DE2134144A1 - Opto-elektrisches Schreibsystem zur Herstellung von Mikroschaltungen - Google Patents
Opto-elektrisches Schreibsystem zur Herstellung von MikroschaltungenInfo
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Description
O.pl.-lng. Dipl. o.e. publ. 2 Ί J 4 I 4 4
PATEN TANWALT
IMfediM21 - Göttin**.* 8,7.1971
IMfediM21 - Göttin**.* 8,7.1971
6653-IV/He.
THOMSON-CSF, Paris 16, BId. Murat 101 (Prankreich)
"Opto-elektrisches Schreibsystem zur Herstellung von
Mikroschaltungen"
Zusatz zu -. (P 20 03 576.1)
Prioritäten vom 9· Juli 1970 und vom I1I. August 1970
aus den französischen Patentanmeldungen Nr. 70/25 559 und 70/30 040
Das Hauptpatent betrifft ein opto-elektrisches Schreibsystem zur Herstellung von Mikroschaltungen, bestehend aus einem %
Projektor zur Abbildung von Grundmustern auf einer Platte, die in einer ersten und einer zweiten zueinander rechtwinkligen
Richtung in Abhängigkeit von einer Meß- und einer Steuerungsvorrichtung mechanisch verschiebbar ist und einer Laserquelle
mit nachgeschalteter η-stufiger Digitalablenkeinheit, die den Laserstrahl längs einer Abtastlinie ablenkt, sowie aus einem
Rechner, der die Steuerungsvorrichtung und die Digitalablenkeinheit in Abhängigkeit von einem den zu schreibenden Qrundmustern
entsprechenden Programm steuert, wobei die Steuerung der Digitalablenkeinheit eine Punktion der Verschiebung der Platte in
der zweiten Richtung ist.
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2134U4
Mit diesem Schreibsystem können vorher festgelegte Grundmuster auf eine fotografische Platte geschrieben werden, die
auf einer mechanischen Anordnung aus beweglichen Schlitten liegt, welche in zwei zueinander senkrechten Richtungen X und Y
verschiebbar sind, wobei die durch den Rechner in Abhängigkeit von den zuschreibenden Grundmustern gesteuerten Verschiebungen
durch Laserinterferometer überwacht werden, während ein dünner Lichtstrahl wie etwa ein Laserstrahl auf die Platte auffällt
und über den Rechner in Abhängigkeit von den zu schreibenden Grundmustern nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip moduliert wird.
Das Hauptmerkmal des Schreibsystems nach Hauptpatent besteht in der Verwendung einer Digitalablenkeinheit, die den Laserschreibstrahl
in nur einer der beiden Richtungen X oder Y ablenkt, so daß die rechnergesteuerte Kombination der mechanischen
Verschiebungen der Platte und der optischen Verschiebungen des Schreibstrahles das Schreiben der Grundmuster erleichtert und
bedeutend beschleunigt« Nach einer vorteilhaften Ausführungsform enthält das Schreibsystem nach Hauptpatent eine Anordnung,
die es gestattet, gleichzeitig die Grundmuster zu projizieren und mit Hilfe des Laserstrahles Verbindungen entsprechende
Schreibspuren auf der Platte herzustellen.
In dem Hauptpatent ist die Steuerung der Digitalablenkeinheit durch einen Binärzähler, der einen Teil des Rechners bildet,
in allgemeiner Weise dahingehend beschrieben, daß sie eine Punktion des Vorschubes in einer der beiden Richtungen X oder
Y der fotografischen Platte ist, so daß das geschriebene Muster selbst unabhängig von der Geschwindigkeit und den mechanischen
Systemen unvermeidbar anhaftenden Unregelmäßigkeiten der Verschiebungen dieser Platte ist.
Die vorliegende Erfindung geht von einem opto-elektrischen
Schreibsyaten nach Hauptpatent unter Verwendung einer in einer Richtung wirksamen Digitalablenkeinheit für den Lichtstrahl aus
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und hat sich zum Ziel gesetzt, dieses Schreibsystem dahingehend weiterzubilden, daß es für die Herstellung von Masken
für integrierte Schaltungen verwendbar ist.
