DE10131534B4 - Method for producing a mask for exposure - Google Patents

Method for producing a mask for exposure Download PDF

Info

Publication number
DE10131534B4
DE10131534B4 DE10131534A DE10131534A DE10131534B4 DE 10131534 B4 DE10131534 B4 DE 10131534B4 DE 10131534 A DE10131534 A DE 10131534A DE 10131534 A DE10131534 A DE 10131534A DE 10131534 B4 DE10131534 B4 DE 10131534B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mask
radiation
structuring
area
radiation field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10131534A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10131534A1 (en
Inventor
Egon Mergenthaler
Phillip Dittrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qimonda AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10131534A priority Critical patent/DE10131534B4/en
Publication of DE10131534A1 publication Critical patent/DE10131534A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10131534B4 publication Critical patent/DE10131534B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24Reflection masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/001Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Maske zum Belichten einer Resistschicht (10) eines Halbleitersubstrats mit Strahlung, mit den Schritten:
– Bereitstellen eines Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20),
– Strukturieren des Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20) und dadurch
– Ausbilden der Maske (20) mit einer gewünschten Struktur,
– wobei der Materialbereich (20a) für die auszubildende Maske durch Beaufschlagen mit einem Strukturierungsstrahlungsfeld (50) strukturiert und dabei eine Verteilung optischer Eigenschaften des Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20) erzeugt wird, durch welche die gewünschte Struktur der Maske erzeugt wird,
– wobei das Strukturierungsstrahlungsfeld (50) durch Überlagern von mindestens zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern (50-1, 50-2) in einem Bereich des Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20) erzeugt wird,
– wobei als Strahlung des Strukturierungsstrahlungsfeldes (50) elektromagnetische Strahlungen bei einer Wellenlänge im Bereich von 160 nm bis 10 nm verwendet wird und
– wobei als Materialbereich...
A method for producing a mask for exposing a resist layer (10) of a semiconductor substrate to radiation, comprising the steps of:
Providing a material region (20a) for the mask (20) to be formed,
- structuring of the material region (20a) for the mask to be formed (20) and thereby
Forming the mask (20) with a desired structure,
- wherein the material region (20a) for the mask to be formed is structured by applying a structuring radiation field (50), thereby generating a distribution of optical properties of the material region (20a) for the mask (20) to be formed, by which the desired structure of the mask is produced .
Wherein the structuring radiation field (50) is produced by superposing at least two structuring individual radiation fields (50-1, 50-2) in a region of the material region (20a) for the mask (20) to be formed,
- Wherein radiation of Strukturierungsstrahlungsfeldes (50) electromagnetic radiation at a wavelength in the range of 160 nm to 10 nm is used, and
- where as material area ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Maske zum Belichten.The The invention relates to a method for producing a mask for Expose.

Bei der Verwendung von Strahlungsfeldern zum Beaufschlagen und Belichten bestimmter Raumbereiche oder Materialbereiche werden häufig so genannte Masken oder Maskenbereiche verwendet. Durch die verwendeten Maskenbereiche wird dem Belichtungsstrahlungsfeld eine gewünschte Struktur aufgeprägt und dem zu beaufschlagenden oder zu belichtenden Raumbereich oder Materialbereich zugeführt.at the use of radiation fields for applying and exposing certain room areas or material areas often become like this used masks or mask areas. By the used Mask areas become a desired structure for the exposure radiation field imprinted and the room area to be acted upon or exposed or Material area supplied.

Anwendung finden derartige Konzepte insbesondere bei Herstellungsverfahren von Halbleiterstrukturen. Dort werden bestimmte Substrate mit strahlungsempfindlichen Materialien abgedeckt, die ihrerseits als Schutz oder Ätzmaske dienen sollen und die im Rahmen eines fotolithografischen Verfahrens vorstrukturiert werden müssen, wobei entsprechende Maskenbereiche oder Masken zur Belichtung der strahlungsempfindlichen Materialien zum Einsatz kommen.application find such concepts especially in manufacturing processes of semiconductor structures. There are certain substrates with radiation sensitive Materials covered, in turn, as a protective or etching mask should serve and in the context of a photolithographic process have to be pre-structured wherein corresponding mask areas or masks for the exposure of radiation-sensitive materials are used.

Häufig sind die zu verwendenden Maskenbereiche oder Masken komplex aufgebaut, so dass ihre materielle Realisierung, zum Beispiel im Rahmen eines Abscheidungsverfahrens, aufwändig und kostenintensiv ist. Ferner kommt aufgrund der gewünschten Steigerung der Integrationsdichte bei Halbleitertechnologien vermehrt Strahlung im Bereich kurzer Wellenlängen zum Zuge, um eine höhere räumliche Auflösung bei der Ausbildung der Halbleiterstrukturen im Substrat zu erzielen. Gerade im kurzwelligen Bereich, insbesondere im extremen oder EUV-Bereich, sind entsprechende Masken oder Maskenbereiche nicht auf einfache Art und Weise kostengünstig zu erzeugen.Frequently the mask areas or masks to be used are complex, so that their material realization, for example, under a Deposition process, consuming and costly. Furthermore, due to the desired Increased integration density in semiconductor technologies increased Radiation in the range of short wavelengths to the train to a higher spatial resolution to achieve in the formation of the semiconductor structures in the substrate. Especially in the short-wave range, especially in the extreme or EUV range, are masks or mask areas not simple Way inexpensive to create.

Die Druckschrift DE 43 17 081 A1 beschreibt ein flüssig kristallines Medium, auf welches ein Strahlungsfeld einwirkt, um bestimmte Bilder darzustellen. Ein Herstellungsverfahren für eine Maske zum Belichten einer Resistschicht eines Halbleitersubstrats mit Strahlung wird hier weder explizit gezeigt noch indirekt angeregt.The publication DE 43 17 081 A1 describes a liquid crystalline medium on which a radiation field acts to represent certain images. A production method for a mask for exposing a resist layer of a semiconductor substrate to radiation is neither explicitly shown nor indirectly excited here.

Bei der DE 35 24 176 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtmaske offenbart, wobei diese Lichtmaske auch zur Belichtung fotoempfindlicher Schichten bei der Herstellung von Halbleitereinrichtungen verwendet werden kann. Bei dem beschriebenen Verfahren wird elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung in Form von Elektronenstrahlung oder Ionenstrahlung, auf eine Fotolackschicht gebracht. Dies ist insbesondere im Schritt 2 und 3 des gezeigten Lithographieverfahrens erläutert. In Bezug auf das angewandte Strahlungsfeld wird bei der Beschreibung der Verfahrensschritte 2 und 3 keine Besonderheit genannt.In the DE 35 24 176 A1 discloses a method for producing a light mask, which light mask can also be used for the exposure of photosensitive layers in the manufacture of semiconductor devices. In the method described, electromagnetic radiation or particle radiation in the form of electron radiation or ion radiation is applied to a photoresist layer. This is explained in particular in steps 2 and 3 of the illustrated lithographic process. With regard to the applied radiation field, in the description of method steps 2 and 3 no special feature is mentioned.

Die EP 718 691 A2 zeigt ein Verfahren zum Ausbilden von Fotomasken. Dabei wird eine Maskenvorlage mit einer Maskierungsschicht versehen. Durch Ionenbombardierung mit einer Ionenstrahlung werden dann bestrahlte Bereiche im Bereich der Maskenvorlage ausgebildet, wodurch sich modifizierte Bereiche ergeben. Die Strahlung selbst wird ausschließlich als Ionenstrahlung beschrieben, wobei es auch hier auf eine Zusammensetzung des Gesamtstrahlungsfeldes nicht ankommt.The EP 718 691 A2 shows a method of forming photomasks. In this case, a mask template is provided with a masking layer. By ion bombardment with ion radiation irradiated areas are then formed in the mask template, resulting in modified areas. The radiation itself is described exclusively as ion radiation, whereby here too no composition of the total radiation field is important.

