FR2545622A1 - Procede lithographique pour la fabrication de dispositifs - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES LITHOGRAPHIQUES. ON DEPOSE SUR UN SUBSTRAT 10 UNE MATIERE DE REVETEMENT 12, PAR EXEMPLE UNE MATIERE DE RESERVE, MELANGEE A UNE MATIERE FLUORESCENTE. ON CONTROLE LA PROGRESSION DE L'ATTAQUE DE LA MATIERE DE REVETEMENT EN SOUMETTANT LA MATIERE FLUORESCENTE A L'ACTION D'UNE ENERGIE D'EXCITATION DE FLUORESCENCE, ET EN DETECTANT LA FLUORESCENCE RESULTANTE. L'INTENSITE DE LA FLUORESCENCE DIMINUE AU FUR ET A MESURE DE LA DIMINUTION DE L'EPAISSEUR DE LA MATIERE DE REVETEMENT, CE QUI PERMET DE DETERMINER AVEC PRECISION LE POINT DE FIN D'ATTAQUE DE LA MATIERE DE REVETEMENT. APPLICATION A LA FABRICATION DE CIRCUITS INTEGRES COMPLEXES.

Description

La présente invention concerne un procédé de

fabrication de dispositifs, comme par exemple des disposi-

tifs à semiconducteurs, utilisant des processus lithographi-

ques, et fait intervenir le contrôle de la progression de l'attaque d'une matière de réserve subissant une attaque (développement). Les processus lithographiques jouent un rôle important dans la fabrication de dispositifs, comme par

exemple des dispositifs à semiconducteurs Pendant la fabri-

cation de ces dispositifs, on utilise des processus litho-

graphiques pour définir des motifs dans des substrats, comme par exemple des tranches de silicium ou des tranches de

silicium traitées qui sont par exemple recouvertes totale-

ment ou partiellement de métal, de dioxyde de silicium ou de silicium polycristallin De façon caractéristique, on forme un motif sur un substrat en revêtant le substrat avec une matière sensible à de l'énergie, qu'on appelle une matière de réserve On expose des parties sélectionnées de la

matière de réserve à une forme d'énergie qui induit un chan-

gement dans la solubilité des parties exposées, en relation avec un agent développateur ou un agent d'attaque donné On enlève ensuite les parties les plus solubles de la matière de réserve en attaquant (développant) la matière de réserve avec un agent d'attaque chimique par voie humide ou en employant un processus d'attaque par voie sèche, par exemple l'attaque par plasma ou l'attaque ionique réactive On transfère ensuite dans le substrat sous-jacent le motif résultant qui est défini dans la matière de réserve, par exemple en attaquant ou en métallisant le substrat à travers

la matière de réserve dans laquelle on a défini un motif.

Une considération importante dans la procédure de

définition de motif décrite ci-dessus réside dans la déter-

mination du point de fin d'attaque de la matière de réserve, c'est-à-dire de l'instant auquel la matière de réserve a été

attaquée sur toute son épaisseur, ce qui fait que la fron-

tière entre la matière de réserve et le substrat sous-jacent a été atteinte Si par exemple la matière de réserve est

attaquée (développée) avec un agent d'attaque par voie humi-

de qui attaque la matière de réserve à la fois verticalement (dans la direction de son épaisseur) et latéralement, une attaque excessive de la matière de réserve (c'est-à-dire le fait de soumettre la matière de réserve à l'action de l'agent d'attaque pendant une durée plus longue que celle qui est nécessaire pour que l'attaque traverse l'épaisseur de la matière de réserve), entraînera souvent une attaque

latérale excessive de la matière de réserve Une telle atta-

que latérale excessive conduit à une perte de la maîtrise de la largeur de ligne au moment du transfert du motif dans le substrat D'autre part, si la matière de réserve est soumise

à une attaque par voie sèche, par exemple une attaque ioni-

que réactive, une attaque excessive conduira souvent à une pulvérisation du substrat, et au dépôt de la matière de substrat pulvériséesur les parois de la matière de réserve dans laquelle on a défini un motif Il y aura donc également une perte de la maîtrise de la largeur de ligne pendant le transfert du motif dans le substrat sous-jacent De telles

pertes de la maîtrise de la largeur de ligne sont particu-

lièrement importantes si les tailles des éléments du motif

sont de quelques micromètres ou moins.

On a utilisé plusieurs techniques différentes pour contrôler le point de fin d'attaque d'une matière de réserve Parmi ces techniques, figurent les techniques de spectrométrie de masse et d'interférométrie optique Dans la première de ces techniques, on utilise une analyse par spectrométrie de masse d'un plasma d'attaque, par exemple, pour déterminer le point de fin d'attaque de la matière de réserve Ainsi, par exemple, une fois qu'on a détecté dans l'analyse du plasma par spectrométrie de masse un produit de réaction caractéristique du substrat, on considère que la frontière entre la matière de réserve et le substrat a été atteinte, et on arrête l'attaque Bien que cette technique soit utile, la résolution temporelle propre à l'analyse de

produits de réaction, et donc la précision de la détermina-

tion du point de fin d'attaque, sont limitées par la vitesse d'attaque du substrat et par les temps de diffusion de pro- duits de réaction du substrat vers un détecteur Il en résulte que la détermination du point de fin d'attaque peut

présenter une erreur s'élevant jusqu'à plusieurs minutes.

Avec des vitesses d'attaque par plasma caractéristiques (d'environ 50 nanomètres par minute), de telles erreurs sur la détermination du point de fin d'attaque correspondent au

moins à plusieurs dizaines de manomètres, et souvent à plu-

sieurs centaines de nanomètres, de l'épaisseur de la couche de matière de réserve (qui n'a de façon caractéristique que 1 à 2 pm d'épaisseur), ce qui représente une fraction très importante de l'épaisseur de la matière de réserve, et donc une erreur très importante dans la détermination du point

de fin d'attaque.

Avec les techniques interférométriques optiques caractéristiques, on projette de la lumière sur la matière de réserve subissant l'attaque, on détecte une fraction de la lumière qui est réfléchie, et on enregistre l'intensité de la lumière détectée Comme on le sait, l'intensité de la lumière réfléchie oscille périodiquement au cours du temps (au fur et à mesure que l'épaisseur de matière de réserve diminue), à cause d'interférences additives et soustractives successives entre des rayons lumineux réfléchis à partir du fond des sillons qui sont gravés dans la matière de réserve, et des rayons lumineux, qui sont réfléchis à partir de la frontière sous-jacente entre la matière de réserve et le substrat On détecte généralement le point de fin d'attaque en recherchant des variations abruptes de la pente du signal

détecté, ou des variations abruptes de la fréquence'd'oscil-

lation du signal détecté Cependant, la pente du signal de sortie ne change pas toujours de façon abrupte au point de

fin d'attaque, en particulier si le substrat a des proprié-

tés optiques similaires à celles de la matière de réserve, c'est-à-dire si l'indice de réfraction du substrat est

approximativement égal à celui de la matière de réserve.