Es gibt verschiedene Typen von Masken für Mikroschaltungen wie etwa Masken für kryogene Speicher, Masken für mittel integrierte
Schaltungen (MSI) oder Masken für hoch integrierte Schaltungen (LSI). Während nun in dem Hauptpatent die Anordnung
zur Projektion der Grundmuster als einfacher optischer Projektor nach Art des Diapositiv-Projektors, der von dem dem Schreibsystem
zugeordneten Rechner gesteuert wird, beschrieben ist, « ist dort jedoch die Steuerungsvorrichtung dieses Projektors, "
d.h. die Vorrichtung, die es gestattet, ein bestimmtes Bild aus einer Anzahl νοίη Bildern auszuwählen und dieses mit genügender
Genauigkeit auf die Oberfläche der fotografischen Platte zu projizieren, nicht im einzelnen ausgeführt. Es sind
zwar bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt, die es gestatten, ein Bild aus mehreren auszuwählen und zu projizieren.
Sie beruhen beispielsweise darauf, die Bilder vor dem Projektorobjektiv vorbeilaufen zu lassen und den Projektor in dem
Augenblick in Tätigkeit zu setzen, in dem das gewählte Bild sich vor dem Projektorobjektiv befindet. Derartige Vorrichtungen
weisen im allgemeinen eine mangelnde Positionierungsgenauigkeit des Bildes auf der Projektionsfläche (hier der foto- U
grafischen Platte) auf, was insbesondere bei der Verwendung solcher Projektoren für die Maskenherstellung hinderlich ist.
Darüber hinaus ist der Zeitverlust durch das Vorbeilaufen der Bilder vor dem Projektorobjektiv nachteilig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das opto-elektrische Schreibsystem nach Hauptpatent dahingehend
weiterzubilden, daß sich damit Masken der verschiedensten Typen rasch und mit hoher Positionierungsgenauigkeit herstellen lassen.
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21341U
Diese Aufgabe ist bei dem Schreibsystem der hier vorgeschlagenen gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßvorrichtung
die Verschiebung der Platte zumindest in der zweiten Richtung quantifiziert erfaßt und in Form eines Impulszuges
an den Eingang eines η-stufigen Binärzählers mit 2n möglichen
verschiedenen Zuständen abgibt, dessen Ausgangssignale an die
η Stufen der Digitalablenkeinheit gelangen.
Hierdurch wird die Voraussetzung für Positionierungsgenauigkeiten der prjjizierten Bilder in der Größenordnung von beispielsweise
0,1(Ju geschaffen, während mit bekannten Vorrichtungen
keine größere Genauigkeit als ein 1 $x erreicht werden konnte.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand- der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des Schreibsystems nach Hauptpatent,
Fig. 2 eine stark vereinfachte Darstellung eines Teiles der SteuerSchaltungen der Digitalablenkeinheit des Schreibsystems
nach Fig. 1 und ihre Verbindungen mit den Schaltungen zur Steuerung der Verschiebung der fotografischen
Platte,
Fig. 3 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der
verschiedenen Schritte des Schreibvorganges eines Schreibsystem nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Teiles einer Maske, die mit Hilfe des Schreibsystems
nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
Fig. 5 eine Ansicht der wesentlichen Bestandteile einer optischen Vorrichtung zur Auswahl oder Umschaltung der zu
projizierenden Bilder nach der Erfindung,
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2134U4 " '
Pig. 6 eine Aufsicht zur Veranschaulichung der Anordnung der zu proj!zierenden Bilder und des diese beleuchtenden
Lichtstrahles bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform
des Schreibsysteins nach dem Hauptpatent.
In Fig. 1 ist ein Schreibsystem nach Hauptpatent in einer
vorteilhaften Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung
schematisch dargestellt.
Die fotografische Platte 1, auf die die Grundmuster geschrieben werden sollen, ist auf einem Träger 2 angeordnet, der in i
zwei orthogonalen Richtungen X und Y mittels zweier durch Motore 3 und 4 betätigter gekreuzter Schlitten Ρχ und Ργ beweglicht
ist. Die Verschiebungen dieser beiden Schlitten werden durch Laserinterferometrie mittels von einer Laserquelle 5 beleuchteter
Interferometer überwacht, von denen das eine Interferometer Iy die Verschiebungen des Trägers 2 in der Y-Richtung,
das andere Interferometer Ιχ die Verschiebungen in der X-Richtung
mißt und Korrekturen durch eine Korrekturvorrichtung 9 vorgenommen werden.