Die Druckschrift US 5,105,215 A beschreibt ausschließlich ein Verfahren zum gesteuerten Belichten einer Fotoresistschicht mittels eines Flüssigkristallsystems. Die Herstellung einer Bestrahlungsmaske oder Belichtungsmaske wird weder gezeigt noch angeregt.The publication US 5,105,215 A describes exclusively a method for the controlled exposure of a photoresist layer by means of a liquid crystal system. The preparation of an irradiation mask or exposure mask is neither shown nor stimulated.

Die WO 02/06899 A2 betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Charakterisierung optischer Systeme unter Verwen dung holografischer Masken. Daneben werden Herstellungsverfahren für entsprechende Masken beschrieben. Insbesondere findet sich der Hinweis, dass zwei oder mehr Strahlen optischer Strahlung zur Ausbildung eines Interferenzvolumens, z.B. in einem Fotoresist, verwendet werden. Dabei wird die Geometrie der zu erzeugenden holografischen Maske maßgeblich von der Geometrie der Interferenzmuster definiert.The WO 02/06899 A2 relates to a system and a method for characterization optical systems using holographic masks. Besides are manufacturing processes for corresponding masks are described. In particular, there is an indication that two or more beams of optical radiation for training an interference volume, e.g. in a photoresist, to be used. there the geometry of the holographic mask to be generated is decisive defined by the geometry of the interference pattern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren anzugeben, durch welches Maskenbereiche besonders flexibel und zuverlässig realisierbar sind.Of the Invention is based on the object, a production process Specify through which mask areas particularly flexible and reliable realized are.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen einer Maske erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.The Task is in a method for producing a mask according to the invention with the features of claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent subclaims.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Maske zum Belichten einer Resistschicht eines Halbleitersubstrats mit Strahlung vorgeschlagen, und zwar mit den Schritten Bereitstellen eines Materialbereichs 20a für die auszubildende Maske, Strukturieren des Materialbereichs für die auszubildende Maske und dadurch Ausbilden der Maske mit einer gewünschten Struktur, wobei der Materialbereich für die auszubildende Maske durch Beaufschlagen mit einem Strukturierungsstrahlungsfeld strukturiert und dabei eine Verteilung optischer Eigenschaften des Materialbereichs für die auszubildende Maske erzeugt wird, durch welche die gewünschte Struktur der Maske erzeugt wird, wobei das Strukturierungsstrahlungsfeld durch Überlagern von mindestens zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern in einem Bereich des Materialbereichs für die auszubildende Maske erzeugt wird, wobei als Strahlung des Strukturierungsstrahlungsfeldes elektromagnetische Strahlungen bei einer Wellenlänge im Bereich von 160 nm bis 10 nm verwendet wird und wobei als Materialbereich für die Maske ein strahlungsrefraktiver/-reflektiver Kristall mit oder aus einem oder mehreren Materialien aus der Gruppe verwendet wird, die gebildet wird von LiNbO3, BaTiO3, Bi12SiO20, BSO, Fe:LiNbO3, SrxBa1-xNb2O6, SBN, BGO, BTO, Ce:BaTiO3, Rh:BaTiO3, KNSBN, Verbindungen, Kombinationen und Dotierungen davon.A method is proposed for producing a mask for exposing a resist layer of a semiconductor substrate to radiation, with the steps of providing a material region 20a for the mask to be formed, structuring the material region for the mask to be formed and thereby forming the mask with a desired structure, wherein the material region for the mask to be formed is structured by applying a structuring radiation field and thereby producing a distribution of optical properties of the material region for the mask to be formed, by which the desired structure of the mask is generated, wherein the patterning radiation field is formed by superimposing at least two patterning individual radiation fields in a Be is used as the radiation of the patterning radiation field electromagnetic radiation at a wavelength in the range of 160 nm to 10 nm and wherein as the material region for the mask, a radiation refractive / -reflective crystal with or from one or more materials from the group formed by LiNbO 3 , BaTiO 3 , Bi 12 SiO 20 , BSO, Fe: LiNbO 3 , Sr x Ba 1-x Nb 2 O 6 , SBN, BGO, BTO, Ce: BaTiO 3 , Rh: BaTiO 3 , KNSBN, compounds, combinations and dopings thereof.

Es ist somit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Maskenbereichs u.a. vorgesehen, einen Materialbereich mit einem Strukturierungsstrahlungsfeld zu beaufschlagen. Durch die Wechselwirkung des Strukturierungsstrahlungsfeldes mit dem Material des Materialbereichs für den Maskenbereich werden optische Eigenschaften in ihrer räumlichen und/oder zeitlichen Verteilung im Bereich des Materials entsprechend einer vorgesehenen und gewünschten Struktur des Maskenbereichs angepasst oder erzeugt. Dies führt dazu, dass quasi durch eine Modulation der optischen Parameter des Materialbereichs die Maskenstruktur erzeugt und repräsentiert wird. Anstelle einer direkten materiellen Repräsentierung der Maske, zum Beispiel auf der Oberfläche eines zu strukturierenden Substrats oder dergleichen kann durch eine Variation des entsprechenden Strukturierungsstrahlungsfeldes auf leichte Art und Weise die interne Struktur der Modulation oder Verteilung der optischen Parameter des Materials des Maskenbereichs geändert und angepasst und somit eine variable Maskenstruktur erzeugt werden. Es kann sich dabei um remanente, teilweise remanente oder temporäre Parametermodulationen handeln.It is thus in the inventive method for making a mask area, etc. provided a material area to apply a structuring radiation field. By the Interaction of the structuring radiation field with the material of the material area for the mask area becomes optical properties in their spatial and / or temporal distribution in the area of the material accordingly a planned and desired Structure of the mask area adapted or generated. This leads to, that by a modulation of the optical parameters of the material area the mask structure is generated and represented. Instead of a direct material representation the mask, for example, on the surface of a structuring Substrate or the like can be obtained by a variation of the corresponding Structuring radiation field in an easy way the internal Structure of the modulation or distribution of the optical parameters changed the material of the mask area and adapted and thus a variable mask structure are generated. It can work to be remanent, partially remanent or temporary parameter modulations.

Es ist zwar grundsätzlich denkbar, dass durch einen entsprechenden optischen Prozess ein aus einem Strahlungsfeld bestehendes Strukturierungsstrahlungsfeld erzeugt und dem Materialbereich des auszubildenden Maskenbereichs zugeführt wird. Besonders einfach und flexibel gestaltet sich die Ausbildung des entsprechenden Strukturierungsstrahlungsfeldes im Hinblick auf eine gewünschte Struktur des Maskenbereichs dann, wenn eine Mehrzahl von Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern erzeugt wird, welche dann zur Ausbildung des Strukturierungsstrahlungsfeldes überlagert werden. Es kann dabei insbesondere an eine Superposition von mindestens zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern im Bereich des Materialbereichs für den auszubildenden Maskenbereich gedacht werden.It is basically conceivable that by an appropriate optical process one off generates a structuring radiation field existing radiation field and the material region of the mask region to be formed is supplied. Particularly simple and flexible, the design of the corresponding structuring radiation field with regard to a desired structure of the mask area when generating a plurality of patterning individual radiation fields which is then superposed to form the structuring radiation field become. It may in particular be a superposition of at least two structuring individual radiation fields in the area of the material area for the Apprenticeship mask area will be thought.

Es kann grundsätzlich an jegliche Form von Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie bei der Strukturierung des Materialbereichs für den auszubildenden Maskenbereich durch Beaufschlagung und/oder Belichtung mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld gedacht werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass als Strahlung oder als Strahlungen zum Strukturieren, insbesondere als des Strukturierungsstrahlungsfeldes und/oder der Strukturierungseinzelstrahlungsfelder Teilchenstrahlung und/oder elektromagnetische Strahlung verwendet werden. Bei der elektromagnetischen Strahlung kann es sich insbesondere um Strahlung im sichtbaren Bereich oder im UV-Bereich handeln. Insbesondere ist an den extremen ultravioletten Bereich oder EUV-Bereich gedacht, wobei vorzugsweise ein Wellenlängenbereich von etwa 160 nm bis 10 nm abgedeckt ist. Gerade in dem zuletzt genannten Bereich sind materielle Repräsentationen für Maskenbereiche nur mit sehr großem Aufwand und nicht mit der ausreichenden Zuverlässigkeit erzeugbar.It can basically any form of interaction between radiation and matter in the structuring of the material area for the mask area to be formed by application and / or exposure to the patterning radiation field be thought. It is specifically intended that as radiation or as radiation for structuring, in particular as the structuring radiation field and / or the structuring individual radiation fields particle radiation and / or electromagnetic radiation. In the Electromagnetic radiation may be radiation in particular in the visible range or in the UV range act. In particular, it is at the extreme ultraviolet range or EUV range, preferably a wavelength range is covered by about 160 nm to 10 nm. Especially in the last mentioned Area are material representations for mask areas only with very big Effort and not produced with sufficient reliability.

