DE2843541A1 - Druckvorrichtung - Google Patents
DruckvorrichtungInfo
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- DE2843541A1 DE2843541A1 DE19782843541 DE2843541A DE2843541A1 DE 2843541 A1 DE2843541 A1 DE 2843541A1 DE 19782843541 DE19782843541 DE 19782843541 DE 2843541 A DE2843541 A DE 2843541A DE 2843541 A1 DE2843541 A1 DE 2843541A1
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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Description
Druckvorr ichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung von integrierten
Halbleiter-Schaltungselementen wie integrierten Schaltungen, hochintegrierten Schaltungen oder integrierten
Schaltungen mit sehr hohem Integrationsgrad, und insbesondere auf eine Druckvorrichtung zur Ausbildung eines
Bilds einer Maske über ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem
auf einem Mikroplättchen bzw. Wafer zum Abdruck bzw. zur Abbildung eines Maskenmusters auf diesem.
Ein optisches Abbildungs-iSpiegelsystem ist beispielsweise
aus der US-PS 3 748 015 oder der US-Patentanmeldung 701 946 bekannt. Ferner ist eine Druckvorrichtung,
bei der ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem
Vl/ud
909815/100$
Deulsche Bank (München) KtO 51/61 070 Dresdner Bank (München) KIo 3939844
Posischeck (München) KIo 67O-43-B04
- 4 "28435A1
verwendet wird, aus der DE-OS 2 410 924 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden jedoch die Maske und das
Mikroplättchen beim Drucken einer Abtastung durch Drehbewegung um einen Punkt herum unterzogen. Aus diesem Grund
kann sich eine Ungleichmäßigkeit der Belichtung ergeben, da sich die Geschwindigkeit von einer Stelle nahe der
Drehmitte zu einer davon entfernten Stelle hin verändert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckvorrichtung zu schaffen, mit der der vorstehend genannte
Nachteil vermieden ist.
Im einzelnen wird mit der Erfindung eine Druckvorrichtung
geschaffen, bei der ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem verwendet wird, wobei die Lösung der Aufgabe
darin liegt, daß eine Maske und ein Mikroplättchen jeweils in einer oberen bzw. einer unteren Ebene der Druckvorrichtung
angeordnet werden, daß eine gemeinsame optische Achse sphärischer Spiegel des optischen Abbildungs-Spiegelsystems
parallel zu den Ebenen angeordnet ist, und daß ferner die Maske und das Mikroplättchen jeweils in Richtung
der optischen Achse verstellbar sind. Der vorstehend beschriebene Aufbau erlaubt die Schaffung einer Druckvorrichtung
mit verbesserter Arbeitsleistung, die die Projektion eines Bilds der Maske in natürlicher Größe mit gesteigerter
Auflösung auf das Mikroplättchen ermöglicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Darstellung der optischen Anordnung der Druckvorrichtung.
Fig. 2 ist eine Außenansicht der Druckvorrichtung.
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In der Fig. 1, die die optische Anordnung der Druckvorrichtung zeigt, ist ein optisches Beleuchtungssystem
1 für die Maskenbeleuchtung gezeigt, das entlang einer horizontalen Achse 2 einen sphärischen Spiegel 3,
eine Quecksilberlampe 4, eine Linse 5 und einen um 45 angewinkelten Spiegel 6 sowie ferner eine Linse 7 aufweist.
Dieses System ist ferner mit einem (nicht gezeigten) Filter zur Sperrung des an dem Mikroplättchen aktinischen bzw.
chemisch wirksamen Lichtß versehen; das Filter wird bei der Ausrichtung von Maske und Mikroplättchen in den optischen
Weg des Beleuchtungssystem eingesetzt.
