FR2482285A1 - Procede et dispositif d'alignement d'un masque et d'une tranche notamment pour la fabrication de circuits integres - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES D'ALIGNEMENT POUR LA FABRICATION DES CIRCUITS INTEGRES. ON UTILISE DES MOTIFS ZONES 12, 20 FORMES SUR UN MASQUE 10 ET DES MOTIFS ANALOGUES FORMES SUR UNE TRANCHE DISTANTE DU MASQUE, POUR ASSURER L'ALIGNEMENT DU MASQUE ET DE LA TRANCHE. EN ECLAIRANT CES MOTIFS DANS UNE DIRECTION DESAXEE, ON DISPOSE DE POSSIBILITES IMPORTANTES D'ALIGNEMENT ENTRE LE MASQUE ET LA TRANCHE DANS UN SYSTEME DE LITHOGRAPHIE PAR RAYONS X. CES POSSIBILITES PERMETTENT ENTRE AUTRES DE CORRIGER LES ERREURS QUI RESULTENT DE DEFORMATIONS PHYSIQUES DU MASQUE ETOU DE LA TRANCHE, OU D'AUTRES ELEMENTS DU SYSTEME. APPLICATION A LA FABRICATION DES CIRCUITS INTEGRES A HAUTE RESOLUTION.

Description

f482285 La présente invention concerne la fabrication des circuits

intégrés et elle porte plus particulièrement sur des techniques destinées à aligner de façon précise des masques et des tranches utilisés dans la fabrication de tels circuits. La fabrication de dispositifs et de circuits microminiatures nécessite souvent d'aligner successivement par rapport à une tranche de semiconducteur chacun des

masques d'un jeu de masques (dont le nombre peut quelque-

fois atteindre 10 à 12). Pour obtenir des rendements de

fabrication raisonnables dans la fabrication de tels dispo-

sitifs, des tolérances serrées sont exigées dans l'opéra-

tion d'alignement. Pour des dispositifs à très haute réso-

lution, des tolérances d'alignement inférieures au micron sont souvent nécessaires. Le problème de la conception d'une instrumentation satisfaisante pour réaliser un tel alignement de haute précision s'est avéré difficile à

résoudre en pratique.

La lithographie par rayons X est de plus en plus considérée comme une technique intéressante pour réaliser des dispositifs à très haute résolution. Cependant, l'un des principaux problèmes auxquels ont été confrontés les concepteurs de systèmes d'exposition par rayons X a été la nécessité d'obtenir une précision inférieure au micron pour l'alignement entre un masqueet une tranche. De plus, si on désire une technique d'alignement de type optique,

on se trouve confronté au problème supplémentaire qui con-

siste en ce que le masque couvrant une tranche associée dans un tel système n'a généralement pas un pouvoir de transmission élevé de la lumière qui est utilisée pour l'alignement. De ce fait, la luminosité et le contraste des marques observées sur la tranche pendant l'opération d'alignement sont quelquefois marginaux-. En outre, les techniques d'alignement connues ne sont pas capables de

compenser les erreurs dites de grossissement qui apparais-

sent dans un système à rayons X sous l'effet des déforma-

tions du masque et/ou de la tranche, ou sous l'effet

d'autres causes qui entrainent des variations de l'écarte-

ment entre le masque et la tranche.

Des efforts considérables ont donc été consacrés pour essayer de mettre au point une technique d'alignement

optique perfectionnée destinée à être utilisée en particu-

lier dans un système lithographique à rayons X. On s'est aperçu que si ces efforts étaient couronnés de succès, ils amélioreraient notablement les possibilités du système et

augmenteraient la probabilité de son utilisation commer-

ciale à grande échelle pour la fabrication de dispositifs

à très haute résolution.