Bei der Teilchenstrahlung kann zum Beispiel an Elektronenstrahlen gedacht werden.at For example, the particle radiation may be thought of electron beams become.

Des Weiteren ist es von Vorteil, dass als Strahlungen und/oder als Strahlung zum Strukturieren, insbesondere für die Strukturierungseinzelstrahlungsfelder, Strahlungen desselben Typs, derselben Energie, derselben Wellenlänge und/oder dergleichen verwendet wird, insbesondere identische Strahlungen vorzugsweise kohärente Strahlung oder Laserstrahlung. Durch diese Maßnahmen werden entsprechende Wechselwirkungsmechanismen zwischen den einzelnen Strahlungsfeldern vorhersagbar und nutzbringend einsetzbar, um den auszubildenden Maskenbereich entsprechend strukturieren zu können.Of Furthermore, it is advantageous that as radiation and / or as radiation for structuring, in particular for structuring individual radiation fields, Radiations of the same type, energy, wavelength and / or The same is used, in particular identical radiations preferably coherent Radiation or laser radiation. These measures will be appropriate Interaction mechanisms between the individual radiation fields predictable and usefully applicable to the trainee mask area accordingly to be able to structure.

Die optischen Eigenschaften des Materialbereichs, welcher dem auszubildenden Maskenbereich zugrunde liegt, können sich auf die anzuwendende Teilchenstrahlung und/oder auf elektromagnetische Strahlung beziehen. Es ist dabei an Parameter gedacht, wie die Dielektrizitätskonstante, die optische Dichte, das spektrale Absorptionsvermögen und/oder dergleichen. Diese Größen werden durch das Beaufschlagen mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld räumlich und/oder zeitlich, das heißt gegebenenfalls temporär, eingestellt und moduliert.The optical properties of the material area, which the trainees Mask area is based on the applicable particle radiation and / or on electromagnetic radiation Respectively. It is thought of parameters such as the dielectric constant, the optical density, the spectral absorbance and / or like. These sizes will be spatially and / or by applying to the structuring radiation field in time, that is possibly temporarily, set and modulated.

Im einfachsten Fall hätte zum Beispiel ein Strichgitter in materiell abgeschiedener Form mit materiellen Strichen und dazwischen vorgesehenen Ausnehmungen seine erfindungsgemäße Entsprechung in einem Materialbereich für den Maskenbereich, welcher ebenfalls strichartig, zum Beispiel Bereiche mit erhöhten bzw. gesenkten Dielektrizitätskonstanten aufweist. Allgemein kann aber auch daran gedacht werden, die gewünschte Struktur des Maskenbereichs in weniger direkter Form, also in Abweichung vom Prinzip eines Schattenwurfs auszubilden, zum Beispiel eine Struktur der Verteilung der optischen Parameter, welche die Struktur für ein entsprechendes Belichtungsstrahlungsfeld beim Einsatz des Maskenbereichs erst unter Erfüllung einer so genannten Braggbedingung erzeugt.In the simplest case, for example, a grating in materially deposited form with material lines and recesses provided therebetween would have its correspondence according to the invention in a material region for the mask region, which likewise has a line, for example regions with increased or reduced dielectric constants. In general, however, it can also be thought to form the desired structure of the mask area in less direct form, that is, in deviation from the principle of a shadow, for example, a structure of the distribution of the optical parameters, the structure for a ent speaking exposure radiation field generated when using the mask area only under fulfillment of a so-called Bragg condition.

Obwohl grundsätzlich jegliche Materie mit entsprechenden Strukturierungsstrahlungsfeldern wechselwirkt, ist es bevorzugt, dass als Materialbereich für den Maskenbereich ein strahlungsrefraktives/-reflektives, insbesondere fotorefraktives/-reflektives, Material verwendet wird. Diese Materialien haben die Eigenschaft, dass sie durch Wechselwirkung mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld ihren lokalen Brechungsindex bzw. ihr Reflexionsvermögen ändern. So wird dann durch die Struktur des Strukturierungsstrahlungsfeldes im Material bereich für den Maskenbereich eine entsprechende Struktur für den Brechungsindex bzw. für das Reflexionsvermögen erzeugt. An dieser Struktur, welche im Materialbereich für den Maskenbereich ausgebildet wird, kann dann im Sinne eines Beugungsgitters oder dergleichen eine Wechselwirkung mit einem weiteren Strahlungsfeld, nämlich einem Belichtungsstrahlungsfeld, bei Anwendung des Maskenbereichs erfolgen.Even though in principle all matter interacts with corresponding structuring radiation fields, it is preferred that a radiation-refractive especially photorefractive / -reflective, material is used. These materials have the property of interacting with them the structuring radiation field their local refractive index or change their reflectivity. So is then governed by the structure of the patterning radiation field in the material area for the mask region generates a corresponding structure for the refractive index or for the reflectivity. On this structure, which formed in the material area for the mask area is, then in the sense of a diffraction grating or the like an interaction with another radiation field, namely a Exposure radiation field, when using the mask area done.

Der so genannte fotorefraktive Effekt beruht darauf, dass, insbesondere in bestimmten Kristallen, durch Wechselwirkung mit einem äußeren elektromagnetischen Feld Brechungsindexinhomogenitäten in räumlicher Verteilung im Materialbereich für den Maskenbereich entstehen, welche insbesondere durch entsprechende Strukturierung des Strukturierungsstrahlungsfeldes ein so genanntes Phasenhologramm oder Volumenhologramm bilden. Dieser Effekt lässt sich insbesondere dann ausnutzen, wenn man zwei kohärente Lichtstrahlen oder Lichtwellenfelder in einem fotorefraktiven Kristall zur Überlagerung bringt. Dann entsteht nämlich ein Interferenzmuster, also eine räumliche Verteilung von Stellen hoher und niedriger Intensität der elektromagnetischen Felder. An den Stellen hoher Intensität werden durch Fotoionisation oder dergleichen Ladungsträger – gegebenenfalls als Elektronen oder Löcher – freigesetzt. Die jeweils erhöhte oder erniedrigte Ladungsträgerdichte kann durch Diffusionsprozesse und/oder durch Rekombination zumindest zum Teil wieder ausgeglichen werden. Die Rekombination entsteht insbesondere an Störstellen, zum Beispiel an Teilchen von Dotierungen oder Verunreinigungen. Es bildet sich eine entsprechende Ladungsträgerneuverteilung aus. Diese Ladungsträgerneuverteilung oder -umverteilung hat in der Regel ein zumindest lokales elektrisches Feld zur Folge. Entsprechend entsteht dann aufgrund der Ladungsverteilungsmodulation ein dem elektrischen Feld lokal proportionale Brechungsindexänderung, also eine Brechungsindexmodulation. Durch eine entsprechende Wahl des Strukturierungsstrahlungsfeldes kann die Ausbildung eines entsprechenden Volumenholo gramms erzwungen werden, wobei die Struktur des Volumenhologramms gerade gewünschte Maskenstruktur realisiert. Das Volumenhologramm bildet somit eine Art holografisches Gitter.Of the so-called photorefractive effect is based on that, in particular in certain crystals, through interaction with an external electromagnetic Field refractive index inhomogeneities in spatial Distribution in the material area for arise the mask area, which in particular by appropriate Structuring the Strukturierungsstrahlungsfeldes a so-called Form phase hologram or volume hologram. This effect can be especially when using two coherent light beams or light wave fields in a photorefractive crystal brings to overlay. Then arises namely an interference pattern, ie a spatial distribution of places higher and low intensity the electromagnetic fields. In the places of high intensity are going through Photoionization or the like charge carrier - optionally as electrons or holes - released. The each increased or decreased carrier density can by diffusion processes and / or by recombination at least be partly compensated again. The recombination arises in particular at impurities, for example, particles of dopants or impurities. It forms a corresponding charge carrier redistribution. These Ladungsträgerneuverteilung or redistribution usually has at least local electrical Field result. Accordingly, then arises due to the charge distribution modulation the electric field locally proportional refractive index change, So a refractive index modulation. By an appropriate choice the structuring radiation field, the formation of a corresponding Volumenholo gramms be enforced, the structure of the volume hologram just wanted Mask structure realized. The volume hologram thus forms a Kind of holographic grid.