Ein dünner Laserstrahl, der zum Schreiben der Grundmuster auf der Platte 1 dient und von einer Quelle 6 geliefert wird, _
durchquert aufeinanderfolgend einen beispielsweise nach dem ™
Alles-oder-Nichts-Prinzip arbeitenden Lichtmodulator 7, der
abhängig von dem zu schreibenden Grundmuster den Lichtstrahl auslöscht oder hindurchläßt,und eine Digitalablenkeinheit 8
mit η Ablenkstufen, die den sie durchlaufenden Lichtstrahl in eine von awei 2n mögliche Lagen ablenkt, welche Lagen alle in
ein und erselben Ebene liegen. Die Spur dieses Lichtstrahles auf der Platte 1 wird somit in eine von 2n Lagen abgelenkt,
die alle längs einer der beiden orthogonalen Richtungen der mechanischen Verschiebungen der Platte, beispielsweise der
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Y-Richtung, liegen. Ein Objektiv IO projiziert auf die Platte
das Bild des durch die Digitalablenkeinheit 8 definierten Punktes.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform enthält das
Schreibsystem außerdem einen Projektor 11, der es gestattet, gleichzeitig auf die Platte 1 über einen halbdurchlässigen
Spiegel 12 das Bild eines durch eine Lampe 13 beleuchteten Grundmusters zu projizieren. Eine dem Objektiv 10 zugeordnete
Optik 14 gestattet das auf die Platte 1 projizierte prundmuster
in Bezug auf das durch die Lampe beleuchtete Bild um einen zwischen 10 und 100 liegenden Faktor zu verkleinern. Dieser Projektor
ist an sich nicht unbedingt notwendig, da die Grundmuster stets durch den von der Quelle 6 gelieferten Laserlichtstrahl
gezeichnet werden können. Er ist jedoch für die Herstellung von logischen Schaltungen von Vorteil, nämlich insbesondere
für Masken für Schaltungen mittlerer Integration (MSI) im Maßstab 10:1 und gegebenenfalls für Schaltungen hoher Integration
(LSI) im Maßstab lsi. Di^ Anzahl möglicher Grundmuster ist dabei
begrenzt. Auch in diesem Fall werden die Verbindungen der Muster untereinander durch den Laserschreibstrahl hergestellt.
Ein Rechner 15 wird durch ein Programm 16 versorgt, das die
gesamte zu schreibende Zeichnung enthält. Der Rechner erhält die von den Interferometern Ιχ und Iy zur überwachung der Verschiebungen
der Schlitten gelieferten Informationen und steuert in Abhängigkeit von dem Programm 16 einerseits und diesen Informationen
andererseits den Modulator 7» die Digitalablenkeinheit und die Motore 3 und 4.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form die durch den Rechner 15
zwischen dem mechanischen Teil und dem optischen Teil des Schreibsystems hergestellten funktioneilen Verbindungen.
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Pig. 3 veranschaulicht den SchreibVorgang bei diesem Schreibsystem.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Ablenkungen
des Lichtstrahles durch die Digitalablenkeinheit 8 abhängig von den Verschiebungen der Platte 1 in der X-Rlchtung.
Der Schlitten Ρχ nimmt die Verschiebungen der Platte 1
in der X-Richtung vor, Diese Verschiebungen werden durch das Laserinterferometer Ιχ gemessen, das beispielsweise einen an
der Seite des Trägers 2 rechtwinklig zur X-Richtung befestig-
hier ten Spiegel beleuchtet. Es findet das bekannte und daher/nicht
näher beschriebene Verfahren der interferometrischen Messung J
Anwendung, das eine quantifizierte Messung der Verschiebungen liefert, wobei das Meßquantum oder die kleinste Meßeinheit
<Ax ein Bruchteil der Wellenlänge des verwendeten Laserstrahles
ist und von der Art des Interferometers Ιχ selbst abhängt. Die
kleinste Meßeinheit^ X kann nach einem Ausführungsbeispiel 0,04 ^u betragen.
