FR 2088469 A1 19720107 FR 7113726 A 19710419 71 1.3726 -1- 2088469 La présente invention se rapporte d'une façon générale à un appareil pour aligner une pastille semi-conductrice avec un masque et pour exposer une siîcface photo-sensible de la pastille alignée au travers du masque et elle a trait plus particulière-5 ment à un appareil pour exécuter ces opérations d'alignement et d'exposition sans placer la pastille en contact avec le masque. Dans des appareils " optiques d'alignement et d'exposition de type classique qui permettent le transfert d'un motif géométrique sur un masque placé sur une pastille semi-conductrice, 10 une surface photo-sensible de la pastille et une surface adjacente porteuse de motif du masque sont initialement amenées en contact intime de manière à assurer leur alignement parallèle et plan. La pastille et le masque sont ensuite séparés afin de permettre un alignement sans contact d'un motif de la pastille avec 15 un motif du masque. Après cet alignement de motif, la surface photo-sensible de la pastille et la surface porteuse de motif du masque sont à nouveau amenées en contact intime et sont maintenues dans cette condition pendant l'exposition.de la surface photo-sensible de la pastille au travers du masque. Des appa-20 reils optiques d'alignement et d'exposition de ce type ont été représentés et décrits par exemple dans le "brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3*192.844 et dans le "brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3.220.231. L'abrasion mécanique qui se produit inévitablement entre la pastille et le masque dans de tels appareils 25 optiques d'alignement et d'exposition peut endommager la surface photo-sensible de la pastille et la surface porteuse de motif du masque.* Des zones endommagées ou rayées de la surface porteuse de motif du masque sont particulièrement indésirables puisqu'elles sont reproduites sur toutes les pastilles avec lesquelles 30 le masque est ultérieurement utilisé. En conséquence, l'invention a pour but principal de fournir un appareil optique d'alignement et d'exposition pour transférer un motif d'un masque sur une pastille semi-conductrice sans placer la pastille en contact avec le masque. 35 L'invention a pour but de fournir un entraînement à man drin et piston qui peut être utilisé dans cet appareil optique d'alignement et d'exposition et dans d'autres appareils. L'invention a également pour but de fournir une strucCOPY 71 13726 -2- 2088469 ture à anneau de verrouillage qui peut être utilisée dans cet appareil optique d'alignement et d'exposition et dans d'autres appareils. Le problème est résolu, suivant un mode préféré de réa-5 lisation de l'invention, en utilisant un mandrin pivotant pourvu d'un anneau périphérique de verrouillage qui peut être déplacé en retrait vers le haut au-dessus de la surface supérieure d'une pastille portée par le mandrin et qui peut pivoter légèrement lorsqu'il est entraîné vers le haut de manière à s'appliquer con-10 tre une surface de référence faisant un petit angle par rapport à la surface porteuse de pastille du mandrin en vue d'assurer une application correcte contre la surface de référence. La structure à anneau de verrouillage peut comporter un anneau de verrouillage en forme de U dont les parois latérale et inférieure 15 sont encochées de manière à pouvoir être expansées élastique-ment vers l'extérieur par un tube gonflable logé dans l'anneau de verrouillage et dont la paroi inférieure est incurvée vers l'intérieur de manière qu'une expansion de la paroi inférieure vers l'extérieur refoule les parois latérales vers l'extérieur 20 et les bloque étroitement contre une partie périphérique du mandrin en vue de maintenir la structure à anneau de verrouillage en position. Un élément de calibrage destiné à écarter la surface supérieure de la structure à anneau de verrouillage d'une distance sélectionnée x au-dessus de la surface supérieure 25 de la pastille est monté de façon rétractile entre le mandrin et un support de masque placé au-dessus du mandrin. L'élément de calibrage comporte une partie d'espacement disposée de manière à venir buter contre une partie périphérique de la surface supérieure de la pastille dans Tin premier plan de référence et en-30 tourée par une partie de référence décalée vers l'intérieur de façon à entrer en contact avec la surface supérieure de la structure à anneau de verrouillage du mandrin dans tin second plan de référence espacé supérieurement de la distance sélectionnée x du premier plan de référence. Puisque le mandrin est monté de 35 façon tournante, cela établit un alignement parallèle des faces supérieures de la structure à anneau de verrouillage et de la pastille et espace supérieurement la face supérieure de la structure à anneau de verrouillage de la distance sélectionnée x par 71 13726 -3- 2088469 rapport à la surface supérieure de la pastille. Ladite structure est ensuite verrouillée en position, le mandrin est descendu, l'élément de calibrage est reculé d'entre le mandrin et le support et le mandrin est à nouveau entraîné vers le haut par le 5 premier piston de façon à appliquer la face supérieure de la structure à anneau de verrouillage contre une partie marginale de la surface inférieure du masque. Cela assure un alignement parallèle de la face supérieure de la pastille et de la face inférieure du masque et un espacement de ces surfaces de la dis-10 tance sélectionnée x sans appliquer la pastille contre le masque Le premier piston est ensuite verrouillé en position et la struc ture à anneau de verrouillage du mandrin est libérée et ramenée dans sa position initiale afin de permettre un alignement sans contact d'un motif de la pastille avec un motif du masque. Après 15 cette opération d'alignement de motifs, le mandrin est soit main tenu dans la position d'alignement, soit entraîné vers le haut par un second piston jusque dans une position plus rapprochée du masque. Un film photo-sensible placé sur la face supérieure de la pastille alignée peut par conséquent être exposé au travers 20 du masque pendant que la pastille se trouve dans la position d'à lignement de motifs ou dans une position surélevée qui est plus rapprochée ou en contact avec le masque. Après cette opération d'exposition, le premier piston est libéré et le mandrin est ramené dans sa position initiale. 25 Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, un mandrin pivotant pourvu d'un anneau d'espacement périphérique qui peut être déplacé en retrait vers le haut d'une distance sélectionnée x au-dessus de la surface supérieure d'une pastille supportée par le mandrin peut être utilisé à la place d'un élé-30 ment de calibrage et d'un mandrin pourvu d'une structure à anneau de verrouillage périphérique pour l'exécution des opérations précitées d'alignement et d'exposition sans contact.Dans ce cas, l'anneau d'espacement du mandrin est entraîné vers le haut de la distance sélectionnée x au-dessus de la face supé-35 rieure de la pastille par une pression de fluide et le mandrin est ensuite entraîné vers le haut par un piston de façon à placer l'anneau d'espacement contre une partie marginale de la surface intérieure du masque. Cela assure un alignement parallèle 71 13726 2088469 de la face supérieure de la pastille avec la face inférieure du masque et ces surfaces sont espacées de la distance sélectionnée x sans que la pastille entre en contact avec_le masque. Le piston est ensuite "bloqué en position et l'anneau d'espacement 5 du mandrin est ramené dans sa position initiale afin de permettre un alignement sans contact d'un motif de la pastille avec un motif du masque, cette phase étant suivie par une exposition sans contact d'un film photo-sensible placé sur la surface supérieure de la pastille au travers du masque, de la même manière 10 que décrit plus haut. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 15 la figure 1 est une vue latérale et en coupe d'un appa reil optique d'alignement et d'exposition suivant l'invention, le mandrin étant placé dans la position initiale de chargement et de déchargement de pastille. La fig. 2 est une section droite de la structure à an-20 neau de verrouillage utilisée dans le mandrin de la fig. 1; la fig. 5 est une vue en perspective arrachée de l'anneau de verrouillage utilisé dans la structure des fig. 1 et 2; les fig. 4A et 4-B, 5A et 5B, 6A et 6B et 7A et 7B sont des vues latérales et en coupe de différents éléments de cali-25 brage qui peuvent être utilisés dans l'appareil de la fig. 1; la fig. 8 est une représentation simplifiée du mandrin et de l'élément de calibrage de la fig. 1, la vue étant faite dans un plan perpendiculaire à celui de la fig.