Voraussetzung ist dabei aber, dass der mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld beaufschlagte Materialbereich für den Maskenbereich im Wesentlichen volumenartig und nicht rein schichtartig ausgebildet ist. Der Materialbereich muss also eine gewisse Schichtdicke aufweisen, also eine Ausdehnung in Ausbreitungsrichtung des jeweils angewandten Strahlungsfeldes. Bei der Wechselwirkung eines vorgesehenen Belichtungsstrahlungsfeldes mit dem ausgebildeten Volumenhologramm, also mit dem Maskenbereich mit entsprechender Struktur, wird dann durch die Wechselwirkung eine so genannte Braggbedingung gegebenenfalls erfüllt, so dass das Volumenhologramm mithin die vorgesehene Struktur des Maskenbereichs nur durch bestimmte Belichtungsstrahlungsfelder mit entsprechenden Eigenschaften rekonstruiert und auf einen entsprechend zu strukturierenden Materialbereich gebildet werden kann.requirement is but that the acted upon with the Strukturierungsstrahlungsfeld material area for the Mask area substantially volume-like and not purely layered is trained. The material area must therefore have a certain layer thickness have, so an extension in the propagation direction of each applied radiation field. In the interaction of an intended Exposure radiation field with the formed volume hologram, So with the mask area with appropriate structure, then due to the interaction, a so-called Bragg condition, if necessary Fulfills, so that the volume hologram thus provided the structure of the Mask area only by certain exposure radiation fields with corresponding properties and reconstructed to a corresponding can be formed to be structured material area.

Für den Materialbereich des Maskenbereichs wird vorzugsweise ein Material verwendet, welches LiNbO3, BaTiO3, Bi12SiO20 oder BSO, Fe:LiNbO3, SrxBa(1-x)Nb2O6 oder SBN, BGO, BTO, Ce:BaTiO3, Rh:BaTiO3, KNSBN und/oder dergleichen, und/oder Verbindungen, Kombinationen, Dotierungen davon enthält oder daraus besteht.For the material region of the mask region, a material comprising LiNbO 3 , BaTiO 3 , Bi 12 SiO 20 or BSO, Fe: LiNbO 3 , Sr x Ba (1-x) Nb 2 O 6 or SBN, BGO, BTO, Ce is preferably used BaTiO 3 , Rh: BaTiO 3 , KNSBN and / or the like, and / or compounds, combinations, dopings thereof or consists thereof.

Der Aggregatzustand des Materialbereichs für den Maskenbereich ist grundsätzlich fest, flüssig, gelartig oder als Gas wählbar, solange nur sichergestellt ist, dass der jeweilige Materialbereich in der Anwendung und dann auch in einem festen räumlichen Bereich fixierbar ist, weshalb sich insbesondere Festkörper, vorzugsweise Kristalle, anbieten.Of the Physical state of the material area for the mask area is always fixed liquid, gel-like or as gas selectable, as long as it is ensured that the respective material area in the application and then fixed in a fixed spatial area is why, in particular solid, preferably crystals, to offer.

Vorzugsweise wird das Strukturierungsstrahlungsfeld durch Interferenz von mindestens zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern erzeugt.Preferably the patterning radiation field is due to interference from at least generates two individual structuring radiation fields.

Ferner wird vorgesehen, dass das Strukturierungsstrahlungsfeld und/oder die Strukturierungseinzelstrahlungsfelder durch ihre Erzeugung und/oder durch optisches Abbilden oder Weiterverarbeiten vorstrukturiert werden. Dies ist zum Beispiel deshalb notwendig, da die gewünschte Struktur des auszubildenden Maskenbereichs durch Eigenschaften des Strukturierungsstrahlungsfeldes in irgendeiner Form repräsentiert werden muss. Letztlich ist damit eine Strukturierung der das Strukturierungsstrahlungsfeld bildenden Strukturierungseinzelstrahlungsfelder notwendig.Further it is provided that the structuring radiation field and / or the structuring individual radiation fields by their generation and / or pre-structured by optical imaging or further processing become. This is necessary, for example, because the desired structure of the mask area to be formed by properties of the structuring radiation field represented in any form must become. Ultimately, this is a structuring of the structuring radiation field forming structuring individual radiation fields necessary.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass durch das Beaufschlagen mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld mindestens ein Volumenhologramm im Materialbereich für den Maskenbereich erzeugt wird. Vorteilhafterweise können auch mehrere und gegebenenfalls verschiedene Volumenhologramme im Materialbereich für den Maskenbereich ausgebildet werden, so dass aufgrund verschiedenartig vorgesehener Braggbedingungen eine Auswahl verschiedener Volumenhologramme im Sinne verschieden strukturierter Maskenbereiche wählbar ist.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that at least one volu by supplying the structuring radiation field hologram is generated in the material area for the mask area. Advantageously, several and possibly different volume holograms can also be formed in the material region for the mask region, so that a selection of different volume holograms in terms of differently structured mask regions can be selected on the basis of variously provided Bragg conditions.

Vorzugsweise wird zum Ausbilden des Strukturierungsstrahlungsfeldes und insbesondere zum Ausbilden der Strukturierungseinzelstrahlung in im Wesentlichen kohärenter Form verwendet, vorzugsweise Laserstrahlung.Preferably is used to form the structuring radiation field and in particular for forming the patterning single radiation in substantially coherent Form used, preferably laser radiation.

Beim Maskenbereich, insbesondere für ein Verfahren zum Beaufschlagen und/oder zum Belichten mit Strahlung, ist ein Materialbereich vorgesehen, welcher eine vorgesehene räumliche und/oder zeitliche Verteilung optischer Eigenschaften aufweist, die ihrerseits mit einer bestimmten und/oder gewünschten Struktur des Maskenbereichs korrespondiert und/oder diese repräsentiert.At the Mask area, especially for a method for applying and / or exposing to radiation, a material area is provided, which has an intended spatial and / or temporal distribution of optical properties, which in turn has a specific and / or desired structure of the mask area corresponds and / or represents.

Der Maskenbereich ist dadurch gekennzeichnet, dass der Materialbereich für den Maskenbereich ein strahlungsrefraktives/-reflektives, insbesondere fotorefraktives/-reflektives, Material aufweist oder daraus besteht.Of the Mask area is characterized in that the material area for the Mask area a radiation-refractive / -reflective, especially photorefractive / -reflective, Comprises or consists of material.