Bei einer Verschiebung in der X-Richtung liefert das Interferometer
Ιχ einen Impuls I„ jedes Mal dann, wenn die Platte 1
sich um ΔΧ verschoben hat. Die unterste Zeile in Fig. 3 veranschaulicht
schematisch eine Aufeinanderfolge derartiger Impulse In. (Der für diese Darstellung gewählte Maßstab stimmt j
nicht mit dem für den übrigen Teil der Fig. 3 gewählten Maß- ™
stab überein).
Diese Impulse dienen zur Bestimmung der Verschiebung der Platte 1 in der X-Richtung mittels beispielsweise eines Zählers
17, der die Impulse In zählt, die Gesamtverschiebung des
Schlittens Ρχ, nämlich Jt+^ x und das numerische Ergebnis an
den Rechner 15 weitergibt. Die Impulse gelangen außerdem nach der vorliegenden Erfindung an einen Zähler 18, der ebenfalls
mit dem Rechner 15 in Verbindung steht. Dieser Zähler 18 ist
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ein zyklischer Zähler mit η Stufen, wobei η gleich der Zahl
der die Digitalablenkeinheit 8 bildenden Ablenkzellen ist und jede Zählerstufe eine Zelle der Digitalablenkeinheit steuert.
Um das Schreiben des Grtundmusters in passender Weise zu
bewerkstelligen, stehen die Richtung in der die Digitalablenkeinheit 8 den Laserschreibstrahl ablenkt und die Verschiebungsrichtung
der Platte 1, die zur digitalen Steuerung der η Stufen dieser Ablenkeinheit 8 dient, senkrecht aufeinander. In dem
in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispiel lenkt folglich die Digitalablenkeinheit 8 den Laserstrahl in der Y-Richtung ab.
Fig. 3 veranschaulicht schematisch die Art des Schreibens
der ßrundmuster auf der Platte 1 mit Hilfe des Schreibsystems nach der vorliegenden Erfindung.
Die Spur des Laserschreibstrahles ist beispielsweise eine quadratische Spur S mit einer Seitenlänge von 10^u. Ein Impuls
In wird jedes-mal dann geliefert, wenn der Schlitten Ρχ sich um
eine Meßeinheit ΔΧ von beispielsweise gleich 0,0*1 41 verschoben
hat und steuert die Verschiebung des Laserstrahles derart, daß seine Spur S von 1 nach 2 kommt, wobei die Verschiebungsrichtung
d parall zur Y-Richtung ist. In dem hier gewählten Beispiel kann die Digitalablenkeinheit 8 aus ahht Stufen bestehen,
was 256 möglichen benachbarten Lagen der Spur S entspricht.
Um der überlagerung der mechanischen Verschiebung in der
X-Richtung der digitalen Ablenkung in der Y-Richtung Rechnung zu tragen, die dazu führen würde, daß die Spur S sich in ihrer
256sten Lage im Punk A1 statt im Punkt A2 befindet, genügt es,
die theoretisch durch die Digitalablenkeinheit geschriebene Linie AA1 um einen Winkel J. zu neigen, sojäaß während der Ver-
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« , 2134U4
Schiebung in der X-Richtung durch den Schlitten Ρχ die tatsächlich
durch die Digitalablenkeinheit erzeugte Spur AA2 parallel
zur Y-Achse verläuft.
Der Winkel oL wird bestimmt durch
hierin ist ΔΧ die Meßeinheit für die Verschiebung in der X-Richtung
und 1 die Breite des auf die fotografische Platte projizierten Lichtfleckes S.
Im Laufe der Verschiebung des Schlittens Ρχ in der Richtung J
D. tastet der Schreibstrahl nacheinander M Elementarstreifen
der Breite 1 (hier 10^u) in der X-Richtung und der Länge L =
m χ 1 (hier 256 χ 10 ^u) in der Y-Richtung ab, wobei m höchstens
gleich 2n ist.
