Проекционная система Советский патент 1976 года по МПК G02B27/18 

1

Изобретение относится к оптике, а именно к проекционным оптическим системам, применяемым, в частности, в устройствах проекционной фотолитографии при производстве микроэлектронных схем.

Известны устройства, в которых осуществляется одновременный перенос изображений всех элементов фотошаблона на полупроводниковую пластину с помощью проекционных оптических систем, обладающих весьма высоким разрешением на больших полях {.

Однако вследствие неплоскостности полупроводниковых пластин возникают ограничения данного метода, связанные с определенной зависимостью глубины резкости проекционных систем от их разрешающей способности.

Известны объективы фотоповторителей, работающих с автоматической подфокусировкой для снижения влияния неплоскостности рабочих поверхностей, покрытых светочувствительным слоем 2.

Однако в таких устройствах при одновременном движении фотошаблона и полупроводниковой пластины в процессе экспонирования небходимо строгое соблюдение масштаба, что становится возможным только при увеличении изображения проекционной системы, равном единице. Это требование выполняется при включении двух одинаковых объективов фотоповторителя иавстречу один другому. Однако такое соединение объективов усложняет проекционную систему, увеличивает расстояние между предметом и изображением, для уменьшения которого требуется излом оптической оси.

Известны также объективы типа «Авангард, обладающие достаточной глубиной резкости на больших полях 3.

Иедостатком устройств такого типа является сравиительно малая разрешающая способность и, как следствие этого, невозможность получения интегральных схем с размерами элементов порядка 1-2 мк.

Наиболее близким техническим решением к

изобретению является проекционная система

установки совмещения и экспонирования, не

содержащая преломляющих поверхностей .

Проекционная система установки состоит из

двух сферических зеркал и призменного блока с отражающими поверхностями. На светочувствительный слой с помощью призменного блока и двух сферических зеркал проецируется в однократном масштабе изображение части фотошаблона. Полностью изображение на светочувствительном слое формируется в процессе совместного движения фотошаблона и полупроводниковой пластины с нанесенным на ее рабочей поверхности светочувствительным

слоем

Недостатком устройства такого типа является низкая производительность вследствие малой ширины зоны единовременной засветки, невозможность применения автоматической фокусировки.

Цель изобретения - уменьшение аберраций и увеличение мгновенного поля изображения.

Указанная цель достигается тем, что проекционная система, содержаш,ая зеркальный объектив, состоящий, по крайней мере, из двух зеркал, и полевую диафрагму, снабжена дополнительным зеркальным объективом, установленным симметрично основному объективу относительно плоскости полевой диафрагмы, при этом центр полевой диафрагмы равноудален от оптических осей основного и дополнительного объективов.

На чертеже изображена оптическая схема предлагаемого устройства.

Система содержит металло-стеклянный фотошаблон 1 с нанесенным на его рабочей поверхности рисунком требуемых конфигураций н размеров, плоское зеркало 2, объектив 3 из вогнутого 4 и выпуклого 5 зеркал, полевую диафрагму 6, плоскость которой совпадает с плоскостью изображения объектива 3, объектив 7 из вогнутого зеркала 8, выпуклого зеркала 9, плоское зеркало 10, полупроводниковую пластину 11.

Изображение части фотошаблона 1 формируется объективом 3 проекционной оптической системы после четырехкратного отражения в плоскости полевой диафрагмы 6.

С плоскостью полевой диафрагмы совпадает также плоскость предмета объектива 7 проекционной оптической системы, установленного симметрично объективу 3 относительно плоскости полевой диафрагмы 6 и смещенного параллельно ему, причем центр полевой диафрагмы расположен на равноотстоящих от оптических осей объективов 3 и 7 расстояни,, L,

ях о, равных о -j, где L - расстояние между оптическими осями объективов.

Это изображение переносится объективом 7 проекционной оптической системы через вогнутое зеркало 8, выпуклое зеркало 9 и плоское зеркало 10 на полупроводниковую пластину 11, покрытую светочувствительным слоем. Изображение всего фотошаблона в однократном масштабе формируется в процессе совместного движения фотошаблона и полупроводниковой пластины.

Указанная конструкция проекционной системы позволяет увеличить поле изображения за счет компенсации аберраций, вызванной параллельным смещением одного из объективов проекционной системы относительно другого. Это ведет к увеличению производительности установки. Кроме того, упрощается конструкция всей системы в целом, достигается возможность получения рисунка фотошаблона на полупроводниковой пластине в однократном масштабе без оборачивания. Становится возможным применение автоматической подфокусировки.

Формула изобретения

Проекционная система, содержащая зеркальный объектив, состоящий, по крайней мере, из двух зеркал, и полевую диафрагму, о тличающаяся тем, что, с целью уменьшения аберраций и увеличения поля изображения, она снабжена дополнительным зеркальным объективом, установленным симметрично основному объективу относительно плоскости полевой диафрагмы, при этом центр полевой диафрагмы равноудален от оптических осей основного н дополнительного объективов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Информационный листок фирмы Opton ФРГ Bestell Nr. 107735 (36)

2.Авторское свидетельство СССР №254815, М. Кл.О 02В 11/34,26.04.68

3.Авторское свидетельство СССР № 439778, М. Кл.2 G 02В 17/08, 05.10.70.

4.Установка типа «Micralign 100 фирмы «Perkin-Elmer Corp. журнал «Solid State Technology June 1974, p-p 50-53 (прототип).

/ х

77

о ч

//