Brevet FR2472208A1 — publié le 19810626

1. L'invention se rapporte à un système optique d'ali- gnement de deux motifs utilisant un troisième motif ou motif intermédiaire de références et notamment à un photc répéteur mettant en oeuvre ce système optique d'alignement pour le positionnement d'une plaquette semiconductrice suivant deux axes de référence. La fabrication de circuits intégrés implique la réalisation sur un substrat de fenêtres permettant de localiser l'implantation ou le traitement. Ce substrat est recouvert d'une couche de résine photosensible. La réalisation de fenêtres se fait Dar masquage de cette résine à partir d'un masque porté par un réticule. Anté- rieurement, il a été utilisé comme méthode de transfert le contact direct ou la proximité. Les procédés actuels mettent en oeuvre la technique de transfert par projection optique. Cette projection peut être effectuée au rapport 1/1, et le masque est globalement projeté sur la plaquette. Cette projection peut également être effectuée par parti- tion de l'image: soit Par analyse du masque par une fente mobile, soit par utilisation de la technique de photoré- pétition au rapport 1/n. Dans la technique de fabrication de circuit par photorépétition directe, chaque motif à réaliser est projeté directement sur la plaquettesemiconductrice préalablement recouverte d'une couche de résine photo- sensible, suivant un programme préétabli, la position de la plaquette étant contrôlée par interférométrie suivant deux directions X, Y. De manière classique, la photorépé- tition est effectuée en décalant la plaquette suivant deux directions X et Y orthogonales. Dans tous les cas on doit positionner, l'un par rapport à l'autre et de façon très précise, le réticule et la plaquette en matériau semiconducteur sur laquelle doit être réalisé le circuit intégré. Pour ce faire de nombreux procédés d'alignement ont été proposés. En général, il est fait appel à des motifs supplémentaires comprenant des repères d'alignement portés par le réti- cule et par la plaquette semiconductrice. Selon le pro- cédé mis en oeuvre, le nombre de ces. repères,-leur disposition ou leur configuration doivent être tels qu'ils permettent l'alignement selon deux axes de réfé- rence X Y et éventuellement l'alignement angulaire de la plaquette semiconductrice. On peut distinguer essen- tiellement deux approches pour obtenir l'alignement désiré. Selon une première approche, l'alignement est réa- lisé en mettant en coïncidence directe les repères d'alignement portés sur le réticule et la plaquette semi- conductrice ou leur projection. Cette première approche soulève un certain nombre de difficultés qui vont être exposées dans ce qui suit. Il est bien connu que la résine est sensible à une gamme étroite de longueurs d'onde. La source utilisée pour l'exposition du motif à projeter sur la plaquette semiconductrice, c'est-à-dire pendant l'insolation de la résine, est soit une source à spectre étroit, comme par exemple un laser, soit une source à plus large spectre associée à des filtres. Si on utilise une source unique pour les opérations d'ali- gnement et d'insolation de la résine, ou si plus généra- lement deux sources distinctes de même longueur d'onde sont utilisées, il faut veiller à ce que les repères d'alignement et les motifs à projeter soit illuminés uniquement pendant les phases concernées, c'est-à-dire respectivement pendant la phase l'alignement et la phase d'exposition. Il est alors nécessaire de faire intervenir des caches positionnés avec précision, les repères d'ali- gnement et le motif à projeter étant très proches les uns des autres. Par ailleurs, si le système d'éclairement des repères d'alignement est distinct de celui de l'exposi- tion, le premier système doit être escamoté pendant la phase d'exposition. Si on utilise une longueur d'onde d'alignement distincte de celle de l'exposition, il faut alors introduire pendant la phase d'alignement des len- tilles ou plus généralement un système de correctionavec une grande précision de positionnement. Ces lentilles ou ce système de correction doivent être également escamotés pendant la phase d'exposition. Il faut en outre commuter le (ou les) systèmes de détection nécessaire à l'alignement, ce système étant par exemple mis en place dans la pupille de l'objectif utilisé pour l'exposition. Selon une seconde approche, des repères d'alignement intermédiaires sont utilisés. Selon cette approche, - - l'alignement, l'un par rapport à l'autre,du réticule et de la plaquette semiconductrice ne se fait plus directe: ment, par mise en coïncidence des repères d'alignement ou de leur projection, mais séquentiellement par utili- sation de repères d'alignement intermédiaires. Bien qu'obviant à toutes ou partie des difficultés qui vien- nent d'être rappelées et qui sont spécifiques à la pre- mière approche, les procédés de l'art connu selon la seconde approche sont complexes et multiplient le nombre d'étapes intermédiaires nécessaires pour obtenir l'ali- gnement désiré. La multiplication du nombre d'étapes, notamment, introduit corrélativement la multiplication des risques d'erreurs et diminue la précision de l'aligne- ment. Tout en appartenant à cette seconde approche, et pour en pallier les inconvénients, l'invention a donc pour objet un système optique d'alignement d'un premier motif porté par un premier support mobile par rapport à un deuxième motif porté par un second support mobile au moyen d'un troisième motif