DE10255605B4 - Reflektionsmaske zur Projektion einer Struktur auf einen Halbleiterwafer sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
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Abstract
Reflexionsmaske
(1) zur Projektion einer Struktur (40) auf einen Halbleiterwafer,
umfassend:
– ein Trägermaterial,
– einen Schichtstapel (21) zur Reflexion schräg einfallenden Lichtes, umfassend eine alternierende Abfolge reflektierender Schichten, welcher auf einer Vorderseite (7) des Trägermaterials (10) gebildet ist,
– eine Licht absorbierende Schicht (22), in welcher wenigstens eine Öffnung als die zu projizierende Struktur (40) gebildet ist und welche auf dem alternierenden Schichtstapel angeordnet ist,
– eine elektrisch leitfähige Schicht (5), welche innerhalb des Trägermaterials nahe einer Oberfläche (81) einer Rückseite (8) des Trägermaterials (10) vergraben ist.
– ein Trägermaterial,
– einen Schichtstapel (21) zur Reflexion schräg einfallenden Lichtes, umfassend eine alternierende Abfolge reflektierender Schichten, welcher auf einer Vorderseite (7) des Trägermaterials (10) gebildet ist,
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– eine elektrisch leitfähige Schicht (5), welche innerhalb des Trägermaterials nahe einer Oberfläche (81) einer Rückseite (8) des Trägermaterials (10) vergraben ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Reflexionsmaske zur Projektion einer Struktur auf einen Halbleiterwafer sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Reflexionsmaske, die an einen mit einem elektrostatischen Potential beaufschlagten Substrathalter angehaftet werden kann, so dass ein Prozeß auf Strukturen ausgeübt werden kann, die auf einer Vorderseite der Reflexionsmaske gebildet sind.
- Zur Projektion von Strukturen auf Substrate wie Halbleiterwafer oder Flat-Panels wird Licht mit einer Wellenlänge eingesetzt, die zur Verbesserung der Auflösung fortschreitend verringert wird. Derzeit verwendete Wellenlängen liegen bei 193 nm und 248 nm.
- Die auf dem Substrat zu bildenden Strukturen werden üblicherweise von einer Maske in eine fotoempfindliche Schicht auf dem Substrat projiziert. Für das Licht mit den derzeit verwendeten Wellenlängen werden sogenannte Transmissionsmasken verwendet, bei denen auf einem transparenten Trägermaterial Strukturen als Öffnungen in einer Licht absorbierenden Schicht gebildet sind. Mit der fortschreitenden Verringerung der Wellenlängen wird das bisher transparente Trägermaterial, beispielsweise Quarz, unterhalb von 157 nm lichtundurchlässig, so dass zukünftig mit sogenannten Reflexionsmasken gearbeitet werden muß. Diese umfassen ein Trägermaterial, welches aufgrund der extremen Strahlungsbedingungen des kurzwelligen Lichtes durch ein sogenanntes LTEM-Material gebildet wird (Low Thermal Expansion Material). Dieses Material weist einen sehr niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf und ist somit für das Erreichen hoher Lagegenauigkeiten in den verschiedenen Prozessen besonders vorteilhaft einsetzbar.
- Auf dem Trägermaterial sind üblicherweise sogenannte Multilayer, d.h. Schichtstapel mit alternierenden Abfolgen dünner Reflexionsschichten gebildet. Die alternierende Abfolge von Schichten umfaßt beispielsweise abwechselnd Molybdän- und Siliziumschichten. Die Reflexion eingestrahlten Lichts basiert auf dem Prinzip der verteilten Bragg-Reflexion. Die Periode der Vielfachschichten (Multilayer) ist dabei an die Belichtungswellenlänge angepaßt. Die Dicke der einzelnen Schichten in dem Schichtstapel beträgt wenige Nanometer.
- Ähnlich wie bei den Transmissionsmasken werden Strukturen, die über eine Projektion auf das Substrat abzubilden sind, durch Licht absorbierende Schichten, die auf dem reflektierenden Schichtstapel angeordnet sind, definiert.
- Aufgrund der dabei nur noch sehr geringen Strukturbreiten, welche auf dem Substrat zu erreichen sind, steigen die Anforderungen besonders auch an die Ebenheit der Oberflächen der Reflexionsmasken. Der Grund liegt darin, dass der zum Erreichen der Reflexion notwendigerweise schräg einfallende Lichtstrahl im Falle einer eine vertikale Abweichung repräsentierenden Unebenheit zu einer horizontalen Verschiebung einer betreffenden Struktur in der Bildebene führt.
- Um die Bildung solcher Unebenheiten insbesondere durch Verbiegung während der Durchführung eines Prozesses, etwa der Projektion von Strukturen auf ein Substrat, zu vermeiden, ist es daher notwendig, ein vollflächiges Anhaften (englisch: chucken) der Rückseite des Trägermaterials der Reflexionsmaske auf einem Substrathalter zu gewährleisten. Solche Substrathalter (chucks) besitzen einen hohen Grad an Ebenheit, so dass die entsprechende Verbiegung erheblich reduziert wird.
