FR2524162A1 - Appareil et procede de controle de negatifs et dispositif de cadrage de masques - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL ET UN PROCEDE DESTINES AU CONTROLE DE NEGATIFS. UN CORPS 10 EN FORME DE PLAQUE, DEVANT ETRE VERIFIE OU CONTROLE, EST PLACE SUR UN ELEMENT 11 DE MAINTIEN ET EXPOSE A DE L'ENERGIE RAYONNANTE QUI LUI EST APPLIQUEE PAR L'INTERMEDIAIRE D'ELEMENTS 2, 3, 4. UN PREMIER ELEMENT 7 DE DETECTION RECOIT L'ENERGIE RAYONNANTE REFLECHIE PAR LE CORPS 10, ET UN SECOND ELEMENT 8 DE DETECTION RECOIT L'ENERGIE RAYONNANTE TRANSMISE A TRAVERS LE CORPS 10. CES ELEMENTS DE DETECTION PRODUISENT DES SIGNAUX ELECTRIQUES QUI SONT COMPARES. DOMAINE D'APPLICATION : CONTROLE DE LA PROPRETE DE MASQUES PHOTOGRAPHIQUES, DE NEGATIFS, ETC.
Description
i L'invention concerne un appareil destiné au
contrôle d'objets tels que des négatifs, et plus particu-
lièrement un appareil destiné à détecter des défauts tels que des poussières opaques, autres que le motif pour exposition d'un réticule ou d'un masque photographique
utilisé dans le processus de fabrication de semiconducteurs.
En général, dans la fabrication de circuits intégrés, un motif souhaité pour l'exposition d'un réticule ou d'un masque est transféré sur une tranche semiconductrice,
sur laquelle une réserve est appliquée, au moyen d'un appa-
reil optique de projection placé dans un appareil d'im-
pression sur semiconducteurs (dispositif par paliers ou
autre dispositif de cadrage de masques) ou par l'utilisa-
tion d'un processus de contact intime.
Lorsque le motif doit être transféré du réticule ou du masque sur la tranche, sur laquelle une réserve
est appliquée, par l'appareil d'impression sur semi-
conducteurs, si un défaut tel qu'une poussière est présent sur le réticule ou le masque, la forme du défaut est imprimée, en plus du motif original du réticule ou du masque, et ceci peut provoquer une diminution du rendement
de la fabrication des circuits intégrés.
En particulier, lorsqu'il est mis en oeuvre un dispositif "discontinu" qui utilise un réticule pour imprimer un motif souhaité sur une tranche, par étapes répétées, une poussière présente sur le réticule est
imprimée sur toute la surface de la tranche.
Ainsi, au cours des dernières années, la présence de poussières a posé un grave problème Divers procédés de contrôle pour la détection d'un défaut du motif d'un
réticule ou d'un masque ont donc été utilisés.
Ces procédés comprennent "le procédé de compa-
raison avec la référence nominale" et "le procédé de comparaison de puces adjacentes", et ils sont utilisés dans un appareil de contrôle automatique pour la recherche de défauts Le "procédé de comparaison avec la référence nominale" est un procédé qui consiste à enregistrer à l'avance la référence nominale ou théorique qui est le motif idéal d'un réticule ou d'un masque afin que cette référence puisse être traitée par un ordinateur, à irradier le réticule ou le masque à l'aide d'un laser ou autre, et à comparer le motif de la lumière transmise par celui-ci à la référence nominale afin de détecter tout défaut Ce procédé est également capable de détecter un défaut commun des puces sur le masque, résultant d'un
mauvais fonctionnement d'un générateur de motif ou autre.
Cependant, dans ce procédé, la référence nomi-
nale manipulée est énorme et, par conséquent, le temps de contrôle nécessaire est long et il faut une grande
précision dans le positionnement de l'objet à contrôler.
Le "procédé de comparaison des puces adjacentes" consiste à comparer les motifs de puces sur un masque afin de détecter tout défaut, et il évite donc d'avoir à utiliser tout autre objet de comparaison que l'objet à contrôler, tel que la référence nominale, et le temps
de contrôle demandé est donc court.
Cependant, ce procédé ne permet pas, en principe, le contrôle dans le cas d'une puce par réticule dans un
appareil travaillant par pas discontinus.
Par conséquent, aucun de ces procédés antérieurs ne convient comme procédé de contrôle du réticule d'un appareil discontinu Tel est notamment le cas lorsque l'on considère un appareil automatique de contrôle destiné à détecter la présence de poussières, ce qui exige un
contrôle à grande vitesse.
