DE1588018A1 - Einrichtung zur automatischen x,y-Positionierung von Kreuztischen,insbesondere fuer die Anwendung in der Halbleiterindustrie - Google Patents
Einrichtung zur automatischen x,y-Positionierung von Kreuztischen,insbesondere fuer die Anwendung in der HalbleiterindustrieInfo
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- DE1588018A1 DE1588018A1 DE1967A0057266 DEA0057266A DE1588018A1 DE 1588018 A1 DE1588018 A1 DE 1588018A1 DE 1967A0057266 DE1967A0057266 DE 1967A0057266 DE A0057266 A DEA0057266 A DE A0057266A DE 1588018 A1 DE1588018 A1 DE 1588018A1
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Description
K automatischen x, y-Positionieruns von
Kreuztl3chen, insbesondere für die Anwendung in der
Halbleiterindustrie
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen
Positionierung der x- und y-Koordinats eines Kreuztisches,
wobei die einstellbaren Lagekoordinaten beliebige gant- sahllge Vielfache einer kleinsten Schrittgröße sind. Sie
ist insbesondere zur Lösung solcher Aufgaben geeignet, bei
denen mit einen! vorgegebenen Raster sehr genau übereinst
lernende Lagekoordinaten gemessen bzw. eingestellt werden
sollen. Derartig· Probleme ergaben sich beispielsweise in
der HalbleiterIndustrie bei der Herstellung von Fotoschablonen, bei &@r automatischen Prüfung der Halbleiterbauelemente b sw; Featkörperschaitkreise auf der Krlstall-•ctutltoe unter Anwendung eines Vielsondenteaters und beim
automatischen Eltzen der Kristallscheiben.
Si· Irfladung tat in Hirer Anwendung jedoch nicht nur auf
41· Halblelt«rtechnik beschränkt, sondern vielmehr tiberall
dort sawendbar, wo.zur Healisierung bestiiaater, periodisch
tfl*4®rk»hre£der technologischer Prozesse eine sehr genau·
*» jr-Positlo&l«rung notwendig ist.
'Bs) let la d«Y HfiXbl«lt*rteelinlk belcannt, »ur Positionierung
Tea &F#u*titei*SK 'sehr genaue Spindeln zu verwenden, bei
Ä«e*a fe#@tlest€ Vink*läeteitte, vor oder nach einem
BAD
zwischenseschalteten Getriebe ausgezählt, ^«wissen
Schrittgrößen des Koordinatentisches entsprechen. So ist beispielsweise ein Photorepeater mit Zähl- und
Stouei-einrichtungen begannt geworden, bei dem die Bewegung
des Kreustische3 in x- und y-Riclitung ubor je eine handbedionte Spindel hoher Präzision erfolgt.
Bei einer der Herstellung von Photomasken dioncnden halbautomatischen Step-and Repeat-Kamera ist die Realisierung
des BewegungsVorganges mittels Spindeln ebenfalls bekannt,
wobei für die x-Koordinate bereits ein Motorantrieb vorgesehen ist, während die Verschiebung des Kreuztischea in
y-Richtung von Hand über Spindeltrieb erfolgt-. Neben diesen, genaue Antriebs- oder Keßspindeln verwendenden
Positionierelnrichtun&en sind auch Präzisionsmeßgeräte und
Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen Präzisionsmaßstäbe
die MaßVerkörperung bilden, die durch photoelektrische
Keßtuben, wie Mikroskope, abgetastet werden, wodurch eine
völlig berührungslose MaJabnahme möglich ist. einrichtungen
dieser Art werden beispielsweise zur Prüfung und zum automatischen Veraessen von Präzisionsmaflstäben verwendet.
Dienen Binrichtungen dieser Art zur kontinuierlichen
Positionierung, dann werden Präsisionsmaßstäbe alt gleichen
Strichbreiten und -abständen verwendet. Wegen dieser gewissen Kindestbreite der Maßstabs3triche ist eine minimale
Sehrittgröße nicht unterscnreltbar:
Ss ist auch bekannt, diese Schrittgrößen elolctrojiiscii zu
Interpolleren.