intermédiaire formant réfé- 247d208! rence; système comprenant des moyens source. d'énergie lumineuse; système principalement caractérisé en ce qu'il comporte, le troisième motif étant porté par un support fixe, des premiers moyens-optiques de grandis- sement +1, conjuguant optiquementles premier et troi- sième motifs et des prmmiers moyens optoélectroniques détectant la coincidence de la projection optique de l'un de ces deux motifs sur l'autre, et en ce qu'il comporte en outre des seconds moyens optiques d'un grandissement déterminé conjuguant optiquement les deuxième et troisième motifs et des seconds moyens optoélectroniques détectant la coincidence de la projec- tion optique de l'un de ces deux rotifs sur l'autre, L'invention a également pour objet un photorépéteu- mettant en oeuvre un tel système optique d'alignement, L'invention sera mieux comprise et d'autres carac- téristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la. description qui suit en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - les figures 1 à 3 illustrent une première variante de système optique d'alignement selon l'invention; - les figures 4 à 7 illustrent plus en détail des éléments de l'invention; la figure 8 illustre de façon plus détaillée une des phases de l'alignement selon l'invention; - les figures 9 et 10 illustrent de façon plus détaillée une autre phase de l'alignement selon l'inven- tion; - les figures il à 13 illustrent les phases de l'alignement d'une plaquette semiconductrice par rapport à un réticule selon une deuxième variante de l'invention; - la figure 14 illustre un aspect particulier des première et deuxième variante de l'invention; - la figure 15 illustre unie des phases de l'aligne- ment d'une plaquette semiconductrice par rapport à un réticule selon une troisième variante de l'invention. Dans ce qui suit, les éléments communs à deux figures ou plus portent la même référence et ne seront décrits qu'une seule fois. D'autre part, l'invention sera illustrée, sans que cela soit limitatif, par un système optique d'alignement mis en oeuvre dans un ap- pareillage de transfert par une photorépétition directe sur silicium. Cet appareillage sera appelé plus briève- ment photorépéteur. Une première variante d'un système optique d'aligne- ment de deux motifs selon l'invention va être décrite au regard des figures 1 à 3. La figure 1 illustre schématiquement la première phase nécessaire à l'alignement de deux motifs et plus spécifiquement selon l'invention, à l'alignement suivant deux axes de référence X et Y de repères d'alignement portés respectivement par un réticule et une plaquette sefticonductrice. Sur la figure 1, ainsi que sur les figures suivantes, seuls les constituants d'un photo- répéteur indispensables à la compréhension de la présente invention ont été représentés. Les autres éléments cons- tituant un photorépéteur sont connus de l'homme de métier et ne font pas partie du cadre de l'invention. Comme il a été rappelé, la réalisation d'un circuit intégré sur une plaquette semiconductrice comprend une étape consistant en la projection d'un ou plusieurs motifs, portés par un ou plusieurs réticules,sur cette plaquette semiconductrices. Il est également connu, que ces opéra- tions nécessitent des étapes préliminaires ou intermédi- aires d'alignement de la plaquette semiconductrice par rapport au réticule. Pour ce faire, il est également connu de porter respectivement sur le réticule (outre les motifs à projeter) et sur la plaquette semiconduc- trice des motifs supplémentaires constitués de repères d'alignement. Ces repères sont en général au moins au nombre de deux ce qui permet un alignement suivant deux axes coordonnées X, Y. Pour effectuer l'alignement, il est L d'usage de projeter les repères portés par le réticule sur la plaquette semiconductrice et l'alignement est obtenu lorsque la projection des repères portés par le réticule coôncident avec les repères correspondants portés par la plaquette semiconductrice. Selon une première approche, l'alignement de ces deux couples de repères s'effectue directement, selon une seconde approche, à laquelle appartient l'invention, lvalignement s'effectue à l'aide de repères intermédi- aires. Le fonctionnement d'un système optique d'aligne- ment mettant en oeuvre un tel procédé est donc du type séquentiel, c'està-dire que l'alignement final est réalisé après plusieurs phases d'alignement intermédiaires. L'invention propose un système optique d'alignement mettant en oeuvre un procédé d'alignement faisant usage d'un motif intermédiaire et ne nécessitant qu'un nombre réduit de phases d'alignement intermédiaires tout en autorisant une grande précision dans l'alignement. Les éléments constitutifs principaux d'un photo- répéteur vont tout d'abord être rappelés. Dans un photo- répéteur, par exemple celui illustré schématiquement sur les figures 1 à 3, un motif porté par un réticule 1 doit être projeté,à l'aide d'un objectif de projection Op, sur une plaquette semiconductrice 2. Selon l'invention il est fait usage d'un miroir intermédiaire M1I repliant sur lui-même le faisceau de projection 17. Le réticule 1 est illustré de façon plus détaillée par la figure 4. Ce réticule comprend une zone centrale 1O portant le motif à projeter et un couple de repères d'alignement constitués par des motifs supplémentaires Il et 12 alignés sur un axe Y1 parallèle à l'axe de référence Y. Ces deux derniers repères Il et 12 sont situés symétriquement par