Устройство для ориентации "подложек

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 13.Ч.1970 (№ 1436334/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Оп убликовано 18 1Ч.1973. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 16.VI.1973

М. Кл. H 05k 3/00 (i 03b 7/12

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.382.77.039 (088.8) Авторы изобретения

В, И. Владимиров, В. А. Горбаренко и В. В. Савин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ПОДЛОЖЕК

Изобретение относипся к области технологии изготовления микросхем, Известные а втоматичеокие устройства длп ориентации пластин полупроводника в процессе изготовления микросхем по установочным базам(напр имер, по трем штифтам) не обеспечивают требуемой точности, поэтому прецизионная ориентация пластин, производится ручным способом с использс ванием визуальных средст в (ми кроокс1пов, проекторов) по реперным э яакам.

Известно устройство .для совмещения Вручную топологии фотошаблона с топологией полупрсводнгвковой пластины, имеющей специальные реперные знаки глубокого травления, по сигналам paccorëàcoâàíèÿ многоканального фотоэлектрического микроско па. Но несбхадслмость,нанесения знаков усложняет техн >логию произ водепва мловросхем.

Цель изсбретен ия — обеспечение автоматической ориентации и повышен не ее точности.

Цель, достигнута тем, что трехканальный фотоэлектрический дат 1ик снабжен оптиче.ским фильтром, а выход каждого из усилителей постоянного тока соединен с пьезокерамичесссой пластиной, в центре которой, перпендикуляр но ее плоскости, установлен упор, взаимодействующий со столом.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Согласно существующей технологии изготовления на краю ка21едого модуля кремни".. вой пластины имеется реперный знак, образова нный вытравливанием линии ши р пнсй

5 — 20 мк в слое окиси кремния. Линии реперного знака образуют угол илн крест. Знак различим на поверхности кремниевой пластс1ны только за счет интерференц>ии в окисном слое. За счет различия толщины оиисного слоя

k1а линияx реперíoiTQ а на)ка и поля прп освещегсии пластины немонох роматическс1м советом наблюдается цветовой контраст. Изменением спектрального состава световых потоков, отраженных от знака и окружающего поля, достигается рассогласование фаз упомянутых потоков, а следовательно, пс вышенл1е контраста. Согласно изобретению трехканальный фотоэлектрический микроскоп снабжен оптическим фильтром для рассогласова нпя по фазе интерферирующ их,потоков света, отраженных от образованных в процессе изготовления элементов микросхем реперного знака и окружающего его поля. Для обеспечения точности пересмещения кремниевой пласгины каор динатный стол имеет пружинные напра вляющие, исключающие статическое трение. Для устранен ия дискретности перемещения стола применены исполнительные механизмы в виде бс1379065

5О

ro морфных пьезокерамических пластин (дисков), центры которых контактируют с упорами координатного стола.

На фиг. 1 по казана схема устройства; на фиг. 2 — стол, имеющий перемещение по одному направлению.

Устрсиство clocTO!IT из трехканального фотоэлектри !еского датчика 1, блока управления 2, исполнительных механизмов 3 — 5 и координатного стола 6. Верхняя плита сто ла 6 пред IB3Haчена для установки .Кремниево!! пластины 7 по у порам 8. На поверхности кремниевой пластичны имеются реперные знаки 9 и 10, Трехканальный фотоэлектр ическ!гй датчик 1 содержит два ми кроскопа 11 и 12.

М!. кросксп 11 соде ржит объект!нв, условно показанный линзой 18, и фотоприемники 14 и 15 и предназначен для определения величины и налра1вления смещения реперного з нака 9 относительно оптической оси 16 по,координата..г

Хи У.

1! !икроокоп 12 содержит объектив, условно показанный линзой 17, и фотоприемник 18 и предназначен для определения смещения реперлсго знака 10 относительно оптической оси 19 по коор1д инате У. CH;Hàë 1микроскопа

12 характеризует угол пс ворота < 1кремниево!! пласипны, так как оптическая окись 16 микроскола 11 совпадает с осью вращения .верхне плоскости стола 6. Сигналы фотоприемниKoз

14, 15 и 18 поступают на усилители-,преооразователи 20, 21 и 22 соответственно. Последние одинакс1вы и состоят из усилителей Ilepeменных сигналс1в 28, фа зовых детекторов "4 и усилителей постоян нопо тока 25. Уснлител.lпреобразователи;предназначены для преооразоваиия перех!ен1ного сигнала |в постоянный. усиления его до;величины, В;оТорап несбходн— ма для обеспечения нужного перез!еще!1;1ч координатного стола 6 1иеполнительным!! механизмами 3 — 5.

