Способ фокусировки изображенияшаблона ha подложке

Номер патента: 847401

Авторы: Грудинский, Гурский, Пятецкий

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11847401(22) Заявлено 140878 (21) 2661979/18-21с присоединением заявки Йо(51) М 1 3 Н 0121/00 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открыти й(088.8) Дата опубликования описания 15,07,81(54) СПОСОБ ФОКУСИРОВКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ШАБЛОНАНА ПОДЛОЖКЕ Изобретение относится к проекционной фотолитографии и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем.Известен способ фокусировки, который состоит в измерении амплитуды разностного сигнала дефокусировки фотоэлектрическим датчиком с внутренним эталоном и определении положения фокусируемого объекта, соответствующего нулю, разностного сигнала дефокусировки 11.Недостатком данного способа является низкая точность фокусировки на 1 подложках с прозрачными плитками. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ фокусировки иэображения шаблона на подложке, преимущественно с прозрачной пленкой, включающий измерение амплитуды разностного сигнала дефокусировки и перемещение подложки вдоль оптической оси фокусируемого изображения до момента равенства нулю разностного сигнала дефокусировки 21Недостатком известного способа является низкая точность фокусировки изображения на подложке. Цель изобретения - повышение точности Фокусировки изображения на подложке.Указанная цель достигается согласно способу Фокусировки изображенияшаблона на подложке, преимущественнос прозрачной пденкой, включающемуизмерение амплитуды разностного сигнала дефокусировки и перемещение под-ложки вдоль оптической оси Фокусируемого изображения до момента равенстванулю разностного сигнала дефокусировки, в котором после перемещения подложки до момента равенства нулю раз ностного сигнала дефокусировки смещают подложку вдоль оптической оси нарасстояние, определяемое иэ выраженияЕ = аО + ЬЬ + с,20 где О - величина производной от разностного сигнала по дефокусировке вмомент равенства нулю раэностного сигнала дефокусировки;Ь - толщина пленки;а,Ь,с - числовые коэффициенты.На фиг. 1 изображены в зависимостиот толщины пленки кривая ошибки фокусировки (а) и кривая величины производной разностного сигнала по дефаку сировке в точке "нольф датчика (б);на фиг. 2 - кривая разности междувеличиной ошибки фокусировки и вели-.чиной, пропорциональной производнойразностного сигнала, в зависимостиот величины этой производной; на фиг. 3зависимость ошибки фокусировки оттолщины пленки после введения поправ 5ки в положение подложки; на Фиг.4блок-схема системы фокусировки. 60 Способ осуществляется следующимобразом,Свет от источника 1 (фиг. 4), проходя штриховой растр 2, объектив 3,строящий изображение растра на подложке 4, покрытой прозрачной пленкой5, Модулятор б, отражается от подложки и полупрозрачным зеркалом 7 направляется на фотоприемник 8, с которогоснимается разнодтный сигнал дефокусировки,.формируемый модулятором б. Исполнительный механизм 9 перемещения 20по координате 2 приводит подложку 4в положение 2 О, при котором разностный сигнал дефокусировки равен нулю.В этом положении измеряется величинапроизводной разностного сигнала по 25дефокусировке. Для этого с помощьюисполнительного механизма 9 перемещения подложка смещается на небольшуювеличину 2 смец (порядка 1 мкм) и вновом положенйи подложки измеряетсявеличина разностного сигнала Е ,ещ .Тогда производная разностного сигйалапо дефокусировке равнаЕ смещО2 смещПосле этого вычисляется величина поправки 2, которая вводится в положение подложки 2 О.Величина 2 вычисляется по аппроксимационной формуле2 = аО + ЬЬ + с, (1) 40где О - производная разностного сигнала по дефокусировке;- толщина пленки, измеряемаяпредварительно приблизительно с точностью 01 мкм 45а,Ь,с -численные коэффициенты,опре.деляемые из математической моделиподложка - пленка - датчик и зависящие от показателей преломления пленки и подложки. 50Коэффициенты а,в,с вычисляются предварительно для всех возможных показателей преломления пленки и подложки.Для этого по рассчитанным зависимостям ошибки фокусировки 2 от толщиныпленки (фиг. 1, кривая а) и производной О разностного сигнала по дефокусировке от толщины пленки (фиг. 1,кривая б) строят график разности лмежду величиной 2 и величиной, пропорциональной О от ОА= 2 - КО, (2)где К - коэффициент пропорциональности, выбираемый таким, чтобы величины2 и О были одного порядка и размерности. 