rapport à un axe de symétrie Z1 et de part et d'autre du motif 10,. La plaquette semiconductrice est illustrée de 2472208' manière plus détaillée par la figure 6. Le motif 10 du réticule 1 va être projeté en 20 sur la plaquette semi- conductrice 2. Cette plaquette comporte également un couple de repères d'alignement constitué par les motifs 21 et 22 situés respectivement sur des axes de symétrie X1 et Y4 et disposés en périDhérie de la zone 20. Les axe. X1 et Y4 sont respectivement parallèles aux axes de référence X et Y. Selon l'invention le réticule 1 mobile va tout d'abord être aligné par rapport à des repères intermé- diaires liés à la machine. Pour ce faire on utilise un réticule supplémentaire 3 portant des couples de repères complémentaires à ceux portés par le réticule 1 et la plaquette 2,et fixe par rapport au chassis du photorépé- teur. Ce réticule 3 est illustré de manière plus détaillée par la figure 5. Il comporte, alignés sur un axe Y3 paral-; lèle à l'axe de référence Y, de part et d'autre d'un axe de symètrié en Z2, deux repères d'alignement constitués par les motifs 31 et 32 complémentaires aux motifs Il et 12 du réticule 1. La distance séparant ces deux motifs 31 et 32 est égale à la distance séparant les centres des motifs Il et 12. Il comporte également des motifs 33 et 34 servant de repères d'alignement par rapport aux repères 21, 22 de la plaquette semiconductrice. La figure 1 illustre la première phase de l'aligne- ment. Cet alignement peut mettre en oeuvre différents procédés de l'art connu. A titre d'exemple non limitatifs, on peut citer les procédés décrits dans les publications suivantes: publication américaine "1Applied Physics Letters", vol. 31, n 7, 10 Octobre 1977, page 426 à 428; publication française "Revue Technique THOMSON-CSF", vol. 10, nO 4, Décembre 1978, pages 733 à 755; demande. de brevet français N 77.11 908, déposée le 20 Avril 1977 et publiée sous le N 2 388 371; et la demande de brevet 3Y français N 79.05 007, déposé le 27 Février 1979. 2472208 1 Dans ce qui suit, et pour fixer les idées, on-sup- pose que, d'une part, le couple de repères 31 - 32 lié à la machine et, d'autre part,. le couple de repères 11 et 12 portés par le réticule 1 sont constitués par des croix optiquement complémentaires. Le réticule 3, rixe, est disposé dans le photorépéteur de telle façon que l'axe Y3 joignant le centre des repères 31 et 32 soit parallèle à l'un des axes de translation de la table qui, comme il est connu, supporte la plaquette semi - conductrice, ce avec une précision d'une seconde d'arc. Dans l'exemple choisi, cet axe Y3 est parallèle à i'axe Y. On éclaire les zones portant les repères d'alignement 11 et 12 à l'aide, par exemple, d'un endoscope à fibres optiques-f2 projetant sur ces repères un faisceau lumfi- neux produit par une source S2. Cette source S2 peut être constituée par un laser; notamment un laser He Ne de longueur d'onde 6328 A. L'image du repère 11, par exemple, est projetée à l'aide du système optique comprenant des lentilles L1 à L3 ainsi que le prisme à double reflexion Pe emri s P1 et le miroir m1. L'ensemble de ce système optique est équivalent à un objectif de projection de grandissement +1. La coïncidence des repères Il et 31 est détectée par un dispositif optoélectronique schématisé sur la figure i par la diode D2 et la lentille convergente L4. La marche des rayons lumineux figure sous la référence 14. Dans la réalité, en plus de l'alignement selon deux axes de coordonnées, respectivement Y et Z sur la figure 1, le réticule doit être positionné également angulaire- ment. Pour ce faire le procédé décrit dans la demande de brevet français N 77.11 908 précitée peut être utilisé. Les figures 9 et 10 illustrent de façon plus détaillée deux étapes de la phase d'alignement des couples de repères respectivement 11-12 et 31-32. Lors de cette phase d'alignement, les signaux déteqtés par les moyens optoélectroniques D2 sont exploités par des circuits électroniques associés, non décrits. Ces circuits sont bien connus de l'homme de métier et sortent du cadre de la présente invention. Il est à noter que les positions relatives de la source S2 et des moyens optoélectroniques D2 sont indifférentes: le trajet des rayons 14 peut être inversé. Bien que sur la figure 1 seul ait été représenté l'alignement du repère 31 par rapport au repère 11, il va de soit qu'un système optique de grand-- sement +1 ainsi qu'une source d'énergie lumineuse et des moyens optoélectroniques de détection sont également associés au couple de repères à aligner 12 et 32. Une fois le positionnement précis du réticule portant le motif à projeter par rapport à des références machine obtenu, la seconde phase d'alignement selon l'invention consiste à positionner également de façon précise la plaquette semiconductrice 2 par rapport au réticule portant les repères machine. Cette seconde phase de l'alignement est illustrée par la figure 2. Outre les repères 31 et 32, le réticule lié à la machine-(et illus- tré par la figure 5) comporte également une autre série de repères, référencés 33 et 34, gui vont être utilisés pendant cette seconde phase d'alignement. Dans un mode préférentiel de réalisation, ces repères seront du type réseau optique. De tels réseaux ont été décrits dans la seconde demande de brevet français n0 79.05 007 précitée. S'il est en effet aisé de déter- miner avec précision le niveau du contraste des repères portés sur les réticules et ce de façon