Dans ce cas, le point de fin d'attaque peut également pré- senter une erreur correspondant à une épaisseur équivalente

de matière de réserve d'au moins plusieurs dizaines de nano-

mètres, et cette erreur-s'élève souvent jusqu'à plusieurs

centaines de nanomètres.

Les chercheurs travaillant au développement de la lithographie ont donc recherché depuis longtemps, sans

succès jusqu'à présent, une technique permettant de détermi-

ner de façon plus précise le point de fin d'attaque de

matières de réserve.

L'invention porte sur une technique, plus précise que des techniques antérieures, pour déterminer le point de

fin d'attaque d'une matière de revêtement perdue, par exem-

ple une matière de réserve, qui doit être attaquée Confor-

mément à la technique de l'invention, on dope (c'est-à-dire

qu'on mélange physiquement) une matière de revêtement per-

due avec une matière fluorescente Pendant l'attaque de la matière de revêtement perdue, on expose à de l'énergie d'excitation de fluorescence une région de la matière de revêtement perdue, et donc le dopant fluorescent qui est

contenu dans cette région, on détecte la fluorescence résul-

tante et on enregistre son intensité Pendant l'attaque de

la matière de revêtement perdue, l'intensité de la fluores-

cence diminue du fait que la matière fluorescente est égale-

ment enlevée (attaquée) A l'instant o la matière de revê-

tement perdue a été attaquée sur la totalité de son épais-

seur (à cet instant, la fluorescence contrôlée cesse du fait que la matière fluorescente se trouvant dans la région considérée a été enlevée), il apparaît une variation abrupte de la pente du signal détecté, ce qui indique le point de fin d'attaque La technique de l'invention est capable de déterminer le point de fin d'attaque avec une tolérance (exprimée en épaisseur équivalente de matière de revêtement perdue) inférieure à environ 10 nanomètres, et même inférieure à environ 1 nanomètre, et potentiellement (théoriquement) même inférieure à environ 0,01 nanomètre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation

et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe d'un substrat dont-la surface non plane a été recouverte par une couche épaisse de

matière de revêtement perdue, en préparation pour le proces-

sus d'attaque d'aplanissement; La figure 2 montre la structure de la matière de réserve à trois niveaux; La figure 3 est un schéma d'un système optique utile dans la mise en oeuvre de l'invention; et

Les figures 4 et 5 (a)-5 (c) sont des enregistre-

ments de signaux d'intensité de fluorescence qui sont détec-

tés pendant l'attaque de couches de matière de réserve pho-

tographiques décrites dans les Exemples 1-4.

L'invention consiste en un procédé de fabrication

de dispositifs, tels par exemple que des dispositifs à semi-

conducteurs ou à bulles magnétiques, et ce procédé comprend la modification, par exemple par définition d'un motif, d'un substrat (comme par exemple une tranche de silicium ou une tranche de silicium traitée qui est par exemple recouverte totalement ou partiellement par du métal, du dioxyde de silicium ou du silicium polycristallin) Conformément à l'invention, on modifie un substrat en déposant initialement sur la surface du substrat une matière de revêtement perdue,

par exemple une matière de réserve, qui a été dopées c'est-

à-dire mélangée physiquement, avec une matière fluorescente.

La modification du substrat comprend également l'opération

consistant à soumettre la matière de revêtement perdue dépo-

sée à un agent d'attaque qui enlève par attaque soit la tota-

lité de la matière de revêtement perdue, soit seulement des parties sélectionnées de cette matière Par exemple, si on

doit définir un motif dans le substrat, la matière de revête-

ment perdue qui est employée est de façon caractéristique une matière de réserve On expose tout d'abord des régions sélec- tionnées de la matière de réserve à une forme d'énergie qui

diminue (matière de réserve positive) ou qui augmente (matiè-

re de réserve négative) la solubilité des parties exposées, en relation avec un agent de développement ou d'attaque donné On enlève ensuite les parties les plus solubles de la matière de réserve, par exemple par attaque chimique par voie humide, par attaque par plasma ou par attaque ionique

réactive de la matière de réserve.

Pendant l'attaque de la matière de revêtement per-

due, on expose une région (ou plusieurs régions ou la tota-

lité) de la matière de revêtement perdue à une forme d'éner-

gie qui provoque la fluorescence du dopant fluorescent con-

tenu dans cette région Dans le cadre de l'invention, on considère qu'une matière est fluorescente si elle émet un rayonnement électromagnétique sous l'effet d'une forme d'énergie appropriée, par exemple de la lumière, des faisceaux d'électrons ou des faisceaux d'ions En contrôlant la fluorescence du dopant, on détermine le point de fin d'attaque de la matière de revêtement perdue, qui correspond

à l'instant auquel la fluorescence contr 8 lée cesse pratique-

ment, et on évite donc une attaque indésirable de la matière

de revêtement perdue et/ou du substrat Si le but de l'atta-

que est de créer dans la matière de revêtement perdue un motif qui doit être transféré dans le substrat sous-jacent,

on accomplit ceci, par exemple, en attaquant ou en métalli-

sant le substrat à travers la matière de revêtement perdue

dans laquelle on a défini un motif.

Le procédé de fabrication de l'invention englobe des processus de modification de substrats, autres que des processus lithographiques classiques de définition de motifs Parmi ces autres processus figure par exemple le processus d'attaque d'aplanissement qui est décrit par

A C Adams et C D Capio dans "Planarization of Phosphorus-

Doped Silicon Dioxide," Journal of Electrochemical Society, 128, pages 423-428 (février 1981) Dans le processus d'atta- que d'aplanissement, et comme le montre la figure 1, on

recouvre d'une couche épaisse de matière de revêtement per-

due 14, par exemple une couche épaisse de matière de réserve, une surface non plane 12 d'un substrat 10, cette surface 12

devant être aplanie (c'est-à-dire rendue pratiquement plane).

On choisit la matière de revêtement perdue 14 de façon

qu'elle présente une vitesse d'attaque approximativement éga-

le à celle du substrat 10, en présence d'un agent d'attaque particulier En enlevant par attaque la matière de revêtement perdue, on fait également disparaître les parties en saillie

du substrat, et on forme ainsi une surface de substrat plane.

Conformément à l'invention, le processus d'attaque d'apla-

nissement se déroule de la manière décrite ci-dessus, à l'exception du fait que la matière de revêtement perdue

épaisse 14 est dopée (mélangée physiquement)-avec une matiè-

re fluorescente, et que la fluorescence émise par une partie (ou plusieurs parties) de la matière de revêtement perdue dopée (sous l'effet d'énergie d'excitation de fluorescence) est contrôlée pendant l'attaque de la matière de revêtement perdue Lorsque la fluorescence cesse, on arrête l'attaque du fait que la totalité de la matière de revêtement perdue a été enlevée par l'attaque, et qu'un substrat plan a été

formé, sans attaque excessive indésirable du substrat.

