SE449531B - Forfarande och anordning for kontroll av mikromasker - Google Patents

Description

449 551 2 rörelse i tvâ inbördes vinkelräta riktningar mellan en lasers optik och mikro- masken förskjutas relativt en från nämnda laser vinkelrätt mot mikromasken in- fallande laserstråle på samma sätt som när mikromasken framställdes, varvid laserstrâlen bringas att reflekteras mot eller transmitteras genom mikromasken, varvid det sålunda reflekterade eller transmitterade laserljuset avkännes me- delst ett ljuskänsligt organ, vars utsignal liksom en styrsignal påföres en jämförelsekrets, och utmärkes av att nämnda styrsignal motsvarar en vid mikro- maskens generering utsänd styrsignal avseende de nämnda variationerna i laser- strålens intensitet och/eller läge, vilken styrsignal förefinns lagrad i nämnda minne och av, att påförande av den i minnet lagrade styrsignalen på jämförel- sekretsen sker samtidigt och synkront med att nämnda utsignal påföres jämförel- sekretsen under styrning av lägeskännande organ avseende mikromaskens position relativt den mot denna vinkelrätt infallande laserstrâlen, varvid vid överens- stämmelse mellan de sålunda jämförda signalerna indikering av att mikromasken är korrekt genererad erhålles och vid avvikelse mellan signalerna indikering av att en felaktighet förefinns erhålles.

Vidare avser uppfinningen en anordning för kontroll av mikromasker enligt nämn- da förfarande av det slag och med i huvudsak de särdrag, som angives i patent- krav 3.

Nedan beskrives uppfinningen i samband med bifogade ritningar, där - fig. l schematiskt visar en anordning, där uppfinningen tillämpas och vil- ken är en blandning av ett blockschema och en skiss av en anordning, - fig. 2 visar ett principiellt tvärsnitt av en mönsterplatta. l fig. l visas en mekanisk anordning l för förskjutning av en del av en strålningskällas optik 2 i två vinkelräta riktningar relativt en mönsterplat- ta 3 innefattande ett substrat Å för framställning av en mikromask.

I det som exempel visade utförandethos anordningen l, vilken motsvarar den i det svenska patentet nr. 7501605-S visade anordningen, förefinns en första slid 5 anordnad för en relativt långsam rörelse i y-led medelst en stegmotor 6 med tillhörande skruv 7. En andra slid 8 är anpassad för en relativt snabb fram- och återgående rörelse i x-led medelst två fjädrar 9,l0 samt en elek- tromagnetisk drivanordning ll. Den andra sliden 8 utgör en svängande massa i ett mekaniskt system.

Nämnda del 2 av optiken är anordnad vid den andra sliden.

...Z 3 449 531 Vid generering av en mikromask 4 föres den andra sliden 8 snabbt fram och åter under det att den första sliden 5 rör sig långsamt, vilket innebär att det genom optiken 2 förda ljuset från en laser l2 sveper i ett linjemönster över det strålningskänsliga substratet Ä. Genom att variera ljusintensiteten som träffar substratet Ä erhålles ett mönster, d.v.s. en mikromask.

Enligt det amerikanska patentet nr. 3,903,536 förefinns en akusto-optisk modulator 13, vilken påtryckes en modulerad högfrekvent signal från en styr- anordning lä via en ledare l5, visad streckad i fig. l. Modulatorn l3 har till uppgift att avlänka strålen l6 från lasern l2 samt att modulera strålens in- tensitet vid dess passage av modulatorn 13. Den akusto-optiska modulatorn 13 innefattar en glaskropp l7, mot vilken en eller flera piezo-elektriska kri- staller l8 anligger. Det är mot denna eller dessa kristaller nämnda signal påtryckes, varvid ultraljudvågor bildas iglaskroppen l7. Uitraljudvågorna får till följd att ett raster av olika täthet bildas i glaskroppen, vilket åstadkommer avlänkning av strålen l6.

Variationen hos laserstrålen l6 i kombination med strålkällans optiks 2 re- lativrörelse gentemot det strålningskänsliga substratet ger således en mikro- mask i enlighet med den signal, som pâtryckts modulatorn l3 från styrenheten.

För att kontinuerligt positionsbestämma substratets Å läge relativt optiken 2 förefinns positionsgivare i form av dels en givare på stegmotorn 6, vilken kan vara en pulsräknare 23 samt en laserinterferometer 19,20 av känd typ exem- pelvis enligt det amerikanska patentet nr. 3,903,536. Till iaserinterferome- tern l9, 20 är härvid anslutet en räknare 21 samt en avkodare 22 av känt slag för framställning av en signal motsvarande den andra slidens 8 position rela- tivt sustratet. Till pulsgeneratorn föreflnns även en motsvarande avkodare Zh ansluten för framställning av en signal motsvarande den första slidens 8 po- sition relativt substratet.

