Способ ретуши дефекта и устройство для его осуществления

Способ ретуши дефекта и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в микроэлектронике при изготовлении фотошаблонов интегральных схем, тонкопленочных элементов печатных плат и т.п. Сущность изобретения: предварительно совмещают лазерный пучок с изображением дефекта в плоскости экрана, тогда в плоскости обработки лазерный пучок в силу закона обратимости окэзывается совмещенным с дефектом. Для этого в устройство введено селективное зеркало, прозрачное для видимого диапазона. Это зеркало укреплено в центре экрана. Отраженный от него лазерный луч направлен .вдоль оптической оси визуального канала. 2 с.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и)э В 23 К 26/00

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEÄOÌÑTBÎ СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4927625/08 (22) 17.04,91 (46) 15.06,93. Бюл. f+ 22 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) А,M.Áåëîêîïûòîâ, И.И.Верещагин, M,ÍËèáåHcîí, В,A.×óéêo и Г.Д.Шандыбина (56) Гуревич Э.С. и др. Установка ретуши фотошаблонов ЭМ-551. Электронная промышленность, 1975, Bll /T 47/, с.67, Антимиров В,И. и др, Установка лазерной ретуши и корректировки топологи ФШ

ЭМ вЂ” 551А. Электронная промышленность, 1981, с.5 — 6, с.145, (54) СПОСОБ РЕТУШИ ДЕФЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении фотошаблонов интегральных схем (ИС), тонкопленочных элементов, пе° чатных пла т и т.п.

Целью изобретения является повышение производительности при сохранении точностных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ретуши дефекта, включающем формирование лазерного пучка, наведение его на дефект, последующую обработку дефекта, перед наведением лазерного пучка на дефект формируют изображение дефекта в центре экрана и совмещают лазерный пучок с полученным иэображением.

Существенным отличием предлагаемого способа является то, что предварительно совмещают лазерный пучок с изображением дефекта в плоскости экрана, тогда в пло„.,5U,, 1821315 А1 (57) Использование: в микроэлектронике при изготовлении фотошаблонов интегральных схем, тонкопленочных элементов печатн ых плат и т.и. Сущность изобретения: . предварительно совмещают лазерный пу чок с изображением дефекта в плоскости экрана, тогда в плоскости обработки лазерный пучок в силу закона. обратимости окээывается совмещенным с дефектом. Для этого в устройство введено селективное зеркало, прозрачное для видимого диапазона. Это зеркало укреплено в центре экрана. Отраженный от него лазерный луч направлен вдоль оптической оси визуального канала. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. скости обработки лазерный пучок в силу закона обратимости оказывается совмещенным с дефектом. При этом отпадает необходимость в формировании подсветки диафрагмы, упрощается конструкция системы, устраняется необходимость дополнительных юстировочных операций, обеспечивается высокая воспроизводимость и повторяемость результатов, что повышает производительность процесса, сохраняя высокие точностные характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ретуши дефекта, содержащем энергетичзский канал, включающий лазер, телескопическую систему, диафрагму и визуальный канал наблюдения дефекта, включающий экран, и объектив, общий для визуального и энергетического каналов оптическая ось энергетического канала прохо1821315 дит через центр экрана в котором укрепле- зерного пучка в плоскости экрана ОпределяНо селективное зеркало, прозрачное для ви- ется соотношением димого диапазона и отражающее лазерное Di Fd

D ч Г*л (4) излучение, размер селективного зеркала Отсюда получаем выражение для размера о деляется из соотношения 5 лазерного пучка в плоскости экрана

12

- где Р— размер. диафрагмы; Г»- увеличение Работоспособность соотношения (5) подО .и еской системы визуального канала;.-F2 тверждается экспериментально. Погреш— фокусное расстояние выходной линзы те- ность составляет не более 10 . . лескопической системы; Fa — фокусное рас- Оценка размера лазерного пучка в плостояние объектива. скости экрана по формуле (5) позволяет orВ прототипе. визуальный и энергетиче- раничить геометрические размеры ий каналы частично совмещены. Канал на- селективного зеркала, укрепленного в центведения, совмещенный с энергетическим ре экрана D3 каналом включает подсветки диафрагмы, F) являющейся одновременно диафрагмой ка- Dз >-О Г»

