Brevet FR2135425A1 — publié le 19721222

La présente invention se rapporte aux systèmes d'inscription de motifs sur un support photosensible. Elle concerne plus particulièrement un perfectionnement aux dispositifs de commande d'un déviateur électro-optique provoquant le déplacement d'un pinceau lumineux explorateur en synchronisme avec le mouvement de 5 translation d'une table sur laquelle le support photosensible a été préalablement monté. Dais les systèmes d'inscription de ce type, on utilise un déviateur digital à plusieurs étages ; chacun des étages du déviateur comprend une cellule à biréfringence électrique associée à un élément déviateur taillé dans un corps biréfringent. 10 La commande de positionnement est obtenue en appliquant aux étages 25 La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et se rapporte à un perfectionnement aux systèmes d'inscription de motifs sur des supports photosensibles , perfectionnement qui permet de réduire les dimensions du pinceau lumineux dans des proportions notables, tout en conservent le nombre de positions du déviateur nécessaire au bon fonctionnement du système. 30 La présente Invention est essentMlement caractérisé par le fait que le dispo sitif d'inscription de motifs sur un support photosensible comporte un dispositif générateur de trains d'impulsions branché aux bornes de commande du déviateur digital. Ce générateur reçoit les impulsions électriques produites en liaison avec le déplacement de la table et les remplace par des trains d'impulsions ayant une 35 fréquence de récurrence, plus grande que celle des impulsions appliquées à ce générateur. L'invention sera mieux comprise à l'aidé de la description ci-après et des figures annexées parmi lesquelles t 71 16048 2 2135425 La figure 1 est une figure explicative . La figure 2 représente schématiquement un système d'inscription conforme à l'inVention. La figure 3 représente schématiquesent la répartition et la ckirée des impul-5 sions délivrées par le système de la figure 2. La figure 1 rappelle le mode de balayage utilisé dans un système d'inscription de type connu. Le plan de la figure est celui du support photosensible sur lequel on réalise l'inscription d'un motif. Ce résultat est obtenu par un mouvemement de translation selon l'axe x du 10 support photosensible et par un déplacement dans une direction sensiblement perpendiculaire du pinceau lumineux d'inscription. Sur la figure 1, l'impact du pinceau d'inscription sur le support photosensible est représenté par une plage de forme carrée ayant une largeur égale à 1. Si des positions successives de la tache lumineuse sont représentées sur la figure 1, par 15 les carrés 1 à 6, il doit être entendu que dans la réalité le nombre de positions du déviateur paît être quelconque, en particulier il peut être très supérieur à 6 et on conséquence, dans la suite de la description, le nombre total de positions que peut occuper le faisceau lumineux à la sortie du déviateur sera désigné par la lettre n. Ainsi donc le spot Jumineu x de largeur 1 est dévié n fois de sa propre largeur par 20 un déviateur digital à n positions. La longueur y^ correspondant à un déplacement du spot lumineux selon l'axe des y est égal au produit (n.l.). Le passage de chacune des positions à la suivante est commandé par une impulsion électrique produite, chaque fois que le support s'est déplacé suivant l'axe x d'une quantité Ax prédéterminée. Cette impulsion actionne un compteur binaire dont les signaux de 25 sortie commandent les étages de déviation successifs du déviateur. Pour que le fonctionnement du système soit satisfaisant il faut que la (n+1) èrne tache produite par le pinceau d'inscription se fome exactement à côté de la première tache ; il en résulte que le décalage A x entre deux taches qui se suivent dans un cycle de déviation doit satisfaire la condition : 30 n = —l (1) £ x Cette condition permet de déterminer le nombre n de positions d'un déviateur digital lorsque l'on connait le déplacement x provoquant l'émission d'une impulsion de commande et la largeur 1 de la tache produite par le pinceau d'inscription. A titre d'exemple, on a : 35 Quantum de déplacement A x = 0,04 yu Nombre de positions de déviateur n = 256 Dimension de la tache lumineuse 1 = 10 yu 71 16048 3 2135425 Ces chiffres correspondait à une réalisation de type connu mais il est techniquement possible d'obtenir à la sortie d'un déviateur une tache lumineuse dont la dimension 1 soit de l'ordre du micron. Cette possibilité permet d'envisager le dessin de motifs tels que ceux des masques employés pour fabriquer les circuits 5 intégrés ; ce dessin étant d'une grande finesse, on peut procéder au tracé d'un motif de masque à l'echeile 1/1. Cependant, l'application de la relation (1) précédemment énoncée conduit dens ce dernier cas, à une valeur de n beaucoup trop faible puisque l'intervalle A x n' a pas changé de valeur. Si le nombre n de positions du déviateur est ainsi ré-10 duit, l'amplitude de balayage A y = ni l'est encore davantage. Le but de la présente invention est de pallier cet inconvénient et se rapporte à des moyens nouveaux de commande du déviateur digital en fonction du déplacement de la table de translation portant