Vid generering av en mikromask är således nämnda till modulatorn l3 avgiven signal synkroniserad, via styranordningen lå, med positionen av optiken 2 re- lativt substratet Ä.

Styranordningen lä är av känt slag enligt ovan nämnda patent och innefattar register för mottagande av information från ett minne innehållande den önska- de mikromaskens konfiguration av anordningar för aistring av nämnda signal till modulatorn l3 i enlighet med nämnda information. 449 531 i* Ovan har beskrivits ett exempel på en anordning för åstadkommande av rela- w' tivrörelse mellan en del av en optik 2 och ett substrat Å samt för genere- ring av en mikromask.

Det är alldeles klart att andra mekaniska eller elektroniska/mekaniska an- ordningar kan utnyttjas för att åstadkomma nämnda relativrörelse.

Föreliggande uppfinning, som skall beskrivas nedan med utgångspunkt från den ovan som exempel visade anordningen kan tillämpas vid masker genererade, medelst vilken som helst anordning, där informationen avges från en styran- ordning i form av en styrsignal innefattande modulation av strålen l6, vilken avges i beroende av positionsangivelser avseende strålens träffpunkt på sub- stratet relativt substratets yta.

Mönsterplattan 3 innefattar en glasskiva 25, på vilken ett lager 26 av exem- pelvis krom eller kromoxid förefinns och ovanpå detta ett lager 27 av s.k. fotoresist. Medelst lasern l2, vilket kan vara en He-Cd laser, exponeras lagret 27 av fotoresist, vilket vid framkallning försvinner vid exponerade eller icke exponerade partier. Därefter etsas lagret av krom eller kromoxid, varefter mikromasken är färdig.

Den nämnda informationen avseende mikromaskens position vid dess framställ- ninq relativt en mot denna infallande i intensitet och/eller läge varieran- de laserstråle samt laserstrålens intensitets- och/eller lägesvariation in- matas i styranordningen lå.

Mikromasken Å placeras i anordninqen l för åstadkommande av nämnda relativ- rörelse och inriktas r startposition i denna.

Laserstrålen l6 tillåts omodulerad passera modulatorn l3 och/eller ett lins- system 28,2. Det av substratet reflekterade laserliuset tillåts passera en för ändamålet förefintlig halvqenomskinlig spegel 29 och därvid mottagas av ett ljuskänsligt organ 30 av känt slag. Efter förstärkning i en förstärkare 31 avges signalen på det ljuskänsliga organets 30 utqånq till en jämförelse- krets 32.

Genom att den omodulerade laserstrålen #3 reflekteras mot mikromasken modu- leras laserstrålen på ett sätt motsvarande det sätt, på vilket den var modu- lerad vid mikromaskens genererinq, alternativt skulle vara modulerad för att framställa en dylik mikromask. Den reflekterade laserstrålen Åh, vilken av- kännes av det ljuskänsliga organet 30 innehåller således information om mik- romaskens mönster i form av en modulering. s 449 531 Jämförelsekretsen 32 innefattar företrädesvis en exklusiv-eller-grind 33.

Likaväl som laserstrålen bringas att reflekteras mot mikromasken, kan den i stället bringas att transmitteras och därefter avkännas av ett motsvaran- de ljuskänsligt organ.

Före igångsättning av anordningen l inställes slidernas 5,8 läge medelst positionsgivarna 23;l9,20. Härvid är båda avkodarna 22,2Å avsedda att exem- pelvis ange en binär "0", vilket indikerar startposition för sliderna. Var- dera avkodarens 22,2Å utsignal påföres en och-grind Bh, vilken då utsignal- erna är lika avger en startpuls via ledaren 35 till styranordningen ih.

Styranordningen lä är härvid anordnad att starta drivanordningen ll och steg- motorn 6, varvid mikromaskens läge relativt den mot denna infallande laser- strålen förändras i enlighet med ett linjemönster på motsvarande sätt, som vid mikromaskens generering.

Positionsgivarna 23;l9,20 avger via avkodarna 22,2ë kontinuerligt signaler avseende slidernas 8,5 position, vilket motsvarar positionen av nämnda mot mikromasken infallande laserstråle relativt míkromasken, dels till en logisk krets 36 via ledarna 39,H0, dels till styranordningen lb via ledarna h1,H2.

Styranordningen lä är härvid anordnad att, på basis av dessa signaler, ut- sända en styrsignal i form av exempelvis en modulationssignal motsvarande den inledningsvis nämnda informationen synkront med den position, som mik- romasken har relativt det infallande laserljuset ÄB. Härvid utsändes således styrsignalen synkront med det avkända reflekterade Nä eller transmitterade ljuset. Denna modulationssignal, vilken vid generering av mikromasken styrde modulatorn l3, påföres nämnda jämförelsekrets 32.

