usure, préférentiellement sous la forme d'une bille-support enfoncée dans la surface d'un tel support avec une surface positionnée très précisément Il a été trouvé que les surfaces arquées n'ont pas tendance à accumuler des dépôts de matériau photorésistant d'une rondelle à l'autre, de sorte que la localisation exacte des surfaces des rondelles par rapport à la source lumineuse est maintenue Une construction préférée de la surface arquée ainsi qu'une méthode préférée pour localiser ou positionner une telle surface arquée avec précision par rapport à la source lumineuse, impliquent l'usage d'une baguette ou tige de soutien adaptée dans un passage dans le support de référence focale tant pour renforcer la position du moyen de localisation que pour servir comme un moyen pour localiser exactement les surfaces de contact ponctuel arquées par rapport à la surface des supports de références focales La baguette secondaire de soutien et les surfaces primaires de contact ponctuel arquées sont tenues préférablement en place
après un alignement soigneux par un matériau adhésif convenable.
L'invention a pour objet un dispositif d'alignement pour l'alignement de rondelles semi-conductrices dans une opérations de photo-impression caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une plaque d'alignement adaptée pour mettre en position une rondelle de matériau semi-conducteur à une distance prédéterminée d'une source d'énergie électromagnétique, (b) ladite plaque d'alignement ayant une région ouverte pour le passage de l'énergie électromagnétique et des moyens de support à extension s'étendant dans ladite région ouverte pour être au contact avec une surface de ladite rondelle dans une région ouverte avec une surface mise en position à une distance prédéterminée de ladite source d'énergie électromagnétique, (c} lesdits moyens de support à extension étant pourvus d'un moyen de contact ponctuel s'étendant desdits moyens de support à extension jusqu'à l'endroit précis o la surface de ladite rondelle est alignée, ledit moyen étant arrangé et construit pour un contact de maintien ou il de soutien ponctuel avec la surface de ladite rondelle à une distance prédéterminée et exacte de ladite source d'énergie électromagnétique. Selon une première caractéristique de l'invention il y a une pluralité de moyens de contact ponctuel, qui ont avantageusement
une surface supérieure arquée.
Avantageusement, les moyens de contact ponctuel comprennent une pluralité de moyens de contact ponctuel hémisphériques ayant une surface dure et lisse en un matériau
1 o chromé.
Préférentiellement, les moyens de contact ponctuel hémisphériques comprennent des billes partiellement enfoncées dans
des dépressions de la surface des moyens de support à extension.
Ces billes peuvent être montées non rotatives ou non rotatoires dans la surface des moyens de support à extension, ou au contraire de
façon rotatoire ou avec faculté de rotation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositif comprend une baguette ou tige adjacente qui s'étend de l'arrière des moyens de support à extension jusqu'au fond des dépressions qui maintiennent les billes, pour ajuster le logement desdites billes dans lesdites dépressions aussi bien que pour fortifier la position finale
d'ajustement des moyens de contact ponctuel.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de contact ponctuel consistent en une installation déjà existante améliorée et la surface des moyens de support à extension originels est réduite pour adapter les moyens de contact ponctuel à la même position relative par rapport à la source lumineuse comme la surface
originelle des moyens de support à extension.
L'invention a également pour objet une méthode pour adapter une plaque d'alignement pour un procédé de photo-impression sur semi-conducteur pour prévenir une accumulation nuisible d'agent photorésistant sur la surface de portions de localisation de rondelles de la plaque sur laquelle des rondelles de matériau semi-conducteur sont montées pendant l'impression, caractérisé en ce qu'elle comprend: (a) l'élimination en émoulant des portions de matériau supportant les rondelles, et (b) le montage sur une telle surface de moyens de contact ponctuel, l'extrémité supérieure de ces moyens étant localisée à l'emplacement
de la surface originelle de la plaque.
L'invention a, en outre, pour objet une méthode pour améliorer l'action d'alignement d'une plaque de base pour soutenir et aligner une rondelle semi-conductrice par rapport à une source de radiation électromagnétique, caractérisé en ce qu'elle consiste à: (a) réduire la hauteur des supports de positionnement et d'alignement de rondelles sur ladite plaque de base par le moyen d'une opération convenable pour enlever le métal, pour fournir une surface de support de rondelle de hauteur réduite, (b) mise en position d'un moyen de contact ponctuel unique et relevé sur la surface du support à rondelle à hauteur réduite, avec une localisation du contact ponctuel à l'emplacement o la surface de la
rondelle sera établie.
Selon une caractéristique de l'invention, une dépression, renfoncement ou orifice est formé(e) dans la surface du support à rondelle et une bille est enfoncée partiellement dans ladite dépression pour former le moyen de contact ponctuel unique et relevé. Selon une caractéristique de l'invention, une ouverture cylindrique est creusée entre la dépression et le côté arrière des supports de positionnement et d'alignement de rondelle et qu'une baguette ou tige est insérée dans ladite ouverture cylindrique et ajustée contre la portion inférieure de la bille pour l'ajustement de
l'élévation de la surface supérieure de la bille.
L'invention a également pour objet un appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices, avec une source de lumière ultraviolette partiellement masqué, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une source lumineuse ultraviolette montée sur un support sur une base, (b) une plaque de base montée sur un tel support, arrangée et construite pour supporter et aligner des rondelles à une distance prédéterminée de ladite source lumineuse, (c) ladite plaque ayant de nombreux supports ou bourrelets d'alignement pour soutenir des rondelles semi-conductrices à proximité de leur bord, et (d) chaque support d'alignement étant pourvu sur sa surface de contact avec un seul moyen de contact ponctuel pour entrer en
contact avec la surface de la rondelle.
Selon une caractéristique de l'invention le moyen de contact ponctuel unique a une surface de contact arquée, qui peut être
réalisée en chrome trempé ou carbure de tungstène.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface de contact unique comprend une bille enfoncée dans la surface d'un support d'alignement, l'alignement exact de la hauteur de la bille enfoncée étant déterminée par une baguette ou tige qui est en contact avec la portion inférieure de la bille et qui s'étend jusque vers
la partie inférieure ou de dessous du support.
Les positions relatives de la source de radiation électromagnétique et de la plaque de base peuvent être fixées de
façon opérationnelle ou être réglables de façon opérationnelle.