le support photosensible. Ces moyens sont représentés schématiquement sur la figure 2. Un faisceau lumineux fourni par une source 15 laser 10 est dévié par un déflecteur digital 11 suivant une seule des deux coordonnées dans le plan du support photosensible 12. Ce support est placé dans le plan image d' un objectif de projection 13 et est fixé par exemple au-dessus des platines de translation 14 et 15 qui constituent la table de translation. Des détecteurs de position 16 et 18 qui fonctionnent par interférométrie laser permettent dJ évaluer 20 les quanta de déplacement des deux platines. Les informations fournies par le détecteur de position 16 sont directement recueillies par un calculateur 20, qui commande le mouvement suivant 1! axe y de la platine 14 au moyen du moteur 19. Cette partie du fonctionnement n'intervenant pas dans la compréhension de la présente invention sera négligée dans la suite de la description. 25 Lorsque la platine 15 se déplace au moyen du moteur 17 le détecteur 18 émet des impulsions électriques, une impulsion est émise lorsque la platine s'est déplacée de l'intervalle A x. Alors que dans les systèmes connus ces impulsions sont directement appliquées a l'entrée de comptage d'un compteur binaire 100 associé au déviateur 11, sur la figure 2, ces impulsions sont appliquées à l'entrée d'un générateur de trains d'impulsions 21. 3q A titre d'exemple, ce générateur 21 peut être constitué par une bascule monos table 22 déclanchée par les impulsions provenant du détecteur 18 ; cette bascule commande un générateur d'impulsions 23 dont le fonctionnement est celui d'une horloge fournissant un nombre d'impulsions N qui est prédéterminé. Les trains d'impulsions délivrés par le générateur 23 sont comptés par le compteur 100 qui 35 commande le déviateur 11, A chaque impulsion t fournie par le détecteur 18 correspond un train d'impulsions comportant N impulsions isochrones émises dans un intervalle de 71 16048 4 2135425 temps N.t légèrement inférieur à la plus faible période de récurrence des impulsions délivrées par le détecteur 18. Sur la figure 3, les impulsions t ^x sont représentées par le diagramme (a) tandis que les trains d'impulsions émis par le dispositif 21 sont représentés ai (b). 5 Connaissant la valeur maximale de la vitesse de translation de la platine 15, on s'arrange pour que la période T entre deux impulsions t ^x fournies par le détecteur 18 dépasse,en durée ,c elle du train d'impulsions d'une quantité t égale à la période t des impulsions constituant le train d'impulsions ; à cet effet, la bascule 22, est ajustée de façon que sa durée de basculement soit égale à Nt. 109 On voit que la bascule 22 restera dans son 'état stable pendant in temps tQ, avant d'être à nouveau déclenchée pour une durée N.t. n y a lieu de signaler que lorsque la vitesse de translation tombe en deçà de la valeur maximale, la durée t 15 n'est plus égale à t, mais lui devient supérieure. Le nombre N d'impulsions qui composent le train d'impulsions se calcule de la façon suivante : N = " f x n, est le nombre de positions du déviateur digital 1, la dimension transversale du pinceau lumineux A x, le quantum de déplacement selon l'axe des x. 20 A titre d'exemple nullement limitatif, il est possible d'utiliser un déviateur digital à 512 positions ; c' est-à-dire à 9 étages. Si la dimension de la tache lumineuse est 1 = 1 yu et le quantum de déplacement ZSx = 0,08 yu, on trouve N =41. Dans ces conditions, il est donc possible de réaliser sur un support photosensible un motif avec des traits de dimensions extrêmement faibles, de 1 'ordre 25 du micron. La source utilisée peut être, par exemple, un laser à l'argon o 35 core égale à 20 joule par cm . Cette valeur est très supérieure à celle qui est nécessaire pour insoler une couche de photo-resist dais des conditions normales. 71 16048 5 2135425 REVENDICATIONS 1. Système d' inscription de motifs sur un support photosensible, comprenant, une table de translation portant ledit support, des moyens de détection optique associés à ladite table et émettant une impulsion électrique chaque fois que ladite table s'est déplacée d'une quantité prédéterminée Ax, un déviateur de lumière à 5 commande digitale et à n positions et une source lumineuse associée audit déviateur projetant sur ledit support une tache lumineuse de largeur 1 ; ledit système étant caractérisé en ce que des moyens générateurs de trains d'impulsions sont intercalés entre la sortie desdits moyens de détection et l'entrée de commande dudit déviateur. 10 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits trains d'impulsions se compose de N impulsions isochrones ; N étant un nombre entier sensiblement égal au rapport n x ; la durée dudit train d'impulsions I étant inférieure à la période de récurrence desdites impulsions. 3. Système suivant la revendication 1, caractérisé ai ce que lesdits moyens 15 générateurs de trains d'impulsions comprennent une bascule monostable déclénchée par lesdites impulsions et revenant à son état initial ai bout d'un intervalle de temps sensiblement égal à la durée desdits trains d'impulsions ; des moyens produisant les impulsions de chacun desdits trains sous la commande de ladite bascule.