De två sålunda på jämförelsekretsen 32 påförda signalerna, nämligen dels modulationssignalen, dels signalen motsvarande det reflekterade laserljuset, jämföres i kretsen 32. Vid överensstämmelse mellan de sålunda jämförde sig- nalerna indikeras att mikromasken korrekt genererad och vid avvikelse mellan signalerna indikeras att en felaktighet förefinns. Vid avvikelse mellan sig- nalerna avger jämförelsekretsen 32 en signal via en ledare 37 till nämnda logiska krets 36, vilken härvid är anordnad att utskriva den position, som anges av avkodarna 22,2h på en skrivare 38 eller dylikt, eller inmata posi- tionen i ett minne. Härvid föreligger för vissa fall möjlighet att utifrån positionsangivelsen reparera felaktigheten. 449 551 Den logiska kretsen 36 kan vara utförd att med ledning av signalen från en modifierad jämförelsekrets 33 för avgivande av kontinuerliga signaler detek- tera, vilken typ av felaktighet som förefinns och därvid vara anordnad att lagra den informationen i ett minne 38 tillsammans med positionen.

Ovan har förfarandet och anordningen enligt uppfinningen beskrivits i sam- band med den i fig. l visade föredragna anordningen, där en akusto-optisk modulator l3 förefinns och där den ena sliden 8 bär optik 2. Givetvis kan laserstrålens intensitets- och/eller lägesvariation relativt ett substrat åstadkommas på annat sätt, vid vilket de då avgivna styrsignalerna utnyttjas på motsvarande sätt.

Uppfínnlngen skall således i detta avseende inte anses begränsad till ovan angivna utföringsformer, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

Den reflekteradelaserstrålen Åk eller en transmitterad laserstråle innehåller således information om mikromaskens mönster i form av en modulation eller signalvariation på utgången av det ljuskänsliga organet 30. Det är tydligt att medelst föreliggande uppfinning kan varje mikromask kontrolleras oavsett 2” anordning, medelst vilken den tillverkats under förutsättning att information A förefinns i ett minne avseende mikromaskens mönster, vilken information kan, om nödvändigt, konverteras till en signal jämförbar med signalen uppträdande på det ljuskänsliga organets 30 utgång.

Ovan har nämnts att styrsignalen, som påföres jämförelsekretsen motsvarar den styrsignal, som utnyttjades vid mikromaskens generering.

I detta sammanhang kan åtminstone två fall särskiljas.

I det första fallet är mikromasken genererad medelst en laserstråle, som via en akusto-optisk modulator givits endast intensitetsvariationer avseende den av substratet träffade laserstrålen. Härvid utgöres således styrsignalen av en intensitetsstyrning. I detta fall utsändes vid förfarandet enligt uppfin- ningen en omodulerad laserstråle mot mikromasken samtidigt som styrsignalen påföres jämförelsekretsen. l ett andra fall är mikromasken genererad medelst en laserstråle, som via en eller två akusto-optiska modulatorer l3, givits dels íntensitetsvariationer, dels lägesvariationer, d.v.s. ett svep mellan av sliderna mekaniskt åstad- komna närliggande parallella förskjutningar av optiken 2 relativt substratet. 7 449 551 l detta fall utsändes mot mikromasken, vid föreliggande förfarande, en laser- stråle, vilken medelst styrsignalen styrs att genomföra samma lägesvariatio- ner, som vid generering av mikromasken. Denna del av styrsignalen påtryckes således den eller de modulatorer l3, som vid genereringen gav lägesvaríation- erna. I fig. l sker detta via ledaren 15. Samtidigt som denna del av styrsig- nalen påtryckes modulatorn l3, påtryckes den del av styrsignalen, som vid ge- nereringen styrde intensitetsvariationerna jämförelsekretsen 32. l båda fallen jämföres således intensitetsvariationer i jömförelsekretsen 32.

Emellertid kan inom uppfïnningens ram det ljuskänsliga organet 30 utföras för att även avkänna lägesvariationer. varför då styrsignalen innefattar en del för styrning av lägesvariationer även denna del påföres jämförelsekretsen 32, som i sådant fall är anordnad att jämföra dels intensitetsvariationer, dels lägesvariationer.