*1 lorsque le mandrin se trouve dans la position de calibrage; 30 la fig. 9 est une représentation simplifiée de l'appa reil optique d'alignement et d'exposition de la fig. 1, la vue étant faite dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 1 lorsque le mandrin se trouve dans la position d'alignement; la fig. 10 est une représentation simplifiée de l'appa-35 reil optique d'alignement et d'exposition de la fig. 1, la vue étant faite dans" un plan perpendiculaire à celui de la fig. 1 lorsque le mandrin se trouve dans la position d'exposition; les fig. 11 et 12 sont des vues latérales en coupe d'un COPY 71 13726 -5- 2088469 autre, mandrin, pouvant être utilisé dans l'appareil optique d'alignement et d'exposition de la fig. 1 lorsque le mandrin se trouve respectivement dans les positions de chargement et de déchargement de pastille et d'alignement. 5 Sur la fig* 1, on a représenté un appareil optique d'a lignement et d'exposition 10 qui peut être construit et qui peut fonctionner par exemple de la même manière que l'appareil décrit en détail dans le "brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3.4-90.846. 10 Des pattes de positionnement 21 font saillie du fond du support de masque 12 de manière à positionner un masque 22 formé de verre ou d'une autre matière transparente comportant sur sa face inférieure un motif géométrique désiré sur une ouverture 54-ménagée dans le support de masque, le masque 22 est maintenu en 15 place sur le support 12 par une dépression établie au travers d'une rainure 26 ménagée dans la face inférieure du support 12 autour de l'ouverture 24 et recouverte par le masque. Cette dépression est établie en reliant la rainure 26 par l'intermédiaire d'un conduit ménagé dans le support de masque par un tube 20 flexible 28 lui-même relié par une première soupape électromagnétique normalement ouverte à une source de vide. Comme décrit en référence à la fig. 11 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3*490.846, la première soupape électromagnétique normalement ouverte peut être actionnée pour couper la liaison de 25 vide avec la rainure 26 et pour libérer le masque 22 du support 12 à l'aide d'un microcontacteur qui est actionné par leïsupport de masque dans la position relevée de chargement et de déchargement de masque. Deux: bagues toriques d'étanchéité 30 concentriques et 30 élastiques sont disposées dans des rainures ménagées dans la face inférieure du support de masque 12 autour de la rainure 26. Dans la position inférieure du support de masque 12, ces bagues toriques sont appliquées en contact étanche contre la surface inférieure de la plaque 18. Le support de masque 12 peut par 35 conséquent être appliqué en contact étanche contre la plaque supérieure 18 par établissement d'une dépression entre les bagues d'étanchéité 30. Ce résultat est obtenu en reliant la zone comprise entre les bagues d'étanchéité 30 par l'intermédiaire COPY 71 13726 2088469 d'un conduit 32 ménagé dans le support de masque, d'un tube flexible 34, d'un conduit 35 ménagé dans la plaque supérieure 18 et d'une seconde soupape électromagnétique normalement ouverte à la source de vide. La seconde soupape électromagnétique nor-5 malement ouverte peut être actionnée en vue d'interrompre la liaison de vide entre les bagues d'étanchéité 30 et par conséquent de libérer le support 12 de la plaque supérieure 18 à l'aide d'un autre microcontacteur qui est actionné lorsque l'unité optique 20 (fig. 10) du système est relevée de façon que le 10 support de masque 12 puisse être tourné dans la position relevée de chargement et de déchargement de masque. La plaque supérieure 18 sur laquelle le support de masque 12 est monté est fixée à l'aide de vis 36 sur des supports 38 qui sont eux-mêmes fixés à l'aide de vis 40 sur un plateau 15 42 déplaçable horizontalement. Ce plateau est entraîné alternativement dans le sens horizontal par des supports 44 solidaires d'une plaque intermédiaire 46 qui est elle-mSme entraînée alternativement dans le sens horizontal par des supports 48 solidaires d'une plaque de base fixe 50. Les supports 44 et 48 sont 20 orientés perpendiculairement entre eux de manière que le plateau 42 et la plaque intermédiaire 46 puissent être entraînés à l'aide d'une tringlerie actionnée manuellement, comme décrit en référence aux fig. 11 et 12 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.490.846 afin de déplacer la plaque supérieure 18, et par 25 conséquent le support de masque 12, dans une direction horizontale par rapport à la plaque de base fixe 50. L'appareil optique d'alignement et d'exposition 10 comprend également un mandrin à dépression 52 pour supporter une pastille s emi-conductrice 54 dans ■une position d'alignement avec 30 le masque 22. Le mandrin 52 est placé an dessous du support de masque 12 et il est monté sur un support 55 placé sur tin autre plateau 56 déplaçable horizontalement. Ce plateau 56 est entraîné alternativement dans le sens horizontal par des supports 58 solidaires d'un autre plateau intermédiaire 60 qui est lui-même 35 monté de façon à pouvoir être entraîné alternativement dans le sens horizontal par le support 62 sur le plateau 42. Les supports 58 et 62 sont orientés perpendiculairement entre eux de manière que les plateaux 56 et 60 puissent être entraînés par une trin- 71 13726 -7- 2088469 glerie à commande manuelle, comme décrit en référence aux fig. 11 et 15-14 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 5*490.846 c§4ui permet de déplacer le support de mandrin 55 et par conséquent le mandrin à dépression 52 dans une direction horizontale 5 par rapport au plateau 42 et au support de masque 12 monté sur celui-ci. Il en résulte un mouvement horizontal de la pastille 54 par rapport au masque 22 en vue d'aligner un motif situé sur la face supérieure de la pastille avec le motif situé sur la face inférieure du masque. 10 Un dispositif de verrouillage 65, similaire à celui décrit en référence à la fig. 11 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 5.490.846, empêche normalement le plateau 42 de se déplacer par rapport à la plaque de "base fixe 50 en vue de faciliter l'alignement du motif prévu sur la face supérieure de la pastille 54 avec 15 le motif prévu sur la face inférieure au masque 22. Ce dispositif de verrouillage comprend un cylindre 64 pourvu d'un fond ouvert qui s'appuie sur la plaque de base fixe 50 et d'un manchon 66 s'étendant vers le haut au travers d'un trou élargi 68 ménagé dans le plateau intermédiaire 46 afin de pénétrer dans 1011 trou 20 70 du plateau 42. te manchon 66 est pourvu de fentes longitudinales 72 de façon à pouvoir être amené par expansion vers l'extérieur en contact étroit avec les parois du trou 70 par une tête d'expansion 74 fixée sur un piston 76 monté de façon à coulisser verticalement à l'intérieur du cylindre. Une bague d'é-25 tanchéité 78 établit une étanchéité aux fluides appropriée entre le cylindre 64 et le piston 76. En conséquence, une dépression peut être établie à l'intérieur du cylindre 64 entre la face inférieure du piston 76 et la face supérieure de la plaque de base 50 de manière à pousser le cylindre en position de verrouil-50 lage contre la plaque de base et à déplacer le piston et la tête 74 vers le bas, ce qui assure l'expansion du manchon 66 en l'appliquant en contact de verrouillage avec le plateau 42. Ce problème est résolu en reliant le cylindre 64, en dessous du piston 76, par l'intermédiaire d'un conduit 80 ménagé dans le piston 55 à un tube flexible 82 passant par un trou 84 ménagé dans le manchon 66 du cylindre, le tube étant relié par une troisième-soupape de commande normalement ouverte à la source de vide. Comme expliqué en référence à la fig. 11 du brevet des Etats-Unis 71 13726 » ^ 2088469 d'Amérique. n° 3.490.84-6, la troisième soupape de commande normalement ouverte peut être actionnée par l'opérateur de .façon à décharger le tube 82 dans l'atmosphère et par conséquent à écarter le cylindre 64 de la plaque de base fixe 50 et du plateau 42„ 5 Cela permet un mouvement du support de masque 12 et -du mandrin à dépression 52 d'un bloc par rapport à la plaque de base fixe 50 de sorte que le masque 22 et la pastille 54- .peuvent être amenés dans le champ optique d'un microscope de l'unité optique 20 (fig. 10) sans avoir à déplacer l'oculaire 85 du microscope. 