NL8300220A - Inrichting voor het stralingslithografisch behandelen van een dun substraat. - Google Patents

Description

ï' <* PM 10.554 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Inrichting voor het stralingslithografisch behandelen van een dun substraat".

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het stralingslithografisch behandelen van een dun substraat dat aan een aan de bovenzijde gelegen hoofdvlak is voorzien van een stralingsgevoelige laag, welke inrichting is voorzien van een vóóruitrichtplaats, van een sub-5 straattafel voor het vasthouden van het substraat tijdens de stralings-lithografische behandeling en van een transportarm die is voorzien van een vacuumaansluiting voor het aan de onderzijde vasthouden van het substraat tijdens het transport van de vóóruitrichtplaats naar de substraat-tafel.

10 Een dergelijke inrichting kan bijvoorbeeld worden toegepast bij de vervaardiging van microcircuits, waarbij op een substraat dat is voorzien van een fotcgevoelige laag patronen worden geprojekteerd. Daarbij moet het substraat uitermate nauwkeurig worden gepositioneerd ten opzichte van een masker. In de praktijk wordt het substraat aangevoerd en in 15 een vóór-uitrichtstation vóóruitgericht. Daarna wordt het substraat door de transportarm opgencmen en naar de substraattafel gevoerd, waar vervolgens het fijn-uitrichten ten opzichte van het masker plaatsvindt. Bij het transport naar de substraattafel moet de vóóruitrichtpositie zo nauwkeurig mogelijk gehandhaafd blijven.

20 Als transportarm wordt veelal een langwerpige, platte strip ge bruikt, die aan een einde is voorzien van middelen cm het substraat met behulp van onderdruk vast te houden, welke strip aan het andere einde kan roteren cm een as en daarbij de transportbeweging uitvoert. Als de transportarm het substraat aan de bovenzijde vasthoudt kan daarbij b.v. foto-25 gevoelige lak die zich op die bovenzijde bevindt, worden beschadigd. Het aan de benedenzijde vasthouden van het substraat heeft dit nadeel niet, maar nu treden problemen op, om het substraat op de substraattafel te plaatsen onder behoud van de vóóruitrichtnauwkeurigheid. Men kan de oplossing trachten te vinden, door in de substraattafel een grote uitsparing 30 aan te brengen, waarin de transportarm kan worden bewogen. Na het op de substraattafel plaatsen van het substraat kan de transportarm uit de uitsparing worden gevoerd, zonder de positie van het substraat te beïnvloeden.

Het substraat moet tegen de substraattafel worden vlak getrokken, b.v.

8300220 r. » PHN 10.554 2 met behulp van vacuum of op elektrostatische wijze, om een juiste focus-sering bij de belichting te verkrijgen. De relatief grote uitsparing in de substraattafel is er evenwel oorzaak van, dat de gewenste vlakheid van het substraat niet verkregen wordt.

5 De uitvinding heeft tot doel een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij een transpor·tarm kan worden toegepast met een groot aanzuigoppervlak voor het substraat, waarbij het substraat tijdens het transport aan de onderzijde wordt vastgehouden en waarbij toch de verstoring van de vlakheid van het substraat op de sub-10 straattafel minimaal is, of geheel afwezig is.

Om dit doel te bereiken is, volgens de uitvinding, de substraattafel voorzien, van een, in hoogterichting verstelbaar draagorgaan voor het substraat, welk draagorgaan een draagvlak vertoont dat boven de substraattafel instelbaar is tot een grotere afstand dan de dikte van het 15 gedeelte van de transpor tarm, dat dient om het substraat vast te houden, waarbij het draagorgaan in benedenwaartse richting ten minste zo ver verstelbaar is, dat zijn draagvlak in lijn kant met de substraattafel, terwijl de plaats van het draagorgaan in de substraattafel zodanig is, dat het draagorgaan ruimte vrijlaat voor het bewegen van de transportarm vlak 20 boven een gedeelte van de substraattafel.