9QSIS1/IU0 - j -
BAD ORIGINAL
positioniereinrichtiingen der erstgenannten Art erlauben
Iceine vorachleißfreie MaC ab nähme. Für jede Bewegungsrichtung eines ICr euzti sehe s ist eine Antriebe- oder
rttflspiiidel notwendig· Einmal unterließen diese Spindeln,
wie alle mechanischen Ievegung3teile, Äbnutstmcserscheinuncon,
durch die mit steigender Cctriobadauer anwachsende
Ponitioniörfehlor auftreten. Zum anderen sind Spindeln
mit einer Einste] l&cnauiglcolt von 1 un über eine Länge
von 40 nun und nehr nchwierip hern teilbar und entsprechend
*ostspieli£·
i's wäre zwar prinzipiell möglich,- die zur Steuerung von
WerizeuGtaaachinen beiamiten verschleißfrelon I-Äßeinrichtunßen
auch zxir Pooitlonierunc von Kreuztiachen für Zvrc-clce
der lialbleitertechnii =u verwenden, jedoch würde dies in
Hinblick auf nur ein bestirntes HasterrraB einen unnötigen
Aufwand bedeuten» Außerdeπ waren fUr beide Koordinatenrichtunjen
getrennte nefleinrichtuncer; notwendig, wodurch
die Einrichtung ei:tsprechend teuer würde.
Die Erfindung verfolgt den 'Zweck, die Mäneel von Aiitrieosfehlern
ui:a'Abr.utzürifeSorscheir.ur£en an Eir.richtur.gen 2tir
Positionierung der x- und y-Koordiratr-r. eir.ee iü-cuztiaciißs
zu eliminieren und den appai'ativen Auf\;ai«c zur Messung der
Lagekoordinaten weitgehend zu reduzieren.
Der Erfindung lieGt die fyxSgefoa T.u-grunde, eine
zur. sehr genauen autonatischor roa-itionienuig von
ti'scheiif inabesondere sur Iie-'aliaienin^ bestimratei·, perl-■ödiseh
wiederkehrender* techr-olosinalu'-r Pi'jzoocrj, buigp'i?ls-
ORlQlMAL
weise zur Herstellung von halbleiterbauelementen o.a.
zu schaffen! bei der die einstellbaren Lagekoordinaten
beliebige ganzsahllge Vielfache einer kleinsten Schrittgrüße darstellen» wobei sich diese kleinste Schrittgröfie
und die erreichbare Lagegenauigkeit der Positionierpunkte um mehr als eine Größenordnung voneinander unterscheiden
können und sich die Meßgrößen in einer den Gesantablauf
des jeweiligen technologischen Vorganges weltestgehend automatisierenden Weise verarbeiten lassen.
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für beide Bewegungsrichtungen des Kreuztisches Präzisionsmaßstäbe vorgesehen sind, die einer gemeinsamen optischelektronischen Meßeinrichtung mit nachgeschalteten Zähl-
und Prograuaiereinrichtungen rügehöron. In einer besonders
zweckmäßigen und den apparativen Aufwand weiter verringernden Einrichtung sind beide Präzl3ionsmaJstäbe zu einer
einzigen fiaßstabsplatte vereinigt. Kit iiilfe eines optischen Abbildungssystem wird der Präzisjonsmaß3tab vergrößert auf eine speziell geformte Spaltblende abgebildet,
hinter dor sich ein Fotodetektor befindet, an dessen Ausgang inner dann ein Signal entsteht, wenn wenigstens
ein Maßatabstrich wenigstens in einen Spalt der Spaltblende
einläuft.
Die Signale werden durch einer. Trigger diskriminiert und
in nachgeschalteter Zähleinrichtung gezählt.