10 Pour faciliter encore 1'alignement du motif prévu sur la face supérieure de la pastille 54 avec le motif prévu sur la face inférieure du masque 22, le mandrin à dépression 52 est également réglable horizontalement dans une direction de rotation autour de son axe vertical.Cela est réalisé de la même 15 manière que décrit en référence aux fig. 11 et 15 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 5.490.846 en pourvoyant le plateau 56 d'un trou 86 de réception du porte-mandrin 55 et d'un rebord radial 88 placé à l'extrémité inférieure de ce trou pour supporter de façon tournante le porte-mandrin. Une plaque 92 pourvue 20 d'un orifice 94- aligné axialement avec l'orifice 86 est fixée à la partie supérieure du plateau 56 à l'aide de vis 96. La plaque 92 et le rebord 88 forment un canal annulaire dans lequel est supportée une collerette 100,. dirigée radialement vers l'extérieur, du porte-mandrin 55 entre des paliers de butée 102 afin 25 de supporter de façon tournante le porte-mandrin sur le .plateau 56. Le porte-mandrin 55 est maintenu aligné axialemeht avec l'orifice 86 par trois roulements à rouleaux montés sur le ..plateau 56 en des positions réparties autour de la collerette radiale 88. Un de ces roulements à rouleaux 104 est*porté par un 30 bloc 106 pouvant coulisser radialement et poussé élastiquement par un ressort 108 en direction du porte-mandrin 55 afin d'appliquer le roulement à rouleaux; 104 contre le porte-mandrin qui est lui-même poussé contre les deux autres roulements à rouleaux:. Une partie sphérique 110 est portée à l'extrémité d'une 55 broche 112 faisant saillie d'une collerette 100 du porte-mandrin 55 afin de permettre un réglage grossier et précis par rotation du porte-mandrin et par conséquent du mandrin à dépression 52 par engagement de la partie sphérique 110 entre deux poussoirs réglables par l'opérateur, de la même manière que décrit en ré COPY 71 13726 -9- 2088469 férence à la fig- 15 du "brevet des Etats—Unis d'Amérique n° 3.4-90.846. Le porte-mandrin 55 comprend unq^artie supérieure annulaire 55a pourvue d'une collerette radiale 100, une partie intermédiaire annulaire 55b pourvue d'une collerette radiale dirigée vers l'extérieur et située à son extrémité supérieure en étant fixée sur la partie supérieure 55a par des vis 114, ainsi qu'une partie inférieure annulairè 55c fixée sur la partie intermédiaire 55b par des vis 116. La partie inférieure 55c comporte une paroi cylindrique 118 qui s'étend vers le haut au travers des parties intermédiaire 55b et supérieure 55a en étant espacée d'une certaine distance de celles-ci. Un premier piston 120 destiné à supporter le mandrin 52 et à l'entraîner vers le haut en direction du support de masque 12 est monté sur l'extrémité supérieure de la paroi cylindrique 118 de façon à pouvoir exécuter un mouvement alternatif vertical. Ce piston comporte une partie cylindrique creuse 120a disposée coaxialement à l'intérieur de la paroi cylindrique 118 à une certaine* distance de celle-ci et munie d'une collerette orientée radialement vers l'extérieur et placée au-dessus de l'extrémité supérieure de la paroi cylindrique 118 en étant fixée à l'aide de vis 122 sur une partie 120b en forme de manchon qui entoure télescopiquement la paroi cylindrique 118. Le premier piston 120, et par conséquent le mandrin à dépression 52, sont soulevés par application d'une pression de fluide àfone chambre annulaire 124 formée par une collerette orientée radialement vers l'intérieur et située à l'extrémité supérieure de la partie intermédiaire 55b du'porte-mandrin, la chambre étant pourvue d'un joint d'étanchéité périphérique 126 qui permet un coulissement étanche de la partie 120b en forme de manchon entre cette collerette et la paroi cylindrique 118. Une pression de fluide est établie dans la chambre 124 à partir d'une source de fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé, le fluide s'écoulant par -une quatrième soupape de commande lorsqu'elle est ouverte par l'opérateur, par un tuyau flexible 128 et par un raccord qui traverse la partie intermédiaire 55b du porte-mandrin. Le premier piston 120, et par conséquent le mandrin à dépression 52, sont descendus sous l'ac- r COPY 71 13726 -10- 2088469 tion de la gravité par actiornement de cette quatrième soupape de commande en vue de débrancher le tube 128 de la source de fluide et d'assurer sa décharge dans l'atmosphère. La quatrième soupape de commande peut également être actionnée de façon à re-5 lier le tube 128 à la source de dépression et par conséquent à faciliter la descente du premier piston 120 et du mandrin à dépression 52. Une ou plusieurs vis de réglage 150 traversent l'extrémité supérieure du premier piston 120 et viennent buter contre l'extrémité supérieure de la paroi cylindrique 118 afin 10 d'empêcher le premier piston et le mandrin 52 de descendre au delà d'une position basse de chargement et de déchargement de pastille où la surface supérieure du mandrin est située dans le même plan qu'une plaque supérieure 131» Une broche 132 traversé également un c8té de la partie 120b en forme de manchon associée 15 au premier piston et pénètre dans une rainure longitudinale 134 ménagée dans la paroi cylindrique 118 du porte-mandrin afin d'empêcher une rotation du premier piston 120 et du mandrin 52 par rapport au porte-mandrin lorsque le premier piston et le mandrin sont relevés et descendus. 20 La partie 120b en forme de manchon du premier piston est en tourée par un dispositif de verrouillage 136 analogue à celui décrit en référence à la fig. 16 du brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3-4-90.846 afin de verrouiller le premier piston et par conséquent le mandrin à dépression 52 dans une position verti-25 cale où ils ont pu être relevés, le dispositif de verrouillage 136 comprend un anneau de verrouillage 138 disposé coaxialement autour de la partie 120b, deux ou plusieurs sections annulaires de verrouillage 140 disposées coaxialement autour de la partie 120b et engagées dans une gorge 142 ménagée dans la paroi inté-30 rieure de l'anneau de verrouillage 138, et un tube élastique gonflable 144 qui est logé dans la gorge. 142 entre une surface de fond en forme de Y et une rainure en V ménagée dans la paroi intérieure des sections 140. Le tube gonflable 144 est relié par l'intermédiaire d'un tuyau flexible 146 et d'une cinquième soupape 35 de commande à la source de fluide sous pression. En conséquence, lorsque la cinquième soupape de commande est ouverte par l'opérateur, le tube 144 est gonflé et les sections annulaires de verrouillage 140 sont poussées radialement vers l'intérieur jusque 71 13726 -11- 2088469 dans une position de "blocage de la partie 120b du premier piston, ce qui "bloque l'anneau 138 sur le premier piston- Il en résulte un verrouillage du premier piston 120 et du mandrin 52 dans la position verticale où ils se trouvent du fait que l'anneau de 5 verrouillage 138 est maintenu entre une collerette 14-6, orientée radialement vers l'intérieur, de la partie supérieure 55a du porte-mandrin et un anneau de "butée 150 fileté extérieurement et vissé dans une partie inférieure, filetée intérieurement, de la partie supérieure 55a. Le premier piston 120 peut être libéré 10 par actionnement de la cinquième soupape de commande en vue de décharger le tube 14-6 dans l'atmosphère, ce qui provoque le dégonflage du tube 144- et ce qui permet un glissement vertical du premier piston par rapport au dispositif de verrouillage 136. Une couronne dentée 152 est fixée sur une partie inférieure, 15 décalée vers l'intérieur, de l'anneau de "butée 150 et elle esx en prise avec un engrenage droit 153 fixé sur un arbre tournant 154-. L'arbre 154 est accouplé par l'intermédiaire de pignons coniques 156 et 158 à un autre arbre 160 qui sor.t à l'avant de l'appareil. En conséquence, par rotation de l'arbre 16C, l'opé-20 rateur peut dévisser l'anneau de butée 150 d'une distance suffisante pour permettre un déplacement vertical du dispositif de verrouillage 136 entre l'anneau de butée 150 et la collerette 148 du porte-mandrin. L'appareil optique d'alignement et d'exposition 10 peut par conséquent être actionné suivant le mode à 25 contact décrit en référence à la fig. 16 du brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3*490.846 puisqu'il existe un contact frottant suffisant entre les sections 140 du dispositif de verrouillage 136 et la partie en forme de manchon 120b du premier piston pour empêcher le dispositif de verrouillage de glisser vers le 30 bas le long du premier piston sous l'effet de la gravité une fois qu'il a été déplacé vers le haut avec le premier piston jusque dans une position de butée contre la collerette 148 du porte-mandrin. Pendant 1'actionnement de l'appareil optique d'alignement et d'exposition 10 suivant le mode sans contact suivant 35 l'invention, l'anneau de butée 150 ast vissé dans l'extrémité inférieure de la partie 55a du porte-mandrin jusqu'à ce que le dispositif de verrouillage 136 soit bloqué entre et contre l'anneau de butée 150 et le collerette 148. 