- Das Anhaften könnte mittels einer ein Vakuum generierenden Ansaugvorrichtung bewerkstelligt werden. Bei den vorgesehenen Belichtungswellenlängen, insbesondere im extremen ultravioletten Wellenlängenbereich (10 – 15 nm) sowie bei Elektronenstrahlschreibern, müssen die Belichtungsgeräte allerdings im Vakuum operieren. Es ist daher die Verwendung eines nach dem elektrostatischen Anziehungsprinzip arbeitenden Substrathalters geplant. Ein solcher Typ eines Substrathalters erfordert eine leitfähige Schicht, die bisher auf der Rückseite des isolierenden Trägermaterials der Reflexionsmaske als Gegenelektrode für das vom Substrathalter aufgebaute elektrische Feld angeordnet wurde. Der Substrathalter wird dabei mit einem elektrostatischen Potential beaufschlagt.
- Bisher wurden dazu metallische oder sonstige leitende Schichten auf der Rückseite des Trägermaterials durch Sputtern oder anderen Abscheideverfahren aufgebracht. Die Rückseite bezeichnet die der Vorderseite gegenüberliegende Seite, wobei die Vorderseite mit der reflektierenden und der absorbierenden Schicht belegt ist.
- Ein Beispiel für eine rückseitig mit einer leitenden Schicht versehenen Reflexionsmaske nach dem Stand der Technik ist in der Druckschrift
US 6,352,803 B1 beschrieben. Die auf das Trägermaterial der Maske aufgebrachte Schicht umfasst Materialien wie Silizium, Molybdän, Chrom, Chrom-Oxynitrid, Talliumsilizid oder eine alternierende Abfolge Molybdän- und Sili ziumschichten. Die aufgebrachte Schicht dient dem elektrostatischen Anhaftvorgang und/oder dem Spannungsausgleich auf der Rückseite der Maske. - Ein besonderes Problem besteht dabei in der Haftung der metallischen oder sonstigen leitenden Schichten an dem Trägermaterial unter Einwirkung der Ansaug- bzw. Anhaftkräfte durch den Substrathalter. Durch Kontakt bzw. Reibung werden dadurch von der Rückseite gelockerte Partikel freigesetzt, welche in Folgeprozessen kontaminierend wirken können. Die Partikelgenerierung ist besonders intensiv, wenn unterschiedlich harte beziehungsweise steife Materialien für die metallische oder sonstige leitende Schicht sowie für die Oberfläche des Substrathalters verwendet werden. Als Material für den Substrathalter wird üblicherweise ein dem Trägermaterial der Reflexionsmasken ähnliches Low Thermal Expansion Material (LTEM) verwendet.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maske und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, mit dem die Qualität des Belichtungsprozesses von Substraten wie Halbleiterwafern oder Flat-Panels erheblich verbessert wird. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Partikelkontamination während und nach dem Anhaften von Reflexionsmasken an einen Substrathalter in einem Belichtungsprozeß zu reduzieren.
- Die Aufgabe wird gelöst durch eine Reflexionsmaske zur Projektion einer Struktur auf einen Halbleiterwafer, umfassend: ein Trägermaterial, einen Schichtstapel zur Reflexion schräg einfallenden Lichtes, umfassend eine alternierende Abfolge reflektierender Schichten, welche auf einer Vorderseite des Trägermaterials gebildet sind, eine Licht absorbierende Schicht, in welcher wenigstens eine Öffnung als die zu projizierende Struktur gebildet ist und welche auf dem alternierenden Schichtstapel angeordnet ist, eine elektrisch leitfähige Schicht, welche innerhalb des Trägermaterials nahe einer Oberfläche einer Rückseite des Trägermaterials vergraben ist.
- Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Reflexionsmaske aus einem Maskenrohling, wobei der Maskenrohling ein elektrisch isolierendes Trägermaterial, eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Maskenrohlings umfassend das Trägermaterial, einen Schichtstapel zur Reflexion schräg einfallenden Lichtes, umfassend eine alternierende Abfolge reflektierender Schichten, welche auf einer Vorderseite des Trägermaterials gebildet ist und eine Licht absorbierende Schicht, welche auf dem alternierenden Schichtstapel angeordnet ist, Implantieren von Ionen in das Trägermaterial auf der Rückseite des Maskenrohlings zur Bildung einer vergrabenen, elektrisch leitenden Schicht in dem Trägermaterial, Bilden von Öffnungen als Strukturen in der Licht absorbierenden Schicht auf der Vorderseite zur Bildung der Reflexionsmaske.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
- Verwendungen der Reflexionsmaske werden in den Ansprüchen 10 und 11 angegeben.