L'invention a pour objet principal la détection de tout défaut sur un négatif, sans utilisation d'un négatif de référence comme base de comparaison, ou d'un négatif adjacent, ou encore d'un calculateur électronique
qui enregistre des informations de motifs.
L'invention a pour autre objet d'effectuer le contrôle en une brève période, et elle a également pour objet de rendre inutile le-traitement d'une grande quantité de données de détection L'invention a également
pour objet de rendre inutile la réalisation d'une opéra-
tion de cadrage à haute précision.
L'invention a pour autre objet de permettre à l'appareil de contrôle de pouvoir traiter des données en direct et d'une façon permettant leur rejet dans une
chaîne de fabrication de semiconducteurs.
L'invention a pour autre objet de rendre la
fabrication de l'appareil de contrôle relativement simple.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale de la partie essentielle de l'appareil selon l'invention; la figure 2 A montre la forme du signal de sortie d'un photodétecteur sensible à la lumière réfléchie la figure 2 B montre la forme du signal de
sortie d'un photodétecteur sensible à la lumière trans-
mise; les figures 3 A et 3 B montrent les formes d'ondes obtenues après traitement électrique des signaux de sortie des photodétecteurs; la figure 3 C montre la forme d'onde obtenue après que la somme logique a été réalisée; la figure 4 est une vue en perspective d'une
première forme de réalisation de l'appareil selon l'in-
vention; la figure 5 est une coupe transversale d'une
deuxième forme de réalisation de l'appareil selon l'in-
vention; et
les figures 6 A et 6 B sont des coupes trans-
versales schématiques d'une troisième forme de réalisa-
tion de l'appareil selon l'invention.
La figure 1 représente le concept technique de la présente invention, la référence numérique 10 désignant un réticule ou un masque photographique qui comprend une plaque transparente telle qu'une plaque de verre présentant une surface avant 1 Oa sur laquelle un motif de circuit intégré est dessiné au moyen d'une pellicule d'un métal tel qu'un alliage de nickel et de
chrome On désigne en xi, x 2 et x 3 des parties du motif.
4- Il convient de noter qu'un faisceau laser de contrôle est appliqué à la face arrière l Ob du réticule afin d'être condensé sur la surface configurée i Qa pour que cette
dernière soit balayée par le faisceau laser appliqué.
En ce qui concerne le faisceau lumineux de balayage montré sur la figure 1, le cas a est un cas dans lequel aucune partie du motif n'est présente sur la surface configurée l Oa et la lumière arrive sur une zone transparente et est transmise dans sa plus grande partie dans une direction indiquée ai En réalité, une certaine partie de la lumière est réfléchie à l'interface entre le verre et l'air, comme indiqué par les références a 2 et a 3, mais les quantités de ces lumières réfléchies sont faibles et n'ont que peu d'influence, et la réflexion peut être réduite si l'on fait pénétrer le faisceau lumineux perpendiculairement ou si de la lumière polarisée est utilisée, comme décrit ci-après Le cas b est un cas dans lequel le faisceau lumineux incident est condensé sur une surface du réticule présentant le motif Dans ce cas, la lumière incidente est réfléchie en intensité par la partie du motif xl, obtenue par évaporation de
chrome, et aucune lumière n'est transmise.
Les figures 2 A et 2 B montrent les signaux ana-
logiques de sortie obtenus lorsque la lumière réfléchie et la lumière transmise, obtenues en série pendant le temps du balayage de ces lumières appliquées, sont reçues par des photodiodes distinctes En outre, on considérera également un cas dans lequel de la poussière adhère sur
la surface configurée du réticule.
Le cas c est un cas dans lequel une poussière yl non transparente, pouvant poser un problème lors de
l'impression, adhère à la surface transparente de la sur-
face configurée du réticule.
Dans ce cas, en raison de la présence de la poussière non transparente, il n'existe aucun signal de sortie de la lumière transmise et le signal de sortie de la lumière réfléchie est faible ou inexistant, (lumière réfléchie normale), car la lumière est dispersée par la poussière Autrement dit, si une poussière non transparente est présente sur la surface configurée, il ne se produit aucune sortie de la lumière transmise ni de la lumière réfléchie et cette zone peut être distinguée des autres zones. La présente invention utilise un tel effet et elle détecte la présence d'une poussière non transparente en comparant les deux signaux de sortie, en particulier en les ajoutant l'un à l'autre et en en effectuant en
outre la somme logique, comme décrit ci-après.
Le cas d est un cas dans lequel une poussière
transparente y 2 adhère à la surface configurée.