Ia Falle gleichzeitiger Poaitionieruns beider IToordinatonrichtuagen sowie bei richtungsabhängiger Znhlung wird
optiach das Haß st ab sbi Id aufgespaltet und auf Z'./
GG98SWGA7Ö -5 -
1388018
Spaltblonden abgebildet, hinter denen sich jeweils ein
Detektor befindet. Während im ersteren Fall die Signale
beider Detektoren in getrennten Zählern gezählt werden,
dienen sie im letzteren Fall nach entsprechender elektronischer Verarbeitung zur Ansteuerung eines Vor-Rückwärts-
sählers.
Die Ausgangs Signale der mit Voi-waiileiarichtungen ausgestatteten
speziellen Zähleinrichtun.gen ermöglichen zusammen
nit einer Progranmsteuereinheit einen beliebigen Positionier· ablauf, der nach unten durch die kleinste Schrittgröße und
nach oben durch die Haßstabslänge begrenzt wird. Da die kleinsten Schrittgrüßen relativ groß sein können,
ist die Strichbreite unkritisch. Eine Zählung erfolgt nur an der in Bewegungsrichtung liegenden Vorderkante der
Maß st ab s striche. Durch empfindliche elektronische Diskriminierung Icann eine solche Positioniergenauigkeit erreicht
werden, daß dor absolute Po3itionierfeiiler im wesentlichen
durch den Fehler der Maßstabsteilung bestimmt wird. Dio
Reproduzierbarkelt einzelner Koordinatenpunfcte kann weit
genauer sein, als die Absolutgenauigkeit des Präzisioaomaßstabö3..
Die erfinäungsgemäße Einrichtung zum χ, y-Poaitionieren
von Krauztischen ist technisch relativ einfach aufgebaut,
8ie ermöglicht eine sehr genaue Positionierung tei der
Vielaahl technologischer und meStechnischer Probleiae in
de* Heibleiterteetoii:· Bei iaehreren TeiXechritten der
laueleaeatefertiguag ^osimt imner wieder das gleiche
; Β« ist möglich, von den einaallg heifö-
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BAD 0R5QSNAL
stellten Haßgtabsplattcn verliültnismäßig billige Chromkopien anzufertigen, deren durchgängige Anwendung»beachtliche wirtschaftliche Vorteile bringt.
Auch über in der Kalbleitertechnik geforderte Toleranzmaße hinausgehende Teilungsfehler der Mutterschablone sind
dann unbeachtlich, wenn alle der Herstollunc eines HaIbleiterbatxelementes dienenden Kreuztisehe mit Chromkoplen
der gleichen Mutterschablone ausgerüstet und Zellen und Spalten des Rasterschenas einander zugeordnet sind.
Erst durch diese Zuordnung kann die hohe Empfindlichkeit der Meßeinrichtung überhaupt ausgenutzt werden, wenn es
nicht auf Absolutgenauigkeiten, sondere auf sehr gute
Reproduzierbarkeit ankommt.
Die Erfindung ermöglicht durch elektronische Zählung der
Signale von den Maßstabsstriehen und Erzeugung von Auslöseimpulsen einen für die Rationalisierung der Produktioc
von Halbleitern äußerst wichtigen vollautomatischen Ablauf technologischer und meßtechnischer Aufgaben.
Schließlich zeichnet sich die Positioniereinrichtung nach der Erfindung infolge fehlender mechanischer Verschleißteile
am fteßteil durcb langfristige Einsatzbereitschaft bei
gleichbleibender Positioniergenauigkeit aus.
näher erläutert werden.