L'invention a également pour objet un appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices avec une source lumineuse ultraviolette adaptée pour fixer le matériau d'agent photorésistant sur la surface desdites rondelles, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un ensemble de bague de mise au point monté sur un bras de support à rondelles, positionné à une distance prédéterminée de ladite source lumineuse ultraviolette, (b) une plaque d'alignement ou plaque de plan de base xy O, attachée de façon réglable à ladite plaque de mise au point, (c) ladite plaque d'alignement ayant des supports de positionnement de rondelles pour la mise en contact et la mise en position d'une rondelle par contact avec la surface de ladite rondelle, (d) les supports de positionnement de rondelles étant pourvus d'un moyen de contact ponctuel pour le contact avec la surface desdites rondelles. Ledit appareil pourra comporter une pluralité de moyens de contact ponctuel, dont chacun a une forme arquée, lesdits moyens de contact ponctuel arqués comprenant des corps trempés ou endurcis, ayant une configuration au moins hémisphérique, tels que des billes sphériques et trempées, et enfoncés dans la surface desdits supports
de positionnement de rondelles. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit appareil comprend en
outre: (e) une baguette ou tige s'étendant dans une ouverture accommodante du renfoncement ou dépression qui reçoit les billes endurcies ou trempées à la surface opposée du support de positionnement de rondelle et suffisante en longueur pour s'étendre vers l'extérieur, de manière saillante, sur au moins une courte distance, (f> chacune des billes et baguettes étant fixée en position dans leurs
ouvertures respectives.
Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, chacune des billes et baguettes est fixée avec un adhésif dans son orifice respectif, la surface des supports de positionnement de rondelles étant préférentiellement disposée en retrait par rapport à la surface de la plaque d'alignement dans son ensemble et la portion de la bille au- dessus de la surface s'étend vers le niveau de la surface
de la plaque.
L'invention a également pour objet une méthode pour aligner une pluralité de moyens de contact ponctuel avec la plan focal d'un appareil d'impression sur rondelles par la modification d'une plaque
de base déjà adaptée pour l'alignement d'une rondelle semi-
conductrice avec une source de radiation électromagnétique pour la fixation d'agent photorésistant, caractérisé en ce qu'elle consiste à: (a) enfoncer de manière lâche un corps de positionnement ayant une surface de positionnement arquée qui s'étend vers l'extérieur, dans une orifice ménagé dans la surface extérieure de chaque support de positionnement d'une plaque d'alignement adaptée pour être utilisée avec une bague de mise au point disposée avec précision par rapport à la source de radiation, (b) fournir un passage qui s'étend de l'arrière de l'orifice dans chaque support de positionnement vers la surface opposée dudit support pour une adaptation lâche d'une baguette ayant une longueur un peu plus grande que la longueur dudit passage, (c) mettre un adhésif dans un tel orifice et passage, ensemble avec le corps de positionnement dont la surface de positionnement arquée s'étend vers l'extrémité ouverte dudit orifice et avec la baguette qui s'étend dans l'orifice adjacent au côté du corps de positionnement à une extrémité et qui s'étend à partir du passage, à l'autre extrémité, au-delà du côté du support de positionnement, (d) placer la plaque d'alignement sur une surface d'alignement parfaitement plate et plane avec les extrémités ouvertes des orifices dirigées contre de telles surfaces plates, (e) appliquer une pression sur les extrémités des baguettes pour forcer les surfaces arquées du moyen de positionnement contre les surfaces plates, et (f) enlever la pression sur les extrémités des baguettes et permettre
au matériau adhésif de durcir.
Conformément à une caractéristique supplémentaire de l'invention, chacune des tiges ou baguettes a la même longueur et chacun des corps de positionnement a la même dimension dans le sens des tiges ou baguettes et en ce que la plaque d'alignement est placée entre deux surfaces parfaitement plates ou planes qui sont déplacées l'une par rapport à l'autre de telle manière que les moyens de positionnement sont pressés contre une des surfaces plates tandis
que les tiges ou baguettes sont pressées contre l'autre surface plate.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après,
qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un caisson partiellement enlevé pour un appareil d'impression pour la production de rondelles semi-conductrices, montrant quelques-uns des composants opérationnels internes les plus importants, la figure 2 est une vue schématique qui montre un support de rondelle et un support de masque avec une plaque d'alignement montée par- dessus le support de rondelle dans la position montrée à la figure 1, la figure 3 est une vue agrandie de la vue en élévation schématique de la plaque d'alignement du support de rondelle montrée à la figure 2, montrant la plaque d'alignement, la bague de mise au point, la rondelle et le mandrin pneumatique en une disposition éclatée, mais dans leur ordre d'assemblage normal, la figure 4 est une vue en plan d'une plaque d'alignement en accord avec la figure précédente, montrant les supports de localisation, ou de références focales, sans l'installation du moyen de localisation selon l'invention et, constituant de ce fait l'art antérieur, la figure 5 est une vue en coupe de l'un des supports de localisation montré à la figure 4 en accord avec l'art antérieur, en contact initial avec une première rondelle dans une succession de rondelles traitée photographiquement par l'appareil montré à la figure 1, la figure 6 est une vue en coup, encore en accord avec l'art antérieur, montrant le support de localisation de la plaque d'alignement tel que représenté à la figure 4 après qu'un tel support ait positionné une série de rondelles par rapport à une source lumineuse et montrant une série de dépôts de matériau photorésistant qui ont adhéré partiellement à la surface du support et qui, comme représenté à la figure 6, tiennent le support à l'écart de la surface de la rondelle en empêchant sa localisation ou positionnement exact(e) et précis(e) par rapport à la source lumineuse qui fixe au réticule l'agent photorésistant, la figure 7 est une vue en plan d'une plaque d'alignement ayant un moyen de localisation selon l'invention incorporé dans les supports de localisation, ou références focales, de ladite plaque d'alignement, la figure 8 est une vue latérale, partiellement en coupe de l'un des supports de localisation de la plaque d'alignement montrés à la figure 7, montrant le moyen de localisation ou de positionnement pour le contact ponctuel arqué selon l'invention, en contact avec la surface d'une rondelle, la figure 9 est une vue en coupe d'un arrangement en variante en accord avec l'invention montrant une forme différente de moyen de localisation arqué, la figure 10 est une vue en coupe en accord avec l'invention montrant une forme préférée du moyen de localisation fixé dans le support de localisation, ou de référence focale, la figure 11 est une vue en coupe supplémentaire à travers un support de localisation d'une plaque d'alignement et d'une portion de rondelle montrant une variante de réalisation de l'invention, la figure 12 est une vue en coupe à travers une autre réalisation de l'invention, la figure 13 est une vue en coupe à travers une autre réalisation de l'invention, la figure 14 est une vue en coupe à travers une autre réalisation de l'invention, la figure 15 est une vue en coupe à travers un support de localisation sur une plaque d'alignement, ledit support a été inversé pour pouvoir permettre l'application d'un adhésif sur l'orifice dans lequel le moyen de localisation arqué selon l'invention est installé, la figure 16 est une vue en coupe à travers le support de localisation de la plaque d'alignement montré à la figure 15 avec la plaque d'alignement et le support renversés et positionnés sur une surface plate pour pouvoir atteindre la localisation ou positionnement critique exigé des parties, la figure 17 est une vue isométrique de la plaque d'alignement en accord avec l'invention ensemble avec l'ensemble de bague de mise au point qui est adapté pour monter la plaque d'alignement sur le support ou bras de rondelle, et, la figure 18 est une vue en coupe à travers une autre variante de réalisation de l'invention montrant un autre moyen d'ajustement
pour le moyen de localisation.
