ЭФШ используются также в некоторых видах проекционной фотолитографии, например, в установках фирмы Perkin Elmer.

Фотошаблоны в масштабе 5:1 обычно называют Промежуточными Фотооригиналами (ПФО, Reticles). Такие шаблоны служат для мультипликации - последовательного многократного экспонирования изображения одного или нескольких модулей на кремниевую подложку.

У становки, которые выполняют такое репродуцирование, называют фотомультиплкаторами или степперами (stepper). Объективы этих установок уменьшают изображение ПФО в 5 раз, соответственно уменьшая также и погрешности этих изображений. Поэтому требования к их изготовлению могут быть несколько мягче, чем в предыдущем случае. В ряде установок масштаб уменьшения может быть отличным от 5, например, 4 или 10.

6.4. Контроль качества фотошаблонов

6.4.1. Контроль размеров

Разработчик шаблонов обычно выделяет группу элементов, для которых особенно важно выдержать в заданном допуске их геометрические размеры, обычно – ширину полосок. Чаще всего это относится к соединяющимся, пересекающимся или близко расположенным между собой элементам.

П огрешности размеров элементов на фотошаблоне могут возникать по следующим причинам: неоптимальные режимы экспонирования, проявления, сушки и травления; плохой подбор фоторезиста и травителя для подложки данного типа; неравномерность слоя фоторезиста.

Качество формирования размеров оценивается при помощи микроскопов типа Nu-2E, МИИ-4 с увеличением 300-400Х. Результаты измерений размеров a_к в нескольких модулях (к=1,2,...,n) на фотошаблоне сравнивают с номинальными значениями размеров этих элементов и определяют погрешность передачи размеров а_к в каждом модуле. Далее определяются математические ожидания и средние квадратичные отклонения (а_к) погрешностей на шаблоне по формулам

;

Величина математического ожидания (среднего значения) погрешностей характеризует общие для всех элементов на фотошаблоне отклонения размеров. Причина появления таких погрешностей - неправильный подбор параметров технологического процесса. Типичные примеры таких отклонений - ошибки в подборе экспозиции, времени проявления фоторезиста и травления защитных слоев.

Средние квадратичные отклонения (а_к) позволяют оценить локальные размерные погрешности элементов. Эти погрешности обусловлены случайными колебаниями параметров технологического процесса, например нестабильностью масштаба изображения при мультипликации, разнотолщинностью слоя фоторезиста, неравномерностью распределения освещенности по полю подложки и др.

6.4.2. Контроль координатной точности

Погрешности совмещения рисунков фотошаблонов не должны превышать 15-20% от минимального размера элемента.

П
ри изготовлении фотошаблонов могут появиться такие погрешности как масштаб, разворот неортогональность отдельных модулей, а также координатные погрешности их размещения в массиве на рабочем поле шаблона:

1. Контроль дефектности

Л
окальные дефекты на фотошаблонах появляются в результате загрязнений в фоторезисте и реактивах (проявителе, травителе), загрязнений из окружающей среды, от контакта с технологической тарой и оборудованием. Все это может приводить к появлению остатков хромовой пленки на прозрачных местах или наоборот – проколам в маскирующей пленке.

Среднюю плотность распределения дефектов определяют подсчетом их количества N на площади S обследования:

_{Площадь S обследования обычно составляет 50-100 структур, что значительно превышает критическую, т.е. наиболее уязвимую для локальных дефектов, площадь структуры Sкр.}

_{Выход P годных структур при случайном распределении дефектов после операции, вносящей  дефектов на единицу площади, можно определить по формуле}

_{При увеличении параметров  и Sкр выход годных структур резко уменьшается, что затрудняет изготовление интегральных микросхем больших размеров. Так, при площади критической области Sкр=0,05мм}² _{и средней плотности дефектов =1мм}^-2 _{выход годных структур после одной фотолитографии P=0,95, а после шести фотолитографий с теми же параметрами P=0,73. При увеличении площади критической области до 0,2мм}² _{выход годных структур после шести фотолитографий падает до Р=0,3, а при Sкр=0,5мм}² _{становится равным 0,05.}