Устройство для совмещения рисунка на маске с рисунком подложки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВ КОМУ С ЕЛЬСТВ ско вание вки сои роваенный сл евой ЯРИ ЛОЖ тся к техни одства, в ча д Л-фф.(56) Устройство для совмещения рисумаске с рисунком подложки в техниотчете по НИР. "Разработка и исследэкспериментального образца устаноВМЕЩЕНИЯ И РЕНТГЕНОВСКОГО ЭКСПОНния", 1981, с. 154-162. Государстврегистрационный М У 64429, Отрарегистрационный М 9002931.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕЩЕНСУНКА НА МАСКЕ С РИСУНКОМ ПОДКИ(57) Изобретение относикпроводникового произв с(5)5 6 03 Р 7/20, Н 0121/31 к рентгенографии, и предназначено для использования в установках для совмещения рисунка на маске с рисунком интегральной схемы на подложке и экспонировайия, Цель изобретения - повышение выхода годных полупроводниковых приборов, путем повышения точности Совмещения рисунков топологических слоев на подложке, В устройстве совмещения рисунка на маске с рисунком подложки призма 7 закреплена на нерабочей поверхности маски 1, а призма 8 - на нерабочей поверхности подложки 2. Величину интенсивности излучения источника 5 электромагнитного излучения сравнивают с эталонным сигналом, соответствующим требуемому зазору между маской 1 и подложкой 2, и устанавливают зазор с помощью двигателя 4. 4 з.п. ф-лы, 2 ил,50 55 Изобретение относится к технике полупроводникового производства, в частностик рентгенолитографии, и предназначено дляиспользования в установках для совмещения рисунка на маске с рисунком интегральной схемы на подложке и экспонирования,Цель изобретения - повышение выходагодных полупроводниковых приборов путем повышения точности совмещения рисунков топологических слоев на подложке.На фиг.1 изображена схема устройствадля совмещения рисунка на маске с рисунком подложки; на фиг.2 изображен вариантразмещения первых призм пар светопроводов на маске.Устройство для совмещения рисунка намаске 1 с рисунком подложки 2 содержитмеханизм выравнивания рабочей поверхности подложки 2 параллельно рабочей поверхности маски 1 и образования между нимизазора и устройство контроля микрозазора.Механизм выравнивания рабочей поверхности подложки 2 параллельно рабочей поверхности маски 1 и образования междуними микроэаэора содержит столик 3, тринезависимых двигателя 4, систему приводов и механические оснастки (на чертеже непоказаны), позволяющие менять зазор между маской 1 и подложкой 2 на определеннуювеличину,Следящее устройство контроля микрозаэора содержит источник 5 электромагнитного излучения - лазер с длиной волны.большей величины требуемого зазора. неменее трех идентичных светопроводов и фотоприемник 6, расположенный по оси каждого светопровода.При величине зазора б = 5 мкм длинарабочей волны лазера должна быть порядкаЛ =10,6 мкм,Первые призмы 7 и вторые призмы 8каждого светопровода жестко закрепленына нерабочих поверхностях соответственномаски 1 и Г 1 одложки 2.Для минимизации отражения и преломления электромагнитного излучения на границах крепления призмы 7 и 8 выполнены из материалов соответственно маски 1 и подложки 2. Острый угол а между ограничивающими плоскостями призм 7 равен либо больше критического угла, соответствующего явлению полного внутреннего отражения электромагнитного излучения данной длинны волны от границы материал маски - вакуум зазора в случае. если материал маски является оптически менее плотной средой по отношению к материалу подложки для данной длины волны электромагнитного излучения. В случае, если материал маски яв 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ляется оптически более плотной средой посравнению с материалом подложки, то острый угол гх обязан быть меньше критического угла, соответствующего явлению полноговнутрен него отражения электромагнитногоизлучения данной длины волны от границыматериала маски - материал подложки, нобольше или равен критическому углу, соответствующему явлению полного внутреннего отражения электромагнитного излученияот границы рабочая поверхность маски -вакуум зазора.