Des difficultés longues et incessantes ont existé avec certains types d'appareils à impression sur semi-conducteur dans lesquels la plaque d'alignement et la source lumineuse sont positionnées et écartées à une distance réglée et déterminée exactement à l'avance, puis sont mises en opération à de telles distances avec un réajustement minimal en mettant les rondelles à imprimer contre les supports de localisation, ou les supports de références focales, de la plaque d'alignement qui va déterminer exactement la localisation de la face de la rondelle à partir de la source lumineuse, ainsi que du matériel de photo-masque Bien qu'un tel appareil soit efficace, ait un bon rendement et soit relativement peu coûteux comparé au type d'appareil à calibrage continu, il a été sujet à des difficultés persistantes avec les dépôts de matériau photorésistant qui s'est écarté ou qui s'est égaré sur les supports de localisation de la plaque d'alignement Une telle accumulation progressive de matériau photorésistant qui s'est égaré ou qui s'est dispersé sur les supports de localisation pendant une certaine durée, tel que la durée qu'implique le traitement de cinq à dix rondelles, va résulter en un écartement de la rondelle de la surface de la plaque d'alignement ou du support de localisation sur la plaque d'alignement, suffisant pour qu'un mauvais alignement significatif de la lumière sur la surface de la rondelle en résulte Un tel mauvais alignement de la lumière va entraîner une image floue du masque sur la surface de la rondelle avec comme résultat la production d'un matériau semi-conducteur de piètre qualité Depuis quelques années, les mesures traditionnelles contre de tels mauvais alignements ont été d'essuyer manuellement ou autrement les supports de localisation sur la plaque d'alignement entre plusieurs applications successives de rondelles sur la plaque d'alignement pour enlever le matériau photorésistant errant ou dispersé Bien que l'essuyage, fait avec application, peut prévenir avec efficacité l'accumulation de matériau photorésistant sur les supports, celui-ci prendra du temps, ralentira la production et exigera que le caisson ou l'enveloppe de l'appareil à photo-impression soit ouvert pour avoir accès à la plaque d'alignement Par conséquent, il y a plus de probabilité que des particules de poussières, des particules fines et similaires entrent dans l'appareil et contaminent la surface des rondelles En plus, il se peut que l'essuyage n'enlève pas toujours la même quantité de matériau photorésistant sur le dessus des nombreux supports de localisation, ce qui causera non seulement un mauvais alignement de la rondelle à une distance absolue de la source lumineuse, mais aussi un mauvais alignement différentiel d'un support de localisation par rapport à un autre support de localisation, avec pour effet une rondelle placée de biais, l'un des côtés de la rondelle étant plus désaligné que l'autre côté, avec comme résultat
des difficultés additionnelles.
L'inventeur a trouvé que l'accumulation de matériau photorésistant errant sur les supports de localisation d'une plaque d'alignement peut être contrecarré effectivement en prévoyant un moyen de localisation arquée sur la surface du support de localisation, la portion supérieure de l'arc faisant réellement contact avec la surface de matériau photorésistant sur la rondelle La surface arquée qui peut être préférablement une portion d'un corps rond enfoncé dans les surfaces des supports de localisation, est résistante à l'adhésion du matériau photorésistant sur la surface, et peut empêcher effectivement l'accumulation de couches d'agent photorésistant sur ces surfaces, avec comme résultat qu'un plus grand nombre de rondelles consécutives peuvent être mises en position contre de tels moyens de localisation arqués sans avoir d'accumulation nuisible de couches de matériau photorésistant qui pourrait modifier la localisation ou le positionnement de la surface
d'une rondelle sur la plaque d'alignement.
La figure 1 est une vue en élévation schématique partiellement arrachée d'un appareil à photo-impression pour l'impression des contours des régions à caractéristiques électriques variées sur la surface d'une rondelle semi-conductrice Sur la figure 1, il désigne le caisson ou l'enveloppe de l'appareil incluant une source lumineuse 13 dans laquelle la lumière ultraviolette de haute intensité est produite et est transmise à travers une série d'éléments optiques 15 et hors de l'appareil à angle droit par rapport à la source lumineuse, vers et à travers un photo-masque 17 qui est supporté par un support ou bras de masque 19 Un tel support de masque ensemble avec un support ou bras de rondelle 21, forment une structure de boîte unitaire qui peut être désigné généralement comme étant le bras ou support pivotant 23 et qui peut être pivoté par une moteur d'opération 25 par l'intermédiaire d'un arbre adapté 27 qui relie les deux supports 19 et 21 Ces supports peuvent être reliés ensemble par des tissus ou des toiles qui s'étendant entre différentes parties, et particulièrement vers le haut, formant une structure unitaire De tels moyens de liaison ne sont pas montrés dans la vue schématique de la figure 1 le moteur pivotant 25 peut être mis en position fréquemment selon un angle droit par rapport à celui montré à la figure 1 et faire bouger l'élément de support pivotant 23 par l'arrangement d'un filetage hélicoïdal sur un arbre pivotant séparé Entre le support de masque et le support de rondelle, 19 et 21 respectivement, qui forment le support pivotant 23, il y a un système optique qui y est supporté et qui est désigné généralement comme 29 Un tel système optique sert à améliorer l'image projetée par le masque 17 sous l'action du rayon de lumière ultraviolette projeté à travers la bague de masque 31 qui, comme montré à la figure 2, constitue une ouverture dans le support de masque et la bague de rondelle 33, qui constitue aussi une ouverture dans le support de rondelle 21 Une plaque d'alignement 35 est attachée au support de rondelle 21 par une bague de mise au point 37, qui dans les systèmes non sophistiqués peut simplement correspondre à la région dans laquelle la plaque d'alignement, ou la plaque de base xy ou de plan focal peut être mise en position et peut tenir la plaque d'alignement en position sur le support de masque Néanmoins, comme cela est bien connu de l'homme de métier, des systèmes plus sophistiqués vont incorporer un moyen permettant de placer de façon commode la plaque d'alignement sous la bague de mise au point ou entre la bague de mise au point et le support de rondelle pour pouvoir aligner exactement la rondelle qui est tenue en position par la plaque d'alignement de sorte que l'ombre du masque soit exactement positionnée ou mise en position sur la surface de la rondelle. Habituellement, la bague de mise au point est reliée directement au support de masque par une soit-disante monture de flexion 38, qui va définitivement mettre en position la bague de mise au point 37 sur le support de masque 21 autour de la bague de rondelle 33 La plaque d'alignement ou plaque de plan focal xy E) est ensuite appuyée sur ou reliée à, avec faculté de mouvement à la bague de mise au point par des ressorts de connexion 41 qui sont montés dans des orifices de connexion 43 dans la plaque d'alignement et attachés par une contre-pointe dans un montage à ressort enfoncé
dans la bague de mise au point (voir en particulier la figure 17).