Dans ce cas, la sortie de la lumière transmise ne chute que légèrement et, lorsque le motif est imprimé sur une tranche, la réserve peut être suffisamment sensibilisée. En ce qui concerne la lumière réfléchie, il ne se produit pas de réflexion intense comme dans le cas b, et on obtient seulement un degré de sortie tel que la lumière réfléchie est plus ou moins supérieure à
la réflexion d'interface a 3.
Autrement dit, si la poussière transparente est présente sur la surface configurée, le signal de sortie de la lumière transmise est haut et le signal de
sortie de la lumière réfléchie n'est que faible ou nul.
Le signal de sortie haut de la lumière réfléchie rend initialement inutile la détection d'une telle poussière transparente. Le cas e est un cas dans lequel une poussière
(non transparente ou transparente) adhère au motif.
Dans ce cas, en raison de la présence de parties du motif, la lumière appliquée est réfléchie intensément et les signaux de sortie de la lumière réfléchie et de la lumière transmise sont analogues à ceux obtenus dans le cas b et donc la présence ou l'absence de la poussière
n'a plus d'importance.
Même dans le cas o la poussière est masquée en arrière du motif, elle n'affecte pas l'impression et, par conséquent, dans ce cas, il est initialement inutile
de détecter la poussière.
Le cas f est un cas dans lequel une poussière
adhère à la face arrière 1 Ob du réticule.
En général, en ce qui concerne la poussière se trouvant sur la face arrière du réticule, elle est hors de la profondeur de foyer du système optique de l'appareil d'impression et la forme de la poussière n'est
pas imprimée sur la tranche.
Cependant, lorsqu'une poussière particulièrement grosse adhère à la face arrière du réticule, elle affecte la quantité de lumière qui éclaire le réticule et provoque
une irrégularité de l'éclairement.
f indique une poussière relativement petite (par rapport au diamètre du faisceau lumineux appliqué) sur la face arrière du motif La lumière appliquée n'est pas condensée sur la face arrière du motif, mais réalise
une large irradiation et la sortie de la lumière trans-
mise n'est que légèrement réduite et aucune lumière n'est réfléchie Ce cas est sensiblement analogue aux cas a et b Autrement dit, la détection d'une telle
poussière (non transparente ou transparente) est initia-
lement inutile Le degré de tolérance de la poussière
sur la face arrière du motif tel que f dépend de l'ouver-
ture numérique de la lentille destinée à condenser le
faisceau laser sur la surface du motif et plus l'ouver-
ture numérique est grande, plus l'irradiation est large et, par conséquent, plus la poussière pouvant être tolérée
est grande.
Les cas g et h sont des cas dans lesquels une
poussière non transparente y 3 ou y 4, de largeur inadmissi-
ble, adhère à la face arrière du motif Le cas g est un cas dans lequel la surface configurée 1 Oa ne présente pas de motif et le cas h est un cas dans lequel un motif
est présent sur la surface configurée 10 a.
Dans le cas g, la sortie de la lumière transmise est faible ou nulle et il n'existe aucune sortie de la
lumière réfléchie.
Dans le cas h, la sortie de la lumière trans-
mise est totalement annulée par la poussière y 4 et, en outre, par le motif, et la sortie de la lumière réfléchie, même si cette dernière est réfléchie intensément par le motif, est interceptée par la poussière et est donc réduite. Les signaux analogiques de la sortie de la lumière transmise et de la lumière réfléchie, suivant les différentes façons dont se présente la poussière, ont été décrits précédemment et, comme indiqué ci-dessus, la figure 2 A représente le signal de sortie correspondant à la lumière réfléchie et la figure 2 B représente le signal
de sortie correspondant à la lumière transmise.
Il est possible de détecter la présence d'une poussière non transparente sur la surface configurée
d'après les signaux analogiques de sortie indiqués ci-
dessus Autrement dit, si l'on additionne l'un à l'autre les signaux de sortie de la lumière réfléchie et de la lumière transmise, tels que montrés sur les figures 2 A et 2 B, le signal de sortie de la lumière réfléchie et le signal de sortie de la lumière transmise sont tous deux sensiblement nuls à l'emplacement d'une poussière non transparente et, par conséquent, la somme des signaux de sortie est pratiquement nulle et donc cet emplacement est distingué de celui o ne se trouve pas de poussière non transparente (un emplacement pour lequel la somme des signaux de sortie est haute) Par exemple, si les signaux de sortie des figures 2 A et 2 B sontécrêtés à un niveau convenable et configurés en forme d'ondes puis ajoutés l'un à l'autre par un élément logique, le signal de sortie sera pratiquement nul à l'emplacement o se
trouve une poussière.
