Способ ретуши дефекта и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 В 23 К 26 ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ТЕНТНОЕ 7с САН ОБРЕТЕН(56) Гурев фото шабл мышленнАнтим ной ретуш ЭМ - 551 А 1981, с.5 - (54) СПОС РОЙ СТВО, чторжай ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ич Э.С. и др. Установка ретуши онов ЭМ. Электронная проость, 1975, Ви /т. 47/, с.67.иров В,И, и др, Установка лазер- и и корректировки топологи ФШ Электронная промышленность 6, с.145,ОБ РЕТУШИ ДЕФЕКТА И УСТДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении фотошаблонов интегральных схем (ИС), тонкопленочных элементов, печатных плат и т.п.Целью изобретения является повышение производительности при сохранении. точностных характеристик.Поставленная цель достигается тем, что в способе ретуши дефекта, включающем формирование лазерного пучка, наведение его на дефект, последующую обработку де-. фекта, перед наведением лазерного пучка на дефект формируют изображение дефекта в центре экрана и совмещают лазерный пучок с полученным иэображением.Существенным отличием предлагаемого способа является то, что предварительно совмещают лазерный пучок с изображением дефекта в плоскости экрана, тогда в пло 1821315 А 1(57) Использование: в микроэлектронике при изготовлении фотошаблонов интегральных схем, тонкопленочных элементов печатн ых плат и т.и. Сущность изобретения: . предварительно совмещают лазерный пу- чок с изображением дефекта в плоскости экрана, тогда в плоскости обработки лазерный пучок в силу закона. обратимости окээывается совмещенным с дефектом. Для этого в устройство введено селективное зеркало, прозрачное для видимого диапазона. Это зеркало укреплено в центре экрана. Отраженный от него лазерный луч направлен вдоль оптической оси визуального канала. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. скости обработки лазерный пучок в силу закона обратимости оказывается совмещенным с дефектом, При этом отпадает необходимость в формировании подсветки диафрагмы, упрощается конструкция системы, устраняется необходимость дополнительных юстировочных операций, обеспечивается высокая воспроизводимость и повторяемость результатов, что повышает производительность процесса, сохраняя высокие точностные характеристики.Поставленная цель достигается тем в устройстве для ретуши дефекта, соде щем энергетичзский канал, включающи лазер, телескопическую систему, диафрагму и визуальный канал наблюдения дефекта, включающий экран, и объектив, общий для визуального и энергетического каналов оптическая ось энергетического канала прохо 1821315дит через центр экрана, в котором укрепле- зерного пучка в плоскости экрана определяно селективное зеркало, прозрачное для ви- ется соотношением димого диапазона и отражающее лазерноеОэ Гд0 ч Гн (4) излучение, размер селективного зеркала Отсюда получаем выражение для размера о деляется из соотношения5 лазерного пучка в плоскости экрана12. где О - размер диафрагмы; Г"- увеличение Работоспособность соотношения (5) подо .и еской системы визуального канала; -Гг тверждается экспериментально. Погреш - фокусное расстояние выходной линзы те- ность составляет не более 10 о . . лескопической системы; Рз - фокусное рас- Оценка размера лазерного пучка в плостояние объектива. скости экрана по формуле (5) позволяет огВ прототипе визуальный и энергетиче- раничить геометрические размерыий каналы частично совмещены. Канал на- селективного зеркала, укрепленного в цент- ведения, совмещенный с энергетическим ре экрана Оэканалом включает подсветки диафрагмы,Р являющейся одновременно диафрагмой ка- Оз -О Г+Гг нала наведения и диафрагмой энергетйче установка селективного зеркала необского канала.ходимого размера в центре экрана позволяВ предлагаемом устройстве совмеще ет реализовать предлагаемый выше способ ние оптических осей энергетического и ви ретуши дефекта, что обеспечивает высокуюзуального каналов реализуется в плосксти воспроизводимость результатов, устраняетрасположения экрана. Селективное зерка" дополнительные юстировочные операции,ло, прозрачное для видимого диапазона ук .25 сохраняя высокую точность.реплено в центре экрана, отраженный отРасполагая изображение дефекта в ценнего лазерный луч направлен вдоль оптиче тре экрана, тем самым совмещаем сформискойосивизуальногоканала, Размерселек рованный пучок лазерного излучения стивного зеркала должен быть неенее дефектом в плоскости обработки. Канал наразмера лазерного пучка, проходящего че 30 ведения полностью исключается,рез центр экрана, чтобы не оказывать вини- В устройствах с частично совмещеннытирующего действия.ми оптическими каналами существует жестИзвестное соотношение для телескопи- кая связь мекду габаритными размерами ческой системы Кеплера имеет вид энергетического и визуального каналов, Ес(2) 35 ли визуальный канал уже смоделирован, товстроить энергетический канал (например, где Оо 01 - диаметры входного и выходного в готовый фатопроектор) крайне сложно, а зрачков соответственно;порой просто невозможно. ПредлагаемоеРов и Рок - фокусные расстояния обьек- решение позволяет при габаритных расчетива и окуляра. 4 О тах энергетического канала не зависеть отЕсли в задней фокальной плоскости расстояния между экраном и входным зрачобьектива телескойической системы уста- ком объектива визуального канала. новить диафрагму размером 0 и проследить Реализация предлагаемого способа реза ходом оптического пучка до объектива О туши дефекта позволяет обеспечить высо- (общего для визуального и энергетического 45 кую воспроизводимость результатов, каналов), то в фокальной плоскости объекти- устранить ряд юстировочных операций, расва О размер пятна б будет связан с разме- ширить конструкторские возможности устром диафрагмы согласно формуле (2) ройства, эффективнее использовать соотношением производственное оборудование, что повыб 5 О шает производительность процесса при собО - Р) хранении . высоких точностныххарактеристик.