Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы (1053470), страница 40
Текст из файла (страница 40)
В механизме перемещений по оси У в отличие от рассмотренного используются два червячных редуктора, обеспечивающих синхронный поворот двух эксцентриков, контактирующих с упором 5 (рис. 7.19). Блок экспонирования УСЭ контактного типа во многом аналогичен осветителю установки тиражирования фотошаблонов.
В качестве источника используется ртутно-кварцевая лампа 1 (ДРШ-350), излучение которой рефлектором 2 направляется на зеркало 3 и далее в о о блок линзовых растров 4 (рис. 7.21). Зеркало 5 направляет расходящиеся пучки излучения на кондснсор 8, прсу образующий его в па- раллельный (в преде- 7 лах угла коллимации) 2 / м л поток актиничного изl лучения.
Фотоприемник 6 служит для кон троля дозы экспонирующего излучения. 191 1 160 властии/ч 60, 75, 100 мм 04...1 мм 10 мкм щ2,5 мм ~10' '3 мм ш4' О, 5, 10, 15, 20, 50 мкм 0,5 мкм 2... 4 мкм 5 „,7зй 192 На корпусе блока экспонирования крепится микроскоп 7. л Микроскоп установки выполнен по двухпольной схеме и включает две самостоятельные оптические ветви (рис.
7.22), изображение от которых поступает в одно поле 1О 'ч,"зе зрения. Каждая ветвь содержит гчр пфр осветительную систему 1, 2, 3 и 7, Гз 9, 10, а также объективы 4 и 8. ' и'.зр, ч~ — — — ~ь !ф — Ф передается через полупрозрачные зеркала 3 и 7 и систему линз в наклонный тубус, а затем в окув ляры бинокулярной насадки 11. у При последовательном включении б двух источников света 1 и 10 в поРис. 7.22. г хама двухпольного ле зРениЯ окУлЯРа четко видно микроскопа изображение, поступающее от со- ответствующего объектива.
В микроскопах УСЭ расстояние между осями объективов регулируется. Возможна также замена объективов микроскопа, поэтому увеличение в установке ЭМ-676 можно изменять от 94к до 312к. Диаметр поля зрения при этом уменьшается от 1,86 до 0,46 мм. Основные технические данные установки ЭМ-576: Производительность (без учета врамеии совмещения) при 1„,=5 с Размеры полупроводниковых паастии; диаметр . толщина Непдоскостиость рабочей поверхиости, ве более Диапазон псрамешеиий полупроводниковой пластииы: по осям Х и У . по углу Диапазон перемезпеиий фотошабдоиа: по осям Х и У .
по углу Рабочий зазор между полупроводииковой пластиной и фотошабзопом Погрешность совмешеиия элементов фотошабдопа и полупроводииковой пластины, ие более . Размер минимального элемента изображения па фотошабдоие, переносимого иа полупроводииковую пластину Неравномерность осващеииости рабочего поля фотошаблоиа при экспоиироваиии иа диаметр 75 и 100 мм 7.6.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОЕКЦИОННОР( ФОТОЛИТОГРАФИИ В установках проекционной фотолитографии изображение шаблона проецируется оптической системой на рабочую поверхность подложки в масштабе 1: 1 или с уменьшением. Контакт подложки с фотошаблоном и его износ при этом исключаются, что позволяет снизить дефектность топологических слоев БИС и СБИС и повысить выход годных структур ИС не менее чем в 2-3 раза. Основные параметры установок проекционной фотолитографии — размер минимального элемента, рабочее поле экспонирования, диаметр обрабатываемых подложек — непосредственно зависят от оптических характеристик проекционной системы.
Важнейшим элементом проекционной системы является объектив. Он должен сочетать высокую разрешающую способность и большое рабочее поле, иметь минимальные аберрации и обеспечивать по всему рабочему полю постоянный масштаб увеличения и разрешение. Создание объективов, удовлетворяющих этому комплексу требований, является технически сложной, дорогостоящей н трудоемкой задачей. Кроме того, высокоразрешающие объективы имеют весьма малую глубину резкости, лежащую в диапазоне 3 ...10 мкм, что соизмеримо с неплоскостностью подложек. В связи с этим в установках с масштабом проецирования 1: 1 применяют высокоразрешающие объективы с небольшим рабочим полем, в пределах которого погрешности репродуцирования минимальны. Экспонирование всей поверхности подложки в таких установках проводят методом мультиплицирования.
