DD207282A1 - Praezisions-kreuztisch - Google Patents

Abstract

erer Rahmen federnd aufgehaengt ist, wobei eine Hebelanordnung vorgesehen ist, die mit dem mittleren und inneren Rahmen sowie einer Getriebeanordnung verbunden ist.

Description

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Titel; Präzis ions-Kreuztiscti Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft einen Präzis ions kreuztisch zur hochgenauen Positionierung ebener Objekte in vier Freiheitsgraden x, y, z, f, vorzugsweise einsetzbar in der Fotolithografie beim Vergleich zweier Fotoschablonen (Defektkontrolle) .

Charakteristik der'bekannten technischen Lösungen: Bekannt sind Tische zum Prüfteil auflegen, die aus drei aufeinandergelegten Platten bestehen, von denen die untere die Grundplatte ist, während die beiden anderen auf Kugellagerungen liegen und mit Präzisionswerken zur Verschiebung dieser Platten längs zweier zueinander senkrechter Achsen und zum Schrägstellen in zwei zueinander senkrechten Vertikalebenen versehen sind (DE-AS 22 48 535). Weiterhin sind Tischvorrichtungen mit Feineinstellung bekannt, bei denen mittels gebogener Blattfedern, die in ihrer Breitenrichtung senkrecht zu einem bewegbaren Tisch angeordnet sind, der bewegbare Tisch über einer Grundplatte gehalten wird und in horizontaler Richtung geringfügig verschiebbar ist (DE-OS 244 008 8). Ein Kreuztisch zur Verschiebung eines Objekts in horizontaler Richtung wird in DD-WP 14 0304 beschrieben. Der im DD-WP 131 311 beschriebene Tisch besteht aus einer Kombination einer in z-Richtung verschiebbaren und fixierbaren Substratauflage mit einer auf einer Trägerplatte in den Richtungen x, y und ψ verschiebbaren Halterung«

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Die bekannten technischen Lösungen erweisen sich für eine hochgenaue Positionierung eines ebenen Objekts wie z„ B₃ einer Fotoschablone relativ au einem betrachtenden optischen System, als zu ungenau und für Durchlichtmessungen ungeeignet, Sie gewährleisten keine voneinander unabhängige Verstellung in vier Freiheitsgraden (x, y, z,f) und vor allem, keine verkippungsfreie Tersehie bung in vertikaler Richtung, was zu Pseudofehlem beim Schablonenvergleich führt, Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, einen Kreuztisch zu schaffen, der durch Beseitigung der Mängel der bekannten technischen Lösungen einen von Positionierungsfehlern befreiten Vergleich von Fotoschablonen zuläßt

Wesen der Erfindung;

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kreuztisch zu schaffen, der eine voneinander unabhängige, hochgenaue Positionierung von Fotoschablonen ..in vier Freiheitsgraden zuläßt sowie die Bewegung in z-Richtung verkippungsfrei realisiert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Präzis ions-Kreuztisch, bestehend aus einem Haupttisch zur Grobpositionierung, einem äußeren, einem mittleren und einem inneren Rahmen, die jeweils DurchlichtÖffnungen aufweisen, und einer Hebelanordnung, wobei der mittlere Rahmen auf dem äußeren Rahmen gelagert und in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbar ist und auf dem mittleren Rahmen eine mit einem Schrittmotor verbundene Getriebeanordnung vorgesehen ist dadurch gelöst, daß der äußere Rahmen im Haupttisch in an sich bekannter Weise drehbar gelagert ist, der innere Rahmen im mittleren Rahmen federnd aufgehängt ist und eine erste Verbindung der Hebelanordnung mit dem mittleren Rahmen eine zweite Verbindung der Hebelanordnung mit dem inneren Rahmen sowie eine dritte Verbindung der Hebelanordnung mit der Getriebeanordnung vorgesehen ist.