71 13726 -12- 2088469 Un second piston 162 destiné à supporter le mandrin à dépression 52 et à l'entraîner vers le haut en direction du support de masque 12 est monté de façon à coulisser alternativement à l'intérieur du premier piston 120. Le second piston 162 com-5 prend une partie cylindrique creuse 162a positionnée télescopique ment à l'intérieur de et en contact étanche aux fluides avec la partie cylindrique 120a du premier piston. La partie cylindrique 162a est munie à son extrémité supérieure d'une collerette orientée radialement vers l'extérieur afin d'empêcher le second pis-1C ton 162 et le mandrin 52 de descendre en dessous de la position basse de chargement et de déchargement de pastille où les faces supérieures du premier et du second piston sont situées dans le même plan et où la face supérieure du mandrin est située dans le même plan eue la plaque supérieure 131. Lorsque le second piston 15 162 se trouve dans cette position basse, la collerette orientée radialement vers l'extérieur de la partie cylindrique 162a s'appuie contre une nervure annulaire formée le long d'une partie périphérique intérieure excentrée 164 du premier piston 120. Cette nervure annulaire sert à empêcher des particules de pous-20 sières qui pourraient être collectées par la partie excentrée 164 lorsque le second piston 162 est relevé de gêner le retour du second piston dans sa position basse. Le second piston 162 est déplacé vers le haut par introduction de fluide sous pression dans une chambre cylindrique 166 25 formée entre une paroi d'extrémité 162b orientée vers l'extrémité supérieure de la partie cylindrique 162a et un chapeau fileté intérieurement 168, vissé sur line partie terminale inférieure, filetée extérieurement, de la paroi cylindrique 120a du premier piston. Une pression est établie dans la chambre 166 par l'inter-30 médiaire d'une sixième soupape de commande lorsqu'elle est ouverte par l'opérateur, par l'intermédiaire d'un tube flexible 172 et d'un raccord qui est engagé dans le chapeau 168. La distance de soulèvement du second piston 162 et par conséquent du mandrin 52 est limitée par lèntrée en contact avec un anneau de 35 butée 176 fileté extérieurement et vissé dans l'extrémité inférieure, filetée -intérieurement, de la partie cylindrique 162a du second piston, au-dessus d'une extrémité inférieure excentrée 180 de la partie cylindrique 120a du premier piston. L'anneau 71 13726 2088469 de butée 176 peut être vissé dans et dévissé :1s 1 'extrémité inférieure de la partie cylindrique 152a afin. de ddadnaor ou d'augmenter respectivement la distance dont d^ ..aaôri:.: 52 -5S": soulevé par le second piston 162, d!anneau '176 pouvant nêne *tre 5 appliqué par vis s are outre l'extrémité iaféri =ure eur 5.. --a-à 3 16C de la partie cylindrique 120 en vue d'empèeaer le uandria d'être soulevé par Je -second piston. 1s second piston -;62 et par conséquent le .-..--ndrir s dépression =2 sont desesudus -:-:us l'action de la gra*. lté par actionneaent le la sixième soupape 10 de commande en vue idébrancher le tuba 172 de la source de fluide sous pression -- d'assurer sa décharge dans 1 'atmosphère. La sixième soupape de aomnande peut également être actionnée de manière à relier r: AP2 à la source de vide et à daoilitor airtfri la descente du = •? ; ;.d piston 162 et du mandrin "2, 15 Comme deernt en redire:-- - 1. la fie, 15 lu hrivet dos dtata Unis d'Amérique n° . 1" mandrdu à dépression "2 comporte une plaque 1S2 qui est p ourvue l'une tdge centra" - idrdrêe vers le bas et fixée sur un situent d'appui 1ô5 se présentant sous la forme d'une section de sphère. L'élément d•*-appui ISc est logé 20 dans une zone périphérique intérieure le profil a inique de 11 extrémité supérieure de da partie cylindrique 152a afin que le centre de courbure de l'élément d1 appui ''£6 soit ploor appreod-mativement au centre d'une plaque supérieure per-f ::?r ? 113 ddaq see concentriqusment a da surface supérieure de la plaque de 25 mandrin 162 et de tanière qu'un intervalle soit établi entre la plaque 162 et une nervure annulaire 190 formée sur la f aoe supérieure du premier piston 12C. de mandrin 52 peut par :;vnsé-quant tourner autour de son axe vertical dans n-inporoe eue—- u:.re 0-tion horizontale en vue d'assurer un alignement et un parai 15-30 lisme des f aces adjacentes de da pastilla q-^- a-.- du .sas-rue Plusieurs rainures radiales 192 reliées entre el^es et xa?:a-gées dans la face supérieure de la plaque de mandrin 132 sent recouvertes par une plaque supérieure perforés "'.cc. des r&iuurss communiquent avec un trou axial 194- mêao.gâ longnaudin^a-amena 35 dans la tige de la plaque de mandrin. 1-52. La paroi d'extrémité 162b est également munie d'un trou aidai communiquant avec le trou 194 et relié par l'intermédiaire d'un raooord traversant la paroi d'extrémité 162b, d'un tube flexible 193.d'un autre rac- 71 13726 2r*88à69 ' orc n.:.v?r3r..v ca.e. c.-:,. O-r . ... On': iu;re :.u: -.• et l'un; ses. aie a. e :... 3 la sourc1: •'. c c, Oc ;oc- esquenos, are Oe...e. ■ _e a :r- pJac"-e a man- irin a ••• ef _ - po\ac sers teoicernent maints-nue en ^ p -.3u- ji.'z cas - . -.:.(.a.i. r '.s j.. es. ■ . ce cs jr...0 ;oc par ?uvr.';c *re de la serri^ce .. oscae:a de commande sein de créer ane die cession car J ' J : •; ' 0. du tua 211. Jette dépressa.a; 3.u^ffle:a- -'gale- lent le contact frocs;nt - acre 1 Ideicnt, d'appui h:.5 et; l'extra-airs peripherioue :;a;-aLe\na ae prof il conique ae _a partie cy-C lindri ras '"ada. Je contact frottant »st suffisant; pour maintenir le mandrin a depression 1-1 dans n'importe quelle position où il j eut • .. . ac am^ne aar rotation au cours de l'alignement des cari;. " ;àà-a;:^;: ae la "çast_j_le y^+ et du masque aa. .JJ.:cac..:>i aao ^astil-e a^ doit erre chargée dans ou deenargee us ".? mandrin =. dépression si, la seps-i.cue soupape le c ommande est actionnée de ...asiere a . c ae tube 102 a a'atmosphère et à permettra car si an mouvsaesc -ae glissement de la pastille sur la piaçué superaare ara. - a "i£a la uandrin. One pastille ?•+ peut être enargee sur ec uccàn-ée de J_a plaque supérieure perforée al Hc au mandrin pi en 1'.-. plaçant ia pas cille ie long de la piaque ap '. lorssue 1;- mandrin ce trouve dans sa position de chargement a de déchargement ae pastille, le proclème peut être résolu en utilisant un mécucc.ea.o de chargement et de déchargement de pastille siaclaarj s celui de. cri t an réfcreace eux fig. "i'7 s 2$ du One structure annulaire à anneau ae verrouillage 2Cc est montée de façon à coulisser verticalement dans une partie périphérique en ferma de 0 21C de ia plaque de mandrin 162 autour al de la plaque supérieure perforee 18b. Comme indiqué sur les fig. 1 à 3» la structure aCS comprend un anneau de verrouillage 212 en forme de O dont les parois latérale et inférieure sont encc-chées, comme indiqué sur la fig. 3, de manière à pouvoir se di 71 13726 -15" 2088469 later vers l'extérieur sous l'action d'un tube élastique gonflable 214 engagé dans l'anneau. La paroi inférieure 212a de cet anneau de verrouillage est incurvée vers l'intérieur de manière qu'une dilatation de la paroi inférieure 212 a vers l'extérieur 5 pousse également les parois latérales de l'anneau de verrouillage vers l'extérieur avec une force bien plus grande que celle exercée par le tube gonflable 214. La paroi inférieure 212a sert par conséquent d'amplificateur de force pour convertir la force dirigée vers le bas et exercée par le tube gonflable 214 en une force 10 bien supérieure, dirigée vers l'ex Ut JuJ. t? et appliquée aux parois latérales de l'anneau de verrouillage 212. La dilatation résultante vers 11 extérieur des parois latérales de l'anneau de verrouillage 212 par le tube 214, et notamment par la dilatation extérieure de ia paroi inférieure 212 a incurvée vers l'intérieur 15 applique l'anneau de verrouillage en contact étroit contre la partie périphérique 212 de la plaque de mandrin 182. Le tube gonflable 214 est relié par l'intermédiaire d'un tube flexible 216, qui traverse une ouverture ménagée dans une paroi latérale de l'anneau de verrouillage 212 et une encoche 217 ménagée dans 20 la partie adjacente de la plaque 182, et d'une huitième soupape de commande à la source de fluide sous pression. Sn conséquence, lorsque l'opérateur ouvre la huitième soupape de commande, le tube 214 est gonflé et les parois latérales de l'anneau de verrouillage 212 sont dilatées vers l'extérieur de manière à en-25 trer en contact de blocage étroit avec la partie périphérique 206 du plateau de mandrin 182, ce qui. bloque la structure 208 dans la position verticale où elle se trouve. La structure 208 peut être libérée par actionnement de la huitième soupape de commande en vue de décharger le tube 216 dans l'atmosphère, 50 ce qui dégonfle le tube 214 et qui permet un mouvement de glissement vertical de la structure 208 par rapport au plateau de mandrin 182. Des collerettes 212b dirigées vers l'intérieur à l'extrémité supérieure de l'anneau de verrouillage 212 sont maintenues entre 55 deux bagues 218 et 220 disposées de part: et d'auôre de ces collerettes et assemblées l'une avec l'autre à l'aide de vis 222. Une partie de la bague supérieure 218 vient buter contre une partie excentrée 224 du plateau de mandrin 182 afin d'empêcher 71 13726 2088469 la structure 208 de descendre au-delà d'une position de repos dans laquelle les surfaces supérieures de la bague 218, du plateau de mandrin 182 et de la plaque supérieure perforée 188 sont situées dans le même plan. La structure 208 peut être relevée au 5 dessus de la surface supérieure d'une pastille 5^- portée par le mandrin 52 par application.de pression de fluide au côté inférieur d'un joint élastique gonflable 226 qui est maintenu au fond de la partie périphérique 210 du plateau de mandrin par plusieurs éléments de retenue 228 fixés à la base de la partie 10 périphérique 210 par des vis 230. Une pression de fluide est exercée sur le côté inférieur du joint gonflable 226 par