Brevet FR2349405A1 — publié le 19771125

La présente invention concerne un mécanisme de commande pour le positionnement d'un objet, en particulier pour le positionnement précis de plaques-supports. Dans la fabrication photolithographique de microstructures, les structures prévues sur des "masques" sont transférées sur des plaques-support à semi-conducteur préalablement revêtues d'une couche photosensible. Avant chaque exposition, des marquages réalisés ou des-Structures déjà existantes sur le masque et la plaque-support doivent être amenés parfaitement en co#ncidence. Pour obtenir ce résultat il est nécessaire de pouvoir déplacer le masque et la plaque-support d'une manière hautement sensible. Dans la plupart des cas la plaquesupport aspirée sur une surface plane est alignée par rapport au masque, ce dernier ayant été préalablement amené dans lwaxe optique du système d'éclairement et/ou d'observation. Si une seule exposition permet d'exploiter entièrement la surface de la plaque-support, il suffit de prévoir un système de déplacement à trajets relativement petits. Pour cela il convient de prévoir des vis de réglage sensibles manoeuvrées manuellement ou des broches entraînées par un moteur, Il est également possible d'utiliser un système de leviers à forte démultiplication (pantographe). Il existe en outre la possi- bilité d'obtenir-les petits trajets de réglage nécessaires par variation de la longueur d'un organe de réglage réalisé par exemple en une matière électro ou magnétostrictive. Généralement le positionnement précis est effectué au moyen d'une platine à chariot successivement pour les coordonnées X et Y, après quoi s'effectue une rotation ffautour de l'axe d'un plateau rotatif. Dans le brevet suisse No 485 328 est décrite une platire pour le réglage précis d'un masque à couche photosensible, laquelle platine est constituée par deux platines à chariot superposées. te masque fixé sur la platine supérieure est positionné d'une manière précise dans les directions X et Y au moyen d'organes de réglage fonctionnant en continu. Si, pour l'obtention d'un positionnement exact, le masque doit être tourné autour d'un axe vertical, alors il est nécessaire de prévoir un organe additionnel qui est monté tournant sur la platine supérieure et doit etre entrainé séparément. Une telle construction présente de sérieux inconvénients. Entre autres, l'ensemble du système de platines est instable en raison du plan additionnel et tend par conséquent facilement à osciller. En outre, le risque de basculement autour des axes X et Y est très grand. On peut également obtenir un déplacement suivant les axes X et Y et une rotation dans le plan XY si trois organes de réglage sont reliés de telle manière à une platine, montée déplaçable et toarnante, que deux organes de réglage attaquent les faces latérales de la platine paral#èlenet a une certaine distance l'un de l'autre et un organe de réglage attaque lesdites faces latérales perpendiculairement aux deux premiers (brevet Ileand No 72 096). Cet agencement a pour inconvénient que les voies de réglage s'influencent mutuellement et que, par suite de multiples réglages ultérieurs, 11 opération de positionnement demande beaucoup de temps. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients de la technique antérieure et prévoit à cette fin qu'un mécanisme de commande pour le positionnement d'un objet, notamment d'une plaque-support, soit réalisé de telle façon que l'opération de positionnement puisse s'achever dans un temps minimal, La présente invention vise à permettre à une platine porte-objet, qui n'est pas guidée dans des guides de précision, d'être déplacée séparément dans les directions X et Y et d'être tournée dans le plan XY sans que les trajets de réglage s'influencent mutuellement. En partant d'un mécanisme de commande destiné au positionnement d'un objet et constitué par une platine porte-objet qui, déplaçable sur une platine de référence dans deux directions de coordonnées X,Y perpendiculaires l'une à l'autre et montée tournante dans le plan XY, peut être attaquée directement par trois organes de réglage agencés de telle sorte que l'un des organes de réglage s'étende le long de la première coordonnée X et les deux autres organes de réglage soient situés parallèlement à la deuxième direction de coordonnée Y, la solution apportée au problème posé suivant la présente invention consiste en ce que le point d'attaque du premier organe de réglage situé dans la direction de la première coordonnée X se trouve à l'intersection des coordonnées X et Y et les points d'attaque des deux organes de réglage disposés parallèlement à la seconde direction de coordonnée Y se trouvent sur la première coordonnée X. Des formes de réalisation avantageuses de la présente invention sont obtenues lorsque les deux