Insbesondere handelt es sich dabei um einen Maskenbereich, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer Ausführungsform davon hergestellt ist.Especially it is a mask area, according to the inventive method or an embodiment is made thereof.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Materialbereich für den Maskenbereich, ein Kristall, ein Polymer und/oder dergleichen aufweist oder daraus besteht.From It is particularly advantageous if the material area for the mask area, a crystal, a polymer and / or the like or consists thereof.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Maskenbereichs ist es vorgesehen, dass der Materialbereich ein Material enthält oder daraus besteht, welches LiNbO3, BaTiO3, Bi12SiO20 oder BSO, Fe:LiNbO3, SrxBa(1-x)Nb2O6 oder SBN, BGO, BTO, Ce:BaTiO3, Rh:BaTiO3, KNSBN und/oder dergleichen, und/oder Verbindungen, Kombinationen, Dotierungen davon enthält oder daraus besteht.In an advantageous embodiment of the mask region, it is provided that the material region contains or consists of a material which comprises LiNbO 3 , BaTiO 3 , Bi 12 SiO 20 or BSO, Fe: LiNbO 3 , Sr x Ba (1-x) Nb 2 O 6 or SBN, BGO, BTO, Ce: BaTiO 3 , Rh: BaTiO 3 , KNSBN and / or the like, and / or compounds, combinations, dopings thereof or consists thereof.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Maskenbereichs ist es vorgesehen, dass optische Eigenschaften in Bezug auf Teilchenstrahlung und/oder in Bezug auf elektromagnetische Strahlung, insbesondere die Dielektrizitätskonstante, die optische Dichte oder dergleichen, gegebenenfalls lokal und/oder temporär eingestellt ausgebildet sind.According to one further advantageous embodiment of the mask area, it is provided that optical properties with respect to particle radiation and / or electromagnetic radiation, in particular the dielectric constant, the optical density or the like, optionally locally and / or temporary are formed set.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Maskenbereichs ist es vorgesehen, dass im Materialbereich mindestens ein Volumenhologramm oder dergleichen vorgesehen ist, durch welches die Verteilung optischer Eigenschaften, insbesondere der Dielektrizitätskonstante, ausgebildet ist.at a further preferred embodiment of the mask area, it is provided that in the material area at least a volume hologram or the like is provided, through which the distribution of optical properties, in particular the dielectric constant, is trained.

Wie oben bereits dargelegt wurde, besteht ein weiterer besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, die oben er wähnten Konzeptionen anzuwenden, bei Verfahren und Vorrichtungen zum Beaufschlagen und/oder Belichten mit Strahlung beim Strukturieren entsprechender Materialbereiche.As has already been explained above, there is another particular aspect of the present invention to apply the conceptions mentioned above, in methods and devices for applying and / or exposing with radiation during structuring of corresponding material areas.

Bei einem Verfahren zum Beaufschlagen und/oder Belichten mit einem Materialbereich oder Resistmaterialbereich oder dergleichen ist es vorgesehen, dass zunächst ein Maskenbereich ausgebildet oder vorgesehen wird, insbesondere in im Wesentlichen direkter räumlicher Nachbarschaft zu dem zu belichtenden Materialbereich oder Resistmaterialbereich. Der Materialbereich oder Resistmaterialbereich wird mit einem Belichtungsstrahlungsfeld belichtet, dadurch wird ein Abbild der Struktur des Maskenbereichs oder des Maskenbereichs selbst in einem Bereich des Materialbereichs oder Resistmaterialbereichs ausgebildet.at a method for applying and / or exposing a material area or Resistmaterialbereich or the like, it is provided that first a mask area is formed or provided, in particular in essentially direct spatial Neighborhood to the material area or resist material area to be exposed. The material region or resist material region is exposed to an exposure radiation field This will be an image of the structure of the mask area or the mask area itself in an area of the material area or resist material area formed.

Es ist vorgesehen, dass als Maskenbereich ein Materialbereich eines strahlungsrefraktiven/-reflektiven, insbesondere fotorefraktiven/-reflektiven, Materials verwendet wird. Zwar ist das Verfahren zum Beaufschlagen und Belichten mit einem Belichtungsstrahlungsfeld auf Materialbereiche niedriger Zusammensetzung denkbar, ein besonderer Aspekt liegt jedoch in der Anwendung der erfindungsgemäßen Konzeption bei Verfahren zum Beaufschlagen und/oder Belichten von Resistmaterialbereichen. Es wird also bevorzugt, dass als zu beaufschlagender und/oder zu belichtender Materialbereich ein Bereich eines Resistmaterials, ein fotoempfindlicher Materialbereich und/oder dergleichen verwendet wird.It is provided that a material area of a radiation-refractive / -reflective, especially photorefractive / -reflective, material is used. Although the method is for applying and exposing with an exposure radiation field on material areas of low composition conceivable, however, a special aspect lies in the application of inventive conception in methods for applying and / or exposing resist material areas. It is therefore preferred that as to be acted upon and / or to exposing material area a region of a resist material, a photosensitive material area and / or the like is used becomes.

Bevorzugterweise wird bei dem Verfahren der Maskenbereich vor und/oder während des Beaufschlagens und/oder Belichtens mit dem Belichtungsstrahlungsfeld strukturiert, und zwar insbesondere dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Maskenbereichs.preferably, In the method, the mask area is before and / or during the Loading and / or exposure with the exposure radiation field structured, in particular the method according to the invention for creating a mask area.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass als Maskenbereich ein Maskenbereich in der oben beschriebenen Form verwendet wird.According to one another preferred embodiment of the method, it is provided that a mask area is used as the mask area is used in the form described above.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass als Strahlungen oder als Strahlung zum Beaufschlagen und/oder Belichten des Resist-/Materialbereichs mit dem Belichtungsstrahlungsfeld Teilchenstrahlung und/oder elektromagnetische Strahlung verwendet wird. Letztere entspringt insbesondere dem sichtbaren Bereich, dem UV-Bereich, vorzugsweise dem extremen UV- oder EUV-Bereich und/oder vorzugsweise bei einer Wellenlänge von etwa 160 nm bis 10 nm.In another preferred embodiment of the method, it is provided that particle radiation and / or electromagnetic radiation is used as radiation or as radiation for impinging and / or exposing the resist / material region to the exposure radiation field. The latter arises in particular the sichtba ren range, the UV range, preferably the extreme UV or EUV range and / or preferably at a wavelength of about 160 nm to 10 nm.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass als Strahlung und/oder als Strahlungen zum Beaufschlagen und/oder Belichten des Resist-/Materialbereichs mit dem Belichtungsstrahlungsfeld und zum Beaufschlagen und/oder Belichten des Maskenbereichs mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld Strahlungen desselben Typs und derselben Energie, derselben Wellenlänge und/oder dergleichen verwendet werden, insbesondere identische Strahlung, insbesondere im Wesentlichen kohärente Strahlung, vorzugsweise Laserstrahlung.at another advantageous embodiment of the method, it is provided that as radiation and / or as Radiation for applying and / or exposing the resist / material area with the exposure radiation field and for applying and / or exposing of the mask area with the structuring radiation field radiations thereof Type and the same energy, wavelength and / or the like used be, in particular identical radiation, in particular substantially coherent Radiation, preferably laser radiation.

Das Belichten des Resist-/Materialbereichs kann auf verschiedene Arten und Weisen unter Verwendung des Maskenbereichs erfolgen.The Exposing the resist / material area can be done in several ways and ways using the mask area.

Von besonderem Vorteil ist es, dass das Belichten des Resist-/Materialbereichs mit dem Belichtungsstrahlungsfeld erfolgt durch im Wesentlichen Transmittieren im Maskenbereich mittels Durchstrahlen des Maskenbereichs mit dem Belichtungsstrahlungsfeld von einer dem Resist-/Materialbereich abgewandten Seite des Maskenbereichs her. Dies entspricht im Wesentlichen einer Art Durchlichtverfahren, bei welchem die Struktur des Maskenbereiches geometrisch optisch durch Schattenwurf oder wellenoptisch durch Beugung an dem durch die Struktur des Maskenbereichs gegebenen Beugungsgitter erfolgt.From It is particularly advantageous that the exposure of the resist / material area with the exposure radiation field is carried out by substantially transmitting in the mask area by irradiating the mask area with the Exposure radiation field from a resist / material area opposite side of the mask area forth. This essentially corresponds a kind of transmitted light method in which the structure of the mask area is geometric optically by Schattenwurf or wave optically by diffraction at the diffraction grating given by the structure of the mask area.

Andererseits ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass das Belichten des Resist-/Materialbereichs mit dem Belichtungsstrahlungsfeld erfolgt durch im Wesentlichen Reflektieren am Maskenbereich mittels Bestrahlen des Maskenbereichs mit dem Belichtungsstrahlungsfeld von einer dem Resist-/Materialbereich zugewandten Seite des Maskenbereichs her.on the other hand it is advantageously provided that the exposure of the Resist / material area with the exposure radiation field is made by essentially reflecting on the mask area by means of irradiation of the mask area with the exposure radiation field of one Resist- / Materialbereich facing side of the mask area ago.