l'intermédiaire d'une neuvième soupape de commande actionnée par l'opérateur, d'un tube flexible 232 et dTun conduit 234 qui communique avec le côté inférieur du joint gonflable 226 entre 15 deux éléments de retenue 228 adjacents. Le côté supérieur du joint 226 est fixé sur la paroi inférieure de l'anneau de verrouillage 212 sur sa périphérie, comme indiqué en 236, de sorte que la structure à anneau de verrouillage 208 peut être descendu par actionnement de la neuvième soupape de commande en vue 20 de débrancher le tube 232 de la source de fluide sous pression et de le décharger dans l'atmosphère ou de le relier à la source de dépression. Un intervalle suffisant est ménagé entre la struc ture 208 et la paroi adjacente de la partie périphérique 210 du plateau de mandrin 182 pour que la structure 208 puisse pivo-25 ter légèrement lorsqu'elle est entraînée vers Içliaut afin d'entrer en contact avec une surface de référence faisant un petit angle par rapport à la surface d'appui de pastilles du mandrin 52. Gela permet d'obtenir un contact correct entre la face supérieure de la bague 218 et par conséquent de la structure 30 208 avec la surface de référence. L'appareil optique d1alignement et d'exposition 10 comporte également un élément de calibrage 238 pour espacer la face supérieure de la structure 208 d'une distance sélectionnée x, par exemple comprise entre 0,005 et 0,05 mm au-dessus de la face su-35 périeure d'une pastille 54- portée par le mandrin 52. L'élément de calibrage 238- comprend une pla^-que carrée pourvue d'une struc ture d'espacement 240 placée sur sa face inférieure de manière à venir buter contre une partie périphérique de la face supérieure 71 13726 2088469 de la pastille 54- dans un premier plan de référence et entourée par une surface de référence 242 décalée vers l'intérieur de ladite distance sélectionnée x afin de buter contre la face supérieure de la structure 208 dans un second plan de référence 5 parallèle au premier plan et espacé supérieurement de ce dernier de la distance sélectionnée x. la structure d'espacement 240 de l'élément de calibrage comprend un premier gradin annulaire dont la surface est parallèle à et espacée de la distance sélectionnée x de la surface 10 de référence 242. Cependant, en variante, la structure d'espacement 240 peut comporter un gradin annulaire réglable formé par vissage d'un anneau fileté extérieurement 244 dans un trou central fileté intérieurement 246 de la plaque de calibrage 238, comme indiqué sur les Fig. 4A et 4B; plusieurs broches 248 ré-15 parties dans des positions espacées d'intervalles égaux autour d'un trou central 249 de la plaque de calibrage 238 et espacées de la distance sélectionnée x de la surface de référence 242 comme indiqué sur les fig. 5A et. 5plusieurs broches 250 fixées dans un anneau fileté extérieurement 251 et pouvant être ré-20 glées par vissage de l'anneau 251 dans un trou central fileté 252 de la plaque de calibrage 238 comme indiqué sur les Fig. 6A et 6B; ou bien un coussin d'air réglable 254 formé par plusieurs buses d'air d'espacement 256 réparties dans des positions espacées d'intervalles égaux autour d'un trou central 25& de la pla-25 que de calibrage 238 et reliées par un conduit 260 et par "une soupape de commande à une source d'air comprimé, commod.ndiqué sur leô fig. 7 A et 7B. Un avantage obtenu en utilisant le gradin annulaire réglable 244 des Fig. 4A et 4B, des broches réglables 250 des fig. 6A et 6B ou du coussin d'air réglable 254 formé 30 par des buses 256 sur les fig. 7-â- et 7B est que tous ces moyens permettent à l'opérateur de modifier la distance sélectionnée x dont l'élément de calibrage 238 écarte supérieurement la face supérieure de la structure 208 de la face supérieure de la pastille 54- sans qu'il soit nécessaire de changer les éléments de 35 calibrage. La surface de référence 242 de l'élément de calibrage 238 peut également être rendue réglable à la place de, ou en addition à, la structure d'espacement 240 réglable. Par exemple, 71 13726 -18- 2088469 plusieurs buses d'air de référence peuvent être réparties à intervalles angulaires égaux autour de la surface 242 de l'élément de calibrage représenté sur les Fig. 7A et 7B afin de former un coussin d'air de référence réglable destiné à constituer une 5 butée pour la face supérieure de la structure 208 dans le second plan de référence. La pression d'air appliquée à ces buses et par conséquent ce coussin d'air de référence peuvent alors être réglés de façon à faire varier la distance sélectionnée x dont l'élément de calibrage 238 écarte supérieurement la face supé-10 rieure de la structure 208 de la surface supérieure de la pastille 54-, En outre, ces buses d'air de référence et les buses d'air d'espacement 256 peuvent être reliées à des jauges différentielles de façon à fournir une lecture de la distance sélectionnée x dont l'élément de calibrage 238 écarte supérieurement 15 la face supérieure de la structure 208 de la surface supérieure de la pastille 54-. L'élément de calibrage 238 est monté de manière à se déplacer alternativement dans le sens horizontal entre le support de masque 12 et le mandrin à dépression 52 sur deux barres de guidage 20 261 fixées sur la plaque supérieure 131. Une tige de piston 262 fixée sur un support fourchu formé à l'extrémité arrière de l'élément de calibrage 238 est entraînée par un vérin commandé par l'opérateur afin de déplacer l'élément de calibrage le long des barres de guidage 261 entre une position de repos qui est complè-25 tement en retrait par rapport au parcours vertical suivi par le mandrin 52 lorsqu'il est relevé en direction du porte-masque 12 et une position de travail placée directement dans ce parcours et pratiquement alignée verticalement avec le mandrin et le porte-masque. 30 Lorsque l'appareil optique d'alignement et d'exposition 10 est en service, un masque 22 est placé sur le porte-masque 12 qui se trouve dans sa position relevée de chargement et de déchargement de masque et il est maintenu étroitement en position par établissement d'une dépression par l'intermédiaire du tube 35 28. Le porte-masque 12 est ensuite tourné jusque dans sa position de travail et il est étroitement maintenu en place sur la plaque supérieure 18 par établissement d'une dépression par l'intermédiaire du tube 34-. Une pastille 54- est chargée sur le 71 13726 -19- 2088469 mandrin 52 pendant qu'il se trouve dans sa position "basse de chargement et de déchargement de pastille et elle est étroitement maintenue en place par établissement d'une dépression par l'intermédiaire du tube 202. 5 Après ces opérations de chargement, l'élément de calibrage 23S est déplacé dans sa position de travail entre le mandrin à dépression 52 et le porte-masque 12 s'il ne se trouve pas déjà dans cette position. Le mandrin 52 est ensuite entraîné vers le haut par le premier piston 120, qui est lui-même entraîné vers 10 le haut par application d'une pression de fluide à la chambre 124 par l'intermédiaire du tube 128, de manière à appliquer une partie périphérique de la face supérieure de la partie 54-contre la structure d'espacement 240 de l'élément de calibrage 238 dans le premier plan de référence, comme indiqué sur la 15 Fig. 8. Cela provoque un pivotement du mandrin 52 en vue d'établir un parallélisme et un alignement entre la face supérieure de la pastille 54-, la face adjacente de la structure d'espacement 240 et la face de référence 242 de l'élément de calibrage. La structure à anneau de verrouillage 208 du mandrin à dépres-20 sion est encore entraînée vers le haut par application d'une pression de fluide au côté inférieur du joint gonflable 226 par l'intermédiaire du tube 232 afin d'appliquer la face supérieure de la structure 208 contre la face de référence 242 de l'élément de calibrage dans le second plan de référence parai-25 lèle, comme indiqué également sur la Fig. 8. Il en résulte que la face supérieure de la structure 208 est espacée supérieurement dè la distance sélectionnée x de la face supérieure de la pastille 54-, ce qui provoque un pivotement de la structure 208, si nécessaire, par exemple dans le cas où la pastille a une 30 forme de coin, en vue d'établir un parallélisme et un alignement desdites surfaces. La structure 208 est ensuite bloquée dans cette position verticale par application d'une pression de fluide au tube gonflable 214 par l'intermédiaire du tube 216. Après cette opération de calibrage, le mandrin à dépression 35 52 est descendu dans sa position initiale de chargement et de déchargement de pastille ou dans une position intermédiaire où l'élément de calibrage 23& peut être déplacé en retrait de façon à être sorti d'entre le mandrin 52 et le porte-masque 12. 