Conformément à l'invention, on utilise des mar-

ques zonées formées sur un masque et une tranche séparés

d'une certaine distance pour former des motifs d'aligne-

ment dans un système lithographique à rayons X. Conformé-

ment à une caractéristique de l'invention, les marques sont éclairées de façon optique sous un certain angle par rapport à l'axe longitudinal principal du système, ce qui a pour effet de projeter des images des marques zonées le long d'axes qui rencontrent la source de rayons X. En réalisant un alignement correct des diverses marques zonées le long de ces axes, on parvient à un alignement correct du masque et de la tranche avec la source de rayons X. L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui va suivre de modes de réalisation et

en se référant aux dessins annexés sur lesquels: Les figures 1 et 2 représentent des exemples de marques zonées qui sont respectivement formées sur un masque et sur une tranche; La figure 3 représente un masque et une tranche

séparés d'une certaine distance et portant chacun des mar-

ques zonées, et cette figure montre la manière selon

laquelle les marques sont éclairées au cours de l'aligne-

ment; La figure 4 est une représentation schématique d'un système d'alignement actionné manuellement; La figure 5 représente un masque associé à une tranche présentant une déformation physique, et elle montre

l'apparition et la correction des erreurs dites de grossis-

sement La figure 6 représente divers motifs de marques d'alignement; et La figure 7 est une représentation schématique

d'un système d'alignement automatique.

L'utilisation de motifs zonés sur des masques et/ou des tranches pour faciliter leur alignement est décrite dans le brevet U.S. 4 037 969. Comme il est indiqué en détail dans ce brevet, un tel motif se comporte en fait à la manière d'une lentille capable de donner une image

ayant un bon contraste et une luminosité relativement éle-

vée, même dans des conditions d'éclairement relativement faible et même si le motif vient à être dégradé, par

exemple par abrasion ou par la poussière.

Conformément aux principes de l'invention, des motifs du type décrit dans le brevet précité sont établis sur les masques et les tranches employés dans un système

de lithographie par rayons X. Les figures 1 et 2 représen-

tent respectivement un masque et une tranche caractéristi-

ques de ce type.

La figure 1 est une vue de dessus d'un masque 10 qui comprend, par exemple, un substrat sur lequel est

déposée une couche d'or dans laquelle on a formé sélective-

ment des motifs. Deux groupes 12 et 20 de motifs d'aligne-

ment particuliers, considérés à titre d'exemple, sont formés dans des parties périphériques distantes du masque

, en étant centrées sur un axe x, 18. Le groupe 12 com-

prend quatre motifs pratiquement identiques qui sont respectivement désignés par les références 13 à 16, et le groupe 20 comprend quatre motifs pratiquement identiques,

21 à 24.

A titre d'exemple, le masque 10 de la figure 1

a approximativement 7,5 cm de diamètre et les centres res-

pectifs 17 et 25 des groupes 12 et 20 sont à environ 6 mm du bord du masque 10. A titre d'exemple, chacun des motifs 13 à 16 et 21 à 24 mesure environ 100 pm de diamètre et le

diamètre global de chacun des groupes 12 et 20 est approxi-

mativement de 300 pm.

La figure 1 montre également un agrandissement 26 de la configuration de la marque 23. La marque agrandie 26 est représentée schématiquement sous une forme comprenant un cercle intérieur 28 entouré par un ensemble d'anneaux con- centriques 29 à 42. Le reste de la surface du masque 10 porte des motifs classiques (non représentés sur le dessin) destinés à représenter les éléments d'un circuit intégré qui

doit être formé sur une tranche de semiconducteur associée.