L'invention englobe également l'utilisation de matières de revêtement perdues qui comprennent plusieurs couches de matières différentes, dont une ou plusieurs sont

dopées avec une matière fluorescente, et dont la fluorescen-

ce est contrôlée pendant l'attaque pour empêcher une attaque indésirable du substrat et/ou des différentes couches de

matières de revêtement perdues A titre d'exemple, l'inven-

tion englobe le processus de définition de motifs dans des substrats par l'utilisation d'une matière de réserve à trois niveaux qui est décrit par J M Moran et D Maydan dans "High Resolution, Steep Profile, Resist Patterns ",The Bell System Technical Journal, 58 ( 5), pages 1027-1036 (mai-juin 1979), et qui est également décrit dans le brevet US 4 244 799 Comme le montre la figure 2, la matière de réserve à trois niveaux comprend une couche d'aplanissement épaisse (d'une épaisseur caractéristique de 2 pm), en matière organique, 18, déposée directement sur un substrat 16 La matière de réserve à trois niveaux comprend en outre une couche mince (d'une épaisseur caractéristique de

nanomètres) de Si O 2, 20, déposée sur la couche d'apla-

nissement épaisse 18, ainsi qu'une couche mince (d'une

épaisseur caractéristique de 400 manomètres), à haute réso-

lution, 22, consistant en une matière de réserve photogra-

phique, une matière de réserve pour rayons X ou une matière de réserve pour faisceau d'électrons, déposée sur la couche Si O 2, 20 En pratique, on définit initialement un motif dans la couche supérieure de matière de réserve à haute

résolution, 22, en exposant et en développant cette couche.

On transfère ensuite ce motif dans la couche de Si O 2 20 (en utilisant comme masque d'attaque la couche de matière de réserve à haute résolution 22), par attaque ionique réactive de la couche de Si O 2, 20, par exemple dans un plasma de CHF On transfère ensuite le motif de la couche 3. de Si O 2,-20, vers la couche d'aplanissement épaisse 18 (en utilisant comme masque d'attaque la couche de Si O 2, 20, dans laquelle on a défini un motif), par attaque ionique réactive de la couche d'aplanissement 18, par exemple dans un plasma de 2 La couche supérieure de matière de réserve à haute résolution, 22, de la matière de réserve à trois niveaux est souvent attaquée par le plasma de CHF 3 qu'on utilise pour attaquer la couche de Si O 2, 20 Une attaque excessive de la couche de Si O 2 20 produit une attaque excessive indésirable de la couche supérieure 22, et une perte de la maîtrise de la largeur de ligne au cours du transfert du motif de la couche supérieure 22 vers la couche de Si O 2, 20 En outre, une attaque excessive de la couche d'aplanissement épaisse 18 entraîne souvent une attaque indésirable du substrat 16 et/ou une pulvérisation du substrat 16 La pulvérisation du substrat 16 conduit souvent au dépôt de matière du substrat pulvérisée sur les parois de la couche d'aplanissement 18 dans laquelle on a défini un motif, avec pour conséquence une perte de la maîtrise de la largeur de ligne pendant le transfert du motif dans le substrat 16 Pour éviter ces

difficultés, et conformément à l'invention, on dope (c'est-

à-dire qu'on mélange physiquement) la couche d'aplanissement épaisse 18 avec une matière fluorescente, et on contrôle la fluorescence émise par une région (ou plusieurs régions) de

la couche 18 (sous l'effet de l'énergie excitant une fluo-

rescence), pendant la définition des motifs dans les trois couches 22, 20 et 18 Pendant l'attaque ionique réactive de la couche de Si O 2, 20, dans le plasma de CHF 3, l'intensité de la fluorescence émise par la couche d'aplanissement 18

demeure constante Cependant, dès qu'on observe pour la pre-

mière fois une diminution notable de la fluorescence détec-

tée (ce qui indique le début de l'attaque de la matière fluorescente dans la couche d'aplanissement 18, et indique donc le point de fin d'attaque de la couche de Si O 2, 20), on arrête l'attaque de la couche de Si O 2 On évite ainsi une attaque excessive de la couche de Si O 2, 20, et une attaque excessive indésirable de la couche supérieure de matière de

réserve à haute résolution, 22 En outre, pendant la défini-

tion d'un motif dans la couche d'aplanissement épaisse 18, lorsque la fluorescence contrôlée cesse pratiquement (ce qui

indique que la matière fluorescente a été entièrement enle-

vée par l'attaque, et donc que la couche 18 a été attaquée sur toute son épaisseur), on arrête l'attaque de la couche

18 On évite donc une attaque ou une pulvérisation indésira-

ble du substrat 16.

De façon caractéristique, dans la mise en oeuvre de l'invention, on soumet une région (ou plusieurs régions, ou la totalité) d'une matière de revêtement perdue, dopée avec une matière fluorescente, à l'action d'un faisceau d'énergie d'excitation de fluorescence, de puissance P, par

exemple un faisceau de rayonnement électromagnétique exci-

tant une fluorescence, de puissance P (photons/seconde).

Si le dopant fluorescent (soumis à l'action du faisceau excitant une fluorescence) absorbe seulement une fraction O du rayonnement incident excitant une fluorescence, et si le dopant a un rendement quantique If (nombre de photons émis/ nombre de photons absorbés), le nombre de photons émis par

la matière fluorescente par unité de temps, Ne, est seule-

ment Ne =P ( 1) Les photons émis sont collectés de façon caractéristique par un photodétecteur dont le signal de sortie est mesuré par un circuit électrique avec un temps de réponse At, c'est-à-dire que le signal de sortie du circuit est à tout instant la somme de tous les photons collectés pendant l'incrément de temps At précédent De façon générale, le détecteur ne collecte qu'une fraction f des photons émis pendant chacun de ces intervalles de temps At (la fraction f correspond à la fraction du rayonnement de fluorescence qui est collectée par le détecteur et englobe les effets d'interférences) Le photodétecteur comprend de façon générale un transducteur, par exemple un tube photomultiplicateur (PM), qui convertit, par exemple, le signal lumineux détecté en un courant d'électrons Le tube PM a un rendement quantique Ic (nombre d'électrons émis/nombre de photons collectés), et le signal de fluorescence mesuré, N (nombre total d'électrons émis par le tube PM, sous l'effet de la fluorescence, pendant chaque intervalle de temps At) est seulement:

N = P G f f c t.