* Гг нала наведения и диафрагмой энергетцче- установка селективного зеркала необского канала.

gO ходимого размера в центре экрана позволяВ пРедлагаемом УстРойстве совмеще- ет реализовать предлагаемый выше способ ние оптических осей энергетического и ви- ретуши дефекта. что обеспечивает высокую зУального каналов РеализУетсЯ в плоскости воспроизводимость результатов, устраняет

Расположенил.экРана. Селективное зеРка" дополнительные юстировочные операции, 25 сохраняя высокую тОчнОсть. реплено в центре экрана Отраженный От РасполагаяизображениедефектавценНЕГОЛаЗЕРН ЛУЧ НаПРаВЛЕН ВДОЛЬ ОПТИЧЕ тре экрана, тем самым совмещаем сформиской Оси визУального канала. РазмеР селек- рованный пучок лазерного излучения с тивного зеРкала Должен быть не менее дефектом в плоскости Обработки. Канал наразмера лазерного пучка, проходящего че- 3О ведения полностью исключается. рез центр экрана, чтобы не оказывать вини- В устройствах с частично совмещеннытирующего действия. ми оптическими каналами существует жестИз естное соотношение для телескопи- кая связь ме кду габаритными размерами ческой системы Кеплера имеет вид энергетического и визуального каналов, Ес(2) 35 ли визуальный канал уже смоделирован, то встроить энергетический канал (например, .где DpD) — диаметры входного и выходного в готовый фатопроектор) крайне сложно, а зрачков соответственно; . порой просто невозможно. Предлагаемое

Fpö и FpK фокусные расстояния объек- решение позволяет при габаритных расчетива и окуляра. 4р тах энергетического канала не зависеть от

Если в задней фокальной плоскости расстояния между экраном и. входным зрачобьектива телескопической системы уста- ком объектива визуального канала. новить диафрагму размером О и проследить Реализация предлагаемого способа реза ходом оптического пучка до объектива О туши дефекта позволяет обеспечить высо(общего для визуального и энергетического 45 кую воспроизводимость результатов, каналов), то в фокальной плоскости объекти- устранить ряд юстировочных операций, расва О размер пятна d будет связан с разме- ширить конструкторские возможности устром диафрагмы согласно формуле (2) ройства, эффективнее использовать соотношением производственное оборудование, что повыР 50 шает производительность процесса при cod--D— (3) хранении . высоких точностных характеристик.

r е -F — Ок сное асстояние выходной . На чертеже приведена оптическая схелинзы телескопической системы; ж е 3 а д а о (р р У у р р у к а н а л, состоЯ щ и и и з лазеРа 1, т е л е с к о и и ч е ии на базе готово о ьо о Оо р 1 ской системы 2, имеющей Ase линзы с фоже задано (например, s случае реконструкии на базе готового фотопроектора) и оптическая ось энергетического канала

3, установленной в задней фокальной плои оходит через центр экрана, то размер ласкости первой линзы телескопической сис5

1821315 темы, направляющих зеркал 4, 6 зеркало 4. зеркала, установленного за телескопиченаправляет лазерный пучок в центр экрана ской системой. направлялась в центр экра10, селективного зеркала 5, отражающего на. В центре экрана стороной катета лазерное излучение и прозрачное для света, размером 5 мм приклеивалась полая призразмер которого согласован с рассчитан- 5 мочка, на гипотенузе которой крепилосьсеным по формуле(1), объектива 7, фокусиру- лективное зеркало D> - 4 мм (согласно ющего лазерн.ый пучок в плоскости формуле (1) размер селективного зеркала размещения объекта 8, визуальный канал должен быть не менее 1 мм), отражающее наблюдения дефектов, состоящий иэ осве- 95 на длине волны азотного лазера 0,34 тителя 9 (9 — в проходящем свете; 9 — в 10 мкм и прозрачное в видимом диапазоне.