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Dabei ist es vorteilhaft, daß die Aufhängung des inneren Rahmens aus vorzugsweise zweimal zwei horizontalen, jeweils parallel übereinander liegenden Blattfedern besteht, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des inneren Rahmens angeordnet sind, daß die erste, zweite und dritte Verbindung Federgelenke sind, daß die zweite Verbindung auf der Hebelanordnung zwischen der ersten und dritten Verbindung, vorzugsweise in der Uähe der ersten Verbindung angeordnet ist, daß die Hebelanordnung aus einem Hebel besteht, der als Gabel mit zwei Zinken ausgebildet ist, wobei die Enden der Zinken jeweils über die erste Verbindung mit dem mittleren Rahmen und der Gabelschaft über die dritte Verbindung mit der Getriebeanordnung verbunden sind, sowie daß zum Vergleich von Fotoschablonen beide Kreuztische auf einem gemeinsamen Haupttisch zur Grobpositionierung angeordnet sind· Dabei können die mittleren Rahmen der beiden Kreuztische jeweils in einer Richtung verschiebbar ausgebildet sein, wobei die beiden Richtungen im wesentlichen senkrecht zueinander stehen* Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig.» 1: Eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen

Präz is ions-Kre uzt is c h Fig. 2; Einen Querschnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 1

Fig. 3: Einen Querschnitt entlang der Linie B-B Fig. 4: Einen Querschnitt entlang der Linie C-C In der Draufsicht nach Fig. 1 ist auf einem Haupttisch (l) zur Grobpositionierung ein äußerer Rahmen (2) in einer Kugelführung (3) mit Kugeln (4) drehbar gelagert.

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Er ist mit einem Bedienelement (5) über Schneckenwelle (6) und ein Schneckenradsegment (7) verbunden, das am Haupttisch (l) befestigt ist» Im äußeren Rahmen ist, durch Kugelführungen (8) mit diesem verbunden, ein mittlerer Rahmen angeordnet, der aus einem Teil für die y-Richtung (9) und einem Teil für die x-Richtung (10) besteht. Der Teil für die y-Richtung ist mittels Feder (11) spielfrei anrückbar. Br ist mit einem Bedienelement (12) über eine Feinspindel (13), deren Lagerung sich auf dem äußeren Rahmen (2) befindet, verbunden· Über Kugelführungen (14) ist im Teil (9) der Teil des mittleren Rahmens für die x-Richtung (10) verschiebbar angeordnet» Er ist ebenfalls über eine hier nicht sichtbare Feder (24) spielfrei anrückbar und mit einem Bedienelement (15) über eine Feinspindel (16), deren Lagerung sich auf Teil (9) für die y-Richtung befindet, verbunden· Durch Blattfedergelenke (17), die an. ihren Kanten verschiebungsfrei eingespannt sind, ist ein innerer Rahmen (18) mit dem mittleren Rahmen verbunden· Durch Justierung der Einspannsteilen der Blattfedergelenke (17) ist eine hochgenaue Justierung der Auflagefläche (19) parallel zur Ablaufebene des Haupttisches (1) gewährleistet. Der χ-Teil des mittleren Rahmens (10) und der innere Rahmen (18) sind mit einem als Gabel mit zwei Zinken ausgebildeten Hebel (20) verbunden· Diese Verbindung wird anhand Fig· 4 näher erläutert· Der Hebel (20) ist mit einem Bedienelement (21) verbunden, das in Fig· 2 näher erläutert wird. Fig· 2 zeigt einen Querschnitt durch den' erfindungsgemäßen Kreuztisch"entlang der Linie A-A· Außer den bereits beschriebenen Bestandteilen zeigt Fig, 2 eine gemeinsame Führungsbahn (22) des Haupttisches (1), auf der der äußere Rahmen (2) und beide Teile (9), (10) des mittleren Rahmens über Kugelführungen (23) abrollen»

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Der innere Rahmen (18) mit der Auflagefläche (19) ist durch vier Blattfedergelenke (17), die in Parallelogrammform angeordnet und versehiebungsfrei befestigt sind, mit dem . x-Teil (10) des mittleren Rahmens verbunden» Feder (24) dient zur spielfreien Ansteuerung des y-Te ils (9) an den x-Teil (10) des.mittleren Rahmens. Bedienelement (21) ist über Spindel (25), Mutter (26) und spielfreies Blattfedergelenk (27) mit Hebel (20) verbunden und fest am x-Teil (10) des mittleren Rahmens befestigt·

Pig» 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B mit den bereits geschilderten Bestandteilen·

In Pig· 4, einem Schnitt entlang der linie C-C, ist der als Gabel ausgebildete Hebel (20) im Schnitt dargestellt, der über Blattfedergelenk (27) mit Mutter (26) verbunden ist· Sein Drehpunkt (28) ist spielfrei über ein Blattfedergelenk (29) am. mittleren Rahmen (10) angebracht. Die Verbindung des Hebels (20) zum inneren Rahmen (18) erfolgt gleichfalls über ein spielfreies Blattfedergelenk (30).