Bei der Vorrichtung zum Beaufschlagen und/oder Belichten eines Resist-/Materialbereichs, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, weist einen Maskenbereich auf, welcher ein strukturiertes, und/oder zu strukturierendes strahlungsrefraktives/-reflektives, insbesondere fotorefraktives/-reflektives Material aufweist oder daraus gebildet ist.at the device for applying and / or exposing a resist / material region, in particular to carry out of the method according to the invention, has a mask area, which is a structured, and / or to be structured radiation-refractive / -reflective, especially photorefractive / -reflective Material comprises or is formed from it.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist gerade ein erfindungsgemäßer Maskenbereich vorgesehen.at a particularly preferred embodiment The device is currently provided an inventive mask area.

Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind anhand der nachstehenden Bemerkungen weiter erläutert.These and further aspects of the present invention are described below Remarks further explained.

Für die Evaluierung von Resistmaterialien werden so genannte Graukeilprofile untersucht, um besonders bevorzugte Belichtungsparameter bei der Beaufschlagung und/oder Belichtung der Resistmaterialien mit einem Belichtungsstrahlungsfeld zu finden. Der Strukturierungsprozess für derartige Graukeilprofile als Maskenbereiche ist sehr aufwändig. Aussagen über die Eignung eines entsprechenden Resistsystems lassen sich aber nur aus dem unter Verwendung der Graukeilprofile oder Maskenbereiche erzeugten Strukturen ablesen. Da ist für die Entwicklung von Resistmaterialien der Rückgriff auf eine entspre chende Belichtungsmethodik mit entsprechenden Maskenbereichen zur Erzeugung der Strukturen sehr wichtig.For the evaluation of resist materials so-called gray wedge profiles are investigated, especially preferred exposure parameters during the application and / or exposing the resist materials to an exposure radiation field to find. The structuring process for such gray scale profiles as mask areas is very expensive. Statements about the Suitability of a corresponding resist system can only be out of that using grayscale profiles or mask areas read off generated structures. There is for the development of resist materials the recourse to a corre sponding exposure methodology with corresponding mask areas very important for creating the structures.

Für den Wellenlängenbereich im EUV stehen aber keine leicht herstellbaren Maskenbereiche oder Masken zur Verfügung. Durch die vorliegende Erfindung wird diese Problematik dadurch entschärft, dass eine leicht realisierbare Methode zur Erzeugung von Masken, insbesondere für den EUV-Bereich, angegeben wird.For the wavelength range in the EUV, however, there are no readily available mask areas or masks to disposal. By the present invention, this problem is defused by that an easily realizable method for generating masks, in particular for the EUV area.

Herkömmlicherweise wird die Manipulation des Strahlengangs bei kurzwelligen Photonen über eine so genannte Schwarzschildoptik realisiert, welche insbesondere aufwändig reflektierende Spiegelsysteme beinhaltet. Bei noch kürzeren Wellenlängen, nämlich im Bereich der Röntgenquanten finden Fresnelsche Zonenplatten Anwendung, welche nach einem ebenfalls aufwändigen Herstellungsprozess als Beugungsgittermasken dienen.traditionally, is the manipulation of the beam path in short-wave photons on a so-called Schwarzschild optics realized, which in particular elaborately reflective Mirror systems includes. At even shorter wavelengths, namely in Range of X-ray quanta find Fresnel zone plates application, which after a likewise complex Production process serve as a diffraction grating masks.

Fresnelsche Zonenplatten werden elektronenlithografisch hergestellt. Für den EUV-Bereich (13 nm) zwischen den 157 nm und den harten Röntgenquanten stellt die vorliegende Erfindung eine einfach realisierbare Methode zur Darstellung einer EUV-Maske vor.Fresnel Zone plates are produced electron lithographically. For the EUV sector (13 nm) between the 157 nm and the hard X-ray quanta represents the present Invention an easy to implement method for displaying an EUV mask before.

Im Bereich der optischen Datenübertragung werden Methoden verwendet, um in Kristallen über ein Doppellasersystem Interferenzgitter zu erzeugen, welche den Strahlengang eines dritten Lasers schalten können. Das physikalische Grundphänomen besteht darin, dass an den Stellen der Interferenz im Kristall sich dort lokal die Dielektrizitätskonstante ändert, wodurch die schaltende Laserwellenform manipulierbar ist. Bei der Überlagerung zweier ebener Wellen entsteht ein Strichgitter, an dem eine eintreffende dritte ebene Wellenfront in Richtung der Interferenznebenmaxima als ebene Welle gebeugt wird. Dies ist ein Schaltvorgang zwischen nullter und erster Beugungsordnung.in the Be the area of optical data transmission Methods used to interfere in crystals through a dual-laser system to generate, which switch the beam path of a third laser can. The basic physical phenomenon is that in the places of interference in the crystal itself there locally the dielectric constant changes, whereby the switching laser waveform can be manipulated. In the overlay two flat waves creates a grating, on which an incoming third plane wavefront in the direction of the interference secondary maxima is bent as a plane wave. This is a switching between zeroth and first diffraction order.

Die einfachste Art einer Abbildung, durch die Abbildung eines Punktes, ist erst mit einer Lochmaske möglich, wobei der Lochdurchmesser im Bereich der Wellenlänge liegen muss, um eine Kugelwelle zu erzeugen, welche eine Fresnelsche Zonenplatte als Interferenzmuster ergibt, wenn diese Kugelwelle mit dem Referenzstrahl des zweiten Lasers interferiert. Aus der ebenen einfallenden Welle des ersten Lasers entsteht nach dem Durchtritt durch eine Lochblende eine Kugelwelle gemäß dem Huygenschen Prinzip, die in Überlagerung mit der ebenen Welle (Referenzwelle), ein ringförmiges Phasengittersystem als Interferenzmuster ergibt.The simplest way of imaging, by imaging a point, is possible only with a shadow mask, where the hole diameter must be in the range of the wavelength to a spherical wave which gives a Fresnel zone plate as an interference pattern when this spherical wave interferes with the reference beam of the second laser. From the plane incident wave of the first laser results after passing through a pinhole a spherical wave according to Huygen's principle, which results in superposition with the plane wave (reference wave), an annular phase grating system as an interference pattern.

Die Brechungsindexvariation im Kristall, also das entstehende räumliche Phasengitter, ist sinusförmig moduliert, wodurch gewährleistet wird, dass störende Nebenmaxima höherer Ordnung unterdrückt werden. Das induzierte Fresnelsche Zonengitter dient als abbildende Optik.The Refractive index variation in the crystal, so the resulting spatial Phase grating, is sinusoidal modulated, thereby ensuring that is disturbing Secondary maxima higher Order be suppressed. The induced Fresnel zone grid serves as imaging optics.

Ein grundlegender Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht also darin, dass die Verwendung eines Doppellasersystems eine Modulation des Brechungsindex erzeugt werden kann, wobei der Kristall für die verwendete Wellenlänge grundsätzlich transparent ist und wo dabei die Brechungsindexvariation ausreicht, die Belichtungswellenfront des Belichtungsstrahlungsfeldes derart zu beugen, dass sich unter der Abbildung am Maskenbereich die entsprechende gewünschte Struktur auf den Resist-/Materialbereich übertragen lässt.One The fundamental aspect of the present invention is therefore to that the use of a double laser system is a modulation of the Refractive index can be generated, the crystal used for the wavelength in principle is transparent and where the refractive index variation is sufficient, the exposure wavefront of the exposure radiation field such to bow, that under the figure at the mask area the corresponding desired Transfer structure to the resist / material area.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.following the invention with reference to a schematic drawing on the Basis of preferred embodiments explained in more detail.

1A–C zeigen verschiedene Zwischenzustände, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Herstellen eines erfindungsgemäßen Maskenbereichs erreicht werden. 1A C show various intermediate states which, according to a preferred embodiment of the method according to the invention, are achieved when producing a mask region according to the invention.

2 zeigt in schematischer geschnittener Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Belichten. 2 shows a schematic sectional side view of a first embodiment of a device for exposure.

3 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Belichten. 3 shows another preferred embodiment of a device for exposure.