Созданы также установки с масштабом изображения 1:1, в которых используется часть рабочего поля объектива, а полное изображение фото- шаблона репродуцнруется на подложку при их совместном сканировании относительно этой рабочей зоны объектива. В установках с переносом на подложку уменьшенного изображения топологии шаблона (М 6:1, 1О:1) применяется только метод шаговой мультипликации изображения. Установка проекционного помодульного экспонирования. Автоматическая установка совмещения и мультипликации модели ЭМ-684 предназначена для проекционного помодульного переноса в масштабе 10:1 изображений промежуточных фотооригиналов (ПФО) на полупроводниковые подложки в производстве БИС и СБИС (рис. 7.23). Цикл работы установки включает следующие этапы. Очередная подложка автоматически выдается из кассеты и транспортируется по пневмолотку на позицию предварительной ориентации.
После ориентации по базовому срезу подложка сдвигается толкателем на вакуумный подложкодержатель координатного стола. Точная ориентация подложки производится при ее перемещениях на координатном столе относительно измерительного шабло13 — 6231 193 Рис. 723. Автоматическая установка нроекнионного иомолульного акснонироиания ЭМ-384 на. Фотоэлектрический микроскоп фиксирует совмещение реперных знаков на подложке и проецируемых на нее через объектив знаков на измерительном шаблоне.
В моменты совмещения знаков микроскоп дает сигнал координатной измерительной системе для отсчета и запоминания координат знаков. Цикл точного ориентирования повторяется до тех пор, пока угол разворота подложки не станет меньше допуска, заложенного в памяти ЭВМ. После точной ориентации измеряются координаты всех пяти реперных знаков подложки. По результатам измерения мини- ЭВМ рассчитывает и запоминает коэффициенты масштабных'искажений в участках подложки, коэффициенты неортогональности осей Х и У, задаваемых знаками.
Это позволяет учесть возможные деформации подложек после высокотемпературных операций, последовательно использовать в едином технологическом цикле различные литографические установки. Экспонирование подложки ведется в режиме мультипликации изображения промежуточного фотооригинала в масштабе 10:1. Перед началом экспонирования измерительный шаблон заменяется ПФО, координатный стол по команде координатно-измерительной системы выводит пластину в начальное положение. Каждый шаг мультипликации сопровождается автоматической фокусировкой изображения на подложке, необходимой для компенсации ее неплоскостности.
Система дозирования световой энергии строго стабилизирует дозу облучения фоторезиста в каждом модуле. По завершении мультипликации координатный стол перемешается в позицию разгрузки, подложка сдувается сжатым воздухом в приемную кассету, после чего начинается цикл обработки следующей подложки. 194 Управление работой установки осуществляется стойкой 9 (рис. 7.23), в состав которой входят ЭВМ «Электроника-60» с распределительным устройством и устройствами ввода-вывода, устройство питания и устройство управления.
Для ввода данных в ЭВМ и устройство управления, вывода информации и диагностических сообщений используется дисплей 10. В оптико-механическом устройстве установки блок освещения 1 установлен на корпусе 2, внутри которого размещены основные элементы оптической системы установки: датчик положения ПФО и измерительного шаблона, фотоэлектрический микроскоп, входящие в блок совмещения 3, а также датчик фокусировки. Окуляр 4 используется при контроле наличия реперных знаков в поле зрения микроскопа.
Основанием установки является тумба 6, на которую через промежуточные виброопоры установлена плита 5. На плите закреплены привод механизма фокусировки, перемещающий координатный стол с подложкой в вертикальном положении, и портал с держателем объектива в все эти механизмы закрыты кожухами. На переднем торце плиты 5 размещены пульт управления 7 и блок автоматической загрузки подложек 8.
Рассмотрим принципы действия и конструктивные особенности основных узлов установки. Координатный стол установки выполнен на базе линейного шагового двигателя (ЛШД), позволяющего значительно упростить кинематическую схему и повысить быстродействие и точность системы позиционирования подложки. Принцип действия ЛШД основан на непосредственном преобразовании электромагнитной энергии в поступательное перемещение индуктора 1 (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