Nach der Herstellung des auf diese Weise gewonnef^ersten
Bandes B1 wird die Platte 1 in der Y-Richtung um den Betrag
<ÄY = L durch den Schlitten Py verschoben. Hierauf wird ein
zweites Band B2 in der Richtung D2 zwischen den Punkten B und C
geschrieben usw.
Die Schaltzeiten für die Zellen der Digitalablenkeinheit _
liegen bei etwa 5 ms, so daß mit diesem Schreibsystem auf einer "
2 relativ großen Platte von beispielsweise 100 cm nebeneinander
liegende Punkte von 10 χ 10^u in nur 48 Minuten festgelegt werden
können.
Alle diese nebeneinander liegenden Punkte sind (im mathematischen
Sinn) digital eindeutig definiert und gestatten die Wiedergabe von extrem komplizierten Mustern, die sehr gut beispieleweise
für Masken von hoch Integrierten Schaltungen geeignet sind durch Programmierung der verschiedenen Vorrichtungen und
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lo 2134U4
Schaltungen für die Verschiebung, die Ablenkung und die Modulation.
Pig. 4 gibt ein Ausführungsbeispiel einer Maske für eine
hoch integrierte Schaltung mit dem beschriebenen Schreibsystem wieder, wobei jedoch das Schreibsystem in einer vorteilhaften
Weiterbildung, die einen Projektor für Grundmuster enthält, verwendet wird.
In dieser Figur sind schematisch dargestellt
- die von den Grundmustern CB eingenommenen Flächen, die beispielsweise
logische Funktionen darstellen und nicht im einzelnen wiedergegeben sind;
- das quadratische Liniennetz der Bänder B, das durch die Kombination
der digitalen Ablenkung/der Y-Richtung und der mechanischen Verschiebung in der X-Richtung erhalten wird (nichtmaßstäbliche Darstellung};
- die Bänder B3 die durch mechanische Verschiebung in der Y-Richtung
nebeneinander- zu liegen kommen, wobei die mechanische
Verschiebung nach dem Schreiben jedes der Bänder B vorgenommen wird.
Das Liniennets bedeckt die gesamte Oberfläche der Maske und
gestattet es durch Freigeben des Lichtmodulators 7 die Verbindungen zwischen den Grundmustern CB und die Verbindungen im Inneren
der Grundmuster selbst zu schreiben. Die Steuerung des Modulators geschieht durch den Rechner 15 in Abhängigkeit von dem
diesem zugeführten Programm ΐβ.
In Fig. 5 sind η optische Bilder oder "Diapositive" P1, P2,
P-2....P dargestellt, die Grundschaltungen entsprechen, welche
einzeln in einen vorbestimmten Bereich der Oberfläche der Platte 1 projiziert werden können sollen. Die Platte 1 kann dabei z.B.
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eine fotografische Platte sein, auf der die Masken geschrieben werden sollen. Zur Vereinfachung der Figur ist diese Platte
1 direkt unterhalb der Diapositive wiedergegeben. Tatsächlich werden jedoch die Bilder p., Ρ2*··Ρη der Diapositive auf
die Platte 1 über einen halbdurchlässigen Spiegel projiziert, der diese Bilder auf die Platte reflektiert, während er den
von der Digitalablenkeinheit des Schreibsystems ausgehenden Laserstrahl überträgt (vgl. Fig. 1 sowie Fig. 1 des Hauptpatentes).
Der relative Maßstab der Diapositive P1, P2 .... Pn
in Bezug auf deren projizierte Bilder P1, p«,.... Pn ist hier
nicht berücksichtigt.
Die Projektionsvorrichtung sowie die Vorrichtung zur Auswahl des jeweils zu projizierenden Diapositives setzt sich
folgendermaßen zusammen: Eine Lichtquele L, vorzugsweise eine
Laserlichtquelle, liefert ein dünnes Bündel F1 paralleler Strahlen.
Eine Optik A transformiert dieses Bündel in einen parallelen Strahl geeigneten Durchmessers, der von der Fläche der zu
projizierenden Diapositive abhängt.