71 13726 -20- 2088469 Cette opération est exécutée en assurant la décharge du tube 128 dans l'atmosphère ou bien en établissant une dépression dans ce dernier de façon à faire descendre le premier piston 120. L'élément de calibrage 238 est ensuite ramené en retrait 5 dans sa position de repos, hors du trajet vertical situé entre le mandrin 52 et le porte-masque 12. A ce moment, le mandrin 52 est entraîné à nouveau vers le haut par le premier piston 120, qui est lui-même actionné par application d'une pression de fluide à la chambre 124 par l'intermédiaire du tube 128 en vue 10 d'appliquer la face supérieure de la structure 208 contre une partie marginale non utilisée de la surface inférieure du masque 22, comme indiqué sur la Fig. 9. Il en résulte à nouveau un pivotement du mandrin 52, si nécessaire, pour établir un parallélisme et un alignement de la face supérieure de pastille 54 et 15 de la face inférieure de masque 22 et pour espacer ces surfaces de la distance sélectionnée x sans appliquer la pastille contre le masque. Le mandrin 22 est ensuite bloqué dans cette position verticale par application d'une pression de fluide au tube gonflable 144 par l'intermédiaire du tube 146 afin de verrouiller 20 verticalement en position le premier piston 120. Après cette opération d'alignement et d'établissement de parallélisme de faces planes, la structure à anneau de verrouillage 208 du mandrin 52 est libérée en déchargeant le tube 216 dans l'atmosphère et elle est ramenée dans sa position initiale 25 par décharge du tube 232 dans l'atmosphère oxj£ar établissement d'une dépression dans ce dernier. Un motif situé sur la face supérieure de la pastille 54- peut alors être aligné avec un motif correspondant de la face inférieure parallèle adjacente du masque 22 alors que la pastille et le masque ne sont pas en 30 contact l'un avec l'autre. Ce résultat est obtenu à l'aide d'une unité optique 20 (fig. 10) similaire à celle décrite en détail en référence aux Fig. 1 à 10 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3•4-90.846 par rotation d'une tourelle 264 de l'unité optique en vue de positionner un objectif à champ unique 266 ou bien un 35 objectif à champ divisé 268 en alignement avec un oculaire fixe 85 du microscope puis par déplacement horizontal du mandrin à dépression 52 par rapport au porte-masque 12 tout en surveillant l'orientation des motifs du masque 22 et de la pastille 54- 71 13726 -21- 2088469 au travers de l'oculaire et dé l'objectif alignés du microscope. Après cette opération d'alignement de motifs, un film photosensible placé sur la face supérieure de la pastille 54- est exposé au travers du masque 22 en faisant tourner la tourelle 264-5 de l'unité optique 20 de manière à positionner un miroir de telle sorte qu'il dirige un faisceau de lumière ultra-violette 270 sur le masque, comme indiqué sur la Fig. 10. Cette opération d'exposition peut être exécutée alors que la pastille 54- se trouve dans sa position d'alignement et par conséquent sans amener 10 la pastille en contact avec le masque. Cependant, pour obtenir une meilleure résolution, le mandrin à dépression 52 peut d'abord être entraîné vers le haut par le second piston 162, qui est à son tour entraîné vers le haut par application d'une pression de fluide à la chambre 166 par l'intermédiaire du tube 172, 15 afin de placer la pastille 54- dans une position plus rapprochée du masque 22, comme indiqué sur la Fig. 10. La pastille 54- peut être relevée dans n'importe quelle position à partir de sa position d'alignement, y compris dans la position de contact avec la face inférieure du masque 22, par réglage de la bague de butée 20 176 du second piston. Après l'opération d'exposition, le premier piston 120 est libéré et le mandrin à dépression 52 est ramené dans sa position initiale de chargement et de déchargement de pastille en déchargeant le tube 14-6 dans l'atmosphère de façon à libérer le 25 premier piston 120 puis en déchargeant les tubes 128 et 172 dans l'atmosphère ou en établissant dans ceux-ci une dépression pour faire descendre le premier et le second piston. Une fois que le mandrin à dépression 52 est revenu dans sa position de chargement et de déchargement de pastille, le tube 202 est 30 également déchargé dans l'atmosphère de façon que la pastille 54-puisse être sortie du mandrin et remplacée par la pastille suivante à aligner avec et à exposer au travers du masque 22. Sur les Fig. 11 et 12, on a représenté un autre mandrin à dépression 280 qui peut être utilisé dans l'appareil d'aligne-35 ment optique et d'exposition 10 de la Fig. 1 à la place de l'élément de calibrage 238 et du mandrin à dépression 52 décrits plus haut. Le mandrin 280 est utilisé avantageusement avec des pastilles 54- présentant des faces supérieure et inférieure parai- 71 13726 -22- 2088469 lèles. Les parties du mandrin a dépression 280 qui t;ont similaires ou identiques à des parties correspondantes du mandrin 52 et qui ont par conséquent déjà été décrites en dé-g ail ci-dessus ont été désignées par les mêmes références numériques que 5 sur la Fig. 1. Le mandrin 280 comprend, un anneau d'espacement 282 pouvant se déplacer alternativement dans le sens vertical dans une partie périphérique 210 en forme de U du plateau de mandrin 182 autour d'une plaque supérieure perforée 188. L'anneau d'espace-10 ment 282 peut être relevé au-dessus de la face supérieure d'une pastille 54- portée par la plaque supérieure perforée 188 du mandrin 280 par application d'une pression de fluide à la partie inférieure de l'anneau d'espacement. La pression de fluide est appliquée à partir de la source à la partie inférieure de l'an-15 neau d'espacement 282 par l'intermédiaire d'une soupape de commande qui est ouverte par l'opérateur, d'un tube flexible 284 et d'un conduit 286 qui communique avec la partie inférieure de l'anneau d'espacement. Une collerette annulaire 288, dirigée vers l'intérieur, de l'anneau d'espacement 282 vient s'appliquer 20 sur une butée adjacente 290 de la partie périphérique 210 du plateau de mandrin afin d,empêcher l'anneau d'espacement 282 de se déplacer vers le haut d'une distance supérieure à une valeur sélectionnée x au-dessus de la face supérieure de la pastille 54-, comme indiqué sur la Fig. 12. L'anneau d'espace-25 ment 282 peut être descendu par gravité par actionnement de la soupape de commande afin de débrancher le tube 284 de la source de fluide sous pression et d'assurer sa décharge dans l'atmosphère. Cette soupape de commande peut également être actionnée de manière à relier le tube 284 à la source de vide et à facili-30 ter par conséquent la descente de l'anneau d'espacement 282. Deux nervures annulaires concentriques 292 formées sur la partie inférieure de l'anneau d'espacement 282 viennent buter contre le fond de la partie périphérique 210 du plateau de mandrin 182 afin d'empêcher l'anneau 282 de descendre au-delà 35 d'une position de repos où les faces supérieures de l'anneau d'espacement 282, du plateau de mandrin 182 et de la plaque supérieure perforée 188 sont situées dans le même plan horizontal. Des nervures annulaires 292 servent à empêcher des particules 71 13726 -23- 2088469 de poussière qui auraient pu se rassembler au fond de la partie périphérique 210 de gêner le retour de l'anneau d'espacement 282 dans sa position de repos. Les parois latérales et de fond de la partie périphérique 5 210 du plateau de mandrin forment une partie annulaire en L qui est filetée intérieurement le long de la surface périphérique intérieure de la paroi de fond et qui est vissée dans une partie inférieure 294, filetée extérieurement, de la paroi latérale intérieure de la partie périphérique 21C. Gela facilite le 10 montage du mandrin à dépression 280 et permet d'utiliser différents anneaux d'espacement 282 dans le même mandrin pour modifier la distance sélectionnée x. En fonctionnement, l'anneau d,espacement 282 du mandrin 260 est entraîné vers le haut de la distance sélectionnée x au-15 dessus de la face supérieure de la pastille 54-, cela étant déterminé par l'entrée en contact de la collerette 288 de l'anneau d'espacement avec la partie de butée 290 du plateau de mandrin. Ce mouvement est assuré par application de pression de fluide au tube 284. Le mandrin 280 est ensuite entraîné vers le haut 20 par le premier piston 120, comme décrit plus haut, de façon à appliquer l'anneau d'espacement 282 contre une partie marginale non-utilisée de la face inférieure du masque 22, comme indiqué sur la Fig. 12. Il en résulte un pivotement du mandrin 280, si nécessaire, de façon à établir un parallélisme et un aligne-25 ment de la face supérieure de la pastille 54- avec la face inférieure adjacente du masque 22 et de façon à espacer ces surfaces de la distance sélectionnée x sans que la pastille entre en contact avec le masque. Le mandrin 280 est ensuite verrouillé dans cette position verticale par blocage du premier piston 120 30 comme décrit plus haut. Après cette opération d'alignement et de parallélisme, l'anneau d'espacement 282 du mandrin est ramené dans sa position initiale de repos par décharge du tube 284 dans l'atmosphère ou par établissement d'une dépression dans celui-ci. Des opérations d'alignement de motifs et d'exposition peuvent 35 ensuite être exécutées de la même manière que décrit plus haut. Le mandrin 280 peut