Устройство для фокусировки

Устройство для фокусировки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >885960 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.03.80 (21) 2893008/18-10 (5!) М Кл з с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

G 03 В 3/00

Государственный комитет

Опубликовано 30;11.81. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 05.12.81 (53) УДК 771.535..818 (088.8) по денем изооретеиий и открытий (72) Автор изобретения

P. Е. Пятецкий (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ

Изобретение относится к проекционной фотолитографии и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Известно устройство для фокусировки в котором для формирования разностного сигнала дефокусировки используется плоскопараллельная пластина из одноосного кристалла с оптической осью, лежащей в плоскости пластины, создающая два изображения штрихового растра, сдвинутые по глубине. Вторая плоскопараллельная пластина из одноосного .кристалла с опти ческой осью, не лежащей в плоскости пластины, разводит два изображения в поперечном направлении, которые попадают на площадки сдвоенного фотоприемни ка (1) .

Недостатком данного устройства являет.ся то, что сигнал дефокусировки постоянного тока обуславливает ошибки фокусировки, связанные с дрейфом нуля усилителей, неодинаковой чувствительностью площадок фотоприемника и т. д.

Известно устройство для фокусировки, со- 20 держащее последовательно расположенные в основном, световом канале источник линейно-поляризованного света, переключа2 тель поляризации, штриховой предметный растр, светоделитель, объектив и расположенные в ходе лучей, отраженных от светоделителя; плоскопараллельную пластину из одноосного кристалла и фотоприемник, в котором изображение растра фоомируется объективом вблизи поверхности кремниевой пластины (или фотогГластины). Автоколлимационное изображение растра в обратном ходе лучей, отраженных от кремниевой пластины; строится вблизи растра. Количество света, пропущенное растром на фотоприемник, определяется степенью дефокусировки (2) .

Основным недостатком данного устройства является поляризующая способность преломляющих и отражающих оптических элементов при наклонном падении лучей иа поверхность и наличие микроструктуры («спекл» зернистость; пятнистоть) в йзображении при работе с когерентными источниками света, что вызывает неконтролируемую случайную ошибку фокусировки.

Цель изобретения — повышение точности фокусировки.

Указанная цель достигается тем, что, в устройство для фокусировки, содержащее

885960

Формула изобретекия

45 о

55 последовательно расположенные в основном световом канале источник линейно-поляризованного света, переключатель поляризации, штриховой предметный растр, светоделитель, объектив и расположенные в ходе лучей, отраженных от светоделителя, плоскопараллельную пластину из одноосного кристалла и фотоприемник, введены анализирующий растр и две фазовые четвертьволновые пластины, причем одна.фа,зовая четвертьволновая пластина расположена в основном световом канале между штриховым предметным растром и светоделителем, вторая фазовая четвертьволновая пластина находится в ходе лучей отраженных от светоделителя между светоделителем и плоскопараллельной пластиной из одноосного кристалла, а анализирующий растр поставлен перед фотоприемником.

На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 таблица состояний электрического вектора в различных точках схемы и ориентации on тических осей основных элементов схем.

Устройство для фокусировки содержит источник l линейно-поляризованного света, переключатель 2 поляризации, предметный растр 3, фазовую четвертьволновую пластину 4, светоделитель 5, объектив 6, кремниевую пластину 7, фазовую четвертьволновую пластину 8, плоскопараллельную пластину 9 из одноосного кристалла, анализирующий растр 10 и фотоприемник 1.

Устройство работает следующи м образом.

Свет от источника линейно-поляризованного света 1 после прохождения переключателя 2 поляризации сохраняет направление Е1 электрического вектора при выключенном состоянии переключателя 2 поляризации "и изменяет его на ортогональное

Ер при включенном. Ориентация штрихов а предметного растра 3 показана на фиг. 2.

Первая четвертьволновая пластина 4 изменяет линейные состояния поляризации света на правую и левую циркулярные.

Объектив 6 формирует неподвижное изображение предметного растра 3 вблизи поверхности кремниевой пластины ?. Изображения растра 3 при работе переключателя поляризации отличаются только на.правлением вращения электрического вектора, полностью совпадая по всем остальным параметрам. Отразившись от пластины 7, пройдя объектив 6 и отразившись от светоделителя 5, свет попадает на вторую четвертьволновую пластину 8, которая преобразует правую и левую циркулярные поляризации в линейные ортогональные.

При этом через пластину 9 распространяется либо О, либо Е волна, так что оптический путь определяется показателями преломления соответственно по и п . Изображения J1 и Jq предметного растра 3 строятся на равных расстояниях по оси Z вблизи

1О

15 го гз зо

4о анализирующего растра 1О при сфокусированном положении кремниевой пластины 7 и на разных расстояниях в общем случае.

Таким образом, фотоприемник 11 вырабать1вает разностный сигнал фокусировки.

Взаимная ориентировка группы элементов

1, 2, 3 и 4 относительно группы элементов

8, 9 и 1О может быть любой, важна только взаимная ориентировка элементов внутри групп.

Для упрощения на фиг.,1 не показано, как изменяется состояние поляризации после прохождения элементов 5, 6 и 7 в прямом и обратном ходе лучей. Каждый из укаэанных элементов превращает циркуляно поляризованный свет в эллиптически поляризованный, так что отношение большой и малой осей эллипса изменяется без изменения его ориентации, а после отражения от пластины 7 может изменяться и ориентация эллипса в пространстве. Следовательно, на четвертьволновую пластину 8 приходит эллиптически поляризованный свет с противоположными направлениями вращения электрического вектора, но что самое главное — с одинаковыми интенсивностями для разных состояний переключателя 2 поляризации, что устраняет случайную ошибку нуля фокусировки. Влияние спекл-структуры устраняется тем, что плоско-параллельная пластина из одноосного кристалла 9 расположена в выходном плече устройства фокусировки так, что изображение предметного растра 3 на кремниевой пластине 7 для одного состояния переключателя 2 поляризации неподвижно относительно изображения для другого состояния переключателя 2 поляризации, отличаясь только направлением вращения электрического вектора.

Таким образом, предлагаемое устройство сохраняя высокое быстродействие, высокую аппаратурную точность и простоту конструк ции, позволяет избавиться от случайной ошибки измерений, что позволяет значительно повусить точность фокусировки.

Устройство для фокусировки, содержащее последовательно расположенные в основном световом канале источник линейнополяризоваяного света, переключатель поляризации, штриховой предметный растр, светоделитель, объектив и расположенные в ходе лучей, отраженных от светоделителя плоскопараллельную пластину из одноосного кристалла и фотоприемник, -отличающееся тем, что, с целью повышения точности фокусировки, оно дополнительно снабжено анализирующим растром и двумя фазовыми четвертьволновыми пластинами, причем, одна фазовая четвертьволновая пластина расположена в основном световом канале между штриховым предметным растром

Put.1

Составитель В. Панфилова

Редактор И. Тыкей Текред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 10540/68 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, й4осква, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

88K и светоделителем, вторая фазовая четвертьволновая пластина расположена в ходе лучей, отраженных от светоделителя между светоделителем и плоскопараллельной пластиной из одноосного кристалла, а анализирующий растр расположен перед фотоприемником.

6<

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 712794, кл. G 03 В 3/00, 17.08.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2787158/10, кл. G 03 В 3/00, 28.06.79 (прототип) .