constante d'un réticule à l'autre, il n'est pas facile d'obtenir ce même résultat avec les repères portés par la plaquette semiconductrice. Le contraste des repères sur le silicium est très variable d'un niveau d'intégration à l'autre, compte tenu des variations d'épaisseur d'oxyde ou de la nature des dépôts (silicium polycristallin, aluminium). La qualité de l'alignement sera donc essentiellement 2472205!' variable. Elle dépend soit de l'acuité visuelle de l'opé- rateur dans le cas du procédé manuel d'alignement, soit du pouvoir de résolution de l'électronique associée lorsque l'alignement est automatique. Dans ce qui suit, de façon préférentielle' le positionnement de la plaquet- te semiconductrice par rapport aux repères liés à la machine se fera selon le procédé décrit dans cette demande d'in- vention qui pallie ces inconvénients. Pour ce faire, une partie des motifs sous forme de réseaux 33 et 344, partie délimitée par des fenêtres, par exemple les fenêtres 35 et 36 (Figure 5), va être proje- tée sur les repères d'alignement correspondants 21 et 22 de la plaquette semiconductrice 2, repères illustrés par la figure 6. Ces repères sont disposés de part et d'autre du motif projeté 20, suivant deux axes Xet Y4 respective- ment parallèles aux axes de référence X et Y. Sur la figure 2, les repères 35 et 36 illuminés par une source S cohérente sont projetés par l'intermédiaire d'un système optique comprenant des lentilles L10, L11, le miroir M1o et une lame M11 faisant office de miroir partiellement réfléchissant ainsi que l'objectif de pro- jection Op, sur la plaquette semiconductrice 2. Les fenêtres 35 et 36 sont positionnées sur le réticule 3 de façon à correspondre à travers l'optique compléte aux repères 21-22 de la plaquette semiconductrice. Leur position dépend de la taille du circuit vu à travers l'optique Op, ces fenêtres 35 et 36 peuvent être déplacées sur le rétiaule 3 suivant les axes Z2 et Y' pour s'adapter à l'écartement et à la position des motifs 21 et 22, Il est utile tout d'abord de rappeler l'essentiel du procédé décrit dans la demande de brevet précitée. La mise en oeuvre de ce procédé dans le cadre spécifique de l'invention est illustré schématiquement en référence à la figure 8. Un premier motif constitué par deux réseaux optiques 21-22, disposés suivant deux axes de coordonnés, X et Y dans le cadre de l'exemple choisi, est éclairé par 247208' l'image d'un second motif comprenant deux réseaux opti- ques 35-36, formant référence, et produit des ordres de diffraction. Les deux réseaux 35-36 sont disposés suivant deux axes Z et Y. Le faisceau de rayons d'alignement -15 est replié sur lui-même par le miroir M I. L'optique de projection Op a été omise sur la figure 8. Un exemple de réseau optique utilisable est illustré par la figure 7, Ces réseaux optiques sont constitués d'une suite de traits parallèles dont l'épaisseur de la répartition spatiale suivant une direction C sont déterminées par un code pseudoaléatoire. La partie supérieur de la figure 7 illustre le réseau délimité par la fenêtre 36. Les réseaux délimités par la fenêtre 35 ou les fenêtres 37 et 38 sont identiques. Le réseau de la partie inférieure de la figure 7 illustre le réseau 21 porté par la plaquette semiconductrice. Ce réseau est identique au réseau 22- Ce réseau est identique optiquement au réseau porté par le réticule 3 lié à la machine. Les traits de ce réseau sont en outre interrompus périodiquement suivant une direction R pour former un réseau à pas constant; les directions R et C étant orthogonales entre elles et parallèles chacune à un des axes de référence X ou Y. L'image du réseau 36 est projetée sur le réseau 21 porté par la plaquette semiconductrice. La source d'illu- mination S1 peut être également un laser He Ne identique à celui de la source S2. La dimension du réseau optique 36 est telle qu'il puisse être superposé au réseau 21 suivant la direction C, compte tenu du grandissement des moyens optiques. A titre indicatif les dimensions du réseau peuvent être déduites de l'échelle 23, Le réseau 21, éclairé par l'image du réseau 36, va produire des ordres de diffraction suivant deux directions privilé- giées, c'est-à-dire suivant les directions C et R ou ce qui revient au même, suivant les directions X et Y. Les ordres de diffraction suivant des directions 16 vont pouvoir être détectés dans le plan de Fourier PF. Ce plan de Fourier est situé dans l'image de la pupille de l'ob- jectif de projection Op (non représenté sur la figure 8). On a représenté dans ce plan les ordres de diffraction Co, C1, C1 suivant la direction parallèle à l'axe de référence Y- et les ordres R0, Ri, et R 1 suivant la direction parallèle à l'axe de référence X. L'ordre de diffraction R1 est détecté par un moyen optoélectronique symbolisé par la diode D1. Les signaux de sortie de ces moyens optoélectroniques D1 sont transmis à des moyens électroniques appropriés, non représentés. On peut éga- lement détecter l'ordre R_1 et sommer électroniquement les signaux représentant l'intensité de ces deux ordres (Rl, R_1>. Le réseau 22 pour l'alignement de la voie X va diffracter dans des directions orthogonales aux direc- tions de diffraction du réseau 21. Cette technique permet de discriminer spatialement les signaux d'alignement X et d'alignement Y, si les pas des réseaux dans les direc- tions R et C sont distincts. Sinon le filtrage peut par exemple être réalisé en utilisant deux polarisations orthogonales des