OOI8S1/O'47Q ' ·. .' " - f"·
■'" ■ ' " . " BAD ORIGiWAL
■■--..'■ - - ϊ -
!'Ι*. 2 ι die Meßeinrichtung fui* x-y-Positioniorung mit
οiner Strichkreuzplatte,
?i£·5 ι die Meßeinrichtung der Fig. 2, jedoch mit einer
spesiolien Maßstab splat te,
Fit· A ι den Detektor mit Zähleinrichtunc für aufeinander*·
folgende χ, y-Positionierunc,
.Fla· 5 « dic Detektor- lind Zählelnrichtung für glelch-
\ .■
aoiticd x-, y-Pooitioiiieruns,
, ablväxieifie Zahlung»
fi^t. 7 t den eeilenfÖrmigen Positionierablauf, dargestellt
an der Maßstabsplatte der Fig. 3·
Der optische Teil oer Positioniereinrichtung besteht in
seiner Grondfortn nach Fig. 1 aus einem mit zwei Objektiven
2, 3 aus&erüsteter Meßtubus 4. Während das Objektiv 2 fest
mit der Meßeinrichtung an der.zoietaerisch nicht dargestellten Grundplatte des x, y-Positioniertisches verbunden
ist, ist das andere Objektiv 3 mit den 3ich in der entsprochenden Koordinatenrichtung bewegender, ϊοϋ des Hreuxtisches verbundon und damit beweglich gegenüber de· Heßtubua 4. Pas ist möglich, da bei Auf licirtobjektiven in
Gewissen Grenzen zwischen llibuslinse und Objektiv eine
Abetandela&erunc statt/iaft 1st. 2edex d«r Objeitive 2, 3
1st jeweils ein für die swei Koordiratenrichtunsen χ vmd j
beitlBnter PräBisionsi&aßstab 1 und la zugeordnet, die "bei 6
aigebildet werden. Schließlich ist den ttefittibua 4 eine
!•!«uobttin^Miiurichtun^ 5 zugeordnet, dia in den
•tets ale Astllchteinrlchtunc darcoetelXt i«t· St
»tin dl ich ka&c la entspreehender WoI se die ßaoruzuxn:: «ueh
BAD
mit Durchlichtboleuchtun£ aufgebaut v/orden.
Worden die Positioniervorgänge in χ»- und y-Richtuiig
seitlich nacheinander durchgeführt, ist die Meßeinrichtung nit einer Spaltlcreuzblende 7 versehen. Durch synchron alt
der Bewegungsrichtung verlaufendes Uaschalten der Zähleinrlchtungen
11, 12, 13 erfolgt die Separierung der x- und y-Heßwerte. Der prinzipielle Aufbau dieser Einrichtung
wird durch Fig. 4 veranschaulicht. Der ara Ort 6 deo MaQ-stab3bilcle3
befindlichen 3palt)creuzOlendo 7 ist ein Fotodetektor
1C mit folgenden x, y-Vorzähler 11, der mit xur.d y-Vorwahlen ausgestattet ist, nachgeschaltet, der über
eire Ua3chaltoinrichtung 9 auf derc x-Zähler 12 oder den
y-Zähler 13 schaltoar ist.
Kach einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der in iig.
gezeigten Detektor- und Zähleinrichtung ist die Positionierung
in beiden Koordinatenrichtungen gleichzeitig und unabhängig voneir.ar.der möglich. Zu die30tt Zweck werden,
beispielsweise durch einen zeichnerisch nicht naher dargestellten halbdurchlä3 3igen Spiegel, die Maßatabsbilder im
Punkt 14 optisch aufgespaltet.
Dementsprechend sind zv/ei gekreuzte Spaltblenden β,, 8a,
zwei Fotodetektoren 10, 10a, ein x-Zähler 15, ein y-ZHhler
sowie Vorwahleinrichtungen 17, 16 für die x- und y-Programae
vorgesehen.
?ig. 5 zeigt die Einrichtung in prinzipieller Darstellung.
