Монтажная экспонирующая система

(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТЭМ-ОМО (УП КБТЭМ-ОМО)(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТЭМ-ОМО (УП КБТЭМ-ОМО)(57) Настоящее изобретение относится к технологическому оборудованию, в частности, к прецизионному оборудованию для производства изделий электроники, таких, как сверхбольшие интегральные схемы и плоскопанельные дисплеи. Монтажная экспонирующая система содержит основание, корпус в виде балки, предпочтительно из твердокаменных пород, связанный посредством демпферных элементов с основанием, и закрепленные на корпусе оптическую проекционную систему с источником экспонирующего излучения и затвором, шторчатую диафрагму, координатные столы шаблонов и пластин с лазерными интерферометрами, расположенные на боковой грани корпуса, зеркальный объектив, систему фотоэлектрических датчиков предварительного и точного совмещения шаблонов и пластин с изображением и фокусировки, держатель координатного стола пластин, жестко связанный с нижней гранью балки, и, по меньшей мере, один датчик расстояния до шаблона, жестко закрепленный на балке, при этом основания координатных столов шаблонов и пластин выполнены с возможностью осуществлять посредством приводов вертикальные перемещения относительно верхней грани балки и держателя, соответственно контактирующих с ними, по меньшей мере, в трех точках каждое. Изобретение относится к технологическому оборудованию, в частности к прецизионному оборудованию для производства изделий электроники, таких, как сверхбольшие интегральные схемы и плоскопанельные дисплеи. 4415 1 Технология производства таких изделий включает процессы фотолитографии, требующие проекционного экспонирования. Когда размеры изделия превышают технологически реализуемые размеры поля проекционной оптики, как это имеет место в плоскопанельных дисплеях, сверхбольших схемах, обычно применяется метод фотомонтажа. Известен монтажный мультипликатор -301 фирма(11, 1989. - . 1088/ - . 210-219), содержащий координатный стол, проекционный объектив, библиотеку промежуточных фотошаблонов, систему базирования шаблонов, переменную диафрагму и осветитель. Ближайшим прототипом является широкоформатная система экспонирования, использующая метод фотомонтажа (патент РБ 2658, 1999), содержащая основание, корпус в виде балки предпочтительно из твердокаменных пород, связанный посредством демпферных элементов с основанием, закрепленные на корпусе оптическую проекционную систему с источником экспонирующего излучения и затвором, шторчатую диафрагму, координатные столы шаблонов и пластин с лазерными интерферометрами, промежуточный объектив, по меньшей мере, один датчик промежуточного и датчик точного совмещения шаблона, а корпус ее выполнен в виде двух расположенных друг над другом балок предпочтительно из твердокаменных пород и стоек также из твердокаменных пород, жестко связанных с балками и посредством демпферных элементов - с основанием, при этом шторчатая диафрагма расположена над верхней балкой корпуса, координатный стол шаблонов - между балками, промежуточный и проекционный объективы выполнены зеркально - линзовыми с зеркалами наружного отражения на выходе и входе и расположены на боковых гранях верхней и нижней балок соответственно, на последней из которых также расположены лазерные интерферометры, датчики предварительного и точного совмещения шаблонов, датчики совмещения пластин и автоматической фокусировки, а координатный стол пластин расположен под нижней балкой. К недостаткам известных монтажных экспонирующих систем относится 1. Сложность изменения масштаба изображения. В процессе обработки изделия часто происходит его деформация, которая достигает 10 р. Для ее компенсации и обеспечения требуемой точности совмещения необходимо соответствующим образом изменить масштаб изображения. При этом основные его параметры, такие, как разрешение, дисторсия, разворот,равномерность освещенности, не должны выходить за пределы допустимого. 2. Невозможность компенсировать отклонения шаблона вдоль оптической оси объектива при его смене. Шаблоны на разных позициях координатного стола, а также в результате их загрузки имеют некоторые вертикальные отклонения, которые в большей или меньшей степени сказываются на качестве изображения. 3. Невозможность компенсировать непараллельность плоскости перемещений координатного стола шаблонов, особенно при использовании нескольких позиций для шаблонов. Все это приводит к снижению качества сшивки изображений фрагментов (фотомонтажа) и, следовательно, к снижению выхода годных изделий. Задачей изобретения является повышение выхода годных изделий. Поставленная задача достигается тем, что система содержит основание, корпус в виде балки, предпочтительно из твердокаменных пород, связанный посредством демпферных элементов с основанием, и закрепленные на корпусе оптическую проекционную систему с источником экспонирующего излучения и затвором, шторчатую диафрагму, координатные столы шаблонов и пластин с лазерными интерферометрами,расположенные на боковой грани корпуса, зеркальный проекционный объектив, систему фотоэлектрических датчиков для предварительного и точного совмещения шаблонов и совмещения пластин с изображением и фотофокусировки, жестко связанный с нижней гранью балки держатель координатного стола пластин и, по меньшей мере, один датчик расстояния до шаблона, жестко закрепленный на балке, при этом основания координатных столов шаблонов и пластин выполнены с возможностью осуществления посредством приводов вертикальные перемещения относительно верхней грани балки и держателя, соответственно контактирующих с ними, по меньшей мере, в трех точках каждое. Датчики для автоматической фокусировки выполнены в виде датчиков расстояния. Суть изобретения поясняется чертежом, где на фигуре изображен общий вид монтажной