sources d'énergie lumineuse illuminant les réseaux X et Y ou encore, on peut utiliser une techni- que de temps partagé en illuminant alternativement les fenêtres 35 et 36. Comme décrit dans la demande précitée, d'autres types de réseaux sont utilisables et par exemple non limitatifs des réseaux à pas constants suivant les deux directions R et C, associés à des réseaux auxiliaires permettant de lever l'indétermination dûe à la périodicité des réseaux du fait de ces pas constants. On peut également introduire sur le trajet aller des rayons 15 une lame L animée d'un mouvement oscillant alternatif w,d'amplitude constante et de fréquence pré- déterminée, modulant ainsi la position de l'image du réseau 36 projetée sur le réseau 21. L'intensité des 2472208 ' rayons diffractés 6 est alors modulée en amplitude et cette modulation facilite l'exploitation des signaux délivrés par des moyens optoélectroniques D1,en vue de l'asservissement automatique de la position dans le plan X Y de la plaquette semiconductrice. Cette plaquette est solidaire d'une table de translation animée d'un mouve- ment suivant deux axes X et Y, ce à l'aide de moteurs recevant des signaux d'asservissement issus du traitement, par des circuits électroniques,dessignaux détectés par Io les moyens optoélectroniques d'alignement. Ces techniques sont bien connues de l'homme de métier et ne seront pas décrites plus avant. A titre de variante parmi d'autres, la modulation du signal détecté peut être aussi obtenue par une faible modulation de la position X Y de la pla- quette semiconductrice (de l'ordre de quelques dizaines de microns). On a ainsi aligné un circuit, ou puce, de la plaquet- te semiconductrice. Ce circuit est symbolisé par la zone de la figure 6. En réalité cette zone 20 e-st répétée un certain nombre de fois le long de lignes et de colon- nes.La dimension des repères 21 et 22 étant très faible il est nécessaire d'aligner au moins deux circuits dispo- sés à deux endroits diamétralement opposés de la plaquet- te et situés en périphiérie pour obtenir un alignement angulaire de la plaquette semiconductrice. Cet alignement peut nécessiter des opérations itératives. La figure 3 illustre une phase ultérieure pendant laquelle la plaquet- te semiconductrice 4 est insolée, c'est-à-dire pendant le transfert. Pour ce rairele motif délimité par la fenêtre 10 du réticule 1 (figure 4) est projeté sur la plaquette semiconductrice en 20. La source d'énergie lumineuse S% peut être constituée par une lampe au mercure, associée à des filtres de raies non représentés et à un condenseur L0. Le faisceau de projection 17 est réfléchi par la lame Mil formant miroir partiellement réfléchissant et passe tu travers de l'optique de pro- 2472208' jection OP avant d'atteindre la plaquette semiconductrice 2. Il est à noter que ce faisceau de projection n'inter- fère pas avec les systèmes optiques associés aux repères d'alignement Il et 12. En effet ces repères sont situés de part et d'autre de la fenêtre 10 comme illustré sur la figure 4-et peuvent donc être laissés en place pendant la phase d'exposition. Les lentilles L10 et L1l constituent une optique de correction destinée à compenser les différences de lon- gueur d'onde entre l'alignement et le transfert, ainsi que les abérations introduites à la traversée de la lame M11. Les seules exigences en ce qui concerne le miroir M10 sont qu'il ait une planéité suffisante de l'ordre de /10. Il est également de préférence traité en monocouche ou multicouche pour éviter une variation du coefficient de réflexion. La lame semi-réfléchissante Ml est constituée par un miroir multidiélectrique. Son coefficient de réflexion peut être de 0,99 dans la gamme 4050 X raie particulière est sélectionnée à l'aide d'un filtre. par exemple la raie X = 4050 . Cette valeur doit corres- pondre à la sensibilité maximum de la résine photosensi- ble déposée sur la plaquette semiconductrice. L'objectif de projectionpeut être, par exemple, un objectif de la marque CERC0 du type 744 doté d'un rapport de réduction - 1/5. Les moyens de détection optoélectroniques peuvent être, soit des photodiodes (par exemple de la marque j 2472208' EGQ, type SGD 100 ou HAD 1000 A) ou un photo-multipli- cateur (par exemple de la marque RT.C., type XP 117), Les autres composants (lentilles, prismes etc..) peuvent être choisis parmi ceux habituellement utilisés pour les photorépéteurs de l'art connu, notamment en ce qui concerne les tables mobiles portant le réticule 1 et la plaquette semiconductrice 2. Enfin le miroir M'o peut être également du même type que le miroir M11, ce qui permet d'observer, par exemple à l'aide d'une caméra de télévision non représentée, le résultat de l'alignement, ce en simultanéité complète. On peut également n'utiliser qu'une seule source d'énergie lumineuse commune aux deux phases d'alignement et d'exposition. Pendant les phases d'alignement, la source est diaphragmée fortement de manière à ce qu'on obtienne un éclairement quasiment cohérent et de faible intensité. La faible intensité de la lumière limite les risques d'insolation, la longueur d'onde étant celle pour laquelle la résine est sensible, Une seconde variante d'exécution du système optique d'alignement selon l'invention va maintenant être décrite au regard des figures Il à 13. Dans cette variante, on retrouve les éléments essentiels de l'invention: correspondance de l'échelle +1 entre les repères d'alignement portés par le réticule et les repères