И отраженном), координатного стола для раз- Объектив Fz - 8,2 мм формировал в плоскомещения объекта 8, объектива 7 общего с сти обработки пятно размером d - 5 мкм; 10 энергетическим каналом, направляющих мкм. Точность наведения составляла не мезеркал типа 6 и экрана 10, в центре которого . нее О:5 мкм, что соответствует характериукреплено селектианое зеркало 5. 15 стикам лучших устройств для лазерной ретуши ФШ.

Устройство работает следующим обра- Благодаря используемому способу резом. туши дефекта устранены ряд дополнительОбъектив (например, фотошаблон) раз- ных юстировочных операций, достигнута мещают на координатном столе 8. Освети- 20 высокая воспроизводимость результатов. тель(9) в проходящем(9 ) либо в отраженном упрощена конструкция. и (9 ) свете освещает объект. Иэображение .. Предложенная оптическая схема реалидефекта проецируется объективом 7 и на- эована. на готовой конструкции визуального правляющим зеркалом 6 на экран 10. Обна- . канала (фотопроектора), что демонстрирует руженный на объекте дефект 25 существенное расширение конструкторперемещением координатного стола разме- ских возможностей устройства, щают в центре поля зрения обьектива так, Предлагаемый способ ретуши дефекта и чтобыизображениедефектасовпалоспере- устройство для его реалиэации позволяют крестьем в центре. экрана 10. Включают ла- повысить производительность процесса . зер (1). Формирование лазерного пучка в 30 при сохраненииточностныххарактеристик; пятно определенного размера в плоскости обработки осуществляют с помощью теле- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я скопической.системы 2, диафрагмы 3, направляющих зеркал 4, 5, 6, объектива 7. 1.Способретушидефекта,включающий

Предварительно диафрагмированный ла- 35 получение изображения дефекта на экране, эерный пучок зеркалом 4 направляют на формирование лазерного пучка, наведение селективное зеркало 5, укрепленное в цен- его на дефект и обработку дефекта, о т л итре экрана, тем самым совмещая лазерный v а ю.шийся тем, что. с целью повышения пучок с изображением дефекта. Отражен- производительности при сохранении точноный селективным зеркалом 5 лазерный пу- 40 сти обработки в процессе наведения лазерчок зеркалом 6 направляют во входное окно ного пучка. иэображение дефекта обьектива 7, Обьектив 7.фокусирует лазер- размещают в цейтре экрана, совмещаютланый пучок на дефект. Происходит испаре- эерный пучок с полученным изображением ние дефекта. Лазер выключают. и затем йаправляют на дефект. 45

В качестве примера конкретной реали- 2. Устройство для ретуши дефекта, созации or, санного выше устройства рас- держащее энергетический канал, включаюсмотрим лазерную технологическую щий лазер, телескопическую систему и установку для ретуши Ф LU микроэлектрони-, диафрагму. и визуальный канал наблюдения ки, .реализованную на базе фотопроектора 50 дефекта, включающий экран и объектив, об3М577 с увеличением Г = 150". 8 качестве щий для визуального и энергетического касилового источника использовался азотный, налов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью лазер ЛГИ-503. У выходного окна лазера повышения производительности при сохрабыла установлена телескопическая система нении точностных характеристик, оптичес фокусными расстояниями первой линзы 55 скаяосьэнергетическогоканалэ совмещена

F> = 50 мм и второй линзы -F2 - 160 мм, в с центром экрана, а устройство снабжено задней фокальной плоскости первой линзы селективным зеркалом, прозрачным для виукреплена сменная диафрагма размером 0 димого диапазона и отражающим лазерное

=100 мкм; 20 мкм. Оптическая ось энергети- излучение, которое закреплено в центре sRческого канала с помощью направляющего

1821315

Составитель Г.Чернаков

Техред М.Моргентал Корректор Й.Милюкова

Редактор Т.Иванова

Заказ 2083 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рана с диаметром 0 > -ОГ* -, где О—, Р диаметр диафрагмы, Г*-коэффициент уве- личения оптическойсистемы визуального канала; -Рр-фокусное растояние выходной линзы телескопической системы; Рз-фокусное растояние обьектива,