( 2) D'après la loi de Beer (voir par exemple l'ouvrage de Billings et col American Institute of Physics Handbook (McGraw-Hill, New York, 1972) page 6-2), la fraction d'absorption G (dans l'équation ( 2)), est donnée par la relation: G = 1 e-ECT(t) ( 3) dans laquelle: = coefficient d'absorption molaire de la matière fluorescente (ayant par exemple pour dimensions des litres/mole-cm), C = concentration de la matière fluorescente dans la matière de réserve (ayant pour dimensions des moles/litre), et T(t) = épaisseur de la matière de réserve (en cm) à

l'instant t.

On a donc: N = P l 1 e-ECT(t)l f c At ( 4) Si la concentration de la matière fluorescente, C, est suffisamment faible pour que úCT(t) soit petit par rapport à 1,0 (comme c'est souvent, mais pas toujours, le cas dans la mise en oeuvre de l'invention), la fonction exponentielle dans les équations ( 3) et ( 4) est donnée approximativement par:

e-îCT(t) 1 úCT(t).

Par conséquent: G ECT(t), et N l P e CT(t) l f f Oc -At ( 5) Comme les équations ( 4) et ( 5) le montrent de 3 O

façon évidente, le signal de fluorescence détecté est fonc-

tion de l'épaisseur, t, de la matière de réserve Ainsi,

lorsque T(t) diminue pendant l'attaque, le signal de fluo-

rescence, N, diminue Par conséquent, on contrôle aisément S la profondeur d'attaque de la matière de réserve Cependant, le photodétecteur détecte généralement non seulement le signal de fluorescence, N, mais également un signal de fond Nb (dû par exemple à des réflexions sur le photodétecteur de l'énergie d'excitation de fluorescence) Près du point de fin d'attaque, le signal de fond Nb est généralement plus grand que le signal de fluorescence N et, par conséquent, le point de fin d'attaque (la cessation de la fluorescence) n'est pas indiqué par la disparition du signal détecté, mais par une variation abrupte de la pente du signal détecté (la pente devient égale à zéro, comme le montre par exemple la figure 4) On détecte aisément le changement abrupt de la pente et on détermine donc avec précision le point de fin d'attaque. Le facteur particulier qui limite finalement la résolution du signal de n'importe quel photodétecteur est le bruit de grenaille (à cet égard, voir par exemple l'ouvrage précité: American Institute of Physics Handbook, page 6- 253), qui est égal à la racine carrée du signal détecté

(la racine carrée du nombre total d'électrons comptés pen-

dant chaque intervalle de temps Et) Du fait que le signal de fond Nb est généralement plus grand que le signal de fluorescence détecté N, près du point de fin d'attaque, le bruit de grenaille associé au premier de ces signaux est généralement supérieur au bruit de grenaille associé au

second, près du point de fin d'attaque Si le bruit de gre-

naille associé au signal de fond (Nb) est prédominant par rapport à toutes les autres sources de bruit, on a trouvé que l'erreur dans la détermination du point de fin d'attaque dans la technique de contrôle d'attaque de l'invention, exprimée en épaisseur équivalente de matière de revêtement perdue, s T, est donnée approximativement par îT z T(t) N ( 6) UT N;-(-t) N( 6 Dans l'équation ( 6), T(t) désigne l'épaisseur de la matière de revêtement perdue à l'instant t, et N(t) désigne le signal de fluorescence détecté correspondant à l'instant t. De façon générale, on évalue l'équation ( 6) à l'instant t = 0, avant que l'attaque ne commence, et on a donc 0 T g T(t= 0) N(t= 0) b

Comme il est évident d'après l'équation ( 7), ST est inverse-

ment proportionnelle au niveau de signal initial N(t = 0).

Du fait que N(t = 0) est directement proportionnel à la fraction d'absorption initiale, G, et au rendement quantique de la matière fluorescente; 'f, une fraction d'absorption élevée et un rendement quantique élevé sont souhaitables pour obtenir un niveau de signal initial élevé, et donc une

erreur O? faible.

Une considération importante dans le choix d'une matière fluorescente (pour une matière de revêtement perdue particulière) dans le but de déterminer le point de fin d'attaque, consiste dans l'obtention d'une faible erreur de point de fin d'attaque, O T Cependant, si la matière de revêtement perdue est par exemple une matière de réserve qu'on doit utiliser pour définir un motif dans un substrat, une considération tout aussi importante consiste en ce que la matière fluorescente choisie doit être compatible avec la matière de réserve et avec les procédures utilisées pour exposer et développer la matière de réserve Une matière fluorescente est compatible avec une matière de réserve si l'énergie d'excitation de fluorescence, et la fluorescence

résultante, n'affectent pas de façon significative la solu-

bilité de la matière de réserve Si, par exemple, l'énergie

d'excitation de fluorescence augmente la solubilité, la par-

tie de la matière de réserve soumise à l'énergie d'excita-

tion de fluorescence sera attaquée plus rapidement que le reste de la matière de réserve, et le point de fin d'attaque, mesuré en utilisant la technique de l'invention, n'indiquera pas le point de fin d'attaque du reste de la matière de

réserve En outre, l'énergie utilisée pour exposer la matiè-

re de réserve ne doit pas avoir d'effet défavorable notable sur la matière fluorescente, comme par exemple une rupture

des liaisons moléculaires de la matière fluorescente, rédui-

sant effectivement la concentration de la matière fluores-

cente (et augmentant donc d YT) De plus, une matière fluores-

cente est compatible avec les procédures utilisées pour exposer et développer la matière de réserve à condition que

la matière fluorescente ne réduise pas notablement la sensi-

bilité de la matière de réserve à l'énergie d'exposition et n'affecte pas défavorablement les caractéristiques d'attaque de la matière de réserve Ces exigences de compatibilité ne

sont généralement satisfaites que pour de faibles concentra-

tions de la matière fluorescente, ne dépassant pas de façon

caractéristique environ 2 à 3 % (en poids).

On a développé une procédure pour choisir une

matière fluorescente (pour une matière de réserve particu-

lière) qui satisfasse les exigences de compatibilité décrites ci-dessus, et qui permette de déterminer avec précision le point de fin d'attaque (en utilisant des sources classiques

d'énergies d'excitation de fluorescence et des photodétec-

teurs classiques) On a trouvé que cette procédure donnée à titre d'exemple, était si efficace qu'elle permettait de trouver aisément des matières fluorescentes appropriées (pour des matières de réserveparticulières), qui permettent de détecter le point de fin d'attaque avec une erreur (exprimée en épaisseur équivalente de matière de réserve, a T) inférieure à environ 10 nanomètres, et même inférieure à environ 1 nanomètre, et potentiellement (théoriquement)

inférieure même à environ 0,01 nanomètre (Bien qu'il n'exis-

te pas de couche de matière physique dont l'épaisseur soit inférieure à 0, 01 nanomètre, une telle épaisseur représente, par exemple, l'épaisseur moyenne d'une couche de matière monomoléculaire dont certaines molécules ont été enlevées) Cette procédure est la suivante.