65 Так как функция О периодична и ее период совпадает с периодом функции 2, график разности э.гих функций в зависимости от О представляет собой семейство гладких кривых, каждая из которых соответствует определенному диапазону толщин пленок, равному Приблизительно 0,1 мкм.В частности, кривая (фиг. 2) соответствует толщинам пленки 1,301,40 мкм.Это семейство кривых с достаточной точностью аппроксимируется ломаной линией (фиг. 2, показано пунктиром) видааО + ЬЬ + с, (3)где каждому прямому участку ломанойсоответствуют свои коэффициенты. Коэффициенты а,в,с определяются графически,КомбИнируя выражения (2) и (3) получают аппроксимационную формулу2 = аО + ЬЬ + с,где а = а.,+К;Ь - толщина пленки, соответствующая определенной кривой семейства.П р и.м е р . Рассматриваетсяслучай кремниевой подложки (показатель преломления и = 4) и пленки фоторезиста (и = 1,7) для системы фокусировки с длиной волны источникасвета Х = 0,63 мкм и периодом штрихового растра р = 3 мкм. В этом случае коэффициенты аппроксимационнойформулы имеют значенияа = -59для О 3 "0,025Ь0,45 мкма = -3,8 Ь = -0,5 для остальных значес = -0,24 ний О и Ь. Остаточная ошибка фокусировки после введения поправки, вычисленной по аппроксимационной формуле с указанными коЭфФициентами; не превышает 0,.25 мкм на всем рабочем диапазоне толщин пленки фоторезиста (фиг. 3) по сравнению с 2 мкм в известном способе (фиг. 1,а),Предлагаемяй способ фокусировки легко поддается автоматизации с помощью программного устройства 10 (фиг. 4). Для этого предварительно по графикам (фиг. 2) рассчитываются коэффициенты а,в,с для различных показателей преломления пленки и подложки и устанавливаются однозначные зависимости между этими коэффициентами и похазателями преломления, Эти соотношения вводятся по каналу 11 в память программного устройства вместе с аппроксимационной формулой 2 аО + ЬЬ + с, Эта информация является универсальной для всех возможных типов пленок и подложек. Непосредственно перед работой в памятьпрограммного устройства вводят данные о той полупроводниковой пластине,847401 Формула изобретения Е(МЕР/ на которой предполагается работать, т.е. показатель преломления подложки и толщина и показатель преломления пленки, Программное устройство по этим данным выбирает соответствующие коэффициенты а, в, с и по поступающим в него в процессе работы значениям производной разностного сигнала по дефокусировке рассчитывает по аппроксимационной формуле величину поправки Х, которая вводится в положение фокусируемой пластины.Предлагаемый способ может быть использован, например, в существующей установке мультипликации и совме-. щения и в другом прецизионном фотолитографическом оборудовании. 15Использование данного способа позволяет увеличить выход годных ИС. Способ .фокусировки изображения шаблона на подложке, преимущественно с прозрачной пленкой, включающий измерение амплитуды разностного сигнала дефокусировки и перемещение подложки вдоль оптической оси фокусируемого изображения до момента равенства нулю разностного сигнала дефокусировки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности ифокусировки изображения на подложке,после перемещения подложки до момента равенства нулю разностного сигналадефокусировки смещают подложку вдольоптической оси на расстояние, одределяемое из выражения2 = а 8 ++ с,где О - величина производной от разностного сигнала по дефокусировке вмомент равенства нулю разностногосигнала дефокусировки;Ь - толщина пленки;а,в,с - числовые коэффициенты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Марешаль А., Франсон М. Структура оптического изображения, М.,1964, с. 39-71.2. Авторское свидетельство СССРР 406182, кл. 6 03 В 3/00, 1976847401 512/80 Тираж 784 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РЭа Подписнокомитета СССРи открытийаушскал наб /5 д. 4 ееП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фил Составитель Л.БеспаловаРедактор С.Тимохина Техред А. Ач Корректор,Н

Смотреть

Заявка

2661979, 14.08.1978

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6495

ГРУДИНСКИЙ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, ГУРСКИЙ ВАЛЕРИЙ БОРИСОВИЧ, ПЯТЕЦКИЙ РОМАН ЕРАХМИЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H01L 21/00

Метки: изображенияшаблона, подложке, фокусировки

Опубликовано: 15.07.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-847401-sposob-fokusirovki-izobrazheniyashablona-ha-podlozhke.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ фокусировки изображенияшаблона ha подложке</a>

Похожие патенты