Les montages enfoncés de ressort 45 fournissent un orifice et/ou logement dans la bague de mise au point 37 dans laquelle les ressorts 41 peuvent être tenus lorsque la plaque d'alignement 35 est tirée tout
près contre la bague de mise au point 37.
Les ressorts 41 maintiennent la plaque d'alignement avec résilience contre la bague de mise au point, et particulièrement contre deux supports de freins de type flexion 47 montés normalement sur la surface de la plaque d'alignement Lorsqu'il est souhaité de déplacer ou d'ajuster la position de la plaque d'alignement par rapport à la bague de mise au point, de l'air est injecté à travers des garnitures support à air 49 lesquelles vont projeter l'air contre la surface de la plaque d'alignement, forçant la plaque d'alignement à s'éloigner légèrement de la bague de mise au point contre la tension des ressorts 41 La plaque d'alignement est alors maintenue essentiellement par un pallier d'air contre la tension des ressorts Cela permet à la plaque d'alignement d'être déplacée facilement, par une poussée très légère sur le côté, par n'importe quel dispositif mécanique convenable, par exemple du type vernier, qui permet à la plaque d'alignement d'être également déplacée, uniformément et incrémentalement pendant que l'opérateur surveille du regard par les micro-optiques de l'appareil jusqu'à ce que la plaque soit exactement alignée L'air peut être injecté de préférence à l'intérieur d'une série de conduits allongés 50 dans la surface de la plaque d'alignement 35 Ces conduits distribuent l'air sur une région plus grande entre la surface de la bague de mise au point et la surface de la plaque d'alignement pour produire une
pression plus uniforme contre la plaque d'alignement.
Lorsque l'alignement exact de la plaque est atteint, l'air est enlevé des garnitures support à air forcé 49 et une aspiration peut être dirigée par n'importe quel moyen adapté dans des garnitures d'aspiration de support de frein 51, dont les extrémités s'étendent près des montures de flexion des supports à freins 39 Un tel système d'aspiration agit de manière à tirer les montures de flexion de supports à freins vers la bague de mise au point et ainsi à amener la plaque d'alignement en contact substantiel avec la bague de mise au point En d'autres mots, les garnitures de frein à vide 51 vont agir sur ou déplacer la plaque d'alignement dans la même direction que les ressorts de connexion 41, pendant que les garnitures support à air 49 vont agir dans la direction opposée, relâchant la plaque d'alignement pour un déplacement exact et pas à pas au moyen d'une poussée très légère ou d'une force appliquée par tout dispositif d'ajustement adapté non représenté Un grossier alignement transversal de la plaque d'alignement 35 et de la bague de mise au point 37 à l'intérieur du support de la rondelle est d'abord atteint par des goupilles d'alignement 48 qui s'étendent du support de rondelle à travers des orifices préaménagés 48 A dans la plaque d'alignement dans la bague de mise au point De telles goupilles d'alignement sont représentées à la figure 17 et s'étendent à travers les orifices 48 A
dans la plaque d'alignement.
Après que la plaque d'alignement ait été positionnée correctement, un mandrin à vide 53, sur lequel une rondelle de silicium ou un autre semiconducteur a été transférée, au niveau de sa surface supérieure 55, par un bras de transport, non représenté, d'un dispositif d'approvisionnement en rondelles individuelles aussi non représenté, pivote vers le haut pour déposer la rondelle contre les supports de localisation ou de positionnement de la plaque d'alignement Le mandrin à vide 53 présente sur ses surfaces 55, une série de rainures entrecroisées 57 dans lesquelles une aspiration peut être établi pour maintenir le côté arrière de la rondelle Après que la rondelle 59 soit saisie par le mandrin à aspiration 53, le mandrin 53 peut être pivoté vers le haut à travers le support ou bras de pivot ou support de mandrin 61, sous l'action d'un moteur 63 au moyen d'une courroie ou par n'importe quel autre moyen d'entraînement adapté , jusqu'à ce que la rondelle 59 soit amenée en position dans la bague de mise en point 37 avec la surface frontale de la rondelle 59
placé sur les supports de localisation 67 de la bague de mise au point.
Comme cela est représenté aux figures 4 à 6, qui illustrent les arrangements des plaques d'alignement de l'art antérieur, les supports de localisation, ou supports de bases focales 67, de l'art antérieur permet à la rondelle 59 de reposer directement contre la surface des supports de localisation, de telle manière que, quand le mandrin d'aspiration dépose la rondelle à travers la bague de mise au point sur les supports de localisation, il y a une force considérable sur ces supports lorsque la couche d'agent photorésistant 36 entre en contact avec la face du support 67 Comme cela a déjà été expliqué plus haut, il a été trouvé que des couches de matériau photorésistant s'accumulent sur les supports 47, tel que montré particulièrement à la figure 6 Ceci va changer progressivement l'intervalle entre la rondelle 59 elle-même et en particulier sa surface et va déplacer progressivement la longueur focale entre la source lumineuse et la surface de la rondelle de plus en plus hors des alignements, ruinant ainsi l'image du photo-masque sur la surface de la rondelle entraînant une mauvaise définition de l'image du photo-masque Les lignes horizontales A et B sur les figures 5 et 6 montrent l'étendue de la mise au point satisfaisante qui est possible avec la longueur focale particulière concernée et on voit sur la figure 6 comment la surface de la rondelle a été poussée sous la limite inférieure de mise au point effective. Comme le montrent les figures 3 et 7, et en particulier les figures 8 et 10, dans l'arrangement selon l'invention, chacun des supports de localisation ou de positionnement 67 sont pourvus d'un moyen de localisation ou de positionnement arqué 69 selon l'invention Un tel moyen de localisation arquée 69 devrait avoir un arc relativement petit et qui lui confère essentiellement un point de contact ou contact ponctuel avec la surface de la rondelle, bien que, comme cela est visible dans les différentes figures, la surface arquée peut s'enfoncer partiellement dans la surface du matériel photorésistant sur la surface de la rondelle 59 La couche d'agent photorésistant ne présente qu'une fraction d'un mil (millième d'un pouce), soit 0, 0254 mm, en profondeur, et de ce fait les dispersions lors d'un contact ponctuel avec un moyen de localisation selon l'invention sont très faibles même en considérant la couche d'agent photorésistant 71 Le moyen de localisation arquée 69 a de préférence un petit diamètre, par exemple, moin,s de 3,18 mm (huitième de pouce) Néanmoins, il a été trouvé qu'il ne devrait pas avoir un trop petit diamètre, comme par exemple, un contact ponctuel fourni par une pointe pointue tel qu'une pointe conique, sinon elle se creuse dans la couche d'agent photorésistante selon des degrés différents, en fonction de la dureté de la couche et ce qui affectera en soi la position de la surface de la rondelle par rapport au plan de la plaque d'alignement Il a été trouvé qu'avec les arrangements montrés, aucune accumulation de couche de matériau
photorésistant n'a lieu sur les supports de localisation.