Le cercle intérieur 28 et les anneaux 30, 32, 34,

36, 38, 40 et 42 de la marque 26 de la figure 1 sont consti-

tués par exemple par des régions à réflectivité relative-

ment élevée, tandis que les anneaux 29, 31, 33, 35, 37, 39 et 41 sont conçus de façon à présenter uiie réflectivité relativement faible. Dans l'exemple particulier dans lequel le masque 10 consiste en un substrat transmettant les rayons X sur lequel sont formés des motifs en or, les régions 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40 et 42 sont en or et les régions 29, 31, 33, 35, 37, 39 et 41 sont des parties de surface du substrat. Ces parties de surface présentent une réflectivité relativement faible et elles transmettent au

moins partiellement la lumière qui est utilisée pour réali-

ser l'alignement. Selon une variante, les régions 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 et les régions 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41 peuvent être formées de façon à avoir respectivement une réflectivité relativement faible et une réflectivité

relativement élevée.

La figure 2 est une vue de dessus d'une tranche de semiconducteur 60. Deux motifs d'alignement particuliers 61 et 62, considérés à titre d'exemple, sont formés dans des parties périphériques distantes de la tranche 60. A titre d'exemple, chacun des motifs 61 et 62 est similaire aux marques 13 à 16 et 21 à 24 décrites précédemment et représentées sur la figure 1. On voit également sur la figure 2 un agrandissement 64 de la configuration de la

marque 62. La marque agrandie 64 est représentée schémati-

quement sous une forme comprenant un cercle intérieur 66

entouré par un ensemble d'anneaux concentriques 67 à 80.

Chacun des motifs d'alignement 61 et 62 de la

figure 2 a approximativement un diamètre de 100 pm. Confor-

mément aux principes de l'invention, les motifs 61 et 62 sont conçus de façon à apparaître légèrement décalés par rapport aux centres respectifs des groupes 12 et 20 (figure 1) lorsque le masque 10 et la tranche 60 sont exactement alignés, de la manière indiquée ci-après. Dans un exemple

particulier, le centre du motif 61 est volontairement déca-

lé de 2,54 pm vers la gauche par rapport au point central

17 du groupe 12, et le centre du motif 62 est volontaire-

ment décalé de 2,54 pim vers la droite par rapport au point

central 25 du groupe 20. Sur la figure 2, des points imagi-

naires 81 et 82 sur la tranche 60 se trouvent directement sous les points centraux respectifs 17 et 25 du masque 10

lorsque les éléments 10 et 60 sont exactement alignés.

On connaît divers moyens directs pour réaliser

les motifs d'alignement qui sont représentés sur les figu-

res 1 et 2. Sur la tranche 60, les motifs 61 et 62 peuvent être constitués par des régions à réflectivité élevée/ faible du type général indiqué ci-dessus en relation avec

la description de la figure 1. Selon une variante, les

motifs 61 et 62 peuvent être constitués par des motifs

dits à différence de phase, caractérisés soit par des mar-

ches de différente hauteur, soit par des différences

d'indice de réfraction, comme il est indiqué dans le bre-

vet précité.

Les motifs zonés particuliers qui sont représen-

tés à titre d'exemple sur les figures 1 et 2 sont des motifs zonés circulaires de Fresnel. Le brevet précité

donne une description précise d'un tel motif et de son

action en tant que lentille. A titre d'exemple, les motifs zonés particuliers qui sont représentés et décrits ici sont des motifs zonés circulaires de Fresnel. D'autres types de motifs zonés, et même des motifs autres que des motifs zonés, sont utilisables pour produire des images focalisées dans un but d'alignement, comme il est indiqué dans le brevet précité. On peut utiliser ces autres motifs à la place des motifs particuliers qui sont représentés et

décrits ici.