La première étape dans la procédure de l'inven-

tion, donnée à titre d'exemple, consiste à choisir une ou plusieurs matières fluorescentes qui ne contiennent pas de

matières inorganiques Bien qu'elles ne soient pas interdi-

tes, les matières fluorescentes qui contiennent des matières inorganiques sont indésirables du fait que les matières inorganiques sont souvent difficilement attaquées pendant

l'attaque (développement) de matières de réserve.

La seconde étape dans la procédure de l'invention, donnée à titre d'exemple, consiste à sélectionner des matières fluorescentes (qui ne contiennent pas de matières inorganiques), dont l'énergie d'excitation de fluorescence, et la fluorescence résultante, n'affectent pas notablement la solubilité de la matière de réserve (considérée) pendant l'attaque (développement) de la matière de réserve On effectue ceci, par exemple, en mesurant (avec des techniques classiques et des puissances de faisceau d'excitation de

fluorescence d'une valeur caractéristique d'environ 1 milli-

watt, par exemple) quelle est la dose (en joules/cm 2), correspondant à chacune des énergies de fluorescence et

d'excitation de fluorescence, qui est nécessaire pour expo-

ser complètement des échantillons d'évaluation de la matière de réserve (sur la totalité de leur épaisseur) En estimant le temps nécessaire pour attaquer (développer) la

matière de réserve sur toute son épaisseur, on estime ensui-

te la dose que la matière de réserve recevra pendant l'atta-

que, à partir de chacune des énergies de fluorescence et

d'excitation de fluorescence Sur la base de ces estima-

tions, on choisit uniquement les matières fluorescentes dont les énergies de fluorescence et d'excitation de fluorescence soumettront la matière de réserve, pendant l'attaque, à une dose d'exposition faible par rapport à la dose nécessaire

pour exposer la matière de réserve sur toute son épaisseur.

La dose d'exposition doit de préférence ne pas être supérieu-

re à environ 2 % de la dose nécessaire pour exposer la matière de réserve sur toute son épaisseur Bien que des doses plus élevées ne soient pas interdites, des doses d'exposition supérieures à environ 2 % augmentent défavorablement l'erreur dans la détermination du point de fin d'attaque (La région de la matière de réserve soumise aux énergies de fluorescence et d'excitation de fluorescence devient par exemple plus

soluble que les régions qui ne sont pas soumises à ces éner-

gies, ce qui fait que cette région est attaquée plus rapide-

ment que les autres régions Le point de fin d'attaque sera donc erroné)

La troisième étape dans la procédure de l'inven-

tion, donnée à titre d'exemple, consiste à éliminer les matières fluorescentes qui ne peuvent pas être mélangées physiquement à la matière de réserve, avec une concentration d'au moins 0,001 % (en poids) Les matières fluorescentes doivent de préférence se mélanger uniformément à la matière de réserve avec une concentration d'au moins environ 1 % en poids Sans être interdites, des concentrations inférieures à environ 0, 001 % ne sont pas souhaitables, du fait qu'elles conduisent généralement à des erreurs sur le point de fin d'attaque, a T, supérieures à environ 10 nanomètres (A des puissances caractéristiques de faisceau d'excitation de fluorescence d'environ 1 milliwatt, par exemple, et à des niveaux caractéristiques de bruit de fond, les rendements quantiques et les fractions d'absorption correspondants ne sont généralement pas suffisamment élevés pour compenser des concentrations inférieures à environ 0,001 %, dans l'équation

( 7), de façon à produire une erreur o T d'environ 10 nanomè-

tres) On mélange de façon caractéristique une matière

fluorescente avec la matière de réserve en déposant la matiè-

re fluorescente (généralement sous forme de poudre) dans la solution de matière de réserve (qui comprend la matière de réserve et un solvant) Lorsqu'un substrat est revêtu avec la matière de réserve, par exemple par centrifugation, le solvant s'évapore et la matière fluorescente se mélange avec

la matière de réserve Dans le cadre de l'invention, on con-

sidère qu'une matière fluorescente est uniformément mélangée

physiquement avec une matière de réserve, si les cristalli-

tes qui se forment dans la matière de réserve (petites agglomérations de matière fluorescente, aisément visibles sur des micrographies optiques ou au microscope électronique à balayage) ont un diamètre inférieur à environ 1 pm et sont

séparées les unes des autres d'au moins 100 pim Des cristal-

lites de taille supérieure à environ 1 pim et/ou des écarte-

ments entre cristallites inférieurs à 100 pm entraînent

souvent une perte des détails locaux au moment de l'exposi-

tion et du développement de la matière de réserve.

La quatrième étape dans la procédure de l'inven-

tion, donnée à titre d'exemple, consiste à sélectionner parmi les matières fluorescentes choisies ci-dessus, celles qui donnent lieu à une fluorescence intense, c'est-à-dire qui ont des rendements quantiques, If, supérieurs à environ 0,001 % (lorsqu'elles sont mélangées à la matière de réserve avec des concentrations d'au moins 0,001 %) (Les rendements quantiques, lf des matières fluorescentes sont souvent modifiés, par exemple réduits, lorsque ces matières sont

mélangées avec des matières de réserve, et le degré de modi-

fication dépend souvent de la concentration de la matière fluorescente dans la matière de réserve) Bien que des

matières fluorescentes ayant des rendements quantiques infé-

rieurs à environ 0,01 % ne soient pas interdites, de telles

matières ne sont pas souhaitables du fait qu'elles condui-

sent généralement à des erreurs (a T) sur le point de fin

d'attaque qui sont supérieures à environ 10 nanomètres.

La cinquième étape dans la procédure de l'inven-

tion, donnée à titre d'exemple, consiste à sélectionner les matières fluorescentes qui (lorsqu'elles sont mélangées à la matière de réserve avec des concentrations d'au moins 0,001 %) donnent des couches de matière de réserve dont les fractions d'absorption, 9, exprimées en pourcentages, sont supérieures à environ 0,01 % mais inférieures à environ % On mesure aisément les fractions d'absorption, par exemple en déposant des échantillons d'évaluation de la matière de réserve, dopée avec la matière fluorescente (à des concentrations d'au moins 0,001 %), sur un substrat

dont la transparence à l'énergie d'excitation de fluores-

cence est connue En soumettant les échantillons d'évalua-

tion aux énergies d'excitation de fluorescence, et en mesu-

rant les énergies d'excitation de fluorescence transmises, on détermine aisément les fractions d'absorption Bien que n'étant pas interdites, les matières fluorescentes qui

donnent des couches de matière de réserve dont les frac-

tions d'absorption, 9, sont inférieures à environ 0,01 %, ne

sont pas souhaitables du fait qu'elles produisent générale-

ment des erreurs de point de fin d'attaque, a T, supérieures à environ 10 nanomètres Bien que n'étant pas interdites, les matières fluorescentes qui donnent des fractions

d'absorption, 9, supérieures à environ 50 % ne sont pas sou-

haitables, du fait qu'elles tendent à absorber fortement à la fois les énergies d'excitation de fluorescence et les

énergies utilisées pour exposer la matière de réserve.