En résumé, lorsque seul le signal de sortie de la lumière réfléchie, montré sur la figure 2 A, est utilisé, il est difficile d'effectuer une discrimination (c et b) à partir de la poussière transparente, et, lorsque seul le signal de sortie de la lumière transmise, tel que montré sur la figure 2 B, est utilisé, il est difficile d'effectuer une discrimination (c et b) à partir de la
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partie à motif, mais seule la partie à poussière non transparente peut être extraite par l'utilisation des deux signaux de sortie de la lumière réfléchie et de la lumière
transmise, comme c'est le cas dans la présente invention.
A présent, si les signaux de sortie sont des signaux analogiques, le signal de sortie de la lumière transmise, correspondant à l'emplacement ne présentant pas de motif (ce qui correspond au cas a de la figure 1), est habituellement supérieur au signal de sortie de la lumière réfléchie à l'emplacement présentant un motif (qui correspond au cas b de la figure 1), et lorsque la somme des signaux analogiques de la lumière réfléchie et de la lumière transmise est effectuée, il apparaît une différence dans la somme des signaux de sortie entre l'emplacement présentant un motif et l'emplacement ne présentant pas de motif, et la forme d'onde elle-même du signal devient complexe et, par conséquent, le souhait
d'une précision plus élevée devient limité.
A ce moment, si chacun des signaux de sortie de la lumière réfléchie et de la lumière transmise est mis sous une forme binaire, comme montré sur les figures 3 A et 3 Bet que la somme logique de ces signaux est réalisée comme montré sur la figure 3 C, le problème indiqué ci-dessus est supprimé et le signal devient simplifié et donc la poussière non transparente peut
être détectée aisément et avec précision.
En ce qui concerne la poussière adhérant à la face arrière du réticule, cette poussière, ayant une grande influence sur l'impression comme dans les cas g
et h de la figure 1, peut être détectée.
Une petite poussière adhérant à la face arrière du réticule, même si elle n'est pas transparente, ne pose pas de problème, comme indiqué précédemment, et ne
nécessite pas de détection.
On a décrit ci-dessus l'addition l'un à l'autre des signaux de sortie de la lumière transmise et de la lumière réfléchie, mais la détection d'un défaut est également possible par toute autre forme de comparaison de signaux de sortie, par exemple par réalisation de la différence entre les deux signaux de sortie Autrement dit, seule une partie défectueuse peut être extraite par un réglage convenable du niveau d'écrêtage du signal de sortie différentiel Cependant, dans ce cas, la forme d'onde du signal est plus complexe que dans le cas d'une addition.
La description a porté respectivement et
successivement sur les faces avant et arrière du réticule et elle portera à présent sur les faces avant et arrière du réticule, considérées en même temps Dans ce procédé, comme montré sur la figure 1, un faisceau laser est appliqué par la face arrière du réticule afin d'être condensé sur la surface configurée, et il est déplacé de façon à effectuer un mouvement de balayage dans une direction Ce procédé utilise le fait que l'information "motif souhaité" + "poussière adhérant au motif sur la face arrière du réticule (cas h)" peut être obtenue à partir de la lumière réfléchie et que l'information "motif souhaité" + "poussière sur la surface configurée du réticule (cas c)> + "poussière adhérant sur la partie transparente de la face arrière du réticule (cas g)" peut être obtenue à partir de la lumière transmise Si l'on effectue la somme logique des signaux de sortie de la lumière réfléchie et de la lumière transmise en les mettant sous une forme binaire, en ce qui concerne l'information "motif souhaité", et en supposant que la
lumière réfléchie correspond à une logique positive, l'in-
formation est incorporée sous la forme d'une logique négative dans la lumière transmise et, par conséquent, en réalisant la somme logique de celle-ci, il est possible d'obtenir l'information autre que l'information "motif
souhaité", c'est-à-dire seulement l'information "poussière".
Par conséquent, la présente invention peut détecter un défaut tel qu'une poussière non transparente, sans qu'il soit nécessaire de préparer spécialement un
motif établissant la référence et sans qu'il soit néces-
saire de comparer le motif à un motif d'une puce adjacente.
Le fait que l'on n'utilise pas une information établissant la référence signifie qu'il est inutile de procéder à un alignement très précis De plus, un traitement à grande vitesse est rendu possible, car le faisceau incident peut effectuer un mouvement de balayage à grande vitesse.
Par conséquent, conformément à la présente inven-
tion, en ce qui concerne un défaut tel qu'une poussière non transparente qui pose un problème pendant l'impression sur une tranche, la présence, la position et la dimension d'un tel défaut peuvent être détectées sur les deux
faces du réticule, en même temps.
La figure 4 représente une forme de réalisation de l'appareil selon l'invention qui met en oeuvre ce principe. Sur cette figure, la référence numérique 1
désigne une source de lumière laser, la référence numéri-
que 2 désigne un miroir polygonal rotatif mis en rotation à une vitesse constante, et la référence numérique 3 désigne une lentille f-G La référence numérique 4 désigne
une plaque de correction d'aberration d'épaisseur variable.
Cette plaque 4 corrige la différence de longueur dans le verre d'un masque 10 entre le rayon lumineux du bord supérieur et le rayon lumineux du bord inférieur du faisceau lumineux entrant obliquement dans le verre du
masque et convergeant dans celui-ci Les références numé-
riques 5 et 6 désignent des lentilles de condenseur et les références numériques 7 et 8 désignent des éléments
de conversion photoélectriques.
Le faisceau 12 provenant du laser 1 est dévié dans une direction par le miroir polygonal 2 et passe à travers la lentille f-e 3 et à travers la plaque 4 de correction d'aberration qui corrige l'influence de l'incidence oblique, et il entre dans le réticule par la face arrière 1 Ob de ce dernier, et il est condensé sur la surface configurée I Qa du réticule Ceci est réalisé, par exemple, au moyen d'une forme de réalisation dans laquelle le miroir polygonal 2 et le réticule sont espacés de la lentille f-e 3 d'un intervalle égal à sa
distance focale.
L'ouverture numérique de la lentille f-e 3 est habituellement déterminée de façon à correspondre
au système optique de l'appareil d'impression, et la dimen-
sion minimale d'un défaut détecté sur la surface configurée
i Qa est déterminée par cette ouverture numérique.
Plus l'ouverture numérique est grande, plus
la poussière pouvant être détectée est petite.
Toute petite poussière adhérant à la face arrière 10 b est hors de la profondeur de foyer, comme indiqué précédemment, et est exposée de façon intacte
à la lumière, sans être détectée.
Il est possible de procéder à un réglage tel que, lorsque l'épaisseur du réticule varie, le faisceau laser soit condensé sur la surface configurée i Ca par déplacement d'avant en arrière et en sens opposé de la
plaque correctrice 4.
Dans la présente invention, le faisceau laser est dirigé obliquement vers le réticule afin d'éliminer la réflexion indiquée en a 2 et a 3 sur la figure 1 et il devient possible d'effectuer une détection à un rapport signal/bruit élevé en utilisant un laser du type à polarisation rectiligne de façon que le faisceau arrive sur le réticule sous forme d'une lumière de polarisation P (lumière polarisée de façon rectiligne, parallèlement à un plan contenant les axes d'incidence et de réflexion),
sous l'angle de Brewster.
La lumière réfléchie 13 provenant de la surface
configurée l Qa et la lumière transmise 13 ' sont conden-
sées par les lentilles 5 et 6 formant condenseurs,
respectivement, et elles sont introduites dansun ordina-
teur par les éléments 7 et 8 de conversion photo-
électrique et traitées dans cet ordinateur.
La référence numérique Cl désigne un circuit
électronique d'échantillonnage et de maintien, la réfé-
rence numérique C 2 désigne un circuit de conversion analogique/numérique, la référence C 3 désigne un circuit de mise en forme binaire, la référence C 4 désigne un circuit destiné à réaliser la somme logique, et la référence C 5 désigne un circuit de discrimination Un calculateur électronique peut être avantageusement utilisé
pour former les circuits C 3 C 5 Le circuit Ct d'échan-
tillonnage et de maintien bloque des signaux correspondant à un balayage des trains de signaux provenant des éléments 7 et 8 de conversion photoélectrique et les transforme en valeurs multiples, après quoi ces valeurs sont mises sous forme numérique par le convertisseur analogique/ numérique C 2 et appliquées comme entrées au calculateur électronique Dans ce dernier, chaque signal est mis sous forme binaire, après quoi leur somme logique est réalisée afin que le signal résultant d'une poussière puisse être discriminé Le fait que les circuits C 3 C 5 soient réalisés sous la forme du calculateur électronique plutôt que sous la forme de circuits séparés présente l'avantage de permettre d'effectuer aisément une variation de la
valeur de seuil lors de la mise en forme binaire.
Par ailleurs, lorsque les signaux obtenus par conversion photoélectrique sont mis sous forme binaire et que leur somme logique est réalisée, dans le cas o le même signal est introduit N fois et que la valeur moyenne des N signaux est utilisée comme signal vrai, la précision est améliorée statistiquement de Vî fois Ceci est avantageux pour améliorer la précision, bien que le temps demandé à l'introduction du signal soit plus long Le circuit de traitement de signaux de la
figure 4 convient à un tel type de traitement.
Lorsque le signal est introduit plusieurs fois et que sa moyenne est prise, le fait d'établir la moyenne des signaux analogiques montrés sur les figures 2 A et 2 B a pour résultat une plus grande précision que celle obtenue avec l'établissement de la moyenne des signaux binaires tels que montrés sur les figures 3 A à 3 C Pour utiliser au maximum cet avantage, les signaux analogiques transformés en valeurs multiples par le circuit Cl d'échantillonnage et de maintien et convertis en signaux de bits par le circuit convertisseur analogique/numérique C 2 sont utilisés lorsqu'ils sont appliqués en entrée au
calculateur électronique.
A ce moment, si une platine 11, sur laquelle les bords du réticule 10 sont adsorbés,est déplacée pas à pas dans la direction de la flèche, le contrôle de la totalité de la surface du réticule devient possible En variante, la platine peut être fixe et le faisceau laser peut être animé d'un mouvement de balayage dans deux dimensions.
La figure 5 représente une autre forme de réali-
sation de la présente invention, dans laquelle l'irra-
diation est effectuée sur la base d'une incidence perpen-
diculaire. Dans cette forme de réalisation, l'utilisation d'un diviseur optique 14 à polarisation et d'une lame D quart d'onde 15 rend possible l'introduction efficace de la lumière réfléchie 12 par l'utilisation d'une lumière polarisée Autrement-dit, le faisceau laser est mis sous la forme d'une lumière polarisée P et le faisceau laser entrant dans le diviseur optique 14 de polarisation traverse totalement celui-ci et passe en outre à travers
la lame quart d'onde 15, formant ainsi une lumière pola-
risée de façon circulaire, et la lumière réfléchie par la surface configurée 1 ia du réticule passe de nouveau à travers la lame quart d'onde 15 et devient à présent une lumière polarisée S, qui est totalement réfléchie par le diviseur optique 14 à polarisation et qui est introduite dans l'élément 7 de conversion photoélectrique sans aucune perte de la quantité de lumière La réflexion sur la face arrière 9 du réticule est faible, par exemple environ 4 %,et elle affecte difficilement le signal de sortie
correspondant à la lumière réfléchie.
Les figures 6 A et 6 B représentent une troisième forme de réalisation de l'invention dans laquelle un contrôle de défaut de motif peut être effectué dans le
poste d'exposition d'un dispositif de cadrage de masques.
Si le contrôle de défaut de motif d'un réticule ou d'un masque est effectué dans un emplacement autre que le poste d'exposition et que le réticule ou le masque est ensuite amené dans le poste d'exposition, de la poussière peut adhérer pendant ou après le transport jusqu'au poste d'exposition et, si ce réticule ou ce masque est exposé de façon intacte à la lumière, il peut en résulter un
champ réduit, alors qu'un nouveau contrôle devient possi-
ble en plaçant le poste d'exposition dans l'appareil
d'impression comme c'est le cas dans cette forme de réali-
sation et que, par conséquent, le problème mentionné ci-
dessus peut être résolu.
La figure 6 A représente le dispositif pendant l'exposition et la figure 6 B représente le dispositif
pendant le contrôle.
Sur la figure 6 A, la référence numérique 21 désigne une source de lumière utilisée pour l'exposition, la référence numérique 22 désigne un obturateur, la
référence numérique 23 désigne un système optique d'éclai- rage (représenté à titre d'exemple sous la-forme d'un condenseur à
lentille unique), la référence numérique 24 désigne un réticule (ou masque), la référence numérique 25 désigne un système optique de projection et la référence numérique 26 désigne une tranche Le réticule 24 et la
tranche 26 sont fixés à des plateaux respectifs.
Pendant l'exposition, l'obturateur 22 est ouvert et la lumière provenant de la source lumineuse utilisée pour l'exposition atteint le réticule (masque) 24 et le motif du réticule (masque) est imprimé sur la tranche 26 au moyen du système optique 25 de projection Sur la figure 6 B, la référence numérique 27 désigne un laser, la référence numérique 28 désigne une lentille d'objectif
de microscope d'expansion de faisceau, la référence numé-
rique 29 désigne un diviseur optique à polarisation, la référence numérique 30 désigne une lame quart d'onde et
la référence numérique 31 désigne une lentille de colli-
mation La référence numérique 32 désigne un miroir et la référence numérique 33 désigne une lentille formant condenseur Ces éléments constituent ensemble le système optique mobile 34 qui peut être déplacé d'un seul bloc
le long du réticule (masque) 24.
Le faisceau (lumière polarisée P) provenant du laser 27 est arrêté vers le bas par la lentille 28 d'objectif de microscope et passe totalement à travers le diviseur optique 29 à polarisation et à travers la lame quart d'onde 30 de façon à être mis sous la forme
d'une lumière à polarisation circulaire qui passe à tra-
vers la lentille 31 de collimation et qui est ainsi mise sous la forme d'un faisceau lumineux parallèle dont le
diamètre est augmenté.
Ce faisceau lumineux parallèle est dévié par le miroir 32 et condensé sur la surface configurée (c'est-à-dire la surface inférieure) du réticule (masque)
24 au moyen du condenseur 33.
La lumière réfléchie par la surface configurée suit de façon inverse le trajet optique précité, passe de nouveau à travers là lame quart d'onde 30 et est ainsi rendue sous la forme de lumière de polarisation S, qui est totalement réfléchie par le diviseur optique 29
à polarisation et condensée sur un élément 35 de conver-
sion photoélectrique placé au foyer de la lentille 31
de collimation.
Par ailleurs, la lumière transmise à travers la surface configurée est condensée, par le système optique
25 de projection, sur un élément 36 de conversion photo-
électrique placé au foyer du système optique 25 de pro-
jection. Lorsque le système optique mobile 34 est déplacé le long du réticule (masque) 24 comme indiqué par la flèche, la position du faisceau condensé se déplace, comme indiqué par les traits pointillés, et la position de
son image est inversée par le système optique de projection.
Par conséquent, l'élément 36 de conversion optique peut être déplacé en synchronisme avec le système optique mobile 34 et en sens opposé à celui de ce dernier Pendant le contrôle, l'obturateur 22 est fermé afin que la lumière provenant de la source 21 pour l'exposition ne puisse atteindre le réticule (masque) 24 En variante, pendant le contrôle, la source de lumière utilisée
pour l'exposition peut ne pas être alimentée électrique-
ment Le dispositif optique de détection de poussière, décrit ci-dessus, peut être placé entre l'obturateur 22 et le système optique d'illumination (condenseur) 23, ou bien le système optique d'illumination (condenseur) 23 peut être placé en une position éloignée de sa position
initiale pendant le contrôle.
Si un dispositif à couplage de charge ou tout autre détecteur à longue distance est utilisé comme élément 36 de conversion photoélectrique, il n'est pas
nécessaire de le déplacer.
Lorsque le contrôle d'une rangée est achevé, le système optique 27-31 est légèrement déplacé dans une direction perpendiculaire au plan du dessin, afin qu'un
contrôle soit de nouveau réalisé à partir de l'extrémité.
Bien que les formes de réalisation décrites ci-dessus utilisent un laser comme source de lumière, elles ne sont pas limitées à une telle source et d'autres sources de lumière peuvent également être utilisées, ainsi qu'un faisceau d'électrons ou des rayons X mous, ou autres Le faisceau laser est condensé sur la surface configurée mais, dans certains cas, il n'est pas condensé, en fonction de la précision demandée En outre, si la conception est telle que la lumière provenant de la zone contrôlée forme une image sur un réseau de photocapteurs, au lieu d'être simplement condensée, un faisceau lumineux en forme de
feuille peut être utilisé comme faisceau lumineux d'illu-
mination. Il va de-soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (17)
1 Appareil de contrôle, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 1) destiné à produire de l'énergie rayonnante, un dispositif ( 11) de maintien d'un corps ( 10) analogue à une plaque, des moyens ( 2, 3, 4) destinés à appliquer l'énergie rayonnante au corps, un premier élément ( 7) de détection destiné à recevoir l'énergie rayonnante réfléchie par le corps, un second élément ( 8) de détection destiné à recevoir l'énergie rayonnante transmise à travers le corps, et un dispositif de comparaison destiné à comparer les signaux de sortie des premier et second éléments de détection et à détecter
un signal indésirable.
2 Appareil de contrôle selon la revendication
1, caractérisé en de que les moyens d'application compren-
nent un élément destiné à faire converger l'énergie rayonnante sur le corps, et un élément ( 2) destiné à provoquer un mouvement de balayage de l'énergie rayonnante
dans au moins une direction.
3 Appareil de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'application font arriver obliquement l'énergie rayonnante sur le corps et comportent un élément ( 4) de correction des aberrations
du point de convergence de l'énergie rayonnante.
4 Appareil de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de convergence est
une lentille (f-e 3).