A titre d'exemple, les marques zonées qui sont formées sur le masque 10 de la figure 1 ne diffèrent des marques zonées qui sont formées sur la tranche 60 de.la figure 2 que par le fait que leurs distances focales sont différentes. Comme il est indiqué dans le brevet précité,

les marques zonées peuvent être conçues de façon à présen-

ter des distances focales déterminées. Dans le cas considé-

ré, chacune des marques zonées 13 à 16 et 21 à 24 est conçue de façon à avoir une distance focale fm et chacune des marques zonées 61 et 62 est conçue de façon à avoir une distance focale f w. Dans les modes de réalisation envisagés ci-dessous à titre d'exemples, la distance fw est prise supérieure à la distance f m avec une différence de s pm qui est égale à la séparation nominale établie entre le masque et la tranche lorsqu'ils sont alignés pour l'exposition dans un système de lithographie par rayons X. La figure 3 représente le masque 10 de la figure 1 et la tranche 60 de la figure 2 placés à une certaine distance l'un de l'autre pour réaliser l'exposition dans un système de lithographie par rayons X. La tranche 60 est

supportée par une table mobile 84. (Un système d'exposi-

tion par rayons X de type caractéristique est décrit en

détail dans le brevet U.S. 4 185 202.) Dans un exemple par-

ticulier d'un tel système, une source de rayons X, 85, est située en position centrale à environ 50 cm au-dessus du masque 10. Un faisceau divergent de rayons X issu de la source 85 est conçu de façon à éclairer la totalité de la surface supérieure du-masque 10. Les rayons 86 et 87 du faisceau de rayons X sont dirigés respectivement vers les points centraux 17 et 25 définis pr:écédemment des groupes

de marques d'alignement 12 et 20 qui sont formés à la sur-

face inférieure du masque 10 de la figure 3. Dans le systè-

me particulier qu'on envisage ici, l'angle a entre chacun des rayons 86 et 87 et un axe longitudinal principal 83

est approximativement de 3,60.

Conformément aux principes de l'invention, les

rayons 86 et 87 de la figure 3 sont également dirigés res-

pectivement vers les centres des marques 61 et 62 qui sont

formées sur la tranche 60. Dans la configuration de la figu-

re 3, le décalage d entre les motifs d'alignement superposés du masque et de la tranche est d'environ 2,54 pm lorsque l'écartement s entre le masque 10 et la tranche 60 est

d'environ 40 pm.

Conformément à une caractéristique de l'invention, chaque paire de motifs zonés en superposition, formés sur - le masque et la tranche de la figure 3, est éclairée par un faisceau optique décalé par rapport à l'axe du système qui provient d'une source virtuelle située à l'infini. Sur la figure 3, les faisceaux d'éclairage incidents sont centrés sur dés lignes 88 et 90. Le rayon principal provenant du

centre de chaque source fait un angle b avec l'axe horizon-

tal 92. L'angle b est le complément de l'angle a. Ainsi, dans le mode de réalisation particulier qui est considéré

ici à titre d'exemple, on a: b - 86,4 .

Les faisceaux incidents qui sont dirigés parallè-

lement aux lignes 88 et 90 de la figure 3 sont réfléchis et focalisés par les marques zonées qui sont formées sur le masque 10 et la tranche 60. La distance focale de chacune des marques zonées qui font partie des groupes 12 et 20 sur le masque 10 est choisie de façon à être approximativement égale à 300 pm, tandis que la distance focale de chacune

des marques 61 et 62 formées sur la tranche 60-est appro-

ximativement égale à 300+s, soit 340 pim. Ainsi, on fait en sorte que les images formées par toutes les marques zonées se trouvent dans un plan x-y commun situé approximativement à 300 pim au-dessus de la surface supérieure du masque 10,

et parallèle à cette surface.

Sur la figure 3, le rayon principal 94 de la

lumière réfléchie à partir de la marque zonée 61 et focali-

sée par cette marque sur la tranche 60 passe par le centre du groupe 12 sur le masque 10 et est dirigé vers la source 85. Dans ces conditions, obtenues de la manière décrite ci-après, le masque 10 et la tranche 60 sont correctement alignés mutuellement par rapport à la source de rayons X , c'est-à-dire que chaque élément de masque est décalé latéralement de manière appropriée par rapport à la partie de surface correspondante choisie à l'avance sur la tranche, de façon à masquer ou à porter une ombre sur cette partie de surface, vis-à-vis des faisceaux divergents de rayons X. De façon similaire, le rayon principal 96 de la lumière qui est réfléchie à partir de la marque 62 et qui est focalisée par cette dernière passe par le centre du groupe 20 et est

également dirigé vers la source 85. Chacun des rayons prin-

cipaux de la lumière réfléchie et focalisée qui provient des quatre marques zonées dans le groupe 12, sur le masque

, est dirigé parallèlement au rayon 94. De façon similai-

re, chacun des rayons principaux de la lumière provenant

des marques du groupe-20 s'étend parallèlement au rayon 96.