г е -Р - ок сное асстояние выходной. На чертеже приведена оптическая схелинзы телескопической системы;же зада о 1 р р у р ру канал, состоящий из лазера 1, телескопичеии на базе готово о йо о оо р 1 . ской системы 2, имеющей две линзы с фоже задано(например, в случае реконструкии на базе готового фотопроектора) и оптическая ось энергетического канала3, установленной в задней фокальной плои оходит через центр экрана, то размер ласкости первой линзы телескопической системы, направляющих зеркал 4, 6 зеркало 4. зеркала, установленного за телескопиченаправляет лазерный пучок в центр экрана ской системой направлялась в центр экра, селективного зеркала 5, отражающего на. В центре экрана стороной катета лазерное излучение и прозрачное для света,размером 5 мм приклеивалась полая приз- размер которого согласован с рассчитан мочка, на гипотенузе которой крепилось сеным по формуле(1), объектива 7, фокусиру- лективное зеркало Рз - 4 мм (согласно ющего лазерн.ый пучок в плоскости формуле (1) размер селективного зеркала размещения объекта 8, визуальный канал должен быть не менее 1 мм), отражающее наблюдения дефектов, состоящий иэ осве на длине волны азотного лазера 0,34 тителя 9 (9 - в проходящем свете; 9 - в 10 мкм и прозрачное в видимом диапазоне. отраженном), координатного стола для раз- Объектив Г 2 -8,2 мм формировал в плоскомещения объекта 8, объектива 7 общего с сти обработки пятно размером б -5 мкм; 10 энергетическим каналом, направляющих мкм. Точность наведения составляла не мезеркал типа 6 и экрана 10, в центре которого . нее О;5 мкм, что соответствует характериукреплено селективное зеркало 5. 15 стикам лучших устройств для лазернойретуши ФШ.Устройство работает следующим обра- Благодаря используемому способу резом. туши дефекта устранены ряд дополнительОбъектив (например, фотошаблон) раз- ных юстировочных операций, достигнута мещают на координатном столе 8. Освети высокая воспроизводимость результатов. тель(9) в проходящем(9) либо в отраженном упрощена конструкция.и(9 ) свете освещает объект, ИэображениеПредложенная оптическая схема реалидефекта проецируется объективом 7 и на- эована. на готовой конструкции визуального правляющим зеркалом 6 на экран 10, Обна- . канала (фотопроектора), что демонстрирует руженный на объекте дефект. 25 существенное расширение конструктор- перемещением координатного стола разме- ских возможностей устройства,щают в центре поля зрения обьектива так, Предлагаемый способ ретуши дефекта и чтобыизображениедефектасовпалоспере- устройство для его реализации позволяюткрестьем в центре. экрана 10. Включают ла- повысить производительность процесса . зер (1). Формирование лазерного пучка в 30 присохраненииточностныххарактеристик; пятно определенного размера в плоскостиобработки осуществляют с помощью теле- Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я скопической.системы 2, диафрагмы 3, направляющих зеркал 4, 5, 6, объектива 7 1.Способретушидефекта,включающий Предварительно диафрагмированный ла получение изображения дефекта на экране, эерный пучок зеркалом 4 направляют на формирование лазерного пучка, наведение селективное зеркало 5, укрепленное в цен- его на дефект и обработку дефекта, о т л итре экрана, тем самым совмещая лазерный ч а ю.щ и й с я тем, что. с целью повышения пучок с изображением дефекта. Отражен- производительности при сохранении точноный селективным зеркалом 5 лазерный пу сти обработки в процессе наведения лазерчок зеркалом 6 направляют во входное окно ного пучка, иэображение дефекта обьектива 7, Обьектив 7.фокусирует лазер- размещают в цейтре экрана, совмещаютланый пучок на дефект. Происходит испаре- эерный пучок с полученным изображением ние дефекта. Лазер выключают. и затем йаправляют на дефект.45В качестве примера конкретной реали. Устройство для ретуши дефекта, созации ог, санного выше устройства рас- держащее энергетический канал, включаю- смотрим лазерную технологическую щий лазер, телескопическую систему и установку для ретуши Ф Ш микроэлектрони-, диафрагму, и визуальный канал наблюдения ки, .реализованную на базе фотопроектора 50 дефекта, включающий экран и объектив, обЭМ 577 с увеличением Гф = 150". 8 качестве щий для визуального и энергетического касилового источника использовался азотный, налов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью лазер ЛГИ, У выходного окна лазера повышения производительности при сохрабыла установлена телескопическая система нении точностных характеристик, оптичес фокусными расстояниями первой линзы 55 скаяосьэнергетическогоканала совмещена1Е 1 = 50 мм и второй линзы -Г 2 - 160 мм, в с центром экрана, а устройство снабжено задней фокальной плоскости первой линзы селективным зеркалом, прозрачным для виукреплена сменная диафрагма размером О димого диапазона и отражающим лазерное =100 мкм; 20 мкм. Оптическая ось энергети- излучение, которое закреплено в центре эк.ческого канала с помощью направляющего1821315 Составитель Г,ЧернаковТехред М,Моргентал рректор Й.Милюкова едактор Т.Иванова Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 з 2083ВНИИПИ Гос КНТ С омбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 тель оизводственн рана с диаметром Оа-ОГ -, где О -, Рдиаметр диафрагмы, Г-коэффициент уве-личения оптическойсистемы визуальногоканала; -Р 2-фокусное растояние выходнойлинзы телескопической системы: Рз-фокусное растояние обьектива,