Upnfinningen skall således inte anses begränsad till ovan angivna utförings- former, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (5)

449 531 8 Patentkrav

1. Förfarande för kontroll av mikromasker, vars mönster föreligger i form av , en i ett minne lagrad information avseende mikromaskens position, vid dess fram- ställning, relativt en mot denna vinkelrätt infailande i intensitet och/eller läge varierande laserstrâle i varje så genererad punkt av mikromasken, samt information ' avseende laserstrålens intensitets- och/eller lägesvariation, där en mikromask, som skall kontrolleras bringas att medelst en anordning för relativrörelse i två inbördes vineklräta riktningar mellan en lasers optik och mikromasken förskjutas relativt en från nämnda laser vinkelrätt mot mikromasken infallande laserstråle på samma sätt som när mikromasken framställdes, varvid laserstrålen bringas att reflek- teras mot eller transmitteras genom mikromasken, varvid det sålunda reflekterade el- ler transmitterade laserljuset avkännes medelst ett ljuskänsligt organ, vars utsig- nal liksom en styrsignal påföres en jämförelsekrets, k ä n n e t e c k n a t av, att nämnda styrsignal motsvarar en vid mikromaskens genereríng utsänd styrsignal avseende de nämnda variationerna i laserstrålens intensitet och/eller läge, vilken styrsignal förefinns lagrad i nämnda minne och av, att påförande av den i minnet lagrade styrsignalen på jämförelsekretsen sker samtidigt och synkront med att nämn- da utsígnal påföres jämförelsekretsen under styrning av lägeskännande organ avseen- de mikromaskens position relativt den mot denna vinkelrätt infallande laserstrålen, varvid vid överensstämmelse mellan de sålunda jämförde signalerna indikering av att ? mikromasken är korrekt genererad erhålles och vid avvikelse mellan signalerna indi- kering av att en felaktighet förefinns erhålles.

2. Förfarande enl. krav l, för det fall mikromasken genererats medelst en laserstråle, vars intensitet och/eller läge varierats medelst en modulator, exem- pelvis en akusto-optisk modulator, k ä n n e t e c k n a t av, att den vid gene- reringen av mikromasken till modulatorn tillförda modulationssignalen påföres nämnda jämförelsekrets, som därvid jämföres med nämnda reflekterade eller trans- mitterade signal.

3. Anordning för kontroll av mikromasker, vars mönster föreligger i form av en i ett minne lagrad information avseende mikromaskens (4) position vid dess framställning relativt en mot denna vinkelrätt infallande i intensitet och/eller läge varierande laserstrâle i varje så genererad punkt av mikromasken (H) samt information avseende laserstrålens intensitets- och/eller lägesvariation, innefat- tande en anordning (l) för åstadkommande av en relativrörelse mellan en optik (2) tillhörig en laser (12) och mikromasken (Å) i två inbördes vinkelräta riktningar ' och innefattande positionsorgan (l9,20;23) för indikering av positionen av mikro- masken (Å) relativt nämnda optik (2), där nämnda laser (12) med tillhörande optik V' (2,28,l3) är anordnad att utsända en laserstråle (ÄB) riktad vinkelrätt mot mikro- masken och där ett ljuskänsligt organ (30) förefinns anordnat att avkänna reflek- tionen av laserstrålen (43) mot mikromasken eller en transmitterad del av laser- gstrålen (#3) samt där en jämförelsekrets (32) förefinns anordnad att jämföra en 449 531 .9 från det ljuskänsliga organet (30) avgiven signal med en från ett styrorgan (ih) till jämförelsekretsen (32) avgiven styrsignal motsvarande nämnda information av- seende variationer i en laserstråies intensitet och/eller läge, k ä n n e t e c k - n a d av, att styrorganet (lb) är anordnat att avge nämnda styrsignal synkront med av positionsorganen (l§,20;23) angiven aktuell position, så att styrsignalen motsvarar den vid genereringen av mikromasken (Å) utsända styrsignalen samt av, att jämförelsekretsen (32) är anordnad att avge en signal för det fall en avvi- kelse mellan de två till jämförelsekretsen avgivna signalerna föreligger.

4. Anordning enl. krav 3, k ä n n e t e c k n a d av, att jämförelsekret- sen (32) är anordnad att avge nämnda signal till en krets (36) innefattande ett minne eller motsvarande, vilken krets (36) är anordnad att därvid registrera den position, vid vilken nämnda signal uppträder medelst signaler från nämnda posi- tionsorgan (l9,20;23).

5. Anordning enl. krav 3 eller Å, för det fall mikromasken genererats me- delst en laserstråle, vars intensitet och/eller läge varierats medelst en nodula- tor, exempelvis en akusto-optisk modulator, k ä n n e t e c k n a t av, att styr- anordningen (ih) är anordnad att avge en modulationssignal till jämföreisekretsen (32) lika den modulationssignal, som påfördes nämnda modulator (13) vid mikromas- kms(4)gæeærmg