In den 1A bis 1D wird in schematischer und perspektivischer Ansicht eine Prozessabfolge für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für einen Maskenbereich 20 anhand von vier verschiedenen Zwischenstufen erläutert.In the 1A to 1D is a schematic and perspective view of a process sequence for an embodiment of the mask region manufacturing method of the present invention 20 explained by four different intermediate stages.

In dem in 1A gezeigten ersten Zwischenschritt wird zunächst ein Materialbereich 20a bereitgestellt, welcher dem auszubildenden Maskenbereich 20 zugrunde liegt.In the in 1A shown first intermediate step is first a material area 20a provided to the trainee mask area 20 underlying.

Gemäß der 1B wird der Materialbereich 20a dann mit einem Strukturierungsstrahlungsfeld 50 beaufschlagt. Dieses Strukturierungsstrahlungsfeld 50 entsteht durch Überlagerung von zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern 50-1 und 50-2 am Ort des Materialbereichs 20a. Gemäß 1B kann es sich bei den Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern 50-1 und 50-2 zum Beispiel um zwei sich kreuzende Laserstrahlen handeln.According to the 1B becomes the material area 20a then with a structuring radiation field 50 applied. This structuring radiation field 50 arises from superposition of two individual structuring radiation fields 50-1 and 50-2 at the location of the material area 20a , According to 1B This may be the structuring single radiation fields 50-1 and 50-2 For example, it involves two intersecting laser beams.

Aufgrund des sich ausbildenden Interferenzmusters durch Überlagerung der beiden Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern 50-1, 50-2 wird der Materialbereich 20a für den auszubildenden Maskenbereich 20 im Hinblick auf die Verteilung der Werte bestimmter optischer Parameter, zum Beispiel der Dielektrizitätskonstante, derart moduliert, dass unterschiedliche erste Bereiche 21 und zweite Bereiche 22 im Materialbereich 20a für den Maskenbereich 20 entstehen, und somit ein strukturierter Maskenbereich 20 ausgebildet wird, wie das in den 1C und 1D gezeigt ist.Due to the forming interference pattern by superposition of the two individual structuring radiation fields 50-1 . 50-2 becomes the material area 20a for the trainee mask area 20 with regard to the distribution of the values of certain optical parameters, for example the dielectric constant, modulated in such a way that different first regions 21 and second areas 22 in the material area 20a for the mask area 20 arise, and thus a structured mask area 20 is trained, like that in the 1C and 1D is shown.

Die 2 und 3 zeigen in schematischer und geschnittener Seitenansicht die Anwendung des in 1D gezeigten und fertig gestellten Maskenbereichs 20 bei einer Vorrichtung 1 zum Belichten.The 2 and 3 show a schematic and sectional side view of the application of in 1D shown and completed mask area 20 in a device 1 for exposing.

Bei der Ausführungsform der 2 handelt es sich um ein so genanntes Belichten in Transmission. In unmittelbar räumlicher Nähe zu einem zu strukturierenden Resist-/Materialbereich 10 wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Maskenbereichs 20 angeordnet, welcher mit ersten Bereichen 21 und zweiten Bereichen 22 für unterschiedliche Werte bestimmter optischer Parameter strukturiert ist. Der Maskenbereich 20 besitzt eine dem Resist-/Materialbereich 20 zugewandte Seite 25b und eine diesem abgewandte Seite 25a. Auf der vom Resist-/Materialbereich 10 abgewandten Seite 25a des Maskenbereichs 20 ist eine Belichtungsstrahlungsquelle 40 vorgesehen, durch welche ein primäres Belichtungsstrahlungsfeld 30 in Richtung auf den Maskenbereich 20 hin emittiert wird. Durch Wechselwirkung des primären Belichtungsstrahlungsfeldes 30 mit den unterschiedlichen ersten und zweiten Bereichen 21 und 22 des Maskenbereichs 20 wird in Transmission ein sekundäres Belichtungsstrahlungsfeld 30' erzeugt und an die dem Resist-/Materialbereich 10 zugewandte Seite 25b abgegeben. Das sekundäre Belichtungsstrahlungsfeld 30' erreicht den Resist-/Materialbereich 10 und erzeugt dort erste Bereiche 11 und zweite Bereiche 12 unterschiedlicher Strahlungsintensitäten.In the embodiment of the 2 it is a so-called exposure in transmission. In immediate spatial proximity to a resist / material area to be structured 10 is an embodiment of a mask region according to the invention 20 arranged, which with first areas 21 and second areas 22 is structured for different values of certain optical parameters. The mask area 20 owns a resist / material area 20 facing side 25b and a side facing away from this 25a , On the of the resist / materials area 10 opposite side 25a of the mask area 20 is an exposure radiation source 40 provided by which a primary exposure radiation field 30 towards the mask area 20 emitted. By interaction of the primary exposure radiation field 30 with the different first and second areas 21 and 22 of the mask area 20 becomes a secondary exposure radiation field in transmission 30 ' generated and to the the resist / material area 10 facing side 25b delivered. The secondary exposure radiation field 30 ' reaches the resist / material area 10 and creates first areas there 11 and second areas 12 different radiation intensities.

Bei der Ausführungsform der 3 wird statt in Transmission in Reflexion gearbeitet. Die Belichtungsstrahlungsquelle 40 erzeugt wiederum ein primäres Belichtungsstrahlungsfeld 30, wobei diesmal aber die Belichtungsstrahlungsquelle 40 und der Resist-/Materialbereich 10 auf derselben, dem Resist-/Materialbereich 10 zugewandten Seite 25b des Maskenbereichs 20 derart angeordnet sind, dass ausschließlich von dieser dem Resist-/Materialbereich 10 zugewandten Seite 25b zurückgebeugte oder reflektierte Anteile des primären Belichtungsstrahlungsfelds 30 den Resist-/Materialbereich 10 als sekundäres Belichtungsstrahlungsfeld 30' erreichen.In the embodiment of the 3 is worked in reflection instead of transmission. The exposure radiation source 40 in turn generates a primary exposure radiation field 30 , but this time the exposure radiation source 40 and the resist / material area 10 on the same, the Re SiSt / material area 10 facing side 25b of the mask area 20 are arranged such that only of this the resist / material area 10 facing side 25b Reflected or reflected portions of the primary exposure radiation field 30 the resist / material area 10 as a secondary exposure radiation field 30 ' to reach.

11
Vorrichtung zum Belichtencontraption for exposing
1010
Resist-/MaterialbereichResist / material area
1111
erster Belichtungsbereichfirst exposure range
1212
zweiter Belichtungsbereichsecond exposure range
2020
Maske, MaskenbereichMask, mask area
20a20a
Materialbereich für den Maskenbereichmaterial area for the mask area
2121
erster Bereichfirst Area
2222
zweiter Bereichsecond Area
25a25a
abgewandte Seitefacing away page
25b25b
zugewandte Seitefacing page
3030
Belichtungsstrahlungsfeld, primäres BelichtungsstrahlungsfeldExposure radiation field, primary Exposure radiation field
30'30 '
sekundäres Belichtungsstrahlungsfeldsecondary exposure radiation field
4040
BelichtungsstrahlungsquelleExposure radiation source
5050
StrukturierungsstrahlungsfeldPatterning radiation field
50-150-1
StrukturierungseinzelstrahlungsfeldStructuring individual radiation field
50-250-2
StrukturierungseinzelstrahlungsfeldStructuring individual radiation field

Claims (7)