Appareil de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'énergie rayonnante est de
l'énergie laser.
6 Appareil de contrôle selon la revendication , caractérisé en ce que l'énergie laser présente une
caractéristique de polarisation rectiligne.
7 Appareil de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que la polarisation rectiligne
est une lumière polarisée (P).
8 Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface ( 10 a) du corps
porte un motif formé dans une zone réfléchissante.
9 Appareil de contrôle selon la revendication
8, caractérisé en ce que le corps est un négatif présen-
tant un motif de circuit intégré à semiconducteurs.
10 Appareil de contrôle selon larevendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de maintien déplace
le corps dans au moins une direction.
11 Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de comparaison comporte un élément (C 3) destiné à mettre sous forme binaire les deux signaux de sortie et un élément (C 4) destiné à effectuer la somme logique des signaux mis sous
forme binaire.
12 Appareil de contrôle selon la revendication
1, caractérisé en ce que le corps présente un motif corres-
pondant à une zone réfléchissante formée sur une surface-
( 10 a) d'une plaque transparente, lesdits moyens d'appli-
cation comprenant une lentille (f-e 3) destinée à faire converger l'énergie rayonnante sur la surface sur laquelle
le motif est formé, et un dispositif ( 2) destiné à provo-
quer un mouvement de balayage de l'énergie rayonnante dans au moins une direction, le dispositif de comparaison comportant un élément destiné à mettre sous forme d'ondes les signaux de sortie des premier et second éléments
de détection, et un élément destiné à effectuer l'opéra-
tion logique sur les signaux mis sous forme d'ondes.
13 Appareil de contrôle selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'énergie rayonnante est de
l'énergie laser.
14 Appareil de contrôle selon la revendication 12, caractérisé en ce que les premier et second éléments
de détection sont des cellules photoélectriques.
Appareil de contrôle selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'au moins l'un des premier et
second éléments de détection comprend un réseau de photo-
capteurs. 16 Procédé de contrôle, caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir sur une surface d'une plaque transparente un négatif ( 10) sur une zone réfléchissante duquel un motif est formé, à produire de l'énergie rayonnante, à appliquer l'énergie rayonnante à la surface du négatif sur laquelle le motif est formé, à déplacer la zone irradiée par l'énergie rayonnante et le corps l'un par rapport à l'autre, à recevoir l'énergie rayonnante réfléchie par le corps et produire un premier signal de sortie, à recevoir l'énergie rayonnante transmise à travers le corps et produire un second signal de sortie, et à
comparer les premier et second signaux de sortie et dis-
criminer un signal concernant un corps indésirable, autre
que ledit motif.
17 Procédé de contrôle selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'on fait converger l'énergie rayonnante sur la surface du négatif sur laquelle le
motif est formé.
18 Procédé de contrôle selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'énergie rayonnante est de
l'énergie laser.
19 Procédé de contrôle selon la revendication
18, caractérisé en ce que le laser présente une caracté-
ristique de polarisation (P).
Procédé de contrôle selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape de comparaison comprend une étape d'échantillonnage et de maintien, une étape de conversion analogique/numérique, une étape de mise en forme binaire, une étape de formation d'une somme logique
et une étape de discrimination.
21 Dispositif de cadrage de masques, caracté-
risé en ce qu'il comporte un premier élément destiné à maintenir un négatif ( 24) ayant un motif de circuits de semiconducteurs, un élément ( 23) destiné à illuminer le négatif, un élément ( 21) destiné à produire un faisceau de contrôle, un élément destiné à appliquer le faisceau de contrôle sur le négatif et à provoquer un mouvement de balayage du faisceau de contrôle, un second élément destiné à maintenir un support ( 26) d'enregistrement par rapport à l'image projetée du négatif, un premier élément ( 35) de détection destiné à recevoir le faisceau de contrôle réfléchi par le négatif, un second élément ( 36) de détection destiné à recevoir le faisceau de contrôle transmis à travers le négatif, et un élément destiné à comparer les signaux de sortie des premier et second éléments de détection et à discriminer un signal
concernant un corps indésirable, autre que ledit motif.
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Also Published As
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|---|---|
| FR2524162B1 (fr) | 1985-11-29 |
| JPS58162038A (ja) | 1983-09-26 |
| JPH0414341B2 (fr) | 1992-03-12 |
| GB2119506B (en) | 1987-01-07 |
| GB2119506A (en) | 1983-11-16 |
| US4669885A (en) | 1987-06-02 |
| GB8307940D0 (en) | 1983-04-27 |
| DE3310341A1 (de) | 1983-09-29 |
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