УСТРОЙСТВО для ФОРМИРОВАНИЯ УМЕНЬШЕННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ШАБЛОНОВ Советский патент 1972 года по МПК H01J9/20 

Изобретение относится к электронным устройствам, применяемым для микроминиатюризации, в частности, при задубливании лаковых пленок, химическая структура и физические свойства которых изменяются под воздействием электронного луча в процессе экспонирования.

Известно электронно-оптическое устройство, служащее для отображения протяженных поверхностей перфорированных шаблонов в сходящемся потоке электронов. Это устройство содержит шпилькообразный катод; диафрагму, ограничивающую апертуру пучка, исходящего из фиктивного источника электронов; короткофокусную конденсорную линзу, которая формирует сильно уменьшенное изображение фиктивного источника электронов и увеличивает угол освещения; длиннофокусную конденсорную линзу, которая преобразует расходящийся поток электронов в сходящийся; щаблон, расположенный в середине зазора длиннофокусной конденсорной линзы; проекционную линзу со сменными полюсными наконечниками; столик для перемещения экспонируемой подложки; оптический микроскоп (увеличение 80) для устранения масштабных искажений; электронный микроскоп (увеличение 7000) для контроля установки на резкость.

Недостаток известного устройства состоит в чрезвычайно низкой плотности тока в плоскости экспонирования, так как устройство работает в режиме теневого изображения. Такая низкая плотность тока ограничивает применение устройства.

Кроме того, длиннофокусная конденсорная линза и короткофокусная проектирующая линза вносят значительные масштабные искал еПИЯ, которые устраняют с помощью оптического микроскопа, причем на это затрачивается много времени.

Наконец, трудно выполнить технологические совмещения из-за неудобной замены шаблонов, неточности их установки и смещения столика для транспортировки шаблонов.

Предложенное устройство для формирования уменьшенного изображения шаблонов отличается от известного тем, что катод, анод,

управляющий электрод электронного прожектора выполнены сферическими, и анод снабжен центральным отверстием для установки шаблона. В устройстве установлена магнитная двухщелевая линза, центр которой совпадает

с точкой схождения главных лучей прожектора, во внутренней области линзы размещена подвижная апертурная диафрагма.

быть устранена изменением положения диафрагмы на оси двухщелевой ЛИнзы.

2.Анизотропные полевые аберрации также могут быть устранены, поскольку первая половина поля двухщелевой линзы вращает изображение в одном направлении, а вторая половина - в обратном.

3.В пределах изображения плотность электронного тока не изменяется в связи с тем, что сферический прожектор формирует пучок главных лучей (пучок лучей, перпендикулярных катоду), сферИческая аберрация которых в кроссовере устранена.

В предложенном устройстве увеличена облучаемая площадь шаблона, обеспечена возможность регулирования плотности тока в плоскости экспонирования изменением напряжения на сетке сферического триода - прожектора, повышена точность установки шаблонов в рабочее положение, что необходимо при операции совмещения; полностью устранено влияние всех анизотропных аберраций и изотропной дисторсии на разрешение и масштабные искажения уменьшенного изображения перфорированного шаблона.

На чертеже представлено предложенное устройство для формирования уменьшенного отображения шаблонов.

Устройство содержит электронный прожектор 1, представляющий собой сферический диод или сферический триод, анод 2 которого снабжен коническим посадочным местом для установки шаблона, зеркально-линзовый световой микроскоп 3, двухщелевую проектирующую линзу с апертурной диафрагмой 4, столик 5 для перемещения образцов, подложки 6.

Шаблон устанавливается так, чтобы его аз-имут и центровка относительно оптической оси прожектора были строго фиксированы. Для этого шаблон вводят в коническое посадочное место анода, причем шаблон имеет шпонку, которая попадает в отверстие посадочного места. Вода или масло, циркулирующее по рубашке анода, охлаждает посадочное место анода.

Взаимно дополняющие друг друга рисунки, которые нужно отобразить на подложке 6 с определенным уменьшением, образуются перфорациями шаблона, через которые проходят потоки электронов. Шаблоны хранятся в

гнездах турникетного барабана, откуда они извлекаются специальным механизмом, устанавливаются по очереди в коническое посадочное место анода или возвращаются в определенное гнездо турникетного барабана при замене одного шаблона другим. Положение шаблона жестко фиксируется в пределах установленного механического допуска. Благодаря этому уменьшенное изображение воспроизводится с гораздо более жестким допуском (допуском на отклонение от номинального положения изображения) на подложке.

Освобождаемые из катода электроны (термо-или фотоэлектроны) направляются сферическим полем прожектора к аноду через перфорации шаблона. При этом образуется конический сходящийся поток электронов с вершиной на оптической оси линзы. Апертура пучков, несущих изображение перфораций

шаблона, ограничивается диафрагмой, которая может перемещаться вдоль оси симметрии двухщелевой формирующей линзы.

Зеркально-линзовый микроскоп с разрешением 0,3-0,5 мк и увеличением 150 300 и

400 позволяет наблюдать за устранением масштабных искажений вследствие дисторсии формирующей линзы, контролировать совмещение (если субстрат многократно извлекается из устройства для проведения других

технологических операций и вновь возвращается в устройство для отображения очередного шаблона) и установку на резкость.

Предмет изобретения

Устройство для формирования уменьшенного изображения шаблонов, содержащее электронный прожектор, состоящий из катода, анода, управляющего электрода, оптический

микроскоп и столик перемещения образцов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки я отображения шаблонов, катод, анод, управляющий электрод электронного прожектора выполнены сферическими, и

анод снабжен центральным отверстием для установки шаблона, причем в устройстве установлена магнитная двухщелевая линза с центром, совпадающим с точкой схождения главных лучей прожектора, во внутренней области которой размещена подвижная апертурная диафрагма.