Ferner ist eine Maske 8 gezeigt, die in einer oberen horizontalen Ebene angeordnet ist und mittels eines bekannten
(nicht gezeigten) Maskenhalters gehalten ist, sowie ein optisches Abbildungs-Spiegelsystem 9 zur Ausbildung des
Bilds der Maske 8 auf einem Mikroplättchen 10; das Abbildungs-Spiegelsystem ist aus zwei unter einem Winkel von
45° stehenden Spiegeln 11 und 12, einem Konvexspiegel 13
und einem Konkavspiegel 14 gebildet, wobei der Konvexspiegel 13 und der Konkavspiegel 14 eine gemeinsame optische
Achse 15 haben, die parallel zu der oberen Horizontalebene
und einer unteren horizontalen Ebene liegt (in welcher das Mikroplättchen angeordnet ist). Einzelheiten eines derartigen
optischen Abbildungs-Spiegelsystems sind in der vorangehend genannten US-PS 3 748 015 sowie der US-Patentanmeldung
701 946 beschrieben und werden daher hier nicht näher erläutert.
Das Mikroplättchen 10 ist mittels eines bekannten Mikroplättchen- oder Waferhalters gehalten, der auf die
übliche Weise in den Richtungen x, y und θ fein einstellbar ist.
In den optischen Weg zwischen der Linse 7 und der
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Maske 8 ist bei dem Ausrichtungsvorgang ein optisches Mikroskop-System 16 zur Überprüfung darüber einsetzbar,
ob die Maske 8 und das Mikroplättchen 10 in ein vorbestimmtes wechselseitiges Lageverhältnis gebracht sind.
Wenn dieses Lageverhältnis nicht erreicht ist, kann es durch Verstellen des Mikroplättchens in Bezug auf die
Maske mittels der vorstehend genannten Vorrichtung zur Einstellung in den Richtungen x, y und θ erzielt ,werden.
Die Fig. 2, die eine Außenansicht der Druckvorrichtung darstellt, zeigt ein Lampengehäuse 20 zur Aufnahme
des in Fig. 1 gezeigten Beleuchtungssystems, eine Einheit
21 zur Aufnahme des Mikroskops für das Ausrichten, die entlang der in Fig. 1 gezeigten optischen Achse 15 nach
vorne oder nach hinten zu versetzbar ist, einen Maskenhalter 22 und einen Mikroplättchenhalter 23, die mittels
eines Verbindungselements 24 in einem Ganzen bzw. als eine Einheit verschiebbar sind, wobei der Mikroplättchenhalter
23 ferner noch Feineinstellungen des Mikroplättchens in Bezug auf den Halter zuläßt, einen Arm 25, der an dem Verbindungselement
24 befestigt ist und der mittels einer Führungsvorrichtung 26 abgestützt ist, wobei der Maskenhalter
22 und der Mikroplättchenhalter 23 horizontal und geradlinig mittels eines hierfür vorgesehenen Horizontal-Verstellungsmechanismus
verschiäabar sind, welcher in der Führungsvorrichtung 26 eingebaut ist, ein Gehäuse 27 für
die Aufnahme des optischen Abbildungs-Spiegelsystems, ein Auflager 28, einen Drehteller 29 und eine automatische
Zuführvorrichtung 30, mittels der die Mikroplättchen automatisch
über den Drehteller 29 dem Mikroplättchenhalter zugeführt werden.
Nachstehend wird die Funktion der vorstehend beschriebenen, in den Fig. 1 und 2 gezeigten Druckvorrichtung
erläutert.
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- 7 -OO / OC I. 1 B 9236
7843541
Zunächst wird die Lage des Mikroplättchens 1O auf
diejenige der Maske 8 ausgerichtet. Während dieses Ausrichtvorgangs wird das vorstehend genannte Filter in das
optische Quellen- bzw. Beleuchtungssystem 1 eingesetzt, wodurch mit auf das Mikroplättchen nicht aktinischem bzw.