Ainsi, pendant l'exposition, une partie importante de

* l'énergie d'exposition est absorbée par la matière fluores-

cente près du sommet de la couche de matière de réserve,

laissant ainsi sous-exposée la partie inférieure de la cou-

che de matière de réserve.

A la sixième étape de la procédure donnée à titre d'exemple (après la mesure du niveau de signal de fond, Nb), on utilise l'équation ( 7) pour déterminer les concentrations, C, des matières fluorescentes sélectionnées ci-dessus, qui sont nécessaires pour obtenir l'erreur de point de fin d'attaque désirée, c T On mélange ensuite les diverses matières fluorescentes considérées dans des échantillons

d'évaluation de la matière de réserve, avec les concentra-

tions calculées ci-dessus On élimine les matières fluores- centes qui ne se mélangent pas uniformément (conformément à la définition donnée cidessus) avec la matière de réserve, aux niveaux de concentration calculés, et qui ne présentent

pas les niveaux désirés de O et 4 f (aux niveaux de concen-

tration calculés).

On soumet ensuite les échantillons d'évaluation qui n'ont pas été éliminés à la sixième étape, à l'action

de l'énergie utilisée pour exposer la matière de réserve.

On détermine le degré de rupture des liaisons moléculaires

des matières fluorescentes dans les échantillons d'évalua-

tion, ces ruptures réduisant les concentrations effectives des matières fluorescentes, en soumettant chaque échantillon d'évaluation (après exposition) à de l'énergie d'excitation'

de fluorescence, et en mesurant la fluorescence résultante.

Si la concentration effective d'une matière fluorescente a

été réduite (ce qu'on mesure par une réduction de l'intensi-

té de fluorescence), on compense alors cette réduction par une augmentation de la concentration initiale On répète

ensuite la sixième étape avec les concentrations accrues.

Les matières de réserve sont souvent soumises à l'action de diverses sources de chaleur, comme par exemple la chaleur qui est produite pendant le pré-étuvage de la matière de réserve Cette chaleur entraîne souvent la

rupture de certaines des liaisons moléculaires d'une matiè-

re fluorescente, ce qui réduit la concentration effective de la matière fluorescente, et réduit donc l'intensité de la fluorescence Si c'est le cas (ce qu'on détermine en

soumettant à l'action de la chaleur un échantillon d'évalua-

tion de la matière de réserve dopée), on compense cette-

réduction en augmentant la concentration initiale de dopant,

comme décrit ci-dessus.

L'énergie d'excitation de fluorescence provoque

également souvent la rupture de certaines des liaisons molé-

culaires de la matière fluorescente, ce qui réduit la con-

centration effective de la matière fluorescente On compense également cette réduction en augmentant la concentration

initiale, comme décrit ci-dessus.

Enfin, on expose et on attaque (c'est-à-dire qu'on

les développe) les échantillons d'évaluation qui ont survé-

cu aux étapes ci-dessus La procédure d'attaque produit sou-

vent des dommages irréversibles aux matières fluorescentes, ce qui réduit les concentrations effectives des matières fluorescentes, et on compense ensuite ceci comme décrit ci-dessus. Si la matière de revêtement perdue ne doit pas

être exposée, comme dans le processus d'attaque d'aplanisse-

ment, on élimine l'aspect de la procédure ci-dessus qui con-

cerne l'exposition.

On répète que la procédure décrite ci-dessus est

utile pour sélectionner des matières fluorescentes appro-

priées qui permettront de déterminer avec précision le point

de fin d'attaque pour une matière de revêtement perdue par-

ticulière On peut aisément parvenir à des erreurs de point

de fin d'attaque inférieures à environ 10 nanomètresi à con-

dition que la concentration (dans la matière de revêtement

perdue) d'une matière fluorescente (compatible) soit supé-

rieure à environ 0,001 % (en poids) En outre, le rendement quantique de la matière fluorescente (dans la matière de revêtement perdue) doit être supérieur à environ 0,01 %, et la matière fluorescente doit donner une couche de matière de

revêtement perdue dont la fraction d'absorption soit supé-

rieure à environ 0,01 %, mais inférieure à environ 50 %.

Parmi les matières fluorescentes qu'on a trouvé utiles (en utilisant la procédure décrite ci-dessus) pour détecter le point de fin d'attaque de matières de revêtement

perdues, figure le 4-dicyanométhylène-2-méthyl-6-p-diéthyla-

minostyryl-4 H-pyranne (DCM) Le DCM absorbe le rayonnement électromagnétique (d'excitation de fluorescence) dans une bande large centrée sur environ 500 nm, et il donne lieu à une fluorescence dans une bande large centrée sur environ

590 nm.

L'une des matières de réserve avec lesquelles le DCM est compatible est la matière de réserve photographique positive disponible dans le commerce, qui est vendue sous la

désignation commerciale AZ 2400 par la firme Shipley Corpora-

tion, Newton, Massachusetts La matière AZ 2400 est exposée de façon caractéristique par de-la lumière à des longueurs d'onde d'environ 365, 404 et 436 nm, et elle est attaquée (développée), par exemple, dans un plasma de 02 Le DCM est

compatible avec ces procédures d'exposition et d'attaque.

Exemple 1

On a contrôlé l'attaque par plasma de la matière de réserve photographique positive du commerce AZ 2400 en saturant initialement une solution commerciale de AZ 2400 (la matière de réserve photographique était dissoute dans un solvant), achetée à la firme Shipley Corporation, Newton, Massachusetts, avec la matière fluorescente DCM, achetée (sous forme de poudre) à la firme Exciton Chemical Company, Dayton, Ohio La concentration du DCM dans la solution de AZ 2400 était d'environ 1 % en poids On a fait passer la solution dans un filtre de 0,2 pm, on l'a étendue sur une tranche de silicium de 10,16 cm, par centrifugation à environ 3000 t/mn, et on l'a étuvée-sous vide à environ 1200 C pendant environ 15 minutes On a mesuré l'épaisseur de la couche de matière de réserve photographique résultante avec un profilomètre Dektak II et on a trouvé qu'elle était d'environ 1,30 pm On a estimé le rendement quantique qf du DCM dans la matière AZ 2400, par examen visuel (on a projeté

sur la matière AZ 2400 la lumière d'excitation de fluores-

cence, et on a observé visuellement la fluorescence résul-

tante), et on a trouvé que ce rendement était dans la plage

de 0,1 à 1,0.

