Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.11.1973 Opis patentowy opublikowano: 31.01.1975 74099 KI. 42h,38 MKP G03b 41/00 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Pibklt) IzsczfpssfiliUj tu-' Twórcy wynalazku: Andrzej Kalestynsbi, Katarzyna Chalasinska-Macu- kow, Halina Smolinska, Tomasz Szoplik Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, War¬ szawa (Polska) Sposób pasowania i nanoszenia wzorów na jednym podlozu metoda holograficzna Przedmiotem wynalazku jest sposób pasowania i nanoszenia wzorów na jednym podlozu metoda holograficzna, znajdujacy zastosowanie w bezsty- kowej projekcji wszelkich wzorów na materialy swiatloczule, na przyklad w mikroelektronice w bezstykowej projekcji masek na fotorezystory.W dotychczasowej technice proces pasowania i nanoszenia wzorów na jednym podlozu technika optyczna polega na powtarzajacym sie pasowaniu i nanoszeniu róznych wzorów wedlug zalozonej ko¬ lejnosci przy pomocy stykowych masek wzorco¬ wych, zawierajacych kazda zadany wzór. Uzyska¬ nie dokladnego pasowania kolejnych wzorów w znany sposób wymaga bardzo precyzyjnych mi- kromanipulatorów do ustawiania stykowych masek wzorcowych. W przypadku stosowania do tego celu bezstykowej optycznej techniki projekcyjnej do¬ chodza dodatkowe najwyzsze wymagania wzgle¬ dem stosowanego ukladu optycznego.Zasadnicza wada dotychczasowych technik pa¬ sowania i nanoszenia wzorów na jednym podlozu technika optyczna jest ich nieekonomicznosc.W wypadku stosowania stykowych masek wzor¬ cowych wada jest ich mala trwalosc niekorzystna dlatego, ze produkcja masek wzorcowych jest bar¬ dzo pracochlonna i kosztowna. W wypadku stoso¬ wania bezstykowej optycznej techniki projekcyj¬ nej wada jest koniecznosc uzycia ukladu optycz¬ nego bardzo wysokiej klasy, a wiec i bardzo dro¬ giego. Obie techniki wymagaja trudnego pasowa- 2 nia kolejnych wzorów, co wymaga stosowania kosztownych precyzyjnych mikromanipulatorów.Sposób holograficznego pasowania i nanoszenia wzorów na jednym podlozu wedlug wynalazku, po- 5 lega na tym, ze wykorzystuje sie do tego celu ho¬ logram, na którym rejestruje sie kolejno zalozone wzory, przy czym po kazdym kolejnym zapisie okreslonego wzoru obraca sie hologram wokól osi przedmiotowej wiazki swiatla o ustalony okreslo- 10 ny kat, korzystnie o wartosci 10°, pozostawiajac przy tym bez zmian polozenie holografowanego wzoru jak i wiazki odniesienia. Hologram uzyska¬ ny w ten sposób i zawierajacy informacje o wszystkich kolejno wzorach nastepnie oswietla sie 15 promieniowaniem laserowym, tak, ze na podlozu umieszczonym w odpowiedniej odleglosci od ho¬ logramu ogniskuja sie wiazki ugiete, dajac na tym podlozu obrazy rzeczywiste wzorów, po czym ho¬ logram obraca sie ponownie wokól osi wiazki od- 20 twarzajacej o ten sam kat, korzystnie o wartosci i0°. Dzieki temu, ze przy kazdej kolejnej ekspo¬ zycji hologramu zostaje on obrócony o okreslony dokladnie kat wokól osi przedmiotowej wiazki swiatla, obrazy rzeczywiste zaholografowanych 25 wzorów padaja kolejno dokladnie na to samo miej¬ sce na podlozu.Na jednym hologramie zostaje w ten sposób za¬ rejestrowany szereg zadanych masek w^ taki spo¬ sób, ze przy odtwarzaniu hologramu kazda z nich 30 odtwarza sie w przestrzeni w innym zalozonym 740993 74099 4 miejscu, a odtworzone obrazy leza w jedrnej pla¬ szczyznie, w okreslonej, tej samej odleglosci od ho¬ logramu.Zalety sposobu pasowania i nanoszenia wzorów na jednym podlozu metoda holograficzna polegaja na tym, ze dotychczasowa operacja ustawiania wzorów przez ruchy przesuwne mikromanipulato- ra zostala zastapiona przez jedna operacje polega¬ jaca na obrocie hologramu. Hologram uzywany w metodzie wedlug wynalazku praktycznie nie ulega zniszczeniu i moze byc uzywany dowolna ilosc razy w przeciwienstwie do konwencjonalnych ma¬ sek, które w metodzie kopiowania stykowego zu¬ zywaja sie po kilkudziesieciu operacjach. Metoda holograficzna pozwala równiez na eliminacje z ukladu projekcyjnego konwencjonalnych elemen¬ tów optycznych.Sposób pasowania i nanoszenia wzorów metoda holograficzna wedlug wynalazku jest objasniony w oparciu o rysunek, na którym fig. 1/ przedsta¬ wia proces zapisu, a fig. 2 proces odtwarzania od¬ powiedniego hologramu. Pasowanie i nanoszenie wzorów polega na tym, ze wiazke swiatla spójnego z lasera 1, dzieli sie na dwie wiazki za pomoca ukladu dzielacego 2. Jedna z nich po rozszerzeniu przy pomocy ukladu optycznego 3 oswietla zadany wzór w postaci diapozytywu lub maski metalicznej 6, pada na hologram 4. Plaszczyzna wzoru jest ustawiona równolegle do plaszczyzny kliszy. Dru¬ ga wiazka, bedaca wiazka odniesienia, równiez rozszerzona przez uklad optyczny 5 pada na holo¬ gram pod katem 3-0°—60°. Nastepny kolejny wzór rejestruje sie na tym samym hologramie, w tym samym ukladzie optycznym, obracajac hologram o kat 10°.W procesie odtwarzania przedstawionym na fig. 2 hologram 4, wytworzony sposobem opisanym powyzej zostaje oswietlony wiazka swiatla spójne¬ go z lasera 1. Hologram umieszczony jest w uchwy¬ cie umozliwiajacym precyzyjny obrót wokól osi 5 prostopadlej do plaszczyzny hologramu. Za holo¬ gramem, w odleglosci, która odpowiada dokladnie ogniskowaniu sie wiazek ugietych na hologramie, umieszczone jest podloze pokryte warstwa swia¬ tloczula. Hologram po oswietleniu wytwarza zbiór wzorów w ogniskach 8 wiazek ugietych ognisku*- jacych sie w jednej plaszczyznie. Po dokonaniu jednej projekcji obrazu 7 jednego wzoru dokonuje sie obrotu hologramu 4j o kat 10° i rzutuje sie na¬ stepny obraz kolejnego wzoru. PL PL