La figure 9 montre une réalisation alternative de l'invention dans laquelle la circonférence de la surface de localisation arquée est substantiellement plus petite que celle représentée à la figure 8, et dans laquelle, de plus, la surface arquée est mise en position ou positionnée sur l'extrémité d'une construction substantiellement cylindrique Cet arrangement peut être réalisé par un usinage exact de la surface du support de localisation dans le moyen de localisation selon l'invention ou peut, comme le montrent les figures 11 ou 14, constituer le bout arrondi d'une construction cylindrique séparé On comprendra que, alors qu'il n'est pas absolument nécessaire que le bas ou bout de la surface arquée du moyen de localisation arquée 69 soit à la même hauteur que la base de la plaque d'alignement, il est commode qu'il soit disposé de telle manière que la base de la plaque d'alignement puisse être utilisée comme référence pour la localisation de l'étendue maximale de la surface de localisation arquée. Afin d'adapter la hauteur du moyen de localisation arquée 69 pour qu'il atteigne le même niveau exact que la base de la portion principale de la plaque d'alignement, il est nécessaire dans le cadre d'une modification d'un plaque d'alignement existante de couper ou de meuler une portion de la surface du support de localisation comme cela est montré dans les figures 8 à 18 o on voit que, en comparaison avec l'art antérieur montré aux figures 5 et 6, la surface réelle du support de localisation est mise en position à une élévation ou hauteur différente, plus ou moins importante, de celle de la base de la plaque d'alignement elle-même Autrement dit, les supports ont une surface découpée qui fournit de l'espace pour le moyen de localisation à contact ponctuel arqué. La figure 10 montre une réalisation préférée de moyen de localisation arquée selon l'invention, dans laquelle un tel moyen de localisation arquée 69 comprend une bille sphérique 73 fait d'un matériau dur, comme l'acier chromé ou similaire, qui est enfoncée dans une ouverture du support de localisation 67 La bille 73 a un certain jeu dans l'orifice ou dépression 75 dans le support de localisation 67 de la plaque d'alignement et son alignement dans un orifice 75 est déterminé par la position d'une goupille, tige ou baguette 77 qui s'étend vers le haut à travers un orifice ou ouverture 79 et, dans la plaque d'alignement terminée, est tenue en position par un adhésif adapté, par exemple une colle à résine époxy adaptée, une
soudure ou similaire, mais préférablement l'une desdites "super-
colles" ou colles spéciales du type avec résine époxy qui fournira une
prise très ferme et solide pour les parties en métal.
La figure 11 montre un arrangement quelque peu analogue à celui montré à la figure 10, mais dans lequel on trouve, au lieu d'un moyen de localisation circulaire séparé, qui comme expliqué est préférablement une bille dure ou similaire, une baguette 81 qui a une surface arrondie ou comme indiqué, préférablement une surface arquée inférieure 83 La baguette 81 est, comme montrée à la figure , fixée dans le support de localisation 67 au moyen d'un adhésif convenable ou d'un matériau semblable disposé à l'intérieur de
l'orifice 79 de la baguette.
La figure 12 montre un autre arrangement selon l'invention dans lequel un moyen de localisation sphérique est fourni dans le support de localisation 67 Le moyen de localisation sphérique peut être aussi une construction du type bille, qui est fixée simplement dans un orifice par un adhésif, o elle est mise en position pour
qu'elle soit à hauteur égale avec la base de la plaque d'alignement 35.
L'arrangement ou disposition, alors, est substantiellement identique à celui montré à la figure 10 sauf pour la baguette de localisation 77 qui n'est pas indiquée à la figure 12 Comme cela sera expliqué par la suite, l'arrangement de la figure 10 va fournir un moyen beaucoup plus exact et efficace pour déterminer la localisation exacte du moyen
de localisation arqué.
La figure 13 montre un arrangement en accord avec l'invention, dans lequel le moyen cle localisation arqué 69 comprend une structure cylindrique 84 ayant une tête arquée inférieure 86 et comportant une section similaire à une baguette 85 qui s'étend vers le haut à partir du moyen de localisation cylindrique et qui s'étend légèrement du haut du support de localisation 67 Comme cela va devenir évident plus loin, l'arrangement montré à la figure 13 peut être ajusté d'une façon substantiellement pareille à celui montré à la figure 10 et constitue une solution commode pour atteindre
l'alignement exact de tous les moyens de localisation.
La figure 14 montre un autre arrangement selon l'invention, dans lequel un membre semblable à une baguette 87 présente une portion supérieur filetée qui peut ajustée par vissage dans un orifice comportant un filetage femelle 89 La baguette filetée 87 a une tête
arquée inférieure 91 qui constitue en fait le moyen de localisation.