On a mesuré la fraction d'absorption,

@ (O = 1 e FCT), de la couche de matière de réserve photo-

graphique dopée par le DCM, en formant une telle couche sur un substrat de verre et en faisant passer à travers le

substrat de verre recouvert de matière de réserve photogra-

phique une lumière d'excitation de fluorescence, dans la

gamme de longueur d'onde de 480-520 nm En mesurant l'inten-

sité de la lumière transmise, on a déterminé que la fraction d'absorption, 9, était de 0,50 0,01, et on a donc calculé

que ECT était égal à 0,69 Du fait que le DCM a un coeffi-

cient d'absorption molaire, ú, égal à 4,4 x 104 litres/mole-

cm (à 500 nm), et du fait qu'on a mesuré pour l'épaisseur T la valeur de 1,30 lim, il en résulte que la concentration, C, du DCM dans la matière AZ 2400, était d'environ 2,4 % (en poids) Après avoir mesuré la fraction d'absorption, 9, on a monté la tranche de silicium (recouverte de la matière de

réserve photographique AZ 2400 dopée avec le DCM) sur l'élec-

trode connectée à la masse d'une machine d'attaque par plas-

ma à plaques parallèles.

La figure 3 montre le système optique qu'on utili-

se pour exciter une fluorescence et pour contrôler l'attaque de la couche de matière de réserve photographique dopée par le DCM, qui a été formée par centrifugation sur la tranche de silicium Comme la figure le montre schématiquement, le système optique 25 comprenait une lampe à arc au mercure 28, de 100 W, dont le flux lumineux était concentré par des lentilles 30 sur une ouverture 40 au niveau de laquelle la

lumière dans la bande de longueur d'onde 480-520 nm (c'est-

à-dire l'énergie d'excitation de fluorescence) était isolée

par un filtre à interférences 50 et modulée par un disposi-

tif de découpage 60 La lumière modulée était concentrée par des lentilles 110 sur un faisceau de fibres optiques en silice fondue, 80, qui traversait une ouverture dans la machine d'attaque par plasma (le faisceau de fibres optiques n'est pas attaqué par le plasma) On a utilisé le faisceau de fibres 80 pour éclairer une aire d'environ 2 cm 2 sur la surface de la tranche de silicium recouverte de matière de réserve photographique, pendant l'attaque On a également utilisé le faisceau de fibres optiques 80 pour collecter et pour renvoyer une partie de la lumière de fluorescence (émise par le DCM pendant l'attaque), vers un diviseur de faisceau dichroique 90 dans lequel la lumière de

fluorescence était réfléchie vers une lentille 100 La len-

tille 100 concentrait la lumière de fluorescence sur un tube photomultiplicateur 130, Modèle 4526 de RCA, à travers une ouverture 120 et un filtre en verre rouge 110 L'ouverture avait pour fonction d'exclure la lumière parasite et le filtre en verre rouge 110 avait pour fonction d'isoler la lumière de fluorescence du DCM par rapport à la lumière d'excitation de fluorescence et à la lumière blanche émise

par le plasma (pendant l'attaque).

Le système optique 25 comprenait également un amplificateur à verrouillage 140 destiné à effectuer une

détection sensible à la phase, sur le signal du tube photo-

multiplicateur Pour effectuer une normalisation vis-à-vis

des fluctuations de la puissance de la lampe à arc, le-

signal de fluorescence était divisé par un signal de réfé-

rence obtenu à partir de la réflexion parasite de la lumière d'excitation de fluorescence sur le diviseur de faisceau dichroique 90, vers un second faisceau de fibres optiques

et une photodiode 160 Le signal de référence était pro-

duit par un amplificateur à verrouillage de référence 170.

Pendant toute la procédure d'attaque, on a mainte-

nu l'extrémité du faisceau de fibres 80 à environ 15 mm de la tranche de silicium, sous un angle d'environ 500 par rapport à la verticale Le fait de placer l'extrémité des

fibres plus près de la tranche perturbait l'attaque.

La figure 4 montre un enregistrement du signal de fluorescence normalisé détecté pendant l'attaque de la matière de réserve photographique dopée avec du DCM On a enregistré initialement un niveau de fond en plaçant une tranche de silicium nue dans le champ de la fibre 80 (qui émettait alors de l'énergie d'excitation de fluorescence). A t 4 L 4 mn, on a amené en place la tranche recouverte de

matière de réserve photographique, ce qui a produit une for-

te augmentation du signal détecté A partir du rapport entre ce niveau de signal détecté (correspondant à une couche de matière de réserve d'une épaisseur égale à 1,3 pm), et le niveau de fond, on a calculé que le niveau de fond était équivalent au signal provenant d'une couche de matière de

réserve ayant une épaisseur d'environ 60 nanomètres.

Entre t 4 mn et t 9 mn, on a fermé le système à vide et on a fait le vide à l'intérieur A t: 9 mn, on a admis dans la chambre d'attaque par plasma un gaz consistant en 2 ' à une pression d'environ 93,33 Pa ( 7 micromètres de Hg) et avec un débit ramené aux conditions normales de 14 cm 3/mn Le signal détecté a dérivé lentement en sens

croissant pendant ces procédures On savait, par l'expérien-

ce antérieure, que le signal se stabilisait toujours au cours du temps Sans attendre une stabilité complète, et à t 15 mn, on a déclenché une décharge donnant lieu à un plasma, en appliquant 100 watts de puissance RF ( 13,56 M Hz) à l'électrode d'alimentation de la machine d'attaque par plasma, cette électrode étant espacée d'environ 20 cm de l'électrode placée à la masse qui porte la tranche La chute abrupte initiale dans le signal enregistré (voir la figure

4) était due au chauffage de la matière de réserve photogra-

phique On savait d'après l'expérience antérieure que la

température de la matière de réserve photographique se sta-

bilisait à environ 500 C en 3 à 4 minutes Ensuite,-comme il est évident sur la figure 4, le signal a diminué au fur et à mesure de l'enlèvement de la couche de matière de réserve

photographique par l'attaque.

La modulation périodique qu'on voit sur la figure

4 était due à des interférences entre la lumière de fluores-

cence émise dans la direction de la fibre optique et la lumière réfléchie par la tranche de silicium De plus, si on dessine une courbe régulière passant par la moyenne des modulations sur la figure 4, il apparaît une légère courbure convexe Cette courbure convexe est due au fait que ECT(t = 0) n'était pas faible (ECT(t = 0) = 0,69), ce qui fait que G n'était pas strictement proportionnel à T et, par conséquent, le signal (moyen), N, n'était pas strictement proportionnel à T. Le point de fin d'attaque sur la figure 4 est clairement visible sous la forme d'une variation abrupte de la pente à t c 37 nm L'erreur sur la détermination du point de fin d'attaque n'était cependant pas due essentiellement

au bruit de grenaille associé au signal de fond La préci-

sion sur la détermination du point de fin d'attaque était au contraire limitée par le temps de réponse de 3 secondes des

circuits électroniques employés dans le système de détec-

teur Du fait que l'épaisseur de la matière de réserve pho-

tographique ( 1,3 pm) a été attaquée en 21 mn, il en résulte

que la vitesse d'attaque moyenne était d'environ 1 nanomè-

tre/seconde Ainsi, la limitation relative au temps de répon-

se de 3 secondes implique que l'erreur sur le point de fin

d'attaque, exprimée sous la forme d'une épaisseur équivalen-

te de matière de réserve, était de ( 1 nanomètre/seconde) x

( 3 secondes) = 3 nanomètres.