экспонирующей системы. Монтажная экспонирующая система содержит основание, выполненное в виде рамы 1 и опорных столбиков 2, корпус в виде балки 3 предпочтительно из твердокаменных пород, связанный посредством демпферных элементов 4 с основанием 1, и закрепленные на корпусе 3 оптическую проекционную систему 5 с источником экспонирующего излучения 6 и затвором, шторчатую диафрагму 7, координатные столы шаблонов 8 и пластин 9 с лазерными интерферометрами 10, расположенные на боковой грани корпуса 3, зеркальный проекционный объектив 11, систему фотоэлектрических датчиков 12 для предварительного и точного совмещения шаблонов и пластин с изображением и фокусировки, держатель координатного стола пластин 13 и, по меньшей мере, один датчик расстояния до шаблона 14, жестко закрепленный на балке 3, при этом основание координатных столов шаблонов 8 и пластин 9 выполнены с возможностью осуществлять посредством приводов 15 вертикальные перемещения относительно верхней грани балки корпуса 3 и держателя 13, соответственно,контактирующих с ними, по меньшей мере, в трех точках каждое. 2 4415 1 Датчики для автоматической фокусировки выполнены в виде датчиков расстояния. Монтажная экспонирующая система работает следующим образом. Перед началом работы на координатный стол шаблонов 8 загружают шаблоны, после чего производят их точное совмещение с помощью датчиков точного совмещения. С помощью датчиков расстояния до шаблона 14 измеряют наклон каждого шаблона и результаты измерений запоминают в управляющем компьютере (на чертеже не показано). После этого система готова к работе и на координатный стол пластин 9 загружают пластину, совмещают с помощью датчика совмещения пластин 12 и методом монтажа из фрагментов, содержащихся в шаблонах, экспонируют нужное изображение. Для этого на каждом шаге координатным столом шаблонов 8 в зону экспонирования выводят нужный шаблон, диафрагмой 7 выбирают нужный фрагмент, координатным столом пластин 9 в зону экспонирования выводят нужный участок пластины и включают затвор источника экспонирующего излучения 6. После экспонирования всех фрагментов пластину выгружают с координатного стола 9 и загружают следующую. В зависимости от уровня деформации пластин-полуфабрикатов после очередной термической обработки,который для партии пластин или для каждой загружаемой на координатный стол 9 пластины определяется обычно с помощью датчиков совмещения 12 по нескольким знакам на пластине, задается масштаб работы системы. В соответствии с этим масштабом вводится коррекция в отсчет координат интерферометрами координатного стола пластин 9 и в коэффициент увеличения проекционного объектива 11. Последний изменяется путем изменения расстояния между шаблонами, размещенными на координатном столе 8, и объективом 11. Это расстояние контролируется датчиком расстояния 14. Устанавливается расстояние вертикальным перемещением основания координатного стола шаблонов 8 с помощью трех приводов 15. С помощью этих же трех приводов устраняют наклон плоскости шаблонов, если он по результатам измерений превосходит допустимую величину. Степень влияния вертикальных перемещений основания на коэффициент увеличения проекционного объектива 11 определяется телецентричностью последнего. При вертикальных перемещениях шаблона меняется положение плоскости изображений проекционного объектива 11, которое контролируется датчиком автоматической фокусировки 14. Зависимость положения плоскости изображения от масштаба проекционного объектива 11 записывается в управляющем компьютере (на чертеже не показано) в виде таблицы или математической программы. При каждом изменении масштаба рассчитывается положение плоскости изображения, которое передается в систему автоматической фокусировки пластин для ее отслеживания. Следовательно, датчик фокусировки изображения, как и датчик расстояния до шаблона 14, должен допускать программируемые изменения положения контролируемой плоскости на заданную величину, то есть он должен быть датчиком расстояния между проекционным объективом 11 и пластиной. Такие фотоэлектрические датчики реализуется при использовании в качестве фотоприемников полупроводниковых приборов с зарядовой связью или с пространственной чувствительностью. Управление работой системы осуществляется от стойки управления, а информация о работе системы отображается на компьютере (на чертеже не показано). Предложенное техническое решение позволяет повысить выход годных изделий за счет повышения качества сшивки изображений фрагментов. Источники информации 1.11, 1989. - . 1088. - . 210-219. 2. Патент РБ 2658, МПК 02 7/20, 1999 (прототип). 1. Монтажная экспонирующая система, содержащая основание, корпус в виде балки, предпочтительно из твердокаменных пород, связанный посредством демпферных элементов с основанием, и закрепленные на корпусе оптическую проекционную систему с источником экспонирующего излучения и затвором, шторчатую диафрагму, координатные столы шаблонов и пластин с лазерными интерферометрами, расположенные на боковой грани корпуса, зеркальный проекционный объектив, систему фотоэлектрических датчиков для предварительного и точного совмещения шаблонов и совмещения пластин с изображением и фокусировки,отличающаяся тем, что содержит жестко связанный с нижней гранью балки держатель координатного стола пластин и, по меньшей мере, один датчик расстояния до шаблона, жестко закрепленный на балке, при этом основания координатных столов шаблонов и пластин выполнены с возможностью осуществлять посредством приводов вертикальные перемещения относительно верхней грани балки и держателя, соответственно контактирующих с ними, по меньшей мере, в трех точках каждое. 2. Монтажная система по п. 1, отличающаяся тем, что датчики для автоматической фокусировки выполнены в виде датчиков расстояния. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3