Устройство для совмещения рисунка на маске с рисунком подложки

 

Изобретение относится 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 топологических слоев на подложке за счет установления и коррекции необходимого микризазорэ 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 6 и 9 в виде слоя поглотителя экспонирующего излучения или в виде отверстия в слое поглотителя, на подложке 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. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl}s Н 01 1 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Jl ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCKOMY СВИДКтКЛЬСтву (2 1) 4646001 /2 1 (22) 03.02.89 (46) 30.11,91. Бюл, N 44 (72) А. Н. Генцелев (53) 621.382(088,8) (56) Заявка Японии М 60 — 154618, кл..G 03 Е 7/20, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕЩЕНИЯ РИСУНКА НА МАСКЕ С РИСУНКОМ ПОДЛОЖКИ (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 использования в установках для совмещения рисунка на маске с рисунком интеграль- ной схемы на подложке и экспонирования.

Цель изобретения — повышение точности совмещения рисунков топологических слоев 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.

« . Ж 1595270 Al логических слоев на подложке за счет установления и коррекции необходимого микрзазора 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 " сформированы метки 6 и 9 в виде слоя 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 0,6 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.

1 .-2952 70

25 1 0

Узел контроля за совме цением содержит сформированные на маске и подло>кк::,: метки 9 и 10 — метки совмещения и электрическу1о схему 11. Восемь меток 7 и 10 на подложке сформированы в виде плоского р-п-перехода, размером, например Бх200 мкм, а координатное сопряжение меток 6, 9 формируют в виде окна размером 5х200 мкм в слое 5. Расположение меток на маске изображено на фиг. 3. Электрические схемь. 8 и

11 соединены соответственна с метками 7, t0 на подложке при помощи системы токопроводящих шин и зондов. Механизм ориентации рабочих поверхностей маски и пОДложки и Образования ме>2(ду ними ми розазора содержит установочные столы 12 и 13 маски и псдложки соогветственно, 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 исгочника 16 в случае, когда рентгенонепроэрачная заслонка 17, приводимая в двил(ение двигателем 18, убрана с их пути, показан пунктирными линиями.

Блок 3 питания и управления содер>китанало-о-цифровые преобразователи (АЦП) сигналов от схем 8 и 11, ЭВМ "Электрон; ку-60", ключи управления шаговь2ми 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 микрозазорам 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, l0 на подложке, Изменение тока, протекающего через любую из меток на подложке, пропорциональна мощности рентгеновского излучения,. поглощаемого данной меткой, Процессь 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 маски 1 и подложки 2 при помощи соответствующих механизмов, управляемых сигнаггами

or блока 3 питания и управления, который в

Определен.:ой последовательности согласно программе анализирует измеренные алек"риюскими схемами 8 и 11 обратные токи„протекающие через метки 7 и 10. Эти процессы проводят в течение непродол>кительного по сравнению с временем экспозиции промежутка времени (1 2 с), сднов„",еменно с экспонированием рентгенорезиста, Доза, набоанная рентгенорезтистом за этот промежуток времени (1 — 2 с), практически не сказывается на геометрии фо;>мируемого рельефа в слое резиста, так как Она мала, поскольку полное время экспозиции на установках с точечными источник=-ми не менее 30 — 40 с. Сначала производя2 процесс точнога совмещения, используя сигналы от меток 10. Критерием совмзшенности являются максимальные величины токов. протекающих через любую из меток 10, Затем, удерживая совмещенное со",.гояние, 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, уста:".авливают оптимальный микрозаэор мэ.кду рабочими, поверхностями маски и подложки, критерием которого являются максимальные величины токов, протека.ощих через любую из меток 7.

Совмещенное поло>кение 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 экспонсирующего излучения набрана слоем 4 рентгенореэиста, рентгенонепрозрачную заслонку 17 устанавлива2от 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 сриентации рабочих поверхностей маски и подложки, размещенных на установочных столах с образованием между ними микрозазора, механизм совмещения, узел контроля взаимного расположения рабочих поверхностей маски и подложки и микроэазора между ними с датчиками, узел контроля за совмещением, а также блок обработкииуправления, отлича ю щееся тем, что, с целью повышения точности совмещения рисунков топологических слоев на подложке необходимого микрозазора между маской и подложкой во время экспонирования, датчики выполнены в виде ме1595270 ток, 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 прово5 дящими и непроводящими слоями.

Составитель Д.Соколов

Техред Vi,Ìîðã"-.нтгл Корректор G.Кундрик

Редактор Т,йагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4645 Гvtp )K 3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 "ТБ М. сква К-35 Ра иская нб 4!5