d'ali- gnement liés à la machine, repères utilisés pendant la première phase de l'alignement; - utilisation de réseaux optiques codés pendant la seconde phase d'alignement des repères portés par la plaquette de silicium 2 et des repères également liés à la machine. Les éléments des figures 11 à 13 portant les mêmes références que ceux des figures 1 à 3 sont identiques et ne seront plus décrits. La seconde variante d'exécution de l'invention diffère de la première par les points suivants - les positions respectives du réticule 1 et du réticule 3 sont inversées; - le miroir M21 est un miroir commutable dans le plan de référence X Y suivant un des axes X ou Y. Dans l'exemple décrit en relation avec les figures 1Il 13, ce miroir peut se déplacer entre les positions I et II suivant l'axe X. Pendant la première phase de l'alignement, le réti- cule 1 est positionné de façon précise, ce en mettant en oeuvre un procédé analogue à celui décrit au regard de la figure 1. Pendant cette phase, bien que le miroir M21 soit représenté sur la figure il en position I, la position du miroir M21 est indifférente. Pendant la seconde phase de l'alignement, la pla- quette semiconductrice 2 est à son tour positionnée de façon précise, ce en mettant en oeuvre le procédé décrit en relation avec la figure 2. Il faut cependant faire effectuer au miroir M21 une translation l'amenant en position II, de façon à intercepter et à réfléchir le faisceau incident 15 et le faisceau 16 émergeant de l'objectif de projection Op. La détection des ordres de diffraction d'effectue également dans le plan de Fourier PF par les moyens optoélectronique D1. La figure 13 illustre la phase de projection, l'ali- gnement étant atteint. Le miroir doit alors être recom- muté en position I. En ce qui concerne le miroir M21, un arrêt précis suivant la direction Y n'est pas nécessaire. Seul le positionnement du miroir M21 suivant les axes X et Z doit être assuré avec précision pour que l'image projetée sur la plaquette semiconductrice 2 soit de bonne qualité. Typiquement, si l'on désire une précision de l'ordre de 0, 1 micromètres sur la piaquette semiconductrice 2, le positionnement du miroir doit être reproductible avec une précision angulaire de l'ordre de 0,2 secondes d'arc et une précision linéaire de 0,2 pm. Ces reproductibilités de positionnement sont compatibles avec l'utilisation des tables de translation disponibles dans les photo- répéteurs de l'art connu, par exemple une table de trans- lation du type à rouleaux croisés ou une table à coussin d'air. Cette table de translation n'a pas été représentée sur les figures 11 à 13. Cette exigence étant remplie, la variante décrite au regard des figures Il à 13 présente de nombreux avantages: - le miroir M21 peut également jouer le rale d'obtu- rateur pour l'exposition. En outre la qualité de surface de ce miroir peut être moindre que celle exigée pour la lame M11 mise en oeuvre pour la première variante de réalisation (Figures 1 à 3); - l'optique de compensation se réduit à une seule lentille'L car elle n'intervient que pour corriger la différence de longueur d'ondes entre les sources utili- sées pour l'alignement et la projection. Cette optique de compensation n'est nécessaire que si l'on utilise deux longueurs d'onde distinctes.; - on n'introduit pas d'aberrations pendant la phase. d'alignement comme c'est le cas pour la première variante * de l'invention,car le faisceau d'alignement doit traver- ser la lame M11 de la figure 1. Bien que présentant de nombreux avantages, les deux variantes du système optique d'alignement qui viennent d'être décrites ne peuvent être mises en oeuvre que dans un photorépéteur présentant une structure originale, différente de la majorité des photorépéteurs de l'art connu. Notamment lors de la phase finale d'insolation de la plaquette semiconductrice, le faisceau de projection est replié sur lui-même par un miroir de renvoi-: Mil sur la figure 3 et M20 sur la figure 13. Cette disposi- tion permet d'obtenir une meilleure compacité du photo- répéteur. Cependant le réticule portant le motif à pro- jeter 10 n'est pas compatible dans ce cas avec les réticules utilisés sur les ohotorépéteurs de.l'art- connu, ce de part la présence du miroir de renvoi. Ce phénomène est illustré par la figure 14. En projection directe, c'est-à-dire sans miroir de renvoi M, un dièdre A1 B1 C0 porté par un réticule 1 (sur lequel on a fait également figurer les repères d'alignement 11 et 12) sera projeté sur la plaquette semiconductrice selon la configuration représentée sur la figure par le dièdre A1 B1 C1 après passage dans l'objectif de projection 0f. Sur la figure 14 est égale- ment représentée la position de ce dièdre A'1, B'1, C'I à l'entrée de l'objectif 0P. Par contre un dièdre A2 B2 C2 porté par un réticule 1' (portant également des repères d'alignement 11' et 12') va être réfléchi par un miroir de renvoi M et se retrouver selon la configuration du dièdre AI' B'- Ci 2 2 2 à l'entrée de l'objectif de projection O. A la sortie de l'objectif de projection la position du dièdre est A"2 B"12 Cl"2. Cette figure illustre clairement la non compatibilité des systèmes d'alignement selon les deux variantes qui viennent d'être décrits. Une troisième variante d'exécution d'un système optique d'alignement selon l'invention, sauvegardant cette compatibilité, va être décrite en relation avec la figure 15. Sur cette figure on retrouve les principaux éléments des deux variantes