organes de réglage parallèles sont placés symétriquement par rapport à l'axe Y et les deux organes de réglage parallèles prennent appui sur une butée commune déplaçable dans la direction Y, un quatrième organe de réglage étant disposé dans la direction de la coordonnée Y pour permettre le déplacement de la butée. La butée est avantageusement guidée par un guidage à parallélogramme à ressort qui est fixé à la platine de référence. Le mécanisme de commande suivant la présente invention offre par rapport à des platines connues à guidage de précision l'avantage que la platine porte-objet est d'une fabrication beaucoup moins compliquée et que l'on évite l'effet alternatif d' adhérence et de glissement observé dans le cas de voies de guidage. D'une manière générale on constate que le mécanisme de commande suivant l'invention permet d'effectuer le positionnement en un laps de temps beaucoup plus court que dans le cas des dispositifs connus. La présente invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. La fig. 1 est une vue de dessus du mécanisme de commande suivant l'invention pour le- positionnement d'une plaquesupport, la platine porte-objet étant partiellement arrachée. La fig. 2 est une vue latérale du dispositif. Sur une platine de référence 1, qui peut être la platine supérieure d'un plateau à chariot, est montée sur des ressorts de soutien 3 ou des billes une platine porte-objet 2. tes ressorts de soutien 3 ou billes permettent à la platine porteobjet 2 et à l'objet 4 placé sur celle-ci, par exemple la plaque-support à exposer, d'être déplacée dans les directions X et Y ainsi que d'être tournée par rapport à la platine de réfrence 1.Entre la platine de référence 1 et la platine porte-objet 2 sont disposés trois organes de réglage 5, 6 et 6'o Les organes de réglage peuvent par exemple être constitués entièrement ou partiellement d'une matière électrostritive de sorte qu'en cas de variations de longueur des organes de réglage on obtient un déplacement continu et hautement sensible de l'objet. L'organe de réglage 5 situé dans la direction de la coordonnée X est relié par l'une de ses extrémités à la platine de référence 1 par l'intermédiaire de la butée 7, et par son autre extrémité à la platine porte-objet 2 par l'intermédiaire du support 8, de telle sorte que le point où l'organe de réglage 5 attaque la platine porte-objet 2 se trouve à l'intersection des coordonnées X et YO Les points où les deux organes de réglage 6, 6' s'étendant parallèlement à la coordonnée Y attaquent le support 8 se trouvent mutuellement à une même distance de l'intersection sur la coordonnée X. Les organes de réglage prennent appui sur une butée commune déplaçable 9 qui peut être déplacée dans la direction Y par un quatrième organe de réglage 10 s'étendant suivant la coordonnée Y. Afin d'obtenir un déplacement Y exactement perpendiculaire au déplacement X, la guidage de la butée 9 est avantageusement réalisé par un parallélogramme à ressort 11. La rotation de la platine porte-objet 2 peut au choix se réaliser autour de l'un des deux points d'attaque des tiges de commande 6 et 6'. Il est également possible de prévoir un centre de rotation intermédiaire. REVENDICATIONS 1 - Mécanisme de commande destiné au positionnement d'un objet, en particulier au positionnement précis de plaquessupports, et constitué par une platine porte-objet qui, dépla çable sur une platine de référence dans deux directions de coordonnées X, Y perpendiculaires l'une à l'autre et montée de façon à pouvoir tourner dans le plan XY, peut etre attaquée directement par trois organes de réglage qui sont disposés de telle sorte que l'un des organes de réglage s'étende suivant la première coordonnée X et les deux autres organes de réglage s'étendent parallèlement à la seconde direction de coordonnée Y, caractérisé en ce que le point d'attaque de l'organe de réglage s'étendant suivant la première direction de coordonnée X se trouve à l'intersection des coordomnées X et Y et les points d'attaque des deux organes de réglage disposés parallèlement à la seconde direction de coordonnée Y se trouvent sur la première coordonnée X. 2 - Mécanisme de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux organes de réglage parallèles sont disposés sumétriquement 9 la coordonnée Y. 3 - Mécanisme de commande suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux organes de réglage disposés parallèlement à la coordonnée Y prennent appui sur une butée commune déplaçable dans cette direction de coordonnée et en ce qu'un quatrième organe de réglage est disposé suivant la coordonnée Y pour permettre le déplacement de la butée, 4 - Mécanisme de commande suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la butée est reliée à la platine de référence par un guidage à parallélogramme à ressort.