également utiliser une structure d'espacement autre qu'un anneau d'espacement fixe 288. Par exemple il peut employer un anneau d'espacement réglable formé par rem 71 13726 -24- 2088469 placement de la collerette 288 dirigé vers l'intérieur de l'anneau d'espacement 282 par un anneau de butée fileté extérieurement et qui est vissé de façon réglable dans une partie inférieure filetée intérieurement de l'anneau d'espacement. En va-5 riante, on peut employer des buses d'air pour former un coussin d'air réglable constituant .une butée pour une partie marginale ^ Q du masque 22 dans un plan parallèle et espacé supérieurement d'une distance sélectionnée x de la surface supérieure de la pastille 54. Dans ce cas, l'opérateur peut modifier la distance 11 sélectionnée x en réglant la pression d'air appliquée aux buses. Gomme indiqué plus^haut, l'opérateur peut faire tourner une tige 160 de façon à dévisser l'anneau de butée 150 d'une distance suffisante pour permettre l'utilisation de l'appareil d'alignement optique et d'exposition 10 suivant le mode à con-15 tact, comme décrit en référence à la Fig. 16 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 5.490.846. Dans ce mode opératoire, une pastille 54- est appliquée contre un masque 22 de façon à établir un parallélisme et un alignement des surfaces adjacentes de la pastille et du masque, puis la pastille est écartée du masque afin 20 de permettre un alignement sans contact d'un motif de la pastille avec un motif du masque puis la pastille est à nouveau appliquée contre le masque afin de permettre l'exposition d'un film photosensible se trouvant sur la pastille au travers du masque. La pastille peut être amenée en contact avec le masque 25 en utilisant le premier piston 120 de la même manière que décrit en référence à la Fig. 16 du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.490.846. Cependant, dans l'appareil d'alignement optique et d'exposition 10, le premier piston 120 peut être utilisé pour amener la pastille à proximité du masque tandis que 30 le second piston 162 est utilisé pour appliquer la pastille en contact avec le masque d'une façon plus douce que ce qui peut être réalisé en utilisant le premier piston plus gros. En variante, le premier piston 120 peut être utilisé pour amener la pastille en contact avec le masque en vue d'un alignement et 35 d'un parallélisme des faces et, après alignement des motifs sans contact, le second piston 162 est utilisé pour amener la pastille dans une position comprise entre sa position d'alignement de motif et la position de contact avec le masque pour l'exposition. Dans l'un ou l'autre cas, le second piston 162 permet de réduire 40 le nombre et/ou la pression des contacts entre la pastille et le masque. 71 13726 -25- 2088469 - REVENDICATIONS - 1 - Appareil d'alignement utilisable pour aligner un premier élément avec un second élément et comportant un premier dispositif pour maintenir le premier élément en position et un second 5 dispositif pour maintenir en position le second élément, appareil caractérisé en ce qu'il comprend un troisième dispositif pour orienter une première surface du premier élément et une première surface adjacente du second élément dans des plans sensiblement parallèles et espacés d'une distance réduite sans 10 faire entrer en contact le premier élément avec le second élément. 2 - Appareil d'alignement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième dispositif est déplaçable entre une position de retrait et une position de sortie. 15 3 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier dispositif comprend un mandrin destiné à porter une pièce constituant le premier élément, en ce que le second dispositif comprend un-support pour porter un masque constituant le second élément et en ce que le 20 troisième dispositif est porté par le mandrin ou le porte-masque. 4- - Appareil d'alignement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin porte-pièce est supporté de manière à pouvoir tourner pour orienter les premières surfaces adjacentes de la pièce et du masque dans des plans sensiblement parai-25 lèles et à pouvoir se déplacer entre une position de retrait dans laquelle la pièce peut être chargée dans est déchargée du mandrin et une position de sortie rapprochée du porte-masque et dans laquelle le troisième dispositif peut être utilisé pour faire pivoter le mandrin en vue d'orienter les premières sur-30 faces de la pièce et du masque dans des plans sensiblement parallèles sans amener la pièce en contact avec le masque. 5 - Appareil d'alignement suivant la revendication 4-, caractérisé en ce que le mandrin porte-pièce est supporté en dessous du porte-masque de façon à pouvoir être déplacé en retrait en 35 direction du porte-masque, en ce qu'il est prévu un instrument optique pour observer le masque et la pièce et maintenu par le porte-masque et le mandrin, en ce qu'il est prévu un dispositif pour déplacer relativement le mandrin et le porte-masque en vue 71 13726 -26- 2088469 d'aligner un motif porté par la pièce avec un motif porté par le masque ainsi qu'un dispositif pour assurer l'exposition d'un film photosensible placé sur la première surface de la pièce au travers du masque pendant que le mandrin est placé dans ou entre 5 sa position de sortie et une position où la première surface de la pièce entre en contact avec la première surface adjacente du masque. 6 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 4- et 5j caractérisé en ce que le troisième dispositif comprend 10 un élément d'espacement porté par le mandrin autour de la pièce de façon à pouvoir se déplacer entre -une position de retrait espacée au moins comme la surface d'appui de pièce du mandrin de la première surface du masque et une position de sortie plus rapprochée de la première surface du masque que la première 15 surface de pièce. 7 - Appareil d'alignement suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de calibrage pour écarter une première surface de l'élément d'espacement de la première surface de la pièce d'une distance réduite, lesdites surfaces 20 étant situées dans des plans sensiblement parallèles et la première surface de l'élément d'espacement étant plus rapprochée de la première surface du masque que la première surface de la pièce. 8 - Appareil d'alignement suivant la revendication 7, carac-25 térisé en ce que l'élément de calibrage est déplaçable dans une position de travail entre le mandrin porte-pièce et le porte-masque et une position de repos écartée de l'intervalle existant entre le mandrin et le porte-masque et en ce que l'élément de calibrage peut être amené dans sa position de travail pour 30 espacer les premières surfaces de l'élément d,espacement et de la pièce de ladite distance réduite, lesdites surfaces étant placées dans des plans sensiblement parallèles, lorsque le mandrin porte-pièce est amené dans line position intermédiaire située entre sa position de retrait et sa position de sortie et 35 lorsque l'élément d'espacement est amené dans sa position de sortie. 9 - Appareil d'alignement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément d'espacement peut être verrouillé en 71 13726 -27- 2088469 position par rapport au mandrin porte-pièce lorsque les premières surfaces de l'élément d'espacement et de la pièce sont espacées de ladite distance réduite, en étant situées dans des plans sensiblement parallèles, par l'élément de calibrage, en ce 5 que le mandrin peut ensuite être déplacé de sa position intermédiaire dans sa position de retrait afin de permettre un mouvement de l'élément de calibrage dans se. position de repos, en ce que le mandrin peut ensuite être amené dans sa position de sortie où l'élément d'espacement peut être actionné pour faire 10 pivoter le mandrin en vue d'orienter les premières surfaces de la pièce et du masque dans des plans parallèles et espacés de ladite distance réduite sans que la pièce soit au contact du masque, et en ce que l'élément d'espacement peut ensuite être libéré et amené dans sa position de retrait afin de permettre 15 un alignement sans contact d'un motif prévu sur la première surface de la pièce avec un motif prévu sur la première surface du masque. 10 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'élément de calibrage comprend 20 des premiers moyens destinés à entrer en contact avec une partie périphérique de la première surface de la pièce dans un premier plan de référence lorsque le mandrin est amené dans sa position intermédiaire et des seconds moyens entrant en contact avec la première surface de l'élément d'espacement dans un se-25 cond plan de référence parallèle lorsque l'élément d'espacement est amené dans sa position de sortie, le premier et le second plan de référence étant espacés de ladite distance réduite et le second plan de référence étant plus rapproché que la première surface du masque que le premier plan de référence. 