précédentes. Selon cette variante. le transfert des motifs 10 à projeter en 20 sur la plaquette semiconductrice 2 s'effectue directement- c'est-à-dire sans miroir de renvoi.. Le plan du réticule 1 est parallèle au plan de référence X Y. Il en est de même du plan du réticule 3 portant les références liées à la machine. Dans un mode préférentiel d'exécution, ces deux réticules 1 et 3 peuvent être coplanaires, La figure 15 illustre plus particulièrement la 2472208- première phase de l'alignement, c'est-à-dire l'alignement l'un par rapport à l'autre des couples de repères de référence respectivement 31 - 32 et Il - 12. Contraire- ment aux figures 2 et 12, dans un but d'illustration de la réversibilité du processus, le repère 31 (et également le repère 32) est éclairé par la source S2 via la fibre optique f2 et les moyens optoélectroniques de détection D2 - L4 sont placés au regard du repère 11 (il en est de même pour le repère 12). Pendant la seconde phase d'alignement la partie éclairée des réseaux 33 et 34 va être projetée sur les réseaux correspondants 21 et 22 portée par la plaquette semiconductrice, 2 ce au travers d'un système optique comprenant les lentilles L30 et L31, l'objectif de pro- jection Op et deux màiroirs de renvoi M30 et M31. Comme pour la seconde variante décrite au regard des figures 11 à 13 le miroir M31 doit être commutable entre deux posi- tions I et Il. Dans l'exemple de la figure 15 la commuta- tion s'effectue suivant une direction parallèle à l'axe de référence Y. La position Il correspond à la position d'alignement, la position I correspondant à celle d'exposition. L'optique de correction, figurée par les lentilles L30 et L31 est telle qu'elle permet la mise au point sur la plaquette semiconductrice 2 à la longueur d'onde de l'alignement, l'objectif O étant corrigé pour la longueur d'onde utilisée pour le transfert. Cette optique de cor- rection peut également être calculée pour que le plan comportant les références liées à la machine soit équi- valent au plan du réticule. Comme dans le cas de la première variante d'exécu- tion, le miroir M30 utilisé pendant la phase d'alignement des repères portés sur la plaquette semiconductrice 2 par rapport aux repères liés à la machine 3 peut être partiellement réfléchissant à la longueur d'onde d'ali- gnement pour pouvoir observer au point 0 le résultat de l'alignement. L'invention n'est pas limitée aux réalisations qui viennent d'être décrites. En Particulier le système d'alignement selon l'invention peutêtre appliqué à tout dispositif utilisé pour positionner de façon précise, l'un par rapport à l'autre,. deux objets sur lesquels sont portés au moins un motif d'alignement,.cet aligne- ment s'effectuant par rapport à un motif intermédiaire de référence porté par un support rixe. 2472208. REVENDICATIONS 1. Système optique d'alignement d'un premier motif porté par un premier support mobile, par rapport à un deuxième motif porté par un second support mobile au moyen d'un troisième motif intermédiaire formant réfé- rence; système comprenant des moyens source d'énergie lumineuse; système caractérisé en ce qu'il comporte, le troisième motif étant porté par un support fixe, des premiers moyens optiques de grandissement + 1, conju- guant optiquementles premier et troisième motifs et des premiers moyens optoélectroniques détectant la coin- cidence de la projection optique de l'un de ces deux motifs sur l'autre, et en ce qu'il comporte en outre des seconds moyens optiques d'un grandissement déter- miné conjuguant optiquement les deuxième et troisième motifs et des seconds moyens optoélectroniques détec- tant la coïncidence de la projection optique de l'un de ces deux motifs sur l'autre. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier motif comprend un couple de repè- res d'alignement disposés sur un axe et distants l'un de l'autre d'une longueur déterminée, chaque repère com- portant au moins deux zones de densité optique diffé- rente et en ce que le troisième motif comprend un pre- mier couple de repères d'alignement optiquement complé- mentaires aux repères du premier motif, disposés sur un axe et distant l'un de l'autre de la même longueur déterminée. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers moyens optiques d'un grandisse- ment égal à + 1 comprennent pour chaque repère d'ali- gnement du premier motif à conjuguer optiquement avec ceux du troisième motif,un prisme à double réflexion, un miroir de renvoi et un nombre pair de lentilles convergentes, et en ce que les moyens source d'énergie lumineuse comprennent une première source associée à des moyens optiques concentrant l'énergie lumineuse sur les seuls repères d'alignement. 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second motif comprend un couple de réseaux optiques formant des repères d'alignement, disposés respectivement sur deux axes orthogonaux, éloignés d'une même première, respectivement seconde distance du point d'intersection des deux axes orthogonaux, et en ce que le troisième motif comporte en outre un second couple de repères constitué par des réseaux optiques complémentaires aux réseaux du deuxième motif; les réseaux étant disposés le long de deux axes orthogonaux. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les réseaux optiques des deuxième et troisiè- me motifs sont constitués chacun d'une suite de traits parallèles dont la largeur et la distribution spatiale suivant.une première direction (C) sont déterminées par un code de répartition particulier; les traits des réseaux optiques du second motif étant en outre interrompus périodiquement suivant une seconde direc- tion (R) pour former un réseau optique à pas constants suivant cette direction; et en ce que - les moyens source d'énergie lumineuse sont consti- tuées par au moins une seconde source de lumière mono- chromatique combinée avec des seconds moyens optiques pour illuminer le deuxième motif par projection sur ce motif de l'image du troisième motif avec le grandisse- ment déterminé et produire des ordres de diffraction suivant les première et seconde directions (C, R); la source monochromatique illuminant des parties pré- déterminées de réseau du-troisième motif, délimitant deux fenêtres d'éclairement de surface homothétique à la surface des réseaux du deuxième motif dans le rapport inverse du grandissement déterminé et à une même troisième, respectivement quatrième distance du point d'intersection des deux axes orthogonaux, le rapport entre les premières et secondes distances étant égal au grandissement; - et les seconds moyens optoélectroniques détec- tent l'intensité d'une partie prédéterminée des ordres de diffraction suivant la seconde direction (R), l'in- tensité détectée passant par un maximum et l'aligne- ment précis étant obtenuelorsque la corrélation spatiale du deuxième motif et de la projection de l'image du troisième motif sur le deuxième motif est maximale. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support fixe est en matériau transparent sur lequel est inscrit le troisième motif constitué par des traits définissant les zones alternées diffé- renciées par leur coefficient de transmission; et en ce que le second support mobile est en matériau réflé- chissant sur lequel est gravé le second motif consti- tué par des traits définissant des zones alternées dif- férenciées en épaisseur ou en nature. 7. Système selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 6, caractérisé en ce que les premier et troi- sième motifs sont dans des plans parallèles et en ce que le deuxième motif est dans un plan orthogonal au plan des premier et troisième motifs. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que les seconds moyens optiques à grandissement déterminé comprennent un objectif de projection au gran- dissement déterminé et un miroir fixe repliant de r/2 le faisceau de rayons lumineux pour l'alignement des troisième et deuxième motifs produit par la source monochromatique. 9. Système selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 6, caractérisé en ce que les premier et troi- sième motifs sont dans un même plan et en ce que le deuxième motif est dans un plan parallèle au plan des premier et troisième motifs. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les seconds moyens optiques de grandissement déterminée comprennent un objectif de projection au grandissement déterminé, un miroir fixe repliant une première fois de 'r/2 le faisceau de rayons lumineux pour l'alignement des troisième et second motifs pro- duit par la source monochromatique et un miroir mobile repliant une seconde fois de w/2 le faisceau de rayons lumineux; le miroir mobile étant commutable entre deux positions dans un plan parallèle au plan du deu- xième motif et suivant une direction parallèle à l'une des première ou seconde directions (C, R). Il. Photorépéteur pour l'alignement d'une plaquette semiconductrice portant sur sa face supérieure une cou- che de résine photosensible et sur laquelle est inscrit un premier motif d'alignement, par rapport à au moins un réticule sur lequel est inscrit un second motif d'alignement, ainsi que d'autres motifs à projeter sur la plaquette; photorépéteur, caractérisé en ce qu'il comporte un système optique d'alignement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et en ce que l'ob- jectif de projection au grandissement déterminé est uti- - lisé alternativement pour la projection de l'image du premier motif d'alignement sur le second motif d'aligne- ment pendant des phases d'alignement et pour la projec- tion sur la plaquette en des endroits déterminés de l'image, des autres motifs pendant des phases d'exposition. 12. Photorépéteur selon la revendication 11, carac- térisé en ce qu'il comprend au moins une première source d'énergie lumineuse ayant une première longueur d'onde, activée pendant la phase d'exposition, et une seconde source d'énergie lumineuse ayant une seconde longueur d'onde, activée pendant les phases d'alignement; et en ce qu'il comprend, l'objectif de projection au grandis- sement déterminé étant corrigé pour la première longueur d'onde, des moyens optiques de correction de mise au point compensant l'écart de mise au point et de grandissement dû à l'utilisation de rayonnement de longueur d'ondes différentes. 13. Photorépéteur selon la revendication 11, carac- térisé en ce qu'il comprend une seule source d'énergie lumineuse utilisée alternativement pour l'alignement et l'exposition et en ce que pendant les phases d'aligne- ment la source est diaphragmée fortement pour obtenir un éclairement cohérent de très faible intensité. 14. Photorépéteur selon l'une quelconque des reven- dications 11 à 13, caractérisé en ce que les seconds moyens optiques de grandissement déterminé comprennent en outre un miroir partiellement transparent à la seconde longueur d'onde; le miroir ayant un coefficient de réflexion substantiellement égal à l'unité pour la pre- mière longueur d'onde.