Teildurchlässige Spiegel M1, M2 ... Mn-1 und ein vollständig
reflektierender Spiegel M teilen den Lichtstrahl F2 in η
parallele Lichtstrahlen f1, f2... fn gleicher Helligkeit. Mechanisch
betätigte Register, die schematisch bei R1, R2.... Rn
dargestellt sind, verdunkeln normalerweise diese Lichtstrahlen. Q Das öffnen dieser Register ist über den dem Schreibsystem zugeordneten
Rechner steuerbar und führt zur Beleuchtung des entsprechenden Diapositives, das nun durch das Objektiv 0 auf die
fotografische Platte 1 projiziert wird. In der Fig. 5 ist das Register R im geöffneten Zustand dargestellt. Dementsprechend
wird das Diapositiv P auf die Platte 1 als Bild ρ projiziert.
Die Platte 1, die einen Teil des Schreibsystems nach Hauptpatent
bildet, verschiebt sich im Laufe der Aufzeichnung in zwei orthogonalen Richtungen X und Y. Die X-Richtung ist bei-
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-H-
spielsweise die in der Figur angegebene, während die Y-Richtung
senkrecht zur Ebene dieser Figur verläuft.
Um ein genaues projeziertes Bild pn zu erhalten und insbesondere
Unscharfen durch Verschiebungen der Platte zu vermeiden, ist der Laserquelle L ein Lichtmodulator MO nachgeschaltet, der
nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip arbeitet und, gesteuert
durch den Rechner, das Lichtbündel F1 hindurchläßt oder sperrt
und damit gleichzeitig die Belichtungszeit des ausgewählten und auf die Platte projizierten Diapositives festlegt. Das
Vorhandensein dieses Modulators gestattet außerdem die an die mechanischen Register R..... R zu stellenden Forderungen hinsichtlich
Ausführung und Steuerung herabzusetzen, da zufolge des Lichtmodulators MO die Öffnungszeit der Register länger
als die Belichtungszeit sein kann.
In den Strahlengang der Lichtstrahlen f^, f2 ... f„ ist
vorteilhaft eine Mattscheibe V eingeschoben, so daß das von der Laserquelle L gelieferte einfallende Licht teilweise gestreut
und eine maximale beleuchtete Fläche des Objektives 0 erzielt wird, was die Auflösung der projizierten Bilder p. ... ρ
verbessert. Um eventuelle Fehler zu vermeiden, die auf diesen Bildern durch das Korn der Mattscheibe hervorgerufen werden
könnten, kann ein rotierende Mattscheibe oder noch besser eine Anordnung aus zwei sich überlappenden und gegenläufig rotierenden
Mattscheiben verwendet werden.
Um die Randschärfe, also die Abgrenzung und die Gleichförmigkeit der Ausleuchtung der projizierten Bilder P1 ... ρ zu verbessern,
beträgt nur der Neigungswinkel des sich in der optischen Achse des Objektives 0 befindenden Spiegels (M, in Fig. 5) genau
45° zur Achse des Strahles F2, während die anderen Spiegel
in einem passenden, etwas von 45° verschiedenen Winkel geneigt
sind.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Schreibsystem werden die projizierten Bilder p^ ... pn der Grundmuster, die Grundschaltungen
darstellen, alle in verschiedene Bereiche der Platte 1 projiziert. Die Kombination dieser verschieden Projizionsbereiche
mit der Verschiebung der Platte 1 in der X-Richtung durch die Rechner gesteuerten Schlitten gestattet
diese Grundmuster an beliebigen Stellen zu schreiben.
Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung zur Auswahl der zu proj!zierenden Diapositive liegt, abgesehen von ihrer raschen
Arbeitsweise, darin, daß die Diapositive bei ihrer Aus- Λ
wahl oder "Anwahl" vollständig ortsfest sind und unvermeidbare
mechanische Fehler der Auswahlvorrichtung die Positionierung der Muster nicht beeinflussen, die durch eine zu Beginn
der Vorgänge durchgeführte vorherige Einstellung festgelegt ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der soeben beschriebenen Vorrichtung vermeidet einen gewissen Nachteil derselben. Bei
dieser wird nämlich der von der LaserqieLle L gelieferte Strahl
Fp stets in η Strahlen geteilt, deren jeder gegenüber dem
Strahl F2 eine um den Faktor η geringere Helligkeit besitzt,
was bei großem η die Verwendung einer Laserquelle hoher Leistung bedingt. %
Bei der vorteilhaften Weiterbildung dieser Vorrichtung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Aufgaben der mechanischen
Register und der teildurchlässigen Spiegel miteinander kombiniert werden.