Bij een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat het draagorgaan drie cilindervormige draagelementen, waarvan de kopse zijde het draagvlak vormt, waarbij een verend element aanwezig is, dat de draagelementen in opwaartse richting drukt. Hierbij' kande verstoring van de vlakheid van 25 het substraat op de substraattafel worden vermeden, daar de doorsnede van de draagelementen gering kan zijn en dus slechts openingen met kleine afmetingen in de substraattafel tot gevolg hebben. Het verend element maakt een eenvoudige constructie mogelijk.

Het is ook mogelijk de hoogte van het draagvlak continu instel-30 baar te maken. In een geschikte uitvoeringsvorm omvat het draagorgaan drie cilindervormige draagelementen, waarvan de kopse zijde het draagvlak vormt, welke draagelementen met behulp van een aandrijfmechanisme in hoogterichting instelbaar zijn.

Om het substraat gedurende de tijd dat het op het draagorgaan 35 rust tegen verschuiven te behoeden kan het draagorgaan zijn voorzien van tenminste êên, in het draagvlak uitmondende boring, die aansluitbaar is op een vacuumbron.

De uitvinding zal aan de hand van een in de tekening weergegeven 8300220 ΡΗΝ 10.554 3 ί .

uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

In de tekening toont:

Fig. 1 een substraattafel en een deel van de transportarm die een halfgeleiderplak boven de substraattafel brengt; 5 Fig. 2 een doorsnede door de substraattafel met het draagorgaan;

Fig. 3 een bovenaanzicht van de substraattafel en

Fig. 4 een doorsnede als in Fig. 2 waarin de instelling van de draagelementen met behulp van lucht onder druk is uitgevoerd.

In Fig. 1 is een gedeelte van een inrichting voor het stralings-10 lithografisch behandelen van een substraat, zoals een halfgeleiderplak 1, weergegeven. Terwille van de overzichtelijkheid zijn die delen van de inrichting voor het stralingslithografisch behandelen van substraten, die voor de beschrijving van de uitvinding niet noodzakelijk zijn, niet in de tekening weergegeven. Voor het op zichzelf bekende stralingslithogra-15 fisch behandelen van substraten wordt verwezen naar b.v. de Nederlandse octrooiaanvrage 8101668, in het bijzonder Figuur 13.

In Figuur 1 is de substraattafel 2 voorzien van een bovenvlak waarin cirkelvormige rillen 3 aanwezig zijn, die in verbinding staan net een, in Fig. 2 weergegeven leiding 4, die kan worden aangesloten cp een 20 bron van vacuum. Een substraat 1 dat qp de substraattafel wordt geplaatst, kan daarop met behulp van dit vacuum worden vastgehouden. De inrichting bevat een transportarm 6, die aan een einde aan haar bovenzijde voorzien is van een vacuumaansluiting 7. De vacuumaansluiting bestaat bij de weergegeven uitvoering uit rillen 8 die zijn aangesloten op een door de trans-25 portam lopende leiding, die kan worden verbonden met een bron van vacuum.

Een dergelijke transportarm is qp zichzelf bekend en wordt hier niet verder beschreven. De transportarm kan cm een niet weergegeven as zwenken in de door pijl 9 aangegeven richtingen. De transportarm 6 kan zwenken van een niet weergegeven vóóruitrichtplaats voor een substraat naar de 30 substraattafel en terug. In de vóóruitrichtplaats wordt een substraat 1 toegevoerd en qp ongeveer de juiste oriëntatie gepositioneerd. Het substraat 1 is aan de bovenzijde voorzien van een fotogevoelige lak. De naar de vóóruitrichtplaats gezwenkte transportarm pakt met behulp van de vacuumaansluiting 7 het substraat 1 aan de onderzijde vast, zodat bescha-35 diging van de fotogevoelige lak wordt voorkanen. De transportarm zwenkt dan naar de substraattafel 2 tot het substraat 1 zich in de gewenste positie boven de substraattafel 2 bevindt.

