Устройство регулирования экспозиции

 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам регулирования дозы оптического излучения, в частности к устройствам регулирования экспозиции фоторезиста в фотолитографии. Целью изобретения является повышение точности определения экспозиции. Предлагаемое устройство состоит из расщепителя 1 светового потока, оптически связанного с ним фотоприемника 2, установленного так, что он может регистрировать часть отраженного от облучаемой поверхности светового потока, выход фотоприемника подключен через усилитель 3 фототока к дифференцирующему блоку 4, выход которого подключен к первому входу компаратора 5, а к второму входу подключен выход усилителя фототока через блок 6 задания уровня срабатывания, выход компаратора соединен с ключевым блоком 7, управляющим оптическим затвором. Светочувствительный слой 8 нанесен на подложку 9. Новым в предлагаемом устройстве является блок задания уровня срабатывания, представляющий собой делитель напряжения. Сущность изобретения является введению переменного порога срабатывания компаратора, пропорционального установившемуся значению сигнала на выходе усилителя фототока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 G 01 J 1/44

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4388909/31-25 (22) 10.03.88 (46) 30.12.90. Бюл. Nг 48 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А.Н.Шилин и А.П.Евдокимов (53) 535.24(088,8) (56) Устройство регулирования экспозиции.— Электронная промышленность, 1974, N 1, с. 76-77.

Авторское свидетельство СССР

N. 1157361, кл. G 01 J 1/00, 1985. (54)УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭКСПОЗИЦИИ (57) Изобретение относится к приборостроению. а именно к устройствам регулирования дозы оптического излучения, в частности к устройствам регулирования зкспозиции фоторезиста в фотолитографии.

Целью изобретения является повышение точности определения экспозиции. Предла„„Я./ „„1б17305 А1 гаемое устройство состоит из расщепителя

1 светового потока, оптически связанного с ним фотоприемника 2, установленного так, что он может регистрировать часть отраженного от облучаемой поверхности светового потока, выход фотоприемника подключен через усилитель 3 фототока к дифференцирующему блоку 4, выход которого подключен к первому входу компаратора 5, а к второму входу подключен выход усилителя фототока через блок 6 задания уровня срабатывания, выход компаратора соединен с ключевым блоком 7, управляющим оптическим затвором, Светочувствительный слой 8 нанесен на подложку 9. Новым в предлагаемом устройстве является блок задания уровня срабатывания, представляющий собой делитель напряжения. Сущностью изобретения является введение переменного порога срабатывания компаратора, пропорционального установившемуся значению сигнала на выходе усилителя фототока. 1 ил.

1617305

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам регулирова, ния дозы оптического излучения, в, частности к устройствам регулирования экспозиции фоторезиста в фотолитографии. 5

Целью изобретения является повышение точности определения экспозиции, На чертеже показана функциональная

; схема устройства, Устройство состоит из расщепителя 1 10, светового потока, оптически связанного с ним фотоприемника 2, установленного так, . что он может регистрировать часть отоаженного от облучаемой поверхности свето ваго потока, выход фотоприемника 15 подключен через усилитель 3 фототока к дифференцирующему блоку 4, выход которого подключен через усилитель 3 фототока к дифференцирующему блоку 4, выход которого подключен к первому входу компарато- 20 ра 5, а ко второму входу подключен выход усилителя фототока через блок б задания уровня срабатывания, выход компаратора соединен с ключевым блоком 7, управляющим оптическим затвором. Светочувстви- 25 тельный слой 8 нанесен на подложку 9.

Устройство работает следующим обра, .зом, В процессе экспонирования световой поток от источника излучения (не показан) 30 проходит через расщепитель 1 светового потока, попадает на экспонируемый светочувствительный слой 8 (пленку фоторезиста), проходит через него и частично отражается от подложки 9, 35

Отраженная от подложки и прошедшая, вновь через светочувствительный слой часть светового потока направляется расщепителем 1 светового потока на фотоприемник 2, В процессе экспонирования оптическое 40 пропускание пленки фоторезиста изменяется во времени по кривой с насыщением в соответствии с законом Бугера-ЛамбертаБэра. При этом момент наступления насыщения соответствует оптимальному уровню 45 экспозиции.

Интенсивность светового потока, поступающего на фотоприемник 2, изменяется в процессе экспонирования по такому же закону. Фотоприемник 2 вырабатывает электри- 50 ческий сигнал U, пропорциональный интенсивности падающего на него светового потока и повторяющий его изменения во времени. При этом напряжение U, подаваемое с выхода дифференцирующего блока 4 на 55 первый вход компаратора 5, изменяется по следующему закону;

Uz — — — = — Uo exp(— — ), (1)

dU «RC т где 00 — установившееся значение сигнала;

z — постоянная времени процесса;

dU бт — скорость и-.менения сигнала на выходе фотоприемника;

R и С вЂ” сопротивление и емкость дифференцирующей цепи.

Напряжение U>, подаваемое с выхода блока 6 задания уровня срабатывания на второй вход компаратора 5, изменяется следующим образом;

Uv = К Uo (1 — exp (— — )) р) где К вЂ” коэффициент передачи блока 6 задания уровня срабатывания.

Компаратор 5 переключается в тот момент, когда величина электрического сигнаl13 на первом входе компаратора станет равна величине электрического сигнала на втором его выходе, т,е.

u„-=и, (3)

Этот момент времени может быть найден из уравнения

RC c ехр (--.) = (4)

= К О о (1 - ехр (- -,. ) ) откуда момент срабатывания компаратора Т равен

Т= (1+, ). (5)

Выходной сигнал компаратора 5 поступает на ключевой блок, который управляется закрыванием оптического затвора (не показан). Таким образом, время срабатывания компаратора не зависит от амплитудных факторов, что значительно повышает точность измерения, Изобретение, позволяет повысить качество изображения, автоматизировать процесс выбора оптимального уровня экспозиции для пленок фоторезистов независимо от их типа толщины, а также от коэффициентов отражения подложек. При этом оптимизация уровня экспозиции происходит на основе анализа изменения под действием облучения физических характеристик светочувствительного материала (пленки фоторезиста) непосредственно в процессе экспонирования каждого образца и тем самым исключается субъективная погрешность, неизбежно возникающая при других методах определения оптимального уровня экспозиции.

Кроме того, это устройство может применяться для определения постоянной времени переходных процессов технических устройств и систем, имеющих экспоненциальный переходный процесс.

"617305

Формула изобретения

Составитель А.Ястребов

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Н,Горват

Заказ 4113 Тираж 426 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

Устройство регулирования экспозиции, содержащее последовательно соединенные фотоприемник, установленный в оптическом тракте светового потока, усилитель фототока, дифференцирующий блок. компапаратор и ключевой блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения времени экспозиции, в него введен блок задания уровня срабатывания, представля5 ющий собой делитель напряжения, через который выход усилителя фототока соединен с вторым входом компаратора.