Иополнительные,механизмы 8 и 4 перегнещают кородинатный стал б,по осям Х ги У, а иополнительный 1механием 5 — для его поворота IBoKpy!. Оси 16. Блок упра1вления 2,содержит также логичеоыую схему 26, которая задает .последовательность работы каналов, произ1во1дит анализ с игналов, и, 1в зависимости от его результатов, включает сигнализацию об окончании ориентации или наличии не1дспуст>1мой ошибии.

Коорди1натный стол 6 п реди аз!1ачеп для предварительной механической ориентации кремниевой пластины 7, имеющей фа с ку по упорам 8 с:помощью 1прижимного штифта, не показанного на чертеже, и точ !!Ого премещения пласткны по;координатам Х,и У, а также углу <. На фиг. 2 показан один из гмеханизмов стола для перемещения пластины по коорди нате Х. Верхняя плита (каретка) стола перемещается исполнительным механ и1эмом 4 по пру>иин ныз! на1правляющим 27. Нижняя плита 28 вместе с,пружинными 1напра1вляющими 27 и

3О

45 верхней плитой стола перемещается по аналогичньгм пружинным напра1вля1ощим (не показанным на .фиг. 2) по координате У под действием иополннтельного механизма 8.

Кронштейны, и которы м крепятся пружинные на пра вля!Ощие пере>!ещения,по координате У, 1вместе с исполнителы!ым механизмом 3 ,кдепятся на II!c aop oTHOA 1плите, которая может поворачиваться на угол +- 5 относительн э основания исполнительным механизмом 5.

Испол>!ительные механизмы, представляют собой биморфные пьезокерами веские пластиныы (на фиг. 2 1показана одна). Например, для перемещения по координате Х, 1пьезокерамнческая пластина 29 .в форме тонкого диска укреплена tHB IKipoiHIIITeHHe 80,,который через изолятор закреплен на соот ветст1ву!о!цей плите. Под действием выхсп1ного напряже!!ия усилителей постоянного тека 25, подводимых к ленто «;OII фольге, которая,приклeеt!a к каждой .из сторон 1пластины, ц нтр пластины прогибается и толкает у!пор, соединенный с соответствующей, плитой. Так на фиг. 2 показан упор 31, 1перемещаютций,верхнюю плиту стола 6 1вдоль координать! Х. Обратное,пеiII! HT Обеепечивается направляющих (напряг!ер, напраьляющих 27), В,осветительной части фотоэлектрического датчика 1 между лампо!1,и другими сптнческими элементами устанс1влен фильтр.

Работа устройства сводится.к следующему.

Кремниевая пластина 7 прижимается специальным штифтом,к упорам 8, благодаря чему реперные,знаки 9 .и 10 но!падают 1в поле зрения соот ветствующ их каналoB фотоэле1ктричеокого да гчика 1, на выходе которого поя1вля!Отс сипналы,рассогласования,п1о Х, У и . После включения блока упра1вления 2,очрабатываются ошибки установки пластины 7 сначала по каналам Х и У, а затем по каналу . Ориентирава нная пластина у!дер>кивается,до тех пор, пока не будет выключен блок управле1!Ия 27.

Ошиока ориентации при испытании макета устрой ства составила, менее 0,5 мк. В1ремя ориентации — меньше 1 сек.

Предмет изобретения

Устройст!во для ориентации пс!дло>кек, Iaпример кремниевых, при изготовлении микросхем, содер>кащее координатный стол, грехканальный фотоэлектрический дат1чык и электрический блок у правления, содержащий усилители-преобразователи с фазовыми детекторам1и и усилителя ми ностоянного тока, отличаюи1ееся тем, что, с целью обеопечения автоматической ориентации и 1повышения ее точности, выход,каждого из усилителей постоянного тока соед1инен с 1пьезокерамической,пластиной, .в центре которой, нерпендикулярно и ее плоскости, установлен упор, взаимодействующий со столом.

379065

iPaz, 1

Составитель Л. Казакова

Техред Т. Миронова

Корректор Л. Чуркина

Редактор Л. Лаврова

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»

Заказ 346/1089 Изд. ¹ 470 Тира>к 755 По.-.п иснос

UHNNiIH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5