La figure 4 représente un système d'alignement actionné manuellement qui correspond aux principes de l'invention. Le système comprend une source optique 100 qui comporte par exemple un émetteur polychromatique non

cohérent, comme une lampe classique du type tungstène-

halogène ou une lampe à arc à vapeur de mercure. (La source 100 peut également être constituée par un laser. On décrira

ci-après en relation avec la figure 7 un système d'aligne-

ment automatique comprenant une source lumineuse laser.) A titre d'exemple, la sortie de la source 100 est couplée à l'extrémité d'entrée d'une fibre optique 102 dont l'extrémité de sortie est positionnée de façon à éclairer une plaque cible 104. A titre d'exemple, la plaque 104 consiste en un substrat de métal opaque dans lequel est

formée une marque transparente placée en position centrale.

Dans le cas considéré, la marque optiqdement transparente de la cible consiste en une seule croix. (La figure 6 qu'on décrira ultérieurement montre des réseaux de telles croix.) Le système qui est représenté sur la figure 4 comporte en outre une lentille relais classique 106 et un diviseur de faisceau classique 108. La lentille 106 permet

de former une image de la croix éclairée de la cible, cen-

trée autour d'un point i12, dans le plan focal arrière

d'un objectif de microscope 110, de type classique. L'objec-

tif 110 dirige à son tour vers les marques zonées de gauche

formées sur le masque 10 et la tranche 60 un faisceau opti-

que qui provient d'une source de cible virtuelle située à l'infini. La ligne 114 représente l'orientation du faisceau incident, incliné par rapport à l'axe, et cette orientation

est exactement celle qui a été spécifiée ci-dessus en rela-

tion avec la description de la figure 3.

La lumière dirigée vers les marques d'alignement zonées qui sont représentées sur la figure 4 est réfléchie par ces dernières et elle est focalisée dans un plan qui se trouve à 30C FMa au-dessus du masque 10, et sur un axe qui rencontre la source de rayons AX (non représentée). En

supposant que les motifs zonés particuliers qui sont repré-

sentés sur les figures 1 et 2 sont formés sur le masque et la tranche de la figure 4, un réseau de cinq croix de cible est ainsi focalisé dans le plan spécifié. Comme on le décrira davantage par la suite, le positionriement relatif de ces croixs de cible indique l'alignement correct du masque et de la tranche par rapport à la source de rayons X. Ce réseau d'images est à son tour dirigé par l'objectif , le diviseur de faisceau 108 et un oculaire classique

116 vers l'oeil 118 d'un opérateur humain du système d'ali-

gnement représenté. L'opérateur observe en fait le motif d'alignement tel que le "voit" la source de rayons X.

Dans certains modes de mise en oeuvre des princi-

pes de l'invention, il est avantageux d'inclure un filtre optique classique dans la configuration de la figure 3. De

cette manière, on peut choisir une longueur d'onde parti-

culière adaptée à la structure des marques zonées et sélec-

tionnée de façon à donner des motifs d'alignement présen-

tant une intensité relativement élevée. Cependant, m9me en l'absence d'un tel filtre, on a obtenu des performances

satisfaisantes en utilisant une source de lumière polychro-

-matique. Ceci résulte de plusieurs facteurs qui se combinent

en fait de façon à assurer une action de filtrage. Première-

ment, l'oeil humain présente une réponse maximale sur une bande de fréquences relativement étroite. Secondement, on a

observé en pratique que les diverses matières particulières.