Comme cela sera compris, l'ajustement de la tête de localisation arquée 91 est, dans le réalisation montrée à la figure 14, effectué par l'ajustementde la portion filetée de la baguette 87 de l'ensemble Si on le désire, un tel arrangement peut inclure une baguette 84 telle que montrée à la figure 18, une telle extension additionnelle étant indiquée par 93, qui peut avoir une goupille transversale 95 à un sommet pour un ajustement manuel, en vissant les portions filetées ensemble pour obtenir un ajustement exact à n'importe quel niveau désiré, mais, comme indiqué plus haut, préférentiellement au même niveau que la base de la plaque d'alignement pour fournir un plan de référence convenable L'ajustement de cet arrangement, comme montré à la figure 18, sera, comme décrit plus bas et jusqu'à un certain point, pareil à celui pour la réalisation montré à la figure 10 ou 11, la méthode qui est montrée aux figures 15 et 16 étant décrite plus loin Puisque la baguette 93 et la goupille transversale 95 seront normalement très petites, un petit outil de bijoutier qui comprend un cylindre avec une rainure dans son extrémité sera fréquemment utilisé. Aux figures 15 et 16 il est représenté en séquence, en relation avec un arrangement structurel pareil à celui montré à la figure 10, l'injection d'un adhésif dans l'orifice 75 dans lequel la bille montrée à la figure 10 est placée pour fournir un adhésif pour attacher une telle bille de manière sûre à son emplacement ou siège L'adhésif 97, que l'on peut voir entrain d'émerger de l'extrémité d'un tube 99 rempli d'un tel adhésif, va aussi couler en bas dans l'orifice de la baguette 79 Après que l'adhésif ait été distribué à travers l'orifice ou la niche de bille 75 et l'orifice de la baguette 79, la plaque d'alignement 35 sera retournée ou renversée et placée sur une surface qui est complètement plate 100 La baguette 77 sera alors insérée à l'intérieur de l'orifice de baguette 79 et poussée contre la bille 73 jusqu'à ce que la bille soit forcée vers le bas en contact avec la surface plate 100 Alors, puisque la surface 100 est complètement plate, les nombreuses billes 73 sont exactement alignées avec la surface inférieure de la plaque d'alignement 35 Avec cet alignement, si le dessous de la plaque d'alignement est placé à une distance fixe de la source lumineuse dans l'appareil à impression, la source lumineuse sera exactement à la distance requise de la surface frontale d'une rondelle qui est insérée dans la bague de mise au point jusqu'à ce qu'elle touche la surface supérieure de chaque bille 73 De plus, puisque la surface dure et arquée de la bille 73 n'a pas tendance à accumuler les dépôts de matériau photorésistant, chaque surface de rondelle successive qui est placée contre la bille 73 sera également alignée exactement aussi avec la source lumineuse Même si après une longue période une quantité minimum de matériau photorésistant devait s'accumuler sur la surface de localisation arquée 69, l'encrassement est tellement lent et en quantité si minime, qu'un nettoyage ou essuyage de la surface de localisation, après que des centaines ou des milliers de rondelles aient été traitées, résoudra ce problème Donc, on trouvera que les surfaces peuvent être utilisées indéfiniment sans aucune accumulation de matériau photorésistant, ou que les surfaces traverseront plusieurs centaines ou plus de cycles de traitement de surfaces de rondelles avant qu'un nettoyage des surfaces soit nécessaire Ceci constitue une amélioration d'un facteur 100 ou plus, et dans plusieurs cas un millier et plus, certaines installations pouvant ne nécessiter aucun essuyage
du tout.
Il deviendra évident, suite à la discussion ci-dessus, que non seulement la réalisation préférée montrée à la figure 10 peut être ajustée en accord avec la méthode exposée, mais qu'un ajustement semblable et un préalignement de la réalisation montré à la figure 11 peut aussi être fait substantiellement de la sorte De plus, pour la réalisation de la figure 18, une méthode substantiellement pareille peut être utilisée, dans laquelle le moyen de localisation cylindrique ayant une portion de dessous ronde et arquée est ajusté par la rotation du moyen de localisation fileté par l'agencement de l'extension 93, laquelle peut être empoignée au moyen des parties croisées 95 et la section filetée vers le bas jusqu'à ce qu'il prenne tout
juste contact avec une surface d'alignement plate.
La procédure d'alignement des différents moyens de positionnement décrits ci-dessus, sous forme de languette ou de patte, en relation avec les figures 15 et 16, peut faire l'objet de
plusieurs variantes.
Par exemple, si les tiges ou goupilles 77 ont toutes exactement la même longueur, la plaque d'alignement 35 peut être placée sur une surface plate 100, comme représentée, qui peut être la surface d'une plaque de verre et une seconde surface uniformément plane, telle qu'une autre plaque de verre, peut être placée sur le dessus des tiges ou goupilles 77 pour les presser uniformément contre les billes
support 73 afin d'ajuster précisément ces dernières.
Ceci peut être avantageux pour éviter toute fuite d'adhésif
jusqu'à ce qu'il soit durci.
En utilisant la même procédure, la plaque d'alignement peut être retenue dans une position inversée et les tiges ou goupilles être en appui sur la surface ou plaque de verre inférieure et les billes être
alignées sur la surface ou plaque de verre plate supérieure.
Il est préférable dans la réalisation montrée à la figure 18, que l'ajustement final soit rendu permanent en plaçant l'adhésif entre les filetages de l'appareil ou du dispositif pour que cela ne puisse pas bouger pendant l'usage Les réalisations montrées à la figure 18 et pareillement à la figure 14 ont l'avantage d'être un peu plus solides, puisque les filetages mis en prise de façon réciproque renforcent la
pièce entière, laquelle est alors immobilisée en place par un adhésif.
Néanmoins, l'arrangement de la figure 14 peut être quelque peu difficile à réaliser dans une condition de niveau absolue, alors que l'arrangement montré à la figure 18 nécessite un toucher délicat pour
déterminer s'il y a un contact réel avec la surface plate qui est en-
dessous Normalement donc, l'arrangement montré à la figure 10 sera préféré, puisque pendant l'alignement du système de localisation dans les supports de localisation, chaque moyen d'alignement est soumis de manière identique à la pesanteur et seule une légère pression est nécessaire pour forcer le moyen de localisation vers la bas ou vers la haut par la baguette 77 pour qu'un niveau uniforme de tous les moyens de localisation puissent être atteints relativement facilement L'arrangement ou réalisation montré(e) à la figure 13 est substantiellement identique, mais a le désavantage qu'un dépôt égal de colle ou d'adhésif autour du moyen de localisation est quelque peu plus difficile à atteindre L'arrangement montré à la figure 13 requiert aussi un moyen de localisation cylindrique qui a un dessous ou fond arqué spécifique qui, bien qu'il soit, dans une certaine façon, coincé plus fermement dans le support de localisation 67, exige un moyen de localisation fait spécialement, tandis que l'arrangement montré à la figure 10, une bille ordinaire de chrome dur ou avec une autre surface dure, peut être achetée et utilisée comme moyen de
localisation principal n'exigeant aucune fabrication spéciale.
