Устройство для совмещения рисунка на маске с рисунком подложки

(51)5 Н 01 1 21/02 МЗОБР т К А РИ- ОЖсло ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР скому свидетельств(56) Заявка Японии ЛВ 60 - 154618,клб 03 Е 7/20, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕЩЕНСУНКА НА МАСКЕ С РИСУНКОМ ПОД(57) Изобретение относлтся к технике полупроводникового производства, в частности к рентгенолитографии, и может быть использовано в установках для совмещения рисунка на маске с рисунком на подложке и экспонирования. Цель изобретения - повышение точности совмещения рисунков топоИзобретение относится к технике полупроводникового производства, в частности к рентгенолитографии, и предназначено для испоАьзования в установках для совмещения рисунка на маске с рисунком интеграль- ной схемы на подложке и экспонирования.Цель изобретения - повышение точности совмещения рисунков топологическихев на подложке за счет установления и коррекции необходимого микрозазора между маской и подложкой во время экспониро-. вания,На фиг. 1 схематично изображено устройство для совмещения рисунка на маске с рисунком подложки; на фиг. 2 - схематично изображены облучаемые рентгеновским излучением от точечного источника маска и подложка с системой координатно сопряженных меток; на фиг. 3 - схематично изображено расположение меток в плоскости рабочей поверхности маски. ю .Жд 159527 О А 1 логических слоев на подложке за счет установления и коррекции необходимого микр, - зазора между маской и подложкой во время экспонирования. В узле контроля взаимного расположения рабочих поверхностей маски 1 и подложки 2 и микрозазора между ними функции бесконтактных датчиков выполняют метки, сформированные на маске 1 и подложке 2, причем на маске 1 сформированы метки б и 9 в виде слся поглотителя экспонирующего излучения или в виде отверстия в слое поглотителя, на подлсжке 2 сформированы метки 7 и 9 в виде координатно сопряженных структур с чередующимися слоями противоположного типа проводимости или чередующимися провоДЯЩими и непрОВОДЯщими слоями. 3 ил. Устройство для совмещения рисунка на маске 1 с рисунком подложки 2 содержит механизм ориентации рабочих поверхностей маски и подложки и образования между ними микрозазора, механизм совмещения, узел контроля взаимного расположения рабочих поверхностей маски и подложки и необходимого микрозазора и узел контроля за совмещением и блок 3 питания и управления, Подложка 2, например кремниевая пластина, имеет чувствительный к рентгеновским лучам слой 4 рентгенорезиста. Маска 1 представляет собой рентгенопрозрачную мембрану с топологическим рисунком, выполненным в слое 5 рентгенопоглощающего материала (например, слоя золота толщиной О,б мкм).Узел контроля взаимного расположения рабочих поверхностей маски и подложки и необходимого микрозазора содержит сформированные на маске и подложке метки 6 и 7 - метки датчика зазора и электрическую схему 8.15 20 25 40 45 Узел контроля за совмещением содержит сформированные на маске и подлокк;., метки 9 и 10 - метки совмещения и злектрическу 1 о схему 11. Восемь меток 7 и 10 на подложке сформированы в виде плоского р-п-перехода, размером, например Бх 200 мкм, а координатное сопряжение меток б, 9 формируют в виде окна размером 5 х 200 мкм в слое 5. Расположение меток на маске изображено на фиг, 3. Электрические схемь 8 и 11 соединены соответственна с метками 7, 10 на подложке при помощл системы токо- проводящих шин и зондов. Механизм ориентации рабочих поверхностей маски и подложки и образования между ними микрозазора содержит установочные столы 12 и 13 маски и псдложки соответственно, три двигателя 14, управляемые от блока 3 питания и управления, систему приводов и механическую оснастку(на фиг. 1 -3 не показаны). Механизм совмещения также содержит установочные столы 12 и 13 и двигателя 15. управляемые от блока 3 питания и управления, систему приводов и механическую оснастку (на фиг. 1 - 3 не показаны). Еод рентгеновских лучей от точечного источника 16 в случае, когда рентгенонепрозрачная заслонка 17, приводимая в движение двигателем 18, убрана с их пути, показан пунктирными линиями. Блок 3 питания и управления содержитаналого-цифровые преобразователи АЦП) сигналов от схем 8 и 11, ЭВМ "Электрон,.