chemisch wirksamem Licht ein sektorförmiges Bild der Lichtquelle
über die Linsen 5 und 7 auf der Maske ausgebildet wird. Ferner wird zur Beobachtung der Ausfluchtungsmarken
an der Maske 8 und dem Mikroplättchen 10 das optische Mikroskop-System 16 zwischen die Linse 7 und die Maske 8
eingeführt und durch Verschiebung bzw. Verstellung des Mikroplättchenhalters die Ausrichtung herbeigeführt. Nach
Abschluß der Ausrichtung werden das Filter und das Mikroskop-System aus dem optischen Weg zurückgezogen. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Lichtquelle bzw. die Lampe 4 ausgeschaltet
oder ihr Licht mittels einer (nicht gezeigten) Verschlußvorrichtung gesperrt bzw. unterbrochen. Auf das nachfolgende
Wiedereinschalten der Lampe 4 oder öffnen der Verschlußvorrichtung wird mit aktinischem Licht ein sektorförmiges
Bild der Lichtquelle an der Maske ausgebildet.
Zugleich damit beginnt der Arm 25 eine Horizontalverschiebung an der Führungsvorrichtung 26, wodurch das ganze Bild
der Maske auf das Mikroplättchen gedruckt bzw. kopiert wird.
Bei der Druckvorrichtung erlaubt die Horizontalverschiebüng
des Maskenhalters 22 und des Mikroplättchenhalters 23 ein leichtes Erzielen einer genauen Linearität
bei der Verschiebung, so daß daher eine ungleichmäßige Belichtung vermieden ist. Ferner verhindert das Anbringen
des Beleuchungssystems 1 im oberen Bereich der Vorrichtung ein Einwirken der Wärme auf andere Bauteile.
Mit der Erfindung ist eine Druck- bzw. Kopiervorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung von HaIb-
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~ 8 ~ . , „ρ , ,ι Β 923 6
leiter-Schaltungselementen geschaffen„ die ein feststehen==
des Abbildungs-Spiegelsysteis aufweist» Ein Maskesihalter unä
ein Mikroplättchenhalter sind jeweils in einer oberer* horizontalen Ebene und einer unteren horizontalen Ebene an
der optischen Achse oberhalb und unterhalb des Abbilduags-=
Spiegelsystems angebracht, wobei aus der Maske austretendes Licht in das System mittels eines um 45° zur optischen
Achse geneigter Spiegels eingeführt wird, während aus deia
System austretendes Licht mittels eines weiteren, um 45 zur optischen Achse geneigten Spiegeis auf das Mikroplättchen
gerichtet wird. Der Maskenhalter und der Mikroplättchenhalter sind als eine Einheit in Horizontalrichtung
bewegbar, uri die Ausbildung des ganzen Bilds der Maske auf dem Mikroplättchen zu ermöglichen.
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Claims (3)
- Patentansprüche:jJ Druckvorrichtung, bei der ein Bild einer mittels eines Maskenhalters gehaltenen Maske über ein feststehendes optisches Abbildungs-Spiegelsystem auf einem mittels eines Mikroplättchenhalters gehaltenen Mikroplättchen abgebildet wird und zum Abdrucken des Bilds der ganzen Maske auf dem Mikroplättchen der Maskenhalter und der Mikroplättchenhalter als eine Einheit in Bezug auf das feststehende optische Abbildungs-Spiegelsystem verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (8) mittels des Maskenhalters (22) in einer oberen Ebene einstellbar ist, daß das Mikroplättchen (10) mittels des Mikroplättchenhalters (23) in einer unteren Ebene einstellbar ist und daß mehrere sphärische Spiegel, die das feststehende optische Abbildungs-Spiegelsystem (9) bilden, eine gemeinsame optische Achse (15) haben, die parallel zu der oberen und der unteren Ebene ist, wobei mittels des Maskenhalters bzw. des Mikroplättchenhalters die Maske und das Mikroplättchen entlang der gemeinsamen optischen Achse in Bezug auf das optische Abbildungs-Spiegelsystem verschiebbar sind.VI/ud90981 5/ 1005Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844Postscheck (München) KIo 670-43-804
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske C8) mittels eines Beleuchtungslichts (20) von oben her beleuchtbar ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenhalter (22) und der Mikroplättchenhalter (23) miteinander mittels eines Verbindungselements (24) verbunden sind, das eine Parallelverschiebung mit Hilfe eines Verstellmechanismus (25, 26) ermöglicht.909815/1005
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