Par conséquent, la présente invention, qui comprend essentiellement l'usage d'une surface de localisation arquée sur les supports de localisation d'une plaque d'alignement dans un imprimeur à agent photorésistant, élimine complètement et substantiellement tout problème d'accumulation de matériau 1 o photorésistant sur les supports de localisation ou autres moyens de localisation et résout substantiellement un problème posé depuis longtemps Il n'est pas connu exactement en ce moment pourquoi le matériau photorésistant ne s'accumule pas sur la surface arquée, mais on pense que cela est dû à la difficulté d'accumuler un dépôt sur la surface du contact ponctuel, particulièrement là o la pression maximum est seulement sur point de contact Donc, on pense que puisque le matériau photorésistant a tendance à s'accumuler seulement sur la surface o il a été appliqué contre une telle surface avec une pression assez élevée, au cours de l'utilisation d'un arrangement ou réalisation avec un contact ponctuel arqué Seul le contact ponctuel atteint la pression plus élevée qui est nécessaire pour réaliser une adhésion permanente et tout dépôt qui dépend d'une telle adhésion, n'a pas de surface suffisante pour tenir sur une période prolongée Pour ainsi dire, une section adhérente très faible d'agent photorésistant est instable lorsque le coincement essentiel entre la surface de la rondelle et la surface du moyen de localisation arqué est enlevé Toute région adhérente très petite de ce type, laquelle est attachée inévitablement sur ses côtés à une région plus grande d'agent photorésistant qui adhère à elle-même, entraîne tout matériau photorésistant adhérant sur le contact ponctuel o une pression suffisante est appliquée pour former une adhérence, peut
être détaché ou fractionné d'une telle surface inférieure arquée.
L'effet, en d'autres termes, semble être plutôt similaire à celui constaté lorsqu'on essaie de coller un morceau de papier sur le dessus d'une table à seulement un point unique très limité N'importe quel dérangement ou force appliqué(e) sur un tel papier va facilement cisailler une telle adhésion et amener le papier à se détacher du dessus de la table, bien qu'un papier de même grandeur, qui est collé sur toute sa surface ou seulement sur une partie substantielle de sa surface, sur le dessus de la table, resterait fermement attaché sur le dessus d'une telle table, même sous l'application d'une force de cisaillement élevée entre le papier et le dessus de la table Comme indiqué, une telle théorie du mode opératoire de l'invention est seulement théorique en ce moment et la raison exacte pour l'amélioration très importante et l'élimination substantielle de toute accumulation de matériau photorésistant sur le moyen de localisation
selon l'invention n'est pas connu définitivement en ce moment.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de
l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1 Dispositif d'alignement pour l'alignement de rondelles semiconductrices dans une opérations de photo-impression caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une plaque d'alignement ( 35) adaptée pour mettre en position une rondelle de matériau semi-conducteur à une distance prédéterminée d'une source d'énergie électromagnétique ( 13), (b) ladite plaque d'alignement ( 35) ayant une région ouverte pour le passage de l'énergie électromagnétique et des moyens ( 67) de support à extension s'étendant dans ladite région ouverte pour être au contact avec une surface de ladite rondelle dans une région ouverte avec une surface mise en position à une distance prédéterminée de ladite source d'énergie électromagnétique, (c) lesdits moyens de support à extension ( 67) étant pourvus d'un moyen de contact ponctuel s'étendant desdits moyens de support à extension jusqu'à l'endroit précis o la surface de ladite rondelle est alignée, ledit moyen étant arrangé et construit pour un contact de maintien ou de soutien ponctuel avec la surface de ladite rondelle à une distance prédéterminée et exacte de ladite source d'énergie électromagnétique. 2 Dispositif d'alignement selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il y a une pluralité de moyens de contact ponctuel.
3 Dispositif d'alignement selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens de contact ponctuel ont une surface supérieure arquée. 4 Dispositif d'alignement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de contact ponctuel comprennent une pluralité
de moyens de contact ponctuel hémisphériques.
Dispositif d'alignement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de contact ponctuel hémisphériques ont une
surface dure et lisse en un matériau chromé.
6 Dispositif d'alignement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de contact ponctuel hémisphériques comprennent des billes ( 73) partiellement enfoncées dans des
dépressions ( 75) de la surface des moyens de support à extension.
7 Dispositif d'alignement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les billes sont montées non rotatives ou non rotatoires dans
la surface des moyens de support à extension.
8 Dispositif d'alignement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les billes sont montées de façon rotatoire ou avec faculté de
rotation dans la surface des moyens de support à extension.
9 Dispositif d'alignement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une baguette ou tige ( 77) adjacente qui s'étend de l'arrière des moyens de support à extension jusqu'au fond des dépressions qui maintiennent les billes, pour ajuster le logement desdites billes dans lesdites dépressions aussi bien que pour fortifier
la position finale d'ajustement des moyens de contact ponctuel.
Dispositif d'alignement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de contact ponctuel consistent en une installation déjà existante améliorée et la surface des moyens de support à extension originels est réduite pour adapter les moyens de contact ponctuel à la même position relative par rapport à la source lumineuse comme la surface originelle des moyens de support à extension. 11 Méthode pour adapter une plaque d'alignement pour un procédé de photo-impression sur semi-conducteur pour prévenir une accumulation nuisible d'agent photorésistant sur la surface de portions de localisation de rondelles de la plaque sur laquelle des rondelles de matériau semi-conducteur sont montées pendant l'impression, caractérisé en ce qu'elle comprend: (a) l'élimination en émoulant des portions de matériau supportant les rondelles ( 59), et (b) le montage sur une telle surface de moyens de contact ponctuels ( 69), l'extrémité supérieure de ces moyens étant localisée à
l'emplacement de la surface originelle de la plaque.
12 Méthode pour améliorer l'action d'alignement d'une plaque de base pour soutenir et aligner une rondelle semi-conductrice par rapport à une source de radiation électromagnétique, caractérisé en ce qu'elle consiste à: (a) réduire la hauteur des supports de positionnement et d'alignement de rondelles sur ladite plaque de base ( 35) par le moyen d'une opération convenable pour enlever le métal, pour fournir une surface de support de rondelle de hauteur réduite, (b) mise en position d'un moyen ( 69) de contact ponctuel unique et relevé sur la surface du support à rondelle à hauteur réduite, avec une localisation du contact ponctuel à l'emplacement o la surface de
la rondelle sera établie.
