DE2346719A1 - Bestrahlungsmaske fuer eine strukturerzeugung in fotolacken mit roentgenstrahlbelichtung - Google Patents
Bestrahlungsmaske fuer eine strukturerzeugung in fotolacken mit roentgenstrahlbelichtungInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAb1T Hunches, 17. SEP. 1973
Berlin und München Wittelsbaeherpl. 2
VPA
73/7153
Bestrahlungsmaske für eine Strukturerzeugung in Fotolacken mit Röntgenstrahlbelichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bestrahlungsmaske mit
einer maskierenden Struktur und einem Träger für diese Struktur zur Strukturerzeugung in Fotolacken mittels Röntgenstrahlen,
bei der Justiermarken auf dem Träger angebracht sind.
Aus der Literaturstelle "Solid State Technology", Juli 1972, S.21 bis 25 ist bekannt, bei fotolithografischen Prozessen
zur Herstellung von Halbleitersystemen mit Strukturabmessungen
im Mikrometerbereich bei der Belichtung des Fotolackes· Röntgenstrahlen zu verv/enden. Bei Benutzung von Röntgenstrahlen
zur Belichtung werden Beugungserscheinungen bei der Projektion der maskierenden Strukturen auf die Fotolackschicht
herabgesetzt, insbesondere dann, wenn ein endlicher Abstand zwischen Bestrahlungsmaske und der Fotolackschicht
beim Belichten eingehalten werden soll. Nach dem Stand der Technik benutzt man die Röntgenstrahlen auch gleichzeitig
dazu, die Bestrahlungsmaske bezüglich der Halbleiterscheiben, auf denen sich die Fotolackschicht befindet, in ihrer geometrischen
Position zu justieren.
Die Verwendung von Röntgenstrahlen zur Justierung der Position der Halbleiterscheiben verlangt relativ großen Aufwand
an Röntgenapparaturen. Ferner sind weitere Arbeitsprozesse an den Halbleiterscheiben erforderlich, da die Scheiben an
entsprechenden Stellen dünn geätzt werden müssen. Abgesehen davon, sind beim Arbeiten mit Röntgenstrahlen erhebliche
SicherheitsVorkehrungen für das Bedienungspersonal erforderlich, so daß auch hierdurch zusätzlicher Arbeitsaufwand
erforderlich wird.
VPA 9/710/3093 -2-
Joc/Bla
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei lithografischen
Prozessen, bei denen Strukturen mittels Röntgenstrahlen im Fotolack erzeugt v/erden sollen, die Verwendung von
Röntgenstrahlen für die Zeitdauer der Justierarbeiten zur Positionierung der Halbleiterscheiben bezüglich der Bestrahlungsmaske
zu umgehen.
Diese Aufgabe -wird mit einer wie oben angegebenen Bestrahlungsmaske gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist,
daß deren Träger aus einer etwa 5 bis 10/um dicken Schicht
besteht, wobei für diese Schicht ein Trägermaterial vorgesehen ist, das sowohl für Röntgenstrahlen als auch für Strahlen
aus dem Gebiet des sichtbaren Spektralbereiches durchdringbar ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß beim Betrachten der Justiermarken mit dem Mikroskop im Auflicht die mit dem
Fotolack versehene Halbleiterscheibe nicht durchstrahlt werden muß. Zur Justierung kann ein Mikroskop für Licht aus dem
sichtbaren Spektralbereich verwendet werden, wenn der Träger auch für diese Strahlung durchdringbar ist.
In der Fig.1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Die Bestrahlungsmaske 1 besteht aus einem Siliziumkörper, der auf der einen
Breitseite einer Oberfläche mit einem Träger 2 aus Polyimidharz beschichtet ist. Dieser Träger 2 ist etwa 1 bis 5/um
dick. An den Stellen 3 und 4 ist die Bestrahlungsmaske mit Hilfe eines selektiven Ätzmittels, das nur Silizium aber
nicht das Polyimid angreift, durchgeätzt. An der Stelle 3 ist auf den Träger 2 die Justiermarke 5 aus Gold mit einer
Dicke von etwa 1 /um angeordnet. An der Stelle 4 sind auf
dem Träger 2 die maskierenden Strukturen 6 angeordnet. .Auf der zu bearbeitenden Halbleiterscheibe 7» die die Fotolackschicht
22 trägt, ist eine komplementäre Justiermarke 8 ange-
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bracht, die mit Hilfe der senkrecht auf den Träger einfallenden Lichtstrahlen 9 und des Mikroskops 10 in Opposition zu
der Justiermarke 5 gebracht wird. Die Justierung der Position der Halbleiterscheibe 7 ist dann erreicht, wenn die Umrisse
der Justiermarlce 8 Tollständig im Auf licht durch das Mikroskop beobachtet v/erden können.