In de substraattafel 2 is een draagorgaan voor het substraat 3300220 * > PHN 10.554 4 aanwezig, welk draagorgaan in hoogterichting verstelbaar is. In de uitvoeringsvorm van Fig. 1 bevat het draagorgaan drie buisvormige draagele-menten 5, die aangesloten kunnen worden op vacuum., Het draagorgaan kan zover omhoog worden bewogen, dat de buisvormige draagelementen 5 verder 5 boven de substraattafel uitsteken, dan de dikte van de transportarm. De draagelementen 5 bevinden zich zover naar het midden van substraattafel 1, dat zij enerzijds een goede ondersteuning kunnen vormen voor het substraat 1 en anderzijds voldoende ruimte voor de transportarm 6 vrijlaten, zodat die met een gedeelte dat iets groter is dan de vacuumaansluiting 7 10 boven de substraattafel 1 kan worden bewogen.

In de positie waarbij het substraat 1 boven de substraattafel is gebracht, worden de boven de substraattafel stekende draagelementen 5 qp vacuum aangesloten en houden daarbij het substraat 1 vast. Bet vacuum in vacuumaansluiting 7 van transportarm 6 wordt opgeheven, en de arm 15 wordt naar de vóóruitrichtplaats gezwenkt. Het draagorgaan wordt omlaag bewogen tot het draagvlak van de draagelementen op dezelfde hoogte komt als het bovenvlak van de substraattafel. De vacuumrillen 3 houden nu het substraat 1 vast.

Zonder dat de transportarm de - van fotolak voorziene - bovenzijde 20 van substraat 1 heeft aangeraakt is het substraat op de substraattafel geplaatst. De substraattafel zelf behoeft daarbij geen uitsparingen voor de transportarm te hebben. Het bovenvlak van de substraattafel vertoont slechts uitsparingen van zeer geringe grootte, tengevolge van de vacuumrillen 3 in de draagelementen 5. Deze onregelmatigheden zijn zo gering 25 dat het substraat 1 ook volkanen vlak tegen de substraattafel wordt getrokken onder invloed van het vacuum in rillen 3.

De Fig. 2 en 3 geven een uitvoeringsvorm weer van de substraattafel 1 met het draagorgaan 10. In substraattafel 1 zijn drie bussen 11 aangebracht, die steunen op het bovenvlak van een gestel 12. Met behulp 30 van bouten 13 is de substraattafel stevig aan het gestel bevestigd. In de substraattafel is een leiding 4 aanwezig, die kan worden aangesloten op vacuum en die uitmondt in het bovenvlak van substraattafel 1 ter plaatse waar zich een ril 3 (zie Fig. 1) voor het met vacuum vasthouden van een substraat bevindt. De aansluiting naar verdere rillen 3 is voor de over-35 zichtelijkheid niet weergegeven.

Ifet draagorgaan 10 is voorzien van drie buisvormige draagelementen 5. Via een leiding 14 kunnen de draagelementen 5 worden aangesloten op een vacuum. Het draagorgaan 10 is met behulp van verende elementen 15 8300220 Γ* a PAN 10.554 5 opgehangen in het gestel 12; de verende elementen zijn aan hun binnen-en buitenzijde vastgeklemd, waartoe bussen 16 en 17 aanwezig zijn en voorts ringen 18 en 19. De ring 18 wordt door een van schroefdraad voorziene ring 20 aangedrukt en de ring 19 door een aan zijn zijkant van 5 schroefdraad voorziene sluitschijf 21. Een veer 22, die is opgencmen in een holte 23, oefent een naar boven gerichte kracht op het draagorgaan 10 uit.

De veer 22 kan de draagelementen boven de suhstraattafel brengen, zo ver tot draagorgaan 10 tegen de onderzijde van de substraattafel stuit.