à partir desquelles le masque et la tranche sont réalisés atténuent les longueurs d'onde les plus courtes. De plus, une longueur d'onde dominante est de façon caractéristique

focalisée de façon nette dans le plan image de cible parti-

culier qu'observe l'opérateur. La configuration de la figure 4 comprend une autre chaîne d'alignement identique à celle décrite ci-dessus, destinée à éclairer les marques zonées de

droite qui se trouvent sur le masque 10 et la tranche 60.

Cependant, afin de ne pas encombrer inutilement le dessin,

on n'a représenté sur la figure 4 qu'un contour en pointil-

lés d'un objectif de microscope 120 faisant partie de l'autre chaîne. Cette autre chaîne forme un autre réseau de cinq croix de cible focalisées dans le plan indiqué

ci-dessus.

En observant les deux réseaux de croix de cible tels qu'ils "apparaissent" à la source de rayons X, un

opérateur est capable d'aligner mutuellement de façon pré-

cise le masque 10 et la tranche 60 par rapport à la source

de rayons X. L'alignement est effectué au moyen d'un dis-

positif de positionnement micrométrique 122 actionné manuellement. En employant le dispositif de positionnement micrométrique 122, un opérateur peut déplacer la tranche dans les directions x et y. En outre, la table 84 portant la tranche 60 peut être déplacée par le dispositif de positionnement micrométrique 122 dans la direction z

afin de régler l'écartement entre le masque et la tranche.

En outre, ce dispositif permet de faire tourner la tranche dans un plan xy autour d'un axe parallèle à l'axe z,

afin de parvenir à une condition spécifiée pour un aligne-

ment dit en 9.

On voit sur la figure 5 une tranche 126 de

dimensions excessives (par rapport à ses dimensions nomina-

les), située à une certaine distance d'un masque 128 de taille normale. La séparation entre ces éléments correspond

à la distance d'écartement de 40 pm indiquée précédemment.

Chacune des lignes 130 et 132 sur la figure 5 provient d'une source de rayons X, 134, placée en position centrale, et passe par le centre respectif de l'un des deux motifs zonés 136 et 138 qui sont formés à la surface inférieure du

masque 128. Cependant, du fait de la dilatation de la tran-

che 126 à.partir de sa taille nominale prévue, les motifs zonés 140 et 142 que porte cette tranche, ainsi que d'autres motifs définis préalablement sur la tranche 126,ne

coïncident pas correctement avec les motifs du masque 128.

De ce fait, il apparaîtrait des erreurs si l'exposition du masque 128 et de la tranche 126 de dimensions excessives

était effectuée à une distance d'écartement de 40 pm.

Conformément aux principes de l'invention, l'éclairage désaxé des motifs zonés 136, 138, 140 et 142 représentés sur la figure 5 a pour effet de former des images de cible qui indiquent l'erreur qui se produirait si le masque 128 et la tranche 126 demeuraient séparés de pm. Comme il est indiqué sur la figure 5, l'éclairage désaxé des marques zonées 140 et 142 fait respectivement apparaître des croix de cible à la gauche et à la droite de l'endroit o elles apparaîtraient si la tranche 126 n'avait pas une taille excessive. (Cette condition

d'erreur est représentée à la ligne inférieure de la figu-

re 6.) Conformément à l'invention, on dispose d'une base pour régler l'écartement entre le masque et la tranche

afin de compenser en fait l'erreur qui résulte d'une tran-

che 126 de taille excessive ou trop faible. En écartant ou en approchant la tranche du masque 128 d'une distance

supplémentaire g (voir la figure 5), on rétablit la coin-

cidence désirée entre les motifs qui ont été définis précé-

demment sur la tranche et les nouveaux motifs à définir sur celle-ci (de la manière spécifiée par le masque 128). On sait qu'on a atteint l'écartement approprié entre le masque et la tranche pour obtenir une coïncidence exacte, lorsque les croix de cible qui sont focalisées sur la tranche par les marques zonées 140 et 142 apparaissent centrées dans les réseaux respectifs de croix qui sont focalisés sur le masque 128 par les réseaux zonés 136 et 138, comme il est

indiqué à la ligne supérieure de la figure 6.

Les deux réseaux de croix de cible qu'on voit à la ligne supérieure de la figure 6 sont représentatifs d'un masque et d'une tranche espacés du type particulier défini ici, qui sont alignés en x, y, z et G. A titre d'exemple, les croix 144 à 151 représentées sur la figure 6 constituent les images formées par les marques zonées individuelles respectives 13 à 16 et 21 à 24 qui sont représentées sur le masque 10 -de la figure 1. Les croix 161 et 162 placées en

position centrale qui sont représentées à la ligne supé-

rieure de la figure 6 sont les images de cible qui sont formées par les marques zonées 61 et 62 portées par la

tranche 60 de la figure 2.

Les réseaux de croix de cible qui apparaissent aux seconde, troisième et quatrième lignes de la figure 6 sont respectivement représentatifs d'un masque et d'une tranche espacés qui présentent un défaut d'alignement en x, y et 0. De plus, le réseau qui apparaît à la dernière ligne de la figure 6 est représentatif d'une condition d'erreur qui résulte d'un masque et/ou d'une tranche de

taille supérieure ou inférieure à la normale. En obser-

vant ces réseaux et en manipulant le dispositif de posi-

tionnement micrométrique 122 (figure 4), un opérateur est capable d'aligner le masque et la tranche pour parvenir à

l'orientation désirée entre eux.

La figure 7 représente un système d'alignement

automatique réalisé conformément aux principes de l'inven-

tion. Dans un tel système, il est avantageux d'utiliser un laser 166 en tant que source lumineuse du système. On

obtient de cette manière un rapport signal/bruit relative-

ment élevé dans le système.

Pour éviter les effets d'interférences dans le système de la figure 7, il est avantageux de traiter le faisceau de sortie unique du laser 166 pour former un

réseau de cible à quatre faisceaux consistant en deux pai-

res de faisceaux apparaissant en série. Dans chaque paire,

les faisceaux sont polarisés différemment. Ainsi, on suppo-

sera par exemple que le faisceau de sortie du laser 166 est

focalisé de façon à former un seul faisceau lumineux pola-

risé à 450. Ce faisceau est dirigé dans un diviseur de faisceau polarisant classique 168 qui dirige la lumière à

la fois vers le haut et vers la gauche en lui faisant tra-

verser respectivement des lames quart d'onde 170 et 172, pour qu'elle atteigne respectivement des miroirs 174 et 176. La lumière qui est réfléchie par les miroirs est dirigée de façon à retraverser les lames 170 et 172 puis elle est ensuite dirigée par le diviseur de faisceau 168 de façon à parcourir un chemin 177 pour atteindre un miroir de galvanomètre 178 qui est conçu de façon à

tourner autour d'un axe qui coïncide avec la direction y.

En positionnant l'un des miroirs 174 et 176 de

la figure 7 de façon qu'il présente un défaut de perpen-

dicularité de plusieurs degrés par rapport à l'autre miroir, deux faisceaux séparés dans l'espace se propagent le long du chemin 177. A titre d'exemple, l'un des faisceaux est polarisé dans un plan horizontal tandis que l'autre est polarisé dans un plan vertical. Ces faisceaux atteignent le miroir 178 à des emplacements distants le

long de l'axe y et ils sont réfléchis de façon à se propa-

ger le long d'un chemin 180. Après avoir traversé des len-

tilles 182 et 184, ces faisceaux forment une image à la même position de l'axe x mais à des positions distantes le

long de l'axe y, de part et d'autre d'une ligne de réfé-

rence 186.