Der Vorteil der Justierung der Halbleiterscheibe im Auflicht liegt darin, daß die Lichtstrahlen 9 die Halbleiterscheibe
im Gegensatz zur Justierung mit Hilfe von Röntgenstrahlen nicht durchdringen müssen. Durch diese Tatsache wird eine Ätzung
zur Reduzierung der Dicke der Halbleiterscheibe in der näheren Umgebung der Justiermarke 8 vermieden. Ein weiterer Torteil
liegt in der Verwendung handelsüblicher optischer Justiergeräte, wie z.B. Justiermikroskopen, die lediglich mit einer
zusätzlichen Vorrichtung zur Röntgenstrahlbelichtung gekoppelt werden müßten.
Da die Halbleiterscheibe 7 in zwei linearen Freiheitsgraden (x, y) sowie einem Rotationsfreiheitsgrad (Θ) auf seiner Unterlage
beweglich ist, so sind zur eindeutigen Positionierung der Halbleiterscheibe 7 zwei gleichartige Paare von Justiermarken
zur Justierung der Scheibe erforderlich. In Fig.2 ist die Anordnung der Justiermarken auf der Oberfläche der Halbleiterscheibe
7 dargestellt. Dabei gehen die Justiermarken 5 und 8 z.B. zur Fixierung in x- bzw. y-Richtung und die Justiermarken
50 und 80 z.B. zur Fixierung bei Drehung in θ-Richtung.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird mit Vorteil ein Träger für die maskierenden Strukturen aus einer 3 bis 10 /um, insbesondere 5/um, dicken SiO2-Schicht
verwendet, die z.B. thermisch oder mit Hilfe eines Sputter-Verfahrens
hergestellt werden kann. Die Fig.3 zeigt einen Querschnitt der Bestrahlungsmaske 1, die einen Träger, beste-
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hend aus einer etwa 5/um dicken SiOp-Schicht 11, besitzt.
Auf dieser SiOp-Schicht 11 befinden sich dann die maskierenden Strukturen 6 sowie die Justiermarken 5. Die in Fig.3 dargestellte
Bestrahlungsmaske hat den Vorteil, daß das Trägermaterial SiOp eine höhere Temperaturfestigkeit besitzt als das
vorher verwendete Kunstharz. Außerdem besitzt Siliziumdioxid einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
läßt sich die Festigkeit des Trägers weiter erhöhen, wenn auf der SiOp-Schicht 11 eine weitere Schicht aus Kunstharz
angebracht ist. In Fig.4 ist ein Querschnitt der Bestrahlungsmaske
1 dargestellt, bei der der Träger aus einer SiOp-Schicht 11 und einer weiteren Stützschicht 12 aus Kunstharz
besteht. Die Stützschicht 12 besteht vorzugsweise aus dem Kunstharz Polyimid und hat eine Dicke, die zwischen 3 und 10/um
liegt. Auf dieser Stützschicht 12 befinden sich dann die maskierenden Strukturen 6 sowie die Justiermarke 5.
4 Figuren
4 Patentansprüche
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Claims (4)
- PatentansprücheBestrahlungsmaske mit einer maskierenden Struktur und einem Träger für diese Struktur zur Strukturerzeugung in Fotolacken mittels Röntgenstrahlen, bei der Justiermarken auf dem Träger angebracht sind, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Träger aus einer etwa 5 bis 10/um dicken Schicht besteht, wobei für diese Schicht ein Trägermaterial vorgesehen ist, das sowohl für Röntgenstrahlen als auch für Strahlen aus dem Gebiet des sichtbaren Spektralbereiches durchdringbar ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Trägermaterial Polyimidharz ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Trägermaterial Siliziumdioxid ist, das thermisch oder im Sputter-Verfahren erzeugt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Träger aus einer ersten Schicht aus thermischem oder nach einem Sputter-Verfahren hergestellten Siliziumdioxid und einer darüber befindlichen zweiten Stützschicht aus Polyimidharz besteht.50981 9/0380
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1979
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