In den JPiguren 2 und 3 werden vorteilhafte Varianten dee
optischen Teils der Positioniereinrichtur-g gezeigt. Beiden ist geoeinsan, daß an Stelle der separaten Präzisionsrcaßstöbe
1f 1a eine gaseineaao Ma2sta1>spiatte 19 verwendet wird,
609851/Θ470 -
BAD ORIGINAL
die je nach Art eines beliebiger. Positior.ierpro"blo!r.3 eine
ihn angepaßte Prttzisionsteilung trägt.
In Figur 2 i»t eine Strichkreuzteilung 20 und in Figur 3
eine Spesialteilung 20a dargestellt, letztere besteht aus
eineu System parallel verlaufender Linien 26, in folgenden
Spalten genannt» deren Länge dor maximalen Poaitionierlänge
des Kreuztisch^ in der durch dieso Striche nicht bestimmten
Koordinatenrichtung entsprechen, und einen senkrecht su den
Spalten 26 stehenden, daneben liegendem System paralleler Linien von kleiner Länge, im folgenden Seilen 25 genannt.
Us i3t wegen der Führungsungenauigkeiten' des Kreuztischea
angebracht, bei Verwendung einer Ilaßstabsplatte mit Strichkreuzteilung
die beiden Koordinatenwerte unter Verwendung zweier Spaltblenden und Fotodetektoren getrennt zu messen.
Dazu ist die bereits beschriebene Meßanordnung nach PIf;.
geeignet.
Maßstab splatter, mit einer Spezialt eilung der Form 20a
eignen sich insbesondere für einen zellenförmigen Positionier·
ablauf, wie er in 4er Halbleitertechnik bei der Mesatechnik
und Planartechnik vorwiegend erforderlich ist. Die Bewegung des Kreuztisches von einer bestimmten Position in eine
beliebig andere Position des Rasters kann nur in einer Koordinatenrichtung in jeder beliebigen Tischstellung erfolgen.
Die Bewegung in der zweiten Koordinatenrichtucg nuß dagegen bei einer bestimmten Position der ersten Sichtung
stattfinden. Eine gleichzeitige Pooitionierbevegunß
des Ereustieohes in Beidon Koordinatenrichtunßen gestattet
die Maßstabsplutte mit dieser Spezialteilung nicht.
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BAD ORIGINAL
Bel den bisher beschriebenen Anordnungen wurde die kleinste
SchrittgrÖß« durch den Strichabatand dee Präaisionsmaßstabea bestimmt. Sine weitere Verminderung dieeer Schrittgröße
ist möglich, wenn eine Spaltblende alt mehreren parallelen Spalten verwendet wird, wobei der Abstand zweier Spalte
kleiner ist als der durch den Abbildungsmaßstab der Optik festgelegte kleinste Abstand der Striche im Maßstabebild.
Jeder Idaßstabsstrich liefert dann, in zeitlichen Abständen
mehrere Änderungen der Lichtintensität am Detektor, jeweils
dann, wenn seine Abbildung auf einen der Spalte fällt. Sobald ein Maßstabestrieh aus dem Bereich der Parallelspaltblenden herausläuft, läuft der benachbarte ein. Das auf
diese Weise erreichbare kleinste Schrittmaß wird durch die Breite der llaßstabsstriche und das optische Auflösungsvermögen des Abbildungssystems bestimmt.
Die Meßanordnung erlaubt auch eine Verringerung der Positionierfehler, die auf ungenügende Teilungsgenauigkeit des
Maßstabes zurückzuführen sind, indem Spaltblenden mit mehreren, äquidistanten Spalten verwendet werden, deren Abstände gleich der mit dem Abbildungsmaßstab der Optik multiplizierten Maßstäbeteilung sind, wodurch an mehreren
Maßstabsstrichen gleichzeitig gemessen und somit eine Mittelung des Seilungsfehlers bewirkt wird. Die Genauigkeit
(abgesehen von systematischen Teilungsfehlern) steigt mit
der ZeM der zur Mittelung verwendeten Maßstabes trie he.