On fait ensuite tourner le miroir 178 de façon que les deux faisceaux réfléchis par ce dernier passent par le chemin 188, la lentille 182 et la lentille 190.

Comme précédemment, ces faisceaux forment une image à des positions distantes le long de l'axe y, de part et d'autre de la ligne de référence 186, mais à une position différente vis-à-vis de l'axe x. A titre d'exemple, le miroir 179 est déplacé entre les deux positions indiquées

à une vitesse d'environ 30 tours par seconde.

On produit ainsi un réseau de cible à quatre

faisceaux, en procédant de la manière particulière consi-

dérée à titre d'exemple, décrite ci-dessus et représentée sur la figure 7. Ce réseau est destiné à remplacer la croix de cible unique décrite cidessus en relation avec le

système de la figure 4.

La lentille relais 106, le diviseur de faisceau

108 et l'objectif de microscope 110 de la figure 7 correspon-

dent aux éléments portant les mêmes numéros sur la figure 4. De façon similaire, le masque 10 et la tranche 60 placée sur la table mobile 84 peuvent être identiques au masque et

à la tranche décrits précédemment. Les marques zonées pré-

sentes sur le masque et la tranche ont pour fonction de focaliser le réseau de faisceaux incidents au-dessus de la surface du masque 10. Les faisceaux sont ensuite dirigés par l'objectif 110 et le diviseur de faisceau 108 vers la lentille 192 qui focalise les faisceaux sur la face d'entrée d'un détecteur photosensible classique tel qu'une caméra de télévision 194. La caméra 194 produit alors des signaux électriques représentatifs du réseau incident de

faisceaux optiques. Pour des conditions d'erreur correspon-

dant à un défaut d'alignement en x, y ou 0 ou résultant d'une déformation ou d'une variation de taille du masque et/ou de la tranche, un circuit de commande classique 196 produit des signaux électriques de correction qui sont appliqués à un dispositif de positionnement micrométrique 198. Le dispositif 198 règle à son tour l'alignement en x, y, 0 ainsi que la distance de séparation entre le masque

et la tranche représentés pour faire en sorte que la camé-

ra 194 reçoive un motif symétrique. Un tel motif est représentatif de l'alignement exact entre le masque et la tranche. A ce point, plus aucun signal de correction n'est produit par le circuit de commande 196 et appliqué au dispositif de positionnement micrométrique 198. Par conséquent, il n'y a plus d'autres mouvements du masque et

de la tranche alignés.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits

et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'alignement d'un masque (10) et d'une tranche (60) mutuellement distants, par rapport à une source (85) de rayons divergents d'énergie rayonnante, le masque comme la tranche portant un motif d'alignement (res- pectivement 12, 61) destiné à l'alignement, et chacun des motifs présents sur le masque et la tranche réagissant à un éclairage incident qui achemine une information de marque d'alignement en formant, par réflexion, une image focalisée de cette marque; caractérisé en ce qu'on éclaire chaque motif d'alignement sous un angle tel que la réflexion, et la formation desdites images qui en découle, s'effectuent

dans des directions qui rencontrent la source.

2. Dispositif d'alignement d'un masque (10) et d'une tranche (60) mutuellement distants, par rapport à une source (85) de rayons divergents d'énergie rayonnante, le masque comme la tranche portant un motif d'alignement qui, lorsqu'il est éclairé par un rayonnement incident qui achemine uneinformation de marque d'alignement, focalise ce rayonnement, par réflexion, de façon à former des images respectives de la marque d'alignement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (100, 102, 104, 106, 110) destinés à éclairer chaque motif d'alignement sous un angle tel que la réflexion, et la formation desdites images

qui en découle, s'effectuent selon des directions qui ren-

contrent la source.

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce qu'il comprend des moyens destinés à modifier

l'écartement entre le masque et la tranche.