Ss werden also folgende Bewegungen mit folgenden Bestandteilen des Kreuztisches realisiert:

- über Bedienelement (5) eine Drehung des äußeren Rahmens (2) im Haupttisch (1) in ^-Richtung

- über Bedienelement (12) eine Bewegung des y-Teils (9) des mittleren Rahmens in y-Richtung

- über Bedienelement (15) eine Bewegung des x-Teils (10) des mittleren Rahmens in x-Richtung

Der innere Rahmen (18) hat gegenüber dem mittleren Rahmen nur einen Preiheitsgrad in z-Richtung.

Die Bewegung in z-Richtung, ausgehend von der Hullage, liegt innerhalb der Elektrizitätsgrenze der Blattfedergelenke (17) und wird über Bedienelement (21) und Hebel (20) auf den inneren Rahmen (18) übertragen.

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Damit ist "für den inneren Rahmen (18) aiit der Auflagefläche (19) für die Schablone die Bewegung in ¹P, z, y und ζ realisierte Da.bei besteht die Möglichkeit, die Bedienelemente, vor allem Bedienelement (21), mit einem Schrittmotor zu koppeln, der die erforderliche Bewegungsgenauigkeit aufweist» Zum Vergleich zweier .Fotoschablonen werden zwei getrennt voneinander einstellbare Kreuztische der erfindungsgemäßen Art auf einem gemeinsamen Haupttisch zur Grobpositionierung angeordnet· Dabei ist es vorteilhaft, daß der mittlere Rahmen jeder der beiden Kreuztische jeweils nur in χ- bzw· y-Richtung verschiebbar ausgebildet ist* Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus sind die beschriebenen Kreuztische besonders für Durchlichtmessungen geeignet, da sich keinerlei Bauteile unterhalb der Auflagefläche, die lichtdurchlässig sein kann, befinden.

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Claims (7)

238092 δ 7 L· Q U W *J ·- w Srfindungsanspruch

1· Präzisions-Kreuztisch, bestehend aus einem Haupttisch zur Grobpositionierung, einem äußeren, einem mittleren und einem inneren Rahmen, die jeweils Durchlichtöffnungen aufweisen, und einer Hebelanordnung, wobei der mittlere Rahmen auf dem äußeren Rahmen gelagert und in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbar ist und auf dem mittleren Rahmen eine mit einem Schrittmotor verbundene Getriebeanordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rahmen im Haupttisch in an sich bekannter Weise drehbar gelagert ist, der innere Rahmen im mittleren Rahmen federnd aufgehängt ist und eine erste Verbindung der Hebelanordnung mit dem mittleren Rahmen, eine zweite Verbindung der Hebelanordnung mit dem inneren Rahmen sowie eine dritte Verbindung der Hebelanordnung mit der Getriebeanordnung vorgesehen ist.

2. Präzis ions-Kreuztisch nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufhängung des inneren Rahmens aus vorzugsweise zweimal zwei horizontalen, jeweils parallel übereinander liegenden Blattfedern besteht, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des inneren Rahmens angeordnet sind,

3. Präzis ions-Kreuztisch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Verbindung Pedergelenke s ind..

4··Präzisions-Kreuztisch nach Punkt 1 und 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindung auf der Hebelanordnung zwischen der ersten und dritten Verbindung, vorzugsweise in der Nähe der ersten Verbindung angeordnet ist·

5« Präzisions-Kreuztisch nach Punkt 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebe!anordnung aus einem Hebel besteht, der als Gabel mit zwei Zinken ausgebildet ist, wobei die Enden der Zinken jeweils über die erste Verbindung mit dem mittleren Rahmen und der Gabelschaft über die dritte Verbindung mit der Getriebeanordnung verbunden sind·

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6. Anordnung unter Verwendung von zwei Kreuztischen nach Punkt 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich von Potoschablonen beide Kreuztische auf einem gemeinsamen Haupttisch zur Grobpositionierung angeordnet sind.

7» Anordnung nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Rahmen der beiden Kreuztische jeweils in einer Richtung verschiebbar ausgebildet sind, wobei die beiden Richtungen im wesentlichen senkrecht zueinander stehen«

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 22· 06, 1982/Hp-Mü

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