In diesem Fall treten die Register R1 ... Rn an die Stelle
der Spiegel tL ... M der Fig. 5 und enthalten jeweils einen
reflektierenden Spiegel JL ... M *. Das letzte Register R
besteht lediglich aus einem festen reflektierenden Spiegel M
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2134U4
Diese Register befinden sich im Normalfall ausserhalb des Lichtstrahles F« und lediglich das Register R1, das den Strahl
unterbricht, gestattet das entsprechende Diapositiv P1 mit der
-gesamten Helligkeit der Laserquelle L zu beleuchten, sobald der Strahl P2 von dem Lichtmodulator MO durchgelassen wird.
Pig. 6 veranschaulicht schematisch und von oben gesehen, die Anordnung von drei Reihen a, b, c von Diapositiven P1 ... Pn
ähnlich der in Fig. 5 dargestellten Reihe. Sichtbar ist hier nur
der Hauptlichtstrahl P2* der die drei Reihen mit Hilfe von vier
Spiegeln m^, m2, m^, m^ beleuchtet. Die Register, Spiegel und
aufgeteilten Strahlen jeder Reihe sind hier nicht dargestellt. Ihre Anordnung ist identisch mit derjenigen nach Fig. 5·
Selbstverändlich können auch mehr oder weniger als drei Reihen
von Diapositiven vorgesehen werden. Ihre Zahl ist abhängig von den numerischen Daten des verwendeten Schreibsystems. Sie
hängt im wesentlichen einerseits von der Abmessung eines Bandes B (vgl. Fig. 3) in der Y-Richtung, d.h. von der maximal
mit der Digitalablenkeinheit erreichbaren Ablenkung ab und andererseits von den Abmessungen der projizierten Bilder der
Grundmuster.
In der vorstehenden Beschreibung sind mit Grundmuster dfejenigen
gemeint, die durch Projektion von Diapositiven oder Schablonen auf der Platte 1 erzeugt werden, während die durch Ablenkung
des Laserstrahles mit Hilfe der digitalen Ablenkeinheit auf der Platte geschriebenen Zeichnungen lediglich als Muster
bezeichnet wurden.
109884/172a
Claims (9)
- pe. DpLo^MH. 2 1 3 A 1 4 4DIETRICH LEWINSKYPATEN TANWALT ^S 8.7.197121 - fcfcllTHOMSON-CSP, Paris 16, BId. Murat 101 (Frankreich)Patentansprüche:Opto-elektrisches Schreibsystem zur Herstellung von Mikroschaltungen, bestehend aus einem Projektor zur Abbildung von Grundmustern auf einer Platte, die in einer ersten und einer zweiten zueinander rechtwinkligen Richtung in Abhängigkeit von einer Meß- und einer Steuerungsvorrichtung mechanisch verschiebbar ist und einer Laserquelle mit nachgeschalteter η-stufiger Digitalablenkeinheit, die den Laserstrahl längs einer Abtastlinie ablenkt, sowie aus einem Rechner, der die Steuerungsvorrichtung und die Digitalablenkeinheit in Abhängigkeit von einem den zu schreibenden Grundmustern entsprechenden Programm steuert, wobei die Steuerung der Digitalablenkeinheit eine Funktion der Verschiebung der Platte in der zweiten Richtung ist, nach Hauptpatent (P 20 03 576.1)dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (3x, 3y) die Verschiebung der Platte (1) zumindest in der zweiten Richtung (X) quantifiziert erfaßt und in Form eines Impulszuges (Ijr)an den Eingang eines η-stufigen Binärzählers (18) mit 2n möglichen verschiedenen Zuständen abgibt, dessen η Ausgangssignale seiner η Stufen an die η Stufen der Digitalablenkeinheit (8) gelangen.