Allen zuvor beschriebenen Meßverfahren ist gemeinsam, dat
die Ansteuerung eines Jtoord*natenwertes stete in der gleiche» Sichtung erfolgen muS. D* $rleerschaltung und Zählein-
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ig ansprechen, sobald die vergrößerte Abbildung, einee
haSatabsetrichea in einen Spalt der Spaltblendc 0, 8a
einläuft, wird die Positionierung durch die in Bewegungsrichtung liesenden Vorderkanten der Maßstabsstriche bestiiant.
Würc'.e aus entgegengesetzten Richtungen eine An-
nähe rung ar; den sewüncchten Koordinatenwert erfolgen,
entstünden Positionierfehler, die etwa gleich der Breite
der I.aßstabsstriche sind.
x ositioniorfehler dadurch olirainiert, daß die T rigger impulse
differenziert werden, was beispielsweise positive Nadel
impulse an der Vorderflaake und negative an der Ruckflanke
des Kaßstabsstriches bedeutet. Je nach Urehrichtung der
zeichnerisch nicht näher dargestellter. Antrieb3spindel
werden entweder die positiven oder die negativen IJadel
impulse dem Zähler zugeführt.
Zweckmäßigerweiae wird der Zähler bei Beginn der Bewegung
hurζzeitig gesperrt, wobei die Zeitspanne so gewählt ist,
daß der ursprüngliche Maßstabsstrich mit Sicherheit ame dem Blendenspalt herausgelaufen, der nächstfolgende jedoch
noch nicht hineingelaufen ist. Diese Maßnahme dient der
Verminderung von Positionierfehlem durch mehrfaches Zählen
eines Maßatabsetriches. Sie TaFt sich aa siebersten verwirklichen, wenn die Strichbreite bzw. der zufällige
Poeitionierfehler klein in Vergleich zua Strichabstand
gehalten wird, eine konstante Tisch&escbvindigkeit vorausgesetst.
ÖO985WQ470 " %2 '
BAD ORIGINAL
Pig. 6 zeigt eine mögliche Anordnung zur richtungsabhängigen Zählung der Kaßstabsstriche. Dadurch ist unter
Voraussetzung sehr schneller Zähler ein nehrfaches Zählen
des gleichen Striches, was zu Positionierfehlern führt,
unmöglich.
Dio Anordnung beruht ira Prinzip auf Verwendung der raralle"
len Spalte zweier Spaltbler.den 8, 8b, dio bezüglich dos
gleicher. Naßstabsstriches gegeneinander versetzt sind und
zweier separater Fotodetektoren 10, 10a, wobei die Triggeriapulsc οines Fotodetektors 1C differenziert, separiert
und auf die beiden Eingänge eines Vor· RückwärtsZählers
gegeben werden.
Der SOtofietektor 10a dient in Verbindung mit einen trigger
dazu, den Zähler für all6 Inpulee der einen Strichlcante ca
sperren, alle lopulse der zweiten Kante desselben Striches
dagegen vorzeichenabhängig zu zählen und somit eine richtungsabhängiße Zählung, das bedeutet Addition aller
Xopulse für die eine Bewegungsrichtung und Subtraktion
aller Inpulse der Gegenrichtung, zu bewirken.
Schließlich soll an Hand der in der Anordnung nach Fig. 3
verwendeten Maßstabsplatte T9 der xeilenföraige Positionlerablauf beim Herstellen von Fotoschablonen für Zwecke der
Kalbleitertechnik dargestellt werden. Ac einen zeichnerisch nicht iar^eetellten Kreuztisch ist
•ine MaßstabaplattG 19 mit Spezialtellung 20a angelreeht
«ad die in den Tiguren 3 und 4 gezeigte MeQ- -und Zähleinrichtung aufgebaut.