Verfahren zum Herstellen einer Maske zum Belichten einer Resistschicht (10) eines Halbleitersubstrats mit Strahlung, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20), – Strukturieren des Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20) und dadurch – Ausbilden der Maske (20) mit einer gewünschten Struktur, – wobei der Materialbereich (20a) für die auszubildende Maske durch Beaufschlagen mit einem Strukturierungsstrahlungsfeld (50) strukturiert und dabei eine Verteilung optischer Eigenschaften des Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20) erzeugt wird, durch welche die gewünschte Struktur der Maske erzeugt wird, – wobei das Strukturierungsstrahlungsfeld (50) durch Überlagern von mindestens zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfeldern (50-1, 50-2) in einem Bereich des Materialbereichs (20a) für die auszubildende Maske (20) erzeugt wird, – wobei als Strahlung des Strukturierungsstrahlungsfeldes (50) elektromagnetische Strahlungen bei einer Wellenlänge im Bereich von 160 nm bis 10 nm verwendet wird und – wobei als Materialbereich (20a) für die Maske (20) ein strahlungsrefraktiver/-reflektiver Kristall mit oder aus einem oder mehreren Materialien aus der Gruppe verwendet wird, die gebildet wird von LiNbO3, BaTiO3, Bi12SiO20, BSO, Fe:LiNbO3, SrxBa(1-x)Nb2O6, SBN, BGO, BTO, Ce:BaTiO3, Rh:BaTiO3, KNSBN, Verbindungen, Kombinationen und Dotierungen davon.Method for producing a mask for exposing a resist layer ( 10 ) of a semiconductor substrate with radiation, comprising the steps of: - providing a material region ( 20a ) for the trainee mask ( 20 ), - structuring the material area ( 20a ) for the trainee mask ( 20 ) and thereby - forming the mask ( 20 ) with a desired structure, - wherein the material region ( 20a ) for the mask to be formed by applying a patterning radiation field ( 50 ) and thereby distributes optical properties of the material region ( 20a ) for the trainee mask ( 20 ) is generated, by which the desired structure of the mask is generated, - wherein the structuring radiation field ( 50 ) by superposing at least two individual structuring radiation fields ( 50-1 . 50-2 ) in a region of the material region ( 20a ) for the trainee mask ( 20 ) is generated, - where as radiation of the structuring radiation field ( 50 ) electromagnetic radiation at a wavelength in the range of 160 nm to 10 nm is used and - being used as material area ( 20a ) for the mask ( 20 ) a radiation-refractive / -reflective crystal is used with or from one or more materials from the group formed by LiNbO 3 , BaTiO 3 , Bi 12 SiO 20 , BSO, Fe: LiNbO 3 , Sr x Ba (1-x) Nb 2 O 6 , SBN, BGO, BTO, Ce: BaTiO 3 , Rh: BaTiO 3 , KNSBN, compounds, combinations and dopings thereof. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlung für die Strukturierungseinzelstrahlungsfelder (50-1, 50-2) Strahlungen desselben Typs, derselben Energie, derselben Wellenlänge und/oder identische Strahlungen verwendet werden.Method according to claim 1, characterized in that as radiation for the structuring individual radiation fields ( 50-1 . 50-2 ) Radiations of the same type, the same energy, the same wavelength and / or identical radiations can be used. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Dielektrizitätskonstante durch das Beaufschlagen mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld (50) eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the local dielectric constant by the application of the structuring radiation field ( 50 ) is set. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturierungsstrahlungsfeld (50) durch Interferenz der mindestens zwei Strukturierungseinzelstrahlungsfelder (50-1, 50-2) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the patterning radiation field ( 50 ) by interference of the at least two structuring individual radiation fields ( 50-1 . 50-2 ) is produced. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturierungsstrahlungsfeld (50) und/oder die Strukturierungseinzelstrahlungsfelder (50-1, 50-2) durch ihre Erzeugung und/oder durch optisches Abbilden oder Weiterverarbeiten strukturiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the patterning radiation field ( 50 ) and / or the structuring individual radiation fields ( 50-1 . 50-2 ) are structured by their generation and / or by optical imaging or further processing. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Beaufschlagen mit dem Strukturierungsstrahlungsfeld (50) mindestens ein Volumenhologramm im Materialbereich (20a) für die Maske (20) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by applying to the patterning radiation field ( 50 ) at least one volume hologram in the material area ( 20a ) for the mask ( 20 ) is produced. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbilden des Strukturierungsstrahlungsfeldes (50), Laserstrahlung verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for forming the patterning radiation field ( 50 ), Laser radiation is used.
DE10131534A 2001-06-29 2001-06-29 Method for producing a mask for exposure Expired - Fee Related DE10131534B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10131534A DE10131534B4 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method for producing a mask for exposure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10131534A DE10131534B4 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method for producing a mask for exposure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10131534A1 DE10131534A1 (en) 2003-01-16
DE10131534B4 true DE10131534B4 (en) 2007-07-19

Family

ID=7690005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10131534A Expired - Fee Related DE10131534B4 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method for producing a mask for exposure

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10131534B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204704A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Measuring device for measuring an imaging quality of an EUV objective

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3524176A1 (en) * 1985-07-05 1987-01-15 Max Planck Gesellschaft LIGHT MASK AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
US5105215A (en) * 1989-10-02 1992-04-14 General Electric Company Liquid crystal programmable photoresist exposure system
DE4317081A1 (en) * 1993-05-21 1994-11-24 Nematel Dr Rudolf Eidenschink Liquid-crystalline medium
EP0718691A2 (en) * 1994-12-20 1996-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Embedded phase shifting photomasks and method for manufacturing same
WO2002006899A2 (en) * 2000-07-19 2002-01-24 Silicon Valley Group, Inc. Method for characterizing optical systems using holographic reticles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3524176A1 (en) * 1985-07-05 1987-01-15 Max Planck Gesellschaft LIGHT MASK AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
US5105215A (en) * 1989-10-02 1992-04-14 General Electric Company Liquid crystal programmable photoresist exposure system
DE4317081A1 (en) * 1993-05-21 1994-11-24 Nematel Dr Rudolf Eidenschink Liquid-crystalline medium
EP0718691A2 (en) * 1994-12-20 1996-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Embedded phase shifting photomasks and method for manufacturing same
WO2002006899A2 (en) * 2000-07-19 2002-01-24 Silicon Valley Group, Inc. Method for characterizing optical systems using holographic reticles

Also Published As

Publication number Publication date
DE10131534A1 (en) 2003-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60309238T2 (en) Lithographic mask, lithographic apparatus and method of making a device
DE102012104900B4 (en) Method and device for the layer-by-layer production of thin volume grating stacks, beam combiner for a holographic display as well as solar module and hologram component
DE10059268C1 (en) Method and device for producing a coupling grating for a waveguide
DE10155112A1 (en) Reflection mask for EUV lithography and manufacturing process therefor
DE102009037629B4 (en) Pixelated, diffractive optical element with two height levels for generating a phase distribution with any phase shift
DE102011005543A1 (en) Method of correcting the surface shape of a mirror
DE202007006796U1 (en) Reflection hologram generation device of high resolution in photosensitive layer, has reflection hologram and maximum generating resolution depends upon distance between photo sensitive layer and surface of master
DE10308328A1 (en) Process for producing an exposed substrate
DE102015112858B4 (en) A mask with a multilayer structure and a manufacturing method using such
WO1997048022A1 (en) Method of producing printing or embossing cylinders having a patterned surface
WO2007121990A1 (en) Projection exposure system and use thereof
DE102006031561B4 (en) Photomask assembly, optical imaging system, method for determining the lattice parameters and absorption properties for a diffractive optical element and method for producing a diffractive optical element
DE10131534B4 (en) Method for producing a mask for exposure
WO2015107116A1 (en) Euv mirror and optical system comprising euv mirror
DE102019210450A1 (en) Optical diffraction component for the suppression of at least one target wavelength through destructive interference
WO2005098544A2 (en) Device and method for producing resist profiled elements
DE102008043324B4 (en) Optical arrangement for the three-dimensional structuring of a material layer
DE102007022109A1 (en) Device for generating a reflection hologram of high resolution
DE10203358A1 (en) Photolithographic mask
DE102011083855B3 (en) Method for coating extreme UV mirror of illumination system of microlithography-projection lighting system, involves forming coating system on set of disconnected areas on mirror after applying coating system and after removing mask
DE102019200376A1 (en) Optical diffraction component for suppressing at least one target wavelength by destructive interference
EP1421445B1 (en) Photolithographic mask
DE102007023034B4 (en) Dummy blank and method for determining a blank layer
DE102016104331B3 (en) Lighting device and method for spatially periodic patterning of a surface
DE102005028232B4 (en) A method of generating a sub-wavelength latent grating structure in a resist layer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee