-
-
Abstandskopiereinrichtung
-
========================= Die Erfindung betrifft eine Abstandskopiereinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus der Literaturstelle J. SCI. INSTRUM., 1965, Vol. 42, Seiten 156,
157 ist eine Längenmeßeinrichtung bekannt, bei der sich zur Einstellung eines bestimmten
gegenseitigen Abstandes die Abtastplatte einer Abtasteinheit auf der Teilungsfläche
des Maßstabs über ein Luftlager abstützt.
-
Aus der DE-OS 25 11 071 ist eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten
von Halbleiterscheiben bekannt, bei der eine Auflageplatte zur Aufnahme einer Halbleiterscheibe
mehrere Bohrungen aufweist, die zwischen Vakuumbetrieb und Druckbetrieb umschaltbar
sind. Zur Ausrichtung der Halbleiterscheibe wird die Auflageplatte mit Druckluft
beauf schlagt, um zwischen der Halbleiterscheibe und der Auflageplatte ein Luftpolster
zu schaffen. Nach der Positionierung wird die Halbleiterscheibe durch
Vakuumbeaufschlagung
der Auflageplatte in dieser Position auf der Auflageplatte fixiert.
-
In der DE-OS 32 17 851 ist eine Vorrichtung zum Erhitzen von Abdecküberzügen
auf Halbleiterplättchen beschrieben, bei der das Plättchen zum Erhitzen mit einer
perforierten Heizplatte durch Vakuumbeaufschlagung in engen Kontakt gebracht wird.
Vor dem Erhitzen und zum Beenden der Erhitzung wird die Heizplatte mit Druckluft
beaufschlagt, um das Plättchen in einem gewissen Abstand über der Heizplatte zu
halten.
-
In der DE-OS 15 72 353 ist eine Kontaktkopiereinrichtung offenbart,
bei der sich die zu übertragende Kopiervorlage über ein Luftlager auf der lichtempfindlichen
Schicht einer herzustellenden Kopie zur gegenseitigen Positionierung abstützt. Zum
Kontaktkopieren wird das Luftpolster des Luftlagers bis zum Kontakt der Kopiervorlage
mit der lichtempfindlichen Schicht der Kopie abgebaut.
-
Aus der DE-OS 24 01 197 ist eine Kopiereinrichtung bekannt, bei der
sich die Kopiervorlage über einen Flüssigkeitsfilm an der lichtempfindlichen Schicht
der Kopie zur Vermeidung einer gegenseitigen Berührung abstützt.
-
In der US-PS 4 088 406 ist eine Abstandskopiereinrichtung beschrieben,
bei der eine Halbleiterscheibe auf einer Auflageplatte mittels Vakuumbeaufschlagung
gehaltert ist. Der Randbereich der Halbleiterscheibe ist durch aus der Auflageplatte
herausragende Abstandsstifte nach oben gewölbt und trägt die Be-
lichtungsmaske,
so daß sich ein lurch die Abstandsstifte bestimmter Abstand zwischen der Halbleiterscheibe
und der Belichtungsmaske ergibt.
-
Der DE-AS 1 266 986 entnimmt man eine Abstandskopiereinrichtung, bei
der ein bestimmter Abstand zwischen der Kopiervorlage und der Kopie mittels einer
mechanischen Klemmeinrichtung eingestellt wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Abstandskopiereinrichtung
der oben erwähnten Gattung die Einstellung des Kopierabstandes zwischen der Kopiervorlage
und der Kopie wesentlich zu vereinfachen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal
des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß durch das vorgeschlagene Luftlager zwischen der Kopiervorlage und der Kopie
mechanische Mittel zum Einstellen des Kopierabstandes nicht mehr erforderlich sind.
Durch einfache Variation des Luftdruckes des Luftlagers läßt sich der jeweils benötigte
Kopierabstand zwischen der Kopiervorlage und der Kopie einfach und schnell einstellen;
das Luftlager erlaubt darüberhinaus ein problemloses und schnelles Positionieren
der Kopiervorlage bezüglich der Kopie ohne gegenseitige Berührung und damit verbundene
Beschädigung. Des weiteren wird durch die Befestigung des Halters für die Kopiervorlage
über Gelenkstangen an der Trägerplatte stets ein gleichbleibend paralleler Kopierabstand
zwischen der Kopiervorlage und der Kopie
ermöglicht. Das Vorsehen
von Federn zwischen dem Halter für die Kopiervorlage und der Trägerplatte bewirkt
eine zusätzliche Stabilisierung des Kopierabstandes zwischen der Kopiervorlage und
der Kopie.
-
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher
erläutert.
-
Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt einer Abstandskopiereinrichtung,
Figur 2a eine Draufsicht auf eine Kopiervorlage in einer Fassung und Figur 2b einen
Schnitt A-B der Anordnung nach Figur 2a.
-
In Figur 1 ist in einem Querschnitt eine Abstandskopiereinrichtung
dargestellt. Auf einer Grundplatte G ist ein Koordinatentisch KT angeordnet, der
in X-Richtung und in Y-Richtung sowie in Z-Richtung mittels Linearführungen F und
einer Antriebseinheit A verschiebbar ist. Auf dem Koordinatentisch KT ist eine Vakuumplatte
VP zur Aufnahme einer herzustellenden Kopie K mittels Vakuum befestigt; die Kopie
K besteht aus einer Glasplatte mit einer lichtempfindlichen Schicht S.
-
Auf der Grundplatte G ist mittels eines senkrecht
verlaufenden
Rahmens R eine Trägerplatte T mit einer mittigen öffnung 0 befestigt, in der eine
Fassung D zur Aufnahme einer zu übertragenden Kosiervorlage V über dem Koordinatentisch
KT angeordnet ist. Die Fassung D ist nach Figur 2a, b mittels dreier Laschen LA
leicht demontierbar an einem Montageflansch M gehaltert, der seinerseits mit drei
Schraubenverbindungen SV an der Trägerplatte T befestigt ist. Die Fassung D besteht
aus einem Düsenring, in dem die Kopiervorlage V eingekittet ist. Die nach unten
weisende Teilungsfläche TF der Kopiervorlage V steht gegenüber der unteren Fläche
des Düsenrings D um etwa 15 ym vor. Der Düsenring D ist zusätzlich über drei horizontal
angeordnete Gelenkstangen GS mit dem Montageflansch M verbunden, die eine starre
Fixierung der Kopiervorlage V in der X-, Y-Ebene bewirken, aber in Z-Richtung eine
Verschiebung der Kopiervorlage V um etwa 0,2 mm zulassen. Der Düsenring D ist mit
einer Reihe von Luftdüsen LD bestückt, die über eine Druckleitung H mit Druckluft
beaufschlagt werden; die Druckluft tritt an der unteren Fläche des Düsenrings D
aus den Luftdüsen LD zur Bildung eines Luftlagers L zwischen der Teilungsfläche
TF der Kopiervorlage V und der lichtempfindlichen Schicht S der Kopie K aus.
-
Auf der Trägerplatte T ist ein Support P mit einem Längenmeßtaster
LT angeordnet, dessen horizontaler Hub so bemessen ist, daß die Tastspitze TS des
Längenmeßtasters LT von außen her das Zentrum der Kopiervorlage V erreichen kann.
-
Der Abstandskopiervorgang verläuft folgendermaßen: Der Koordinatentisch
KT befindet sich in einer Ausgangsstellung (X = 0, Y = 0, Z = 0). Die anzuferti-
gende
Kopie K in Form der Glasplatte mit der nach oben weisenden lichtempfindlichen Schicht
S wird auf die Vakuumplatte VP aufgelegt und mittels Vakuumbeaufschlagung gehaltert.
Nach Betätigung einer nicht gezeigten Starttaste erfolgt der Abstandskopiervorgang
automatisch. Der Support P mit dem Längenmeßtaster LT wird von einer Ausgangslage
bis zu einer Endlage in horizontaler Richtung verfahren, so daß die Tastspitze TS
des Längenmeßtasters LT das Zentrum der Kopiervorlage V von oben antasten kann;
diese Position der Tastenspitze TS ist die Ausgangsstellung in Z-Richtung. Die Ausgangslage
und die Endlage des Supports P werden mittels nicht gezeigter Endschalter eingestellt.
Der Düsenring D wird zur Ausbildung des Luftlagers L mit feinstgefilterter Druckluft
beaufschlagt, die für einen Abstand von etwa 40 ßm zwischen der Kopiervorlage V
und der Kopie K vorgewählt ist.
-
Der Koordinatentisch KT wird nun mittels der Antriebseinheit A im
Eilgang in Z-Richtung nach oben verfahren, bis die Glasoberfläche der Kopie K einen
Näherungsschalter N an der Trägerplatte T betätigt, woraufhin die Eilganggeschwindigkeit
auf Schleichganggeschwindigkeit umgeschaltet wird. Der Koordinatentisch KT fährt
im Schleichgang weiter, bis die Kopiervorlage V vom vorgewählten Luftpolster des
Luftlagers L zwischen der Kopie K und der Kopiervorlage V angehoben wird; dieses
Anheben der Kopiervorlage V wird vom Längenmeßtaster LT gemessen. Ist eine vorgegebene
Position in Z-Richtung erreicht, wird der Antrieb A des Koordinatentisches KT in
dieser Position mittels einer Klemmeinrichtung KL geklemmt.
-
Die Tastspitze TS des Längenmeßtasters LT wird ein-
gefahren
und der Support P mit dem Längenmeßtaster LT in die Ausgangslage zurückgefahren.
Der Koordinatentisch KT wird nun gemäß einem vorgegebenen Programm in der X- und
Y-Richtung positioniert, bis sich die Kopiervorlage V über der ersten Position der
Kopie K befindet, die einen Mehrfachnutzen aufweist. Der Düsenring D und damit das
Luftlager L wird nun mit einem vorher ermittelten Luftdruck beaufschlagt, der einem
Kopierabstand von beispielsweise 10 Am zwischen der Kopiervorlage V und der lichtempfindlichen
Schicht S der Kopie K entspricht.
-
Die Kopiervorlage V stützt sich damit zumindest während der Belichtung
über dieses Luftlager L auf der lichtempfindlichen Schicht S oder direkt auf der
diese lichtempfindliche Schicht S tragenden Fläche der Kopie K ab. Nach einer kurzen
Beruhigungszeit von ca. 1 sec. erfolgt die Belichtung B durch eine Blende BL, die
in der Öffnung 0 der Trägerplatte T konzentrisch angeordnet ist.
-
Nach der Belichtung B wird das Luftlager L über den Düsenring D wieder
mit einem erhöhten Luftdruck beaufschlagt, so daß sich wieder ein Abstand von etwa
40ßm zwischen der Kopiervorlage V und der Kopie K einstellt. Der Koordinatentisch
KT wird wiederum in der X- und Y-Richtung positioniert, bis sich die Kopiervorlage
V über der zweiten Position der Kopie K befindet, woraufhin sich der beschriebene
Abstandskopiervorgang wiederholt. Nachdem alle Positionen auf-der Kopie K belichtet
worden sind, fährt der Koordinatentisch KT in seine Ausgangsstellung (x = 0, Y =
0, Z = 0) zurück, wobei die Ausgangsstellung Z = 0 durch einen Schalter C festgelegt
ist. Die Druckluft am Düsenring D wird abgeschaltet und die fertiggestellte Kopie
K kann vom Koordinatentisch KT entnommen werden.
-
Der Düsenring D kann zusätzlich über drei Druckfedern DF mit dem Montageflansch
M verbunden werden. Diese Druckfedern DF befinden sich jeweils in den drei Laschen
LA und beaufschlagen den Düsenring D und die Kopiervorlage V mit einer dem Luftdruck
des Luftlagers L entgegenwirkenden Kraft, so daß sich eine zusätzliche Stabilisierung
des eingestellten Kopierabstandes zwischen der Kopiervorlage V und der Kopie K ergibt.
Die Gelenkstangen GS zwischen dem Düsenring D und dem Montageflansch M bewirken,
daß die Teilungsfläche TF der Kopiervorlage V und die lichtempfindliche Schicht
S der Kopie K stets parallel zueinander ausgerichtet sind.
-
Die Luftströmung im Luftlager L bewirkt, daß eventuell zwischen der
Kopiervorlage V und der Kopie K vorhandene Staubpartikel weggeblasen werden. Des
weiteren wird eine automatische Kompensation unterschiedlicher Dicken der Glasplatten
der Kopien K bewirkt.
-
Der jeweils benotigte Kopierabstand zwischen der t#QDiervorlage V
und der Kopie K läßt sich durch Variation des Luftdrucks des Luftlagers L einfach
und schnell einstellen; die zur Regelung des Luftdrucks erforderlichen Mittel sind
nicht dargestellt.