30 11 - Appareil d'alignement suivant la revendication 10, ca ractérisé en ce que lesdits premiers et seconds moyens de l'élément de calibrage sont commandés de manière à écarter les premières surfaces de l'élément d'espacement et de la pièce d'une distance réduite comprise entre 0,005 et 0,05 21m» 35 12 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'au moins un des premiers et seconds moyens de l'élément de calibrage est réglable pour faire varier la distance réduite dont l'élément de calibrage espace les premières surfaces de l'élément d'espacement et de la pièce. 71 13726 -28- 2088469 13 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent un gradin annulaire présentant une surface plane destinée à entrer en contact avec la partie périphérique de la première sur- 5 face de la pièce dans le premier plan de référence et en ce que les seconds moyens comprennent une surface plane parallèle placée autour du premier gradin annulaire et décalée intérieurement de ladite distance réduite afin d'entrer en contact avec la première surface de l'élément d'espacement dans le second 10 plan de référence. 14 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent plusieurs broches espacées de manière à entrer en contact avec la partie périphérique de la première surface de la pièce dans 15 le premier plan de référence et en ce que les seconds moyens comprennent une surface plane placée autour des broches et décalée intérieurement de ladite distance réduite afin d'entrer en contact avec la première surface de l'élément d'espacement dans le second plan de référence. 20 15 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les premièers moyens comprennent un coussin d'air destiné à former une butée pou^La première partie périphérique de la première surface de la pièce dans le premier plan de référence et en ce que les seconds moyens com-25 prennent une surface plane placée autour de ce coussin d'air et décalée intérieurement de ladite distance réduite afin de former une butée pour la première surface de l'élément d'espace ment dans le second plan de référence. 16 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 30 10 et 11, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent un premier coussin d'air destiné à former une butée pour la par tie périphérique de la première surface de la pièce dans le premier plan de référence, en ce que les seconds moyens comprennent un second coussin d'air disposé autour du premier cous 35 sin d'air et décalé intérieurement de ladite distance réduite afin de former une butée pour la première surface de l'élément d'espacement dans le second plan de référence et en ce que l'ap pareil d'alignement comprend un dispositif pour régler le déca 71 13726 -29- 2088469 lage entre le premier et le second coussin d'air et pour fournir une indication de la distance réduite dont l'élément de calibrage écarte les premières surfaces de l'élément d'espacement et de la pièce. 5 17 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'au moins un des premiers et seconds moyens comprend plusieurs buses d'air espacées de façon à former un coussin d'air constituant une butée pour la première surface de la pièce ou pour la première surface de l'élément d'espace-10 ment dans le premier ou le second plan de référence. 18 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 6 à 17, caractérisé en ce que l'élément d'espacement comprend une structure à anneau de verrouillage pourvu d'une paroi de fond incurvée vers l'intérieur et qui peut être poussée vers 15 l'extérieur afin de faire dilater la structure en vue de l'amener en contact de verrouillage avec le mandrin porte-pièce lorsque l'élément d'espacement est déplacé dans une position de sortie. 19 - Appareil d'alignement suivant la revendication 18, ca-20 ractérisé en ce que la structure à anneau de verrouillage comprend un anneau de verrouillage creux et en forme de U dont les parois latérale et de fond incurvées vers l'intérieur sont en-cochées de manière à pouvoir être dilatées à l'aide d'un tube gonflable de forme annulaire disposé à l'intérieur et qui re- 25 foule ladite paroi de fond vers l'extérieur afin d'amener par dilatation des parois latérales de la structure en contact de verrouillage avec une partie périphérique du mandrin porte-pièce, en ce qu'il est prévu un anneau fixé à son extrémité supérieure et pourvu d'une surface plane constituant la première 30 surface de l'élément d'espacement et en ce que l'élément d'espacement comprend en outre un joint annulaire gonflable fixé sur une paroi de fond de la parti périphérique du mandrin porte-pièce et sur la paroi de fond, incurvée vers l'intérieur, de l'anneau de verrouillage afin de déplacer la structure à anneau 35 de verrouillage entre la position de retrait et la position de sortie de l'élément d'espacement. 20 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 18 et 19 caractérisé en ce que la structure à anneau de verrouil 71 13726 -30- 2088469 lage est montée de manière à pouvoir pivoter pour permettre une application de la première surface de l'élément d'èspaoement contre une surface de référence faisant un petit angle par rapport à la surface d1appui de pièce du mandrin. 5 21 - Appareil d'alignement suivant la revendication 6, carac térisé en ce que 1'élément,d®espacement comprend une structure d'espacement supportée par une partie périphérique du mandrin porte-pièce et munie d'une butée destinée à entrer en contact avec une butée de la partie périphérique du mandrin en vue de 10 limiter la distance dont l'élément d'espacement peut être déplacé entre ses positions de retrait et de sortie. 22 - Appareil d'alignement suivant la revendication 21, caractérisé en ce que la structure d'espacement comprend un anneau d'espacement comportant une première surface plane destinée à 15 venir buter contre une partie marginale de la première surface du masque lorsque la structure d'espacement et le mandrin porte-pièce sont amenés dans leur position de sortie, en ce que la butée de la structure d'espacement comprend une partie annulaire de l'anneau d'espacement positionnée de façon à entrer en 20 contact avec la butée de la partie périphérique du mandrin porte-pièce lorsque l'anneau d'espacement se trouve dans sa position de sortie et en ce que la partie périphérique du mandrin porte-pièce comprend des moyens pour déplacer l'anneau d'espacement entre ses positions de retrait et de sortie. 25 23 - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 21 et 22 caractérisé en ce que les butées de l'anneau d'espacement et du mandrin porte-pièce limitent un mouvement de l'anneau d'espacement entre ses positions de retrait et de sortie à une distance comprise entre 0,005 et 0,05 millimètres. 30 24- - Appareil d'alignement suivant l'une des revendications 4 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme d'entraînement pour faire reculer le mandrin porte-pièce en direction du porte-masque. 25 - Appareil d'alignement suivant la revendication 24, ca-35 ractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement comprend un premier piston pour déplacer le mandrin porte-pièce entre ses positions de retrait et de sortie et un second piston pour déplacer le mandrin porte-pièce entre sa position de sortie et une position plus rapprochée de la première surface du masque. 71 13726 -31- 2088469 26 - Appareil d'alignement utilisable pour aligneijûne pièce par rapport à un masque, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin pour porter la pièce, un support pour porter le masque, un premier piston pour entraîner le mandrin entre une position 5 de retrait et une position de sortie plus rapprochée du porte-masque et un second piston pour entraîner le mandrin entre sa position de sortie et une position encore plus rapprochée du porte-masque lorsque le mandrin est amené dans sa position de sortie par le premier piston. 10 27 - Appareil d1 clignement suivant l'une des revendications 25 et 26, caractérisé en ce que le mandrin est supporté de façon pivotante dans le premier piston, en ce que le second piston est supporté coaxialenent par le premier piston et est muni d'une première butée entrant en contact avec une partie de butée du 15 premier piston pour limiter la distance dont le mandrin peut être rapproché du porte-masque par le second piston, en ce que le premier piston est manoeuvrable de façon à déplacer le second piston et le mandrin entre les positions de retrait et de sortie du mandrin, en ce qu'il est pr.évu en outre un élément de ver-20 rouillage pour bloquer le piston dans la position verticale où il se trouve et en ce que le premier et le second pistons comprennent une seconde butée pour empêcher le mandrin d'être déplacé au-delà de sa position de retrait par rapport au porte-masque. 28 - Appareil d'alignement suivant la revendication 27, ca-25 ractérisé en ce que la première butée du second piston est réglable de façon à permettre un mouvement du mandrin porte-pièce à partir de sa position de sortie et jusque dans une position encore plus rapprochée du porte-masque lorsque ce mandrin est déplacé dans sa position de sortie par le premier piston.