- 2. Schreibsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spur (S) des Laserstrahles auf der Platte (1) nacheinander eine Anzahl von parallel zu der ersten109884/1722Richtung (Y) verlaufenden Streifen abtastet, deren Brei-der
te (C) gleich der/Spur (S) ist und die ein die gesamte Oberfläche der Platte (1) bedeckenden Abtastraster bilden, - 3. Schreibsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Abgabe je eines der Impulse (In) des Impulszuges auslösende Verschiebungsquantum (ΔΧ) (Verschiebungseinheit) 2n mal größer als die Breite (C) der Streifen ist.
- 4. Schreibsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spur (S) etwa quadratische Form hat und die Länge der Streifen etwa 2n maligrößer als ihre Breite (C) ist.
- 5. Schreibsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastlinie (AA1) des Strahles auf der Platte (1) mit der ersten Verschiebungsrichtung (Y) einen Winkel <£■ einschließt, wobei ctgX = 2n ist.
- 6. Schreibsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektor eine einen parallelen Strahl liefernde Strahlungsquelle (L) mindestens eine Reihe von ρ zu projizierenden Diapositiven (P), eine optische Vorrichtung (M,R) zur selektiven Beleuchtung eines beliebig wählbaren der ρ Diapositive und eine optische stigmatische Einrichtung (0) zur Abbildung der Diapositive auf der Platte (1) enthält und die optische Vorrichtung (M,R) zur selektiven Beleuchtung von der Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Programm (16) steuerbar ist.
- 7. Schreibsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur selektiven Beleuchtung aus (p-1)109884/1722halbdurchlässigen Spiegeln (M) und einem Spiegel (Mn) zur Aufteilung des Strahles (F2) in ρ auf>die einzelnen Diapositive (P) gerichtete Einzelstrahlen (f) besteht|und im Strahlengang der Einzelstrahlen Blenden (R) zur selektiven Steuerung der Projektion der Diapositive (P) angeordnet sind.
- 8. Schreibsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur selektiven Beleuchtung aus mindestens (p-1) beweglichen und einem festen Spiegel besteht und diese den Strahl selektiv aufnehmen und auf ein beliebiges der Diapositive reflektieren und eine Verschiebungseinrichtung die beweglichen Spiegel, gesteuert von der Steuerungsvorrichtung und in Abhängigkeit von dem Programm, betätigt.
- 9. Schreibsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Strahlungsquelle (L) ein nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip) arbeitender optischer Modulator (MO) zur Festlegung der Belichtungszeit der Platte (1) folgt-, der von der Steuerungsvorrichtung steuerbar ist.109884/1722
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FR2335876A1 (fr) * | 1975-12-19 | 1977-07-15 | Thomson Csf | Traceur de dessins fonctionnant par voie optique |
FR2406236A1 (fr) * | 1976-12-10 | 1979-05-11 | Thomson Csf | Dispositif optique a source coherente pour le transfert rapide de motifs sur substrats, applique a la realisation de composants et circuits a microstructures |
DE3143652A1 (de) * | 1981-11-04 | 1983-05-11 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum herstellen eines strahlungsempfaengers |
USRE33931E (en) * | 1981-12-21 | 1992-05-19 | American Semiconductor Equipment Technologies | Laser pattern generating system |
JPS60154527A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-14 | Canon Inc | 露光装置 |
DE3624163C2 (de) * | 1985-07-24 | 2001-05-17 | Ateq Corp | Gerät zur Erzeugung eines Musters auf einem eine strahlungsempfindliche Schicht aufweisenden Werkstück |
GB8531830D0 (en) * | 1985-12-30 | 1986-02-05 | Davies H J | Photo fabrication |
US4842357A (en) * | 1988-08-08 | 1989-06-27 | The Boeing Company | Integrated wavelength division multiplexed optical sensor |
US5120136A (en) * | 1989-09-12 | 1992-06-09 | Lasertape Systems, Inc. | Optical tape recorder having an acousto-optic device for scanning a radiant energy beam onto a media |
DE4302418A1 (de) * | 1993-01-28 | 1994-08-11 | Eos Electro Optical Syst | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
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US6645677B1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-11-11 | Micronic Laser Systems Ab | Dual layer reticle blank and manufacturing process |
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FR2030468A5 (de) * | 1969-01-29 | 1970-11-13 | Thomson Brandt Csf |
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