10 In die positie kan een substraat met behulp van de transportarm op de draagelementen warden geplaatst. De< onderdruk in leiding 14 zorgt dat het substraat door de draagelementen 5 wordt vastgehouden. Boven het substraat kan nu een niet weergegeven aandrukorgaan worden gebracht met een plat aandrukvlak met openingen waardoor lucht onder druk kan stromen, ter ver-15 krijging van een luchtlagering tussen het aandrukorgaan en het substraat. Zodoende wordt het substraat niet aangeraakt en beschadigd als het door het aandrukorgaan in benedenwaartse richting tot qp de suhstraattafel wordt gedrukt. De vacuumrillen houden dan het substraat vast, ondanks de werking van veer 22 en het aandrukorgaan kan worden weggenomen. Deze po-20 sitie, waarbij de bovenzijde van de buisvormige draagelementen 5 zich op dezelfde hoogte bevinden als het bovenvlak van de suhstraattafel, is weergegeven in Fig. 2.

Het zal duidelijk zijn dat de draagelementen anders kunnen zijn gevormd dan als buisjes, maar de buisvormige uitvoering verdient de voor— 25 keur, daar hierbij een zo gering mogelijke verstoring van het draagvlak van de suhstraattafel optreedt.

Fig. 4 vertoont een uitvoering die in hoofdzaak overeenkomt net de uitvoering van Fig. 2 maar waarbij de draagelementen in hoogte instelbaar zijn met een bestuurbaar aandrijfmechanisme; in Fig. 4 is bij wijze 30 van voorbeeld een aandrijving met behulp van lucht onder druk getoond.

In de holte 23 is nu een zuiger 25 aanwezig. Buisjes 26 en 27 verbinden de holte boven en onder de zuiger met instelbare bronnen van lucht onder druk, die niet zijn weergegeven. De onderkant van holte 23 is afgesloten met een schijf 28, die in holte 23 is geschroefd. Door een 35 opening van schijf 28 is zuigerstang 29 gevoerd, die net behulp van een moer 30 aan sluitschijf 21 is bevestigd.

Als lucht onder druk wordt toegelaten door buisje 26 dan zal draagorgaan 10 omhoog bewegen. Toelaten van lucht onder druk door buisje 27 8300220 PHN 10.554 6 w "Vj zal een neerwaartse kracht op draagorgaan 10 uitoefenen. De draagelemen-ten zijn zodoende in hoogte instelbaar in iedere gewenste positie. Het zal duidelijk zijn, dat een bestuurbaar aandrijfmechanisme voor beweging van het draagorgaan in hoogterichting ook op andere wijze kan zijn uitge-5 voerd.

10 15 20 25 30 35 8300220

Claims (4)

1. Inrichting voor het stralingslithografisch behandelen van een dun substraat dat ian een aan de bovenzijde gelegen hoofdvlak is voorzien van een stralingsgevoelige laag, welke inrichting is voorzien van een vóóruitrichtplaats, van een substraattafel voor het vasthouden van het 5 substraat tijdens de stralingslithografische behandeling en van een transportarm die is voorzien van een vacuumaansluiting voor het aan de onderzijde vasthouden van het substraat tijdens het transport van de vóöruitrichtplaats naar de substraattafel, met het kenmerk, dat de substraattafel is voorzien van een, in hoogterichting verstelbaar draagor- 10 gaan voor het substraat, welk draagorgaan een draagvlak vertoont dat boven de fsubstraattafel instelbaar is tot een grotere afstand dan de dikte van het gedeelte van de transportarm dat dient cm het substraat vast te houden, waarbij het draagorgaan in benedenwaartse richting ten minste zo ver verstelbaar is, dat zijn draagvlak in lijn komt met de substraattafel, 15 terwijl de plaats van het draagorgaan in de substraattafel zodanig is, dat het draagorgaan ruimte vrijlaat voor het bewegen van de transportarm boven een gedeelte van de substraattafel.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het draagorgaan drie cilindervormige draagelementen omvat, waarvan de kopse zijde 20 het draagvlak vormt, waarbij een verend element aanwezig is, dat de draagelementen in opwaartse richting drukt.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het draagorgaan drie cilindervormige draagelementen omvat, waarvan de kopse zijde het draagvlak vormt, welke draagelementen met behulp van een tes-hTiTrhaar 25 aandrijfmechanisme in hoogterichting verstelbaar zijn.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het draagorgaan is voorzien van tenminste één, in het draagvlak uitmondende boring, die aansluitbaar is op een vacuumbron. 30 8300220 35