13 Méthode pour améliorer l'action d'alignement d'une plaque de base selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'une dépression ( 75) est formée dans la surface du support à rondelle et une bille ( 73) est enfoncée partiellement dans ladite dépression pour
former le moyen de contact ponctuel unique et relevé.
14 Méthode pour améliorer l'action d'alignement de la plaque de base selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'une ouverture cylindrique ( 79) est creusée entre la dépression et le côté arrière des supports de positionnement et d'alignement de rondelle et qu'une baguette ou tige ( 77) est insérée dans ladite ouverture cylindrique et ajustée contre la portion inférieure de la bille pour
l'ajustement de l'élévation de la surface supérieure de la bille.
Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices, avec une source de lumière ultraviolette partiellement masqué, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une source lumineuse ultraviolette ( 13) montée sur un support sur une base, (b) une plaque de base ( 35) montée sur un tel support, arrangée et construite pour supporter et aligner des rondelles ( 59) à une distance prédéterminée de ladite source lumineuse, (c) ladite plaque ayant de nombreux supports ou bourrelets d'alignement ( 67) pour soutenir des rondelles semi-conductrices à proximité de leur bord, et (d) chaque support d'alignement étant pourvu sur sa surface de contact avec un seul moyen ( 69) de contact ponctuel pour entrer en
contact avec la surface de la rondelle.
16 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen de contact
ponctuel unique a une surface de contact arquée.
17 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 16, caractérisé en ce que le moyen de contact ponctuel unique a une surface en chrome trempé ou carbure de tungstène. 18 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 17, caractérisé en ce que la surface de contact unique comprend une bille( 73) enfoncée dans la surface d'un support
d'alignement.
19 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'alignement exact de la hauteur de la bille enfoncée est déterminée par une baguette ou tige ( 77) qui est en contact avec la portion inférieure de la bille et qui
s'étend jusque vers la partie inférieure du support.
Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 16, caractérisé en ce que les positions relatives de la source de radiation électromagnétique et de la plaque de base
sont fixées de faaçon opérationnelle.
21 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 17, caractérisé en ce que la position relative de la source de la radiation électromagnétique et de la plaque de base
est réglable de façon opérationnelle.
22 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices avec une source lumineuse ultraviolette adaptée pour fixer le matériau d'agent photorésistant sur la surface desdites rondelles, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un ensemble de bague de mise au point ( 37) monté sur un bras de support ( 21) à rondelles ( 59), positionné à une distance prédéterminée de ladite source lumineuse ultraviolette ( 13), (b) une plaque d'alignement ( 35) ou plaque de plan de base xy E, attachée de façon réglable à ladite plaque de mise au point, (c) ladite plaque d'alignement ayant des supports de positionnement de rondelles ( 67) pour la mise en contact et la mise en position d'une rondelle par contact avec la surface de ladite rondelle, (d) les supports de positionnement de rondelles étant pourvus d'un moyen ( 69) de contact ponctuel pour le contact avec la surface
desdites rondelles.
23 Appareil pour l'alignement des rondelles semi-conductrices selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il il y a une pluralité de
moyens de contact ponctuel, dont chacun a une forme arquée.
24 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 23, caractérisé en ce que les moyens de contact ponctuel arqués comprennent des corps trempés ou endurcis, ayant une configuration au moins hémisphérique et enfoncés dans la
surface desdits supports de positionnement de rondelles.
Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 24, caractérisé en ce que les corps trempés au moins hémisphériques comprennent des billes ( 73) sphériques et trempées. 26 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: (e) une baguette ou tige ( 77) s'étendant dans une ouverture ( 79) accommodante du renfoncement ou dépression ( 75) qui reçoit les billes endurcies ou trempées à la surface opposée du support de positionnement de rondelle et suffisante en longueur pour s'étendre vers l'extérieur, de manière saillante, sur au moins une courte distance, (f) chacune des billes et baguettes étant fixée en position dans leurs
ouvertures respectives.
27 Appareil pour l'alignement de rondelles semi-conductrices selon la revendication 26, caractérisé en ce que chacune des billes et
baguettes est fixée avec un adhésif dans son orifice respectif.
28 Appareil pour l'alignement des rondelles semi-conductrices selon la revendication 27, caractérisé en ce que la surface des supports de positionnement de rondelles est disposée en retrait par rapport à la surface de la plaque d'alignement dans son ensemble et la portion de la bille au-dessus de la surface s'étend vers le niveau de
la surface de la plaque.
29 Méthode pour aligner une pluralité de moyens de contact ponctuel avec la plan focal d'un appareil d'impression sur rondelles par la modification d'une plaque de base déjà adaptée pour l'alignement d'une rondelle semi-conductrice avec une source de radiation électromagnétique pour la fixation d'agent photorésistant, caractérisé en ce qu'elle consiste à: (a) enfoncer de manière lâche un corps de positionnement ayant une surface de positionnement arquée qui s'étend vers l'extérieur, dans une orifice ( 75) ménagé dans la surface extérieure de chaque support de positionnement ( 67) d'une plaque d'alignement ( 35) adaptée pour être utilisée avec une bague de mise au point disposée avec précision par rapport à la source de radiation ( 13), (b) fournir un passage ( 79) qui s'étend de l'arrière de l'orifice dans chaque support de positionnement vers la surface opposée dudit support pour une adaptation lâche d'une baguette ( 77) ayant une longueur un peu plus grande que la longueur dudit passage, (c) mettre un adhésif ( 97) dans un tel orifice et passage, ensemble avec le corps de positionnement dont la surface de positionnement arquée s'étend vers l'extrémité ouverte dudit orifice et avec la baguette qui s'étend dans l'orifice adjacent au côté du corps de positionnement à une extrémité et qui s'étend à partir du passage, à l'autre extrémité, au-delà du côté du support de positionnement, (d) placer la plaque d'alignement sur une surface d'alignement parfaitement plate et plane avec les extrémités ouvertes des orifices dirigées contre de telles surfaces plates, (e) appliquer une pression sur les extrémités des baguettes pour forcer les surfaces arquées du moyen de positionnement contre les surfaces plates, et (f) enlever la pression sur les extrémités des baguettes et permettre
au matériau adhésif de durcir.
Méthode pour aligner une pluralité de moyens de contact ponctuel selon la revendication chacune des tiges ou baguettes a la même longueur et chacun des corps de positionnement a la même dimension dans le sens des tiges ou baguettes et en ce que la plaque d'alignement est placée entre deux surfaces ( 100) parfaitement plates ou planes qui sont déplacées l'une par rapport à l'autre de telle manière que les moyens de positionnement sont pressés contre une des surfaces plates tandis que les tiges ou baguettes sont pressées
contre l'autre surface plate.
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