· 7 veranschaulicht die Zuordüung der Spaaialtetlung 20a
BAD OR'Q
Die Ausgangsposition 22 des nicht gezeigten Kreuztisches
wird duroh seiohaerlsoh stichfalle nicht dargestellte
Indlagenschalter festgelegt. In dieser Stellung dea Kreustlsehes befindet sieh keine der Strichteilungen 25, 26 im
UeslchteftiXA de· Objektives 2. Wird eine ebenfalls nicht
dargestellte Start taste betitlet, beginnt sich dir Kreuztisch in y-Biohtuag zu bewegen. Am gemeinsamen x,y-Vor*ähler
11 ist die y-Vorwahl »Ingeschaltet, dtr 7-Zähler 13 ist
geöffnet, der 1-Zähler 12 gesperrt» Sind aoviele Striche
der Zellen 25 durch die Spaltblende 7 gelaufen wie der y-Vorwahl, d.h. dem Zellen-Hasterwert 23 des gerneinsamen
Vorzählers 11 entspricht, zählt der y-Zähler 13 ein Signal«
Der Kreuztisch wird in seiner y-Richtung gestoppt und beginnt sich in x-Hiohtung zu bewegen. Gleichzeitig wird der
gemeinsame Vorsäiiler ti ^'löscht tui;i rof die x-Vorwahl uageschaltet. Der 1-Zähler 12 wird. £3öffnet und der y-Z&hler
gesperrt. Bei Erreichen der x-Vor\rahl des Vorzfthlers zlhlt
der x-Zähler 12 den ersten Impuls. Der Kreuztisch wird gestoppt und der vorgesehene technologische Prosen läuft ab.
Anschließend bewegt sich der Kreuztisch in x-Blchtung
weiter.
Ohne das erfindungsgesäfle Prinzip aufzugeben, ist der
Ablauf beetianter technologischer Prozesse, beispielsweise
das Belichten bei der Herstellung von Fotoschablonen, auch ■»glich, ohne die Bevogoss des Kreuztisches in x-Hichtung
jeweils su stoppen«.
»er Ablauf in x-l&eht-sng, d,ä, das Weiterrücken des Kreuetisches vm Jeweils einta TorgewHhlten Spalten-Hast erwert 24
wiederholt 3ich so oft, "bis die am x-Sählor 12 eingestellte
Vorwahl, das entspricht der Spalte 26af erreicht ist. Dann
bewegt sich der Kreuztisch in entgegengesetzter x-Rlchtung
bis zum Anfang der Zeilen zurück, wobei der Zähler 11 gesperrt bleibt.
Bei Erreichen dieses Punktes wird die y-Vorwahl des wieder
freigegebenen geaeinaamen Vorzlhlers 11 erneut eingeschaltet,
wobei der y-Zähler 13 geöffnet, der x-Zähler 12 aber gesperrt wird. Die Bewegung des Kreuztisches um den rorbestlnunten Zeilenrasterwert 23 in y-Richtung.beginnt. Dieser
Ablauf wiederholt sich so oft, bis*die Vorwahl des y-Zählers
13 erreicht ist. Nach Ablauf der letzten Zeile 25a und
Erreichen das durch die Vorwahl bestirnten letzten Rasterpunktes 27 setzt der Rücklauf des Kreuztisches in beiden
Koordinatenrichtungen bis zua Erreichen seiner Ausgangsposition 22 ein.
In 7-fg. 7 sind die schrittweise*? Vorwärtsbewegungen de«
Kreuztipehe» als durchgehende Linien dargestellt, wfthrend
sein Rlickwärtslauf in unterbrochenen Linien gezeigt wird.
Außer der oben beschriebenen zeil'eaf öndgen Positionierung
sind auch ganz beliebige Positionlerabltufe, wie sie beispielsweise b'ela -automatischen Bonden von Festkörper schaltkreisen erforderlich sind, durch entsprechende Kombination
der oben beschriebenen HeA- und Zähleinrichtungen möglich. Die einzelnen Schrittfolgen werden in jeden 7all durch
»ehr oder weniger umfangreiche Vorwahlprooraioae festgelegt.
- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -
BAD - Ii -
Claims (1)
- - 15 -Patcntanaprüche:.J Sinrichtung zur sehr genauen x, y-Positionierung von Kreustlechen, insbesondere zur Realisierung bestimmter, periodisch wiederkehrender technologischer Prosesse, beispielsweise sur Herstellung von Halblelterbauele-. - Kernten o.a., wobei Ale einstellbaren Lagekoordinaten beliebige ganssahllge Vielfache einer kleinsten Schrlttgrtfle darstellen, bestehend aus elnea optischen Abbildungssystem Bit Strahlungsdetektor'(optisch -elektronische Meßeinrichtung), Spaltblenden, Kitteln zur optischen Aufspaltung des Mafistabsbildes sowie Zähl- und Programoiereinrichtunsen, dadurch gekennzeichnet, defl für beide Bewegun^srichtungen des Ireustisches Prazislonsaaßstäbe (1, 1a, 19) vorgesehen sind, die einer gemeinsamen optisch- . elektronischen Meßeinrichtung mit nachgeschalteten Koordinaten-Zählwerken (11, 12, 13, 15, 16) und PrograaalereinrIchtungen (17, 18) zugeordnet sind.2. linriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal für die z- und /-Koordinaten getrennte Prizislonsttafstäbe (1, 1a) und Objektive (2, 3), von denen eines (3) beweglich ist, vorgesehen sind und die Meßeinrichtung mit einer 3paltkreuzblende (7), nachgeordneten Fotodetektor (10) und uoschaltbaren x, 7-Zählverken $2, 13) versehen ist.ORIGINAL INSPECTEDQO98S1/Q670- 16 -3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Präzisionsmaßstäbe zu einer KaJJ et ab «platte (19) vereinigt sind, der ein Objektiv (2) zugeordnet ist«4. Kinrlehtung nach Anepruch 3, dadurch gekenncelchmet, daß die Haßstabeplatte (19) alt einer 8triohkreustellung (20) versehen ist.5. Hinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Haßstabsplatte (19) mit einer Teilung (20a) versehen ist, die aus einem hinsichtlich seiner Länge der maximalen Positionierlänge des Kreuztisches entsprechenden System parallel verlaufender Linien (26) senkrecht zu einem zweiten, daneben ange ordneten Liniensystem kurzer Strichlänge (25) besteht.6. Ilnrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (14) zur optischen Auf spaltung dee MeJetabebilde« alt einer entsprechenden Aa WhI von 8p alt blenden (8, 8a, 8b), Totodetertoren (10, 1Oa), zählwerken (15, 16, 21) und Vorvahlprograea- einrlchtungen (17, 18) vorgesehen sind.7. linrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sj?altblender, (ό, 8a) senkrecht zueinander stehen.0 0 9 3 5 1 / 0 U 7 G BAD 0R|GlNAL3. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g β k e η η zeichnet, daß die Spalfblenden (O, 8Ti) parallel zueinander liegen, jedoch in Bezug auf das Bild des gleichen Haßstabsstrichea gegeneinander versetzt sind.9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis β, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende mehrere parallele Spalte, deren Abstände geringer als der Strichabstand im Maß st al) si) i Id sind, aufweist.10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Schaltungen vorgesehen sind, die unterschiedliche elektrische Signale an der Vorder- und Hinterkanta jedes Maßstabsstriches erzeugen und separier er. und die mit den Koordinatenzählern in Verbindung stehen.11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch g e k · n nz e ich net, daß die Koordinatensähler elektronische Schaltungen zur Zählersperrung und verzögerten freigäbe aufweisen.BAD ORIGINAL
Priority Applications (3)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1967
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- 1967-12-12 FR FR1554873D patent/FR1554873A/fr not_active Expired
Cited By (1)
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| GB1203597A (en) | 1970-08-26 |
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