ку", ключи управления шаговьми двигателями 14, 15, 18 и стабилизированные источники питания,Устройство для совмещения рисунка на маске с рисунком подложки работает следующим образом.Маску 1 и подложку 2 устанавливают соответственно на столы 12 и 13 с определенным предварительным микрозазором между рабочими поверхностями и положении частичного зацепления меток 9 метки совмещения), что достигают на операции предварительного позиционирования. Заслонку 17 убирают и излучение проходит через метки 6, 9 на маске и частично погружается в слоях еток 7, 10 на подложке, Изменение тока, протекающего через любую из меток на подложке, пропорциональна мощности рентгеновского излучения,. поглощаемого данной меткой, Процессы точного совмещения и установления раба,их поверхностей маски 1 и подложки 2 параллельно друг другу с оптимальным зазором между ними производят путем линейных и угловых относительных перемещений мас ки 1 и подложки 2 при помощи соответствующих механизмов, управляемых сигналами от блока 3 питания и управления, который в определен: ой последовательности согласно программе анализирует измеренные алек"риюскими схемами 8 и 11 обратные токипротекающие через метки 7 и 10, Эти процессы проводят в течение непродолжительного по сравнению с временем экспозиции поомежутка времени (1-2 с), сднов",еменно с экспонированием рентгенорезиста, Доза, набоанная рентгенорезтистом за зтт промежуток времени (1 - 2 с), практически не сказывается на геометрии формируемого рельефа в слое резиста, так как она мала, поскольку полное время экспозиции на установках с точечными источник=:ми не менее 30 - 40 с. Сначала производя 1 процесс точного совмещения, используя сигналы от меток 10. Критерием совмещенности являются максимальные величины токов, протекающлх через любую из меток 10, Затем, удерживая совмещенное сосгояние, используя механизм ориентации параллельно друг другу поверхностей маски 1 и подложки 2 и образования между ними микрозазора, блок 3 управления и питания и электрическую схему 8, измеряющую величину обратных токов через р-и-переходы меток 7, ута;.авливают оптимальный микрозаэор ме;кду рабочими, поверхностями маски и подложки, критерием которого являются максимальные величины токов, протека.ощих через любую из меток 7.Совмещенное полокение метки 1 и подложки 2 и оптимальный микрозазор между их рабочими поверхностями удерживается в ; ечение всего времени экспозиции, По истечении этого срока времени, когда требуемая доза зкспонсирующего излучения набрана слоем 4 рентгенореэиста, рентгенонепрозрачную заслонку 17 устанавливают на пути рентгеновского излучения двигателем 18 по сигналу блока 3 питания л управления.Формула изобретения Устройство для совмещения рисунка на маске с рисунком подложки, содержащее механизм ориентации рабочих поверхностей маски и подложки, размещенных на установочнь 1 х столах с образованием между ними микрозазора, механизм совмещения, узел контроля взаимного расположения рабочих поверхностей маски и подложки и млкрозазора между ними с датчиками, узел контроля за совмещением, а также блок обработки и управления, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цель,а повышения точности совмещения рисунков топологических слоев на подложке необходимого микрозазора между маской и подложкой во время зкспонлрования, датчики выполнены в виде ме 1595270ток, сформированных на маске и подложке, причем на маске сформированы метки в виде слоя поглотителя экспонирующего излучения или в виде отверстия в слое поглотителя, на подложке сформированы метки в виде координатно сопряженных с метками на маске многослойных структур с чередующимися слоями противоположного типа проводимости или чередующимися прово дящими и непроводящими слоями.Госта витал ь Д. Соколов1 ехред М,Моргентал Кундрик Редактор Корректо агова роизвадственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 каз 4645 Тираж 3 Подписное ЭИИИПИ Государственного коь итета по изобретениям и открцтиям при ГКН 113 ОЭ 5, Москва, К, Рауиская наб., 45