Si le bruit de grenaille dans le signal de fond

avait été le facteur limitatif, l'erreur sur la détermina-

tion du point de fin d'attaque, exprimée par une épaisseur

équivalente de matière-de réserve, aurait été (théorique-

ment) encore inférieure à environ 0,01 nanomètre Ceci

résulte du fait que la puissance, P, de l'énergie d'excita-

tion de fluorescence qui tombe sur l'aire de la matière de

réserve ( 2 cm 2) soumise à cette énergie était P 5 10-3 '-

watt Z 3,1 x 105 photons/seconde (d'après l'estimation faite à partir de la puissance totale émise par la lampe à arc au

mercure et de la fraction de cette puissance qui est trans-

mise par le faisceau de fibres) De plus, des estimations -4 prudentes pour -f et f suggèrent que 'f 0,5 et f t 10-4.

En outre, des calculs basés sur les spécifications du fabri-

cant (pour le tube photomultiplicateur) indiquent que 1 c 0,1 Ainsi, du fait qu'on sait que Q = 0,5 et At = 3 s, l'équation ( 4) indique que N(t = 0) (c'est-à-dire le nombre d'électrons correspondant à la couche de 1,3 pm) était -dsulnieud d'environ 2,3 x 101 Comme indiqué ci-dessus, le niveau de

fond, Nb, était équivalent au signal de fluorescence prove-

nant d'une couche ayant une épaisseur d'environ 60 nanomè-

tres, d'o il résulte que: Nb = ( 60 nanomètres/1,3 pm) x 2,3 x 1010

= 1,1 x 10.

Par conséquent, d'après l'équation ( 7), il s'ensuit que (théoriquement): T(t = O) = ( 1,3 pm) ( 1,1 x 109)1/2 CT = N-(-t 0)-o 7 V Nb 2,3 x 1010

Exemple 2

On a préparé comme dans l'Exemple 1 un échantillon de matière de réserve photographique AZ 2400, dopée avec du

DCM, et on l'a déposé par centrifugation (comme dans l'Exem-

ple 1) sur un substrat de verre dont l'indice de réfraction était approximativement le même que celui de la couche de matière de réserve photographique (l'indice de réfraction était d'environ 1,5) On a ensuite attaqué la matière de

réserve, et on a contrôlé l'attaque, comme dans l'Exemple 1.

La figure 5 (a) montre un enregistrement du signal de fluo-

rescence normalisé pendant l'attaque de la matière de réser-

ve Les ondulations d'interférences qu'on voit sur la figure 4 sont notablement réduites sur la figure 5 (a), du fait que

la désadaptation des propriétés optiques (indices de réfrac-

tion) entre la couche de matière de réserve photographique

et le substrat a été pratiquement éliminée.

Exemple 3

On a préparé un échantillon de matière de réserve photographique AZ 2400, dopée avec du DCM, et on l'a déposé sur un substrat de verre, par centrifugation, comme dans

l'Exemple 2, à l'exception du fait qu'on a réduit la concen-

tration de DCM d'un facteur de 4 (et O a donc été réduit d'un facteur de 4) On a ensuite attaqué la couche et on a contrôlé l'attaque, comme dans l'Exemple 2 Pour une telle couche, l'équation ( 5) est applicable et elle prévoit que l'intensité de fluorescence est strictement proportionnelle à l'épaisseur de la couche La figure 5 (b), qui est un enregistrement du signal de fluorescence détecté pendant

l'attaque, montre que c'est bien le cas.

Exemple 4

On a préparé une couche de-matière de réserve photographique AZ 2400, dopée avec du DCM, et on l'a déposée par centrifugation sur un substrat de verre, comme dans l'Exemple 3 On a ensuite attaqué la couche et on a contrôlé l'attaque, comme dans l'Exemple 3, à l'exception du fait

qu'on a réduit d'un facteur de 2 la puissance RF appliquée.

Le changement de la pente de la courbe représentée sur la

figure 5 (c), qui est un enregistrement du signal de fluo-

rescence détecté pendant l'attaque, correspond à la réduc-

tion de la vitesse d'attaque.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au procédé et au dispositif décrits et

représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'un dispositif, compre-

nant les opérations suivantes: on dépose une matière de revêtement perdue sur un substrat; et on attaque au moins une partie de cette matière de revêtement, caractérisé en ce qu'on incorpore une matière fluorescente dans la matière de

revêtement, et on contrôle l'attaque de la matière de revê-

tement perdue en soumettant au moins une région de ladite

partie à l'action d'une forme d'énergie qui excite la matiè-

re fluorescente dans cette région de façon qu'elle émette un rayonnement de fluorescence; et on détecte la fluorescence résultante. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la matière de revêtement perdue comprend une pre-

mière couche de matière qui est déposée sur le substrat, et

une seconde couche de matière qui est déposée sur la premiè-

re couche.

3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière de revêtement perdue comprend en outre une troisième couche de matière qui est déposée sur la

seconde couche.

4 Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 2 ou 3, caractérisé en ce que la première couche de

matière contient la matière fluorescente.

5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce qu'on arrête l'attaque lorsque la fluorescence détec-

tée cesse pratiquement.

6 Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en-ce qu'on arrête l'attaque lorsqu'on observe pour la pre-

mière fois une diminution notable de la fluorescence détec-

tée. 7 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'instant de cessation de la fluorescence qui est détecté diffère du point de fin d'attaque vrai de la matière de revêtement perdue, d'une épaisseur équivalente de matière de revêtement perdue qui est inférieure à environ 10 nm ou

inférieure à environ 1 nm.

8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de la matière fluorescente dans la matière de revêtement perdue est supérieure à environ

0,001 %.

9 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rendement quantique de la matière fluorescente, dans la matière de revêtement perdue, est supérieur à environ

0,01 %.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de revêtement perdue absorbe plus d'environ 0,01 %, mais moins d'environ 50 %, de l'énergie

d'excitation de fluorescence incidente.

11 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la matière fluorescente comprend du 4-dicyanomé-

thylène-2-méthyl-6-p-diéthylaminostyryl-4 H-pyranne.

12 Produit caractérisé en ce qu'il est fabriqué

par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 11.