устройство для экспонирования

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПОНИРОВАНИЯ, содержащее эмульсионный шаблон в виде прозрачной пластины с маскирующим слоем и полимерное защитное покрытие, закрепленное в рамке-носителе с образованием замкнутого объема, отличающееся тем, что, с целью повышения тиражестойкости шаблона, оно содержит вакуумную систему, соединенную с рамкой-носителем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электронной технике, преимущественно к процессу фотолитографии, и может быть использовано при проведении контактного экспонирования с эмульсионных фотошаблонов.

Известна конструкция эмульсионного фотошаблона, содержащая прозрачную пластину с маскирующим слоем и защитное покрытие, предохраняющее маскирующий слой от механических воздействий обрабатываемых деталей. Применяются пленочные защитные покрытия на основе высыхающих масел, масляных лаков, синтетических смол, высокополимерных материалов. В данной конструкции для закрепления защитного покрытия фотошаблонов используются адгезивные свойства материала защитного покрытия.

Основным недостатком такого фотошаблона является его низкая стойкость (малый срок службы) ввиду следующих причин. В процессе работы с фотошаблоном происходит нарушение защитного покрытия от контакта с обрабатываемой деталью. Кроме того, к материалу защитного покрытия предъявляются высокие требования на наличие включений (пыль, ворса), которые, попадая в защитное покрытие на фотошаблоне, вносят дополнительные дефекты. Замена же защитного покрытия в таком фотошаблоне производится путем механического или химического воздействия на него, в результате чего появляются дополнительные дефекты и в маскирующем слое фотошаблона. По мере использования такого фотошлаблона дефекты, появляющиеся на нем, быстро накапливаются и после 40-50 совмещений фотошаблон становится непригодным к работе. Дефекты, возникающие в защитном покрытии и маскирующем слое фотошаблона, не только снижают его стойкость (срок службы), но и приводят к искажению передачи топологии фотошаблона на обрабатываемую деталь, что отрицательно сказывается на технологических возможностях такого фотошаблона.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция эмульсионного фотошаблона, описанная в "Руководящих материалах по составлению планов внедрения стеклянных эмульсионных фотошаблонов с центрирующими отверстиями", ТУ ОА10.504.026.

Указанный фотошаблон содержит прозрачную пластину с эмульсионным маскирующим слоем и защитное покрытие в виде пленки с липким слоем, предохраняющее эмульсионный маскирующий слой от механического воздействия обрабатываемых деталей.

Недостатками такого фотошаблона является, во-первых, то, что замена поврежденного (дефектного) защитного покрытия осуществляется механическим путем, что приводит к появлению дополнительных дефектов в маскирующем слое, снижая в целом стойкость фотошаблона. Во-вторых, конструкция фотошаблона отличается низкими технологическими возможностями ввиду следующих причин. За счет липкого слоя, расположенного между защитным покрытием и маскирующим слоем, увеличивается зазор между маскирующим слоем фотошаблона и обрабатываемой деталью, т. к. величина этого зазора равна толщине липкого слоя и толщине защитного покрытия. Когда величина зазора приближается к размерам элементов топологии на фотошаблоне, резко ухудшаются технологические возможности фотошаблона, который практически уже невозможно использовать.

Целью изобретения является повышение стойкости фотошаблона и расширение его технологических возможностей.

Указанная цель достигается тем, что предлагается конструкция эмульсионного фотошаблона, содержащая прозрачную пластину с маскирующим слоем и защитное покрытие.

Новым в предлагаемой конструкции фотошаблона является то, что она содержит рамку-носитель, формирующую подсоединенный к вакуумной системе замкнутый объем между прозрачной пластиной с маскирующим слоем и защитным покрытием, закрепленным по краям на рамке-носителе.

В процессе сопоставительного анализа заявляемого решения с прототипом установлены отличия совокупности признаков решения и прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Совокупность признаков, характеризующая заявляемое решение, содержит по сравнению с решениями, известными в науке и технике, новые признаки. В процессе анализа установлена новизна причинно-следственной связи отличий и получаемого эффекта. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Оно содержит прозрачную, например стеклянную пластину 1 с маскирующим слоем, которая вставлена в рамку-носитель 2, подключенную через элемент 3 к вакуумной системе. Зазор между пластиной 1 и рамкой-носителем 2 заполнен герметиком 4. Поверх стеклянной пластины 1 с маскирующим слоем по краям рамки 2 закреплено защитное, например пленочное покрытие 5.

Устройство работает следующим образом.

При подключении фотошаблона к вакуумной системе защитное покрытие 5 за счет изменения давления в замкнутом объеме, образуемом рамкой-носителем 2, защитным покрытием 5 и прозрачной пластиной 1 с маскирующим слоем, а также за счет упругих сил самого защитного покрытия, плотно прилегает к пластине с маскирующим слоем. На фотошаблон накладывается обрабатываемая деталь, которая вместе с фотошаблоном вводится в зону засветки, где проводится операция экспонирования. При появлении дефектов в защитном покрытии фотошаблон отключается от вакуумной системы, поврежденное защитное покрытие заменяется на бездефектное и с фотошаблоном продолжают работать, как описано выше.

Предлагаемая конструкция эмульсионного фотошаблона может быть реализована следующим образом.

На стеклянной пластине с маскирующим слоем марки ФПР ТУ6-17-1053-88 размером 200х200 мм был сформирован топологический рисунок высокоинформативной матрицы-индикатора П-626 с рабочим полем 190х190 мм и размером элементов 30х30 мкм. Рамка-носитель была изготовлена из цельнометаллического листа дюрали S = 4 мм размером 250х250 мм. В этом листе выфрезеровали в размер стеклянной пластины посадочное место на глубину, равную толщине пластины с учетом толщины герметика.

Для подсоединения вакуумной системы к образуемому рамкой-носителем замкнутому объему между стеклянной пластиной, рамкой-носителем и защитным покрытием, в рамке-носителе было высверлено отверстие диаметром 3 мм. Затем в рамку-носитель на место посадки стеклянной пластины был нанесен герметик "Гермесил", и в рамку-носитель была вставлена стеклянная пластина с маскирующим слоем. В качестве защитного покрытия была использована лавсановая пленка ПЭТ-Э, 3х300, неокрашенная, высший сорт ГОСТ 24234-80. Для закрепления лавсановой пленки на рамке-носителе применялся клей "Момент".

Предлагаемая конструкция фотошаблона обладает по сравнению с известными конструкциями следующими преимуществами: во-первых, значительно возрастает стойкость фотошаблона вследствие того, что наличие в конструкции рамки-носителя, формирующей подсоединенный к вакуумной системе замкнутый объем между прозрачной пластиной с маскирующим слоем и защитным покрытием, позволяет осуществлять замену поврежденного (дефектного) защитного покрытия без механического и химического воздействия на маскирующий слой фотошаблона, его положительно сказывается на качестве маскирующего слоя, не приводит к его нарушению, повышая в целом стойкость фотошаблона. Сравнение с базовым объектом, эмульсионным фотошаблоном, используемым на серийно выпускаемом изделии П-626, показало, что стойкость фотошаблона с применением предлагаемой конструкции возросла с 10-15 до 80-100 экспонирований.

Во-вторых, плотное прилегание защитного пленочного покрытия к пластине с маскирующим слоем за счет исключения из конструкции фотошаблона липкого слоя и введения рамки-носителя позволяет свести к минимуму зазор между пластиной с маскирующим слоем и обрабатываемой деталью, в результате чего улучшается передача топологии фотошаблона на обрабатываемую деталь, что в конечном итоге приводит к расширению технологических возможностей фотошаблона.