Для получения максимальной интенсивности излучения на выходе каждого светопровода угол 3 между ограничивающимиплоскостями призм 8 определен из законаСнелла/3 = дГС 1 П (П 1/П 2 З 1 ПГХ)где п 1 и п 2 - соответственно показателипреломления материала маски 1 и подложки2.Нормальчое по отношению к входнымграням призм 7 направление хода электромагнитного излучения от источника 5 задают оптическим блоком 9, расположенным напути хода лучей от источника 5 к призмам 7.Устройство для совмещения рисунка намаске с рисунком подложки работает следующим образом,Излучение от источника 5 падает перпендикулярно на входную плоскость призмы 7,Пройдя призму 7, излучение проникаетвнутрь маски 1, не претерпевая на границепризма - маска преломлений и отражений,так как светопровод и маска изготовлены изодного материала. Если подложка отстоитот рабочей поверхности маски на расстоянии, большем длины волны электромагнитного излучения источника, то излучениеполностью отражается от рабочей поверхности маски и не попадает на фотоприемники. Затем подложку 2, крепящуюся настолике 3 механизма выравнивания рабочей поверхности подложки 2 параллельнорабочей поверхности маски 1, медленноприближают к маске 1 при помощи двигателя 4, Как только зазор в одной из трех точекместорасположения светопроводов станетменьше длины волны излучения, какая-точасть электромагнитного излучения проникает внутрь подложки 2 и пройдет черезпризму 8.Величину интенсивности излучения измеряют фотоприемником 6 и сравнивают сэталонным сигналом, соответствующимтребуемому зазору, в анализирующем устройстве (на чертеже не показано), сигнал скоторого через обратную связь управляет1618158 фиг.2 Составитель Л.МихайловаРедактор Т.Лошкарева Техред М,Моргентал Корректор Л,Бески Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5каз 464 ВНИИ ооизволотденно-идлдтеллокий комбиндт "Пдтент". г. Чжгооол. цл.Гдгдоинд. 1 двигателями 4. Путем ряда последовательных перемещений добиваются определенных равных показаний всех трех фотоприемных устройств, что свидетельствует об установлении требуемого зазора и 5 установлении клина зазора, т,е. свидетельствует о параллельности рабочих плоскостей маски 1 и подложки 2,Формула изобретения1.Устройство для совмещения рисунка 10 на маске с рисунком подложки, содержащее механизм выравнивания рабочей поверхности подложки параллельно рабочей поверхности маски и образования между ними зазора, отличающееся тем,что,сцелью 15 повышения выхода годных полупроводниковых приборов путем повышения точности совмещения рисунков топологических слоев на подложке. оно снабжено источником электромагнитного излучения с длиной вол ны, большей величины требуемого зазора между маской и подложкой, не менее тремя идентичными светопроводами и фотоприемниками, расположенными по оси каждого светопровода, при этом каждый светопро вод выполнен в виде двух призм, первая и вторая призма жестко закреплены по ходу электромагнитного излучения соответственно на нерабочих поверхностях маски и подложки, а оптическая ось источника излу чения расположена нормально к входной грани первой призмы каждого светопровода. 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью минимизации отражения и преломления электромагнитного излучения на границах преломления призм, первая и вторая призмы каждого светопровода выполнены соответственно из . атериала маски и подложки.3, Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что острый угол а между ограничивающими плоскостями первых призм свето- проводов равен либо больше критического угла полного внутреннего отражения электромагнитного излучения от границы рабочая поверхность маски - вакуум зазора при п 1п 2, где п 1 и п 2 - показатели преломления соответственно материалов маски и и Одл Ожки.4. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что острый угол а между ограничивающими плоскостями первых призм светоороводов больше критического угла полного внутреннего отражения электромагнитного излучения от границы рабочая поверхность маски - вакуум зазора, но меньше критического угла полного внутреннего отражения на границе раздела двух сред - материал маски - материал подложки при п 1) =п 2,5. Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что острый угол между ограничивающими плоскостями вторых призм свето- проводов равен