- Eine elektrisch leitfähige Schicht wird z.B. mittels Ionenimplantation als vergrabene Schicht in dem ohne weitere Einwirkung elektrisch isolierenden Trägermaterial einer Reflexionsmaske bzw. deren Maskenrohling als Vorläufersubstrat als vergrabene Schicht gebildet. Die Dotierung des Trägermaterials bewirkt, dass entsprechend dem sich einstellenden Profil der Konzentration von Dotierstoffatomen bzw. -molekülen eine nahe an der Oberfläche der Rückseite liegende Gegenelektrode für ein von außen angelegtes elektrisches Feld gebildet wird.
- Das von außen angelegte Feld wird beispielsweise durch einen mit einem elektrostatischen Potential beaufschlagten Substrathalter bereitgestellt. Das durch den Substrathalter aufgebaute elektrische Feld bewirkt eine Umverteilung von Ladungsträgern innerhalb der elektrisch leitfähigen Schicht derart, dass eine Anziehungskraft zwischen der durch den Substrathalter gebildeten Elektrode und der Gegenelektrode in der vergrabenen Schicht bewirkt wird. Aufgrund der Anziehung haftet der Maskenrohling bzw. die Reflexionsmaske an dem Substrathalter an.
- Ein Aufbringen einer weiteren, sich chemisch beträchtlich von dem Trägermaterial unterscheidenden Schicht findet auf der Rückseite nicht statt. Die Zusammensetzung des Trägermaterials bleibt im wesentlichen unverändert. Es findet lediglich ein anteilsmäßig geringer Einbau von Fremdatomen statt. Da die elektrisch leitende Schicht vergraben ist, bleibt insbesondere die Materialzusammensetzung an der Oberfläche des Trägermaterials auf der Rückseite der Reflexionsmaske im wesentlichen unverändert.
- Idealerweise entspricht das Trägermaterial der Reflexionsmaske dem in dem Substrathalter enthaltenen Material, so dass im Falle eines Kontaktes zwischen Maske und Halter ein nur sehr geringer Partikelabtrag stattfindet. Die Materialien weisen die gleiche Steifigkeit auf, womit die rückseitige Partikelgenerierung auf vorteilhafte Weise gemindert wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine dünne Rückseitenbeschichtung mit Metallschichten vorliegt, welche aufgrund der starken Anzie hungskräfte an der Oberfläche des Substrathalters haften bleiben könnte.
- Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Implantation eine Aufrauhung der Oberfläche der Rückseite des Trägermaterials stattfindet, so dass die Haftung der Rückseite aufgrund von Haftreibung gemindert wird. Dieses Verhalten ist besonders günstig für das Entfernen der Maske vom Substrathalter (dechucking). Andernfalls würden besonders ebene und glatte Oberflächen von Maske und Substrathalter durch sogenannte Bondingeffekte aneinander haften bleiben.
- Die vorliegende Erfindung schließt nicht aus, dass auch an der Oberfläche der Rückseite des Trägermaterials eine Konzentration von Dotierstoffatomen vorliegt. Ein wesentliches Merkmal ist, dass das Trägermaterial an der Oberfläche der Rückseite der Maske im wesentlichen erhalten bleibt. Das tiefere Vergraben der elektrisch leitenden Schicht bietet jedoch besondere Vorteile, da der ohnehin mengenmäßig geringe Anteil von Dotierstoffatomen an der Oberfläche der Rückseite weiter gemindert wird. Dadurch können beispielsweise Reaktionen mit Gasatomen in weiteren durchzuführenden Prozessen gemindert werden.
- Ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfaßt ist die Bildung vergrabener, elektrisch leitender Schichten mittels analoger Prozesse zur Bildung von dotiertem Trägermaterial, beispielsweise eine oberflächliche Behandlung der Rückseite mit einer temporären Zwischenschicht und anschließender Ausdiffusion in das Trägermaterial. In einem weiteren Schritt kann die Oberfläche wieder von der temporären Zwischenschicht befreit werden. Mittels weiterer Prozesse ist es ohne weiteres möglich, die oberflächliche Konzentration von Dotierstoffato men wieder zu reduzieren, so dass eine vergrabene, elektrisch leitende Schicht entsteht.
- Für die Implantation einsetzbare Stoffe sind alle z.B. bei der Dotierung von Halbleitermaterial verwendbaren Materialien, mit denen eine elektrische Leitfähigkeit hergestellt wird. Insbesondere sind dies Gallium, Aluminium, molekularer Wasserstoff, Bor, Arsen. Denkbar sind auch u.a. Eisen, Gold, Kupfer etc.
- Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigen:
-
1 ein Profil einer Reflexionsmaske mit einer rückseitige elektrisch leitfähigen Schicht gemäß dem Stand der Technik, -
2 ein Profil einer Reflexionsmaske mit einer rückseitigen, vergrabenen, elektrisch leitfähigen Schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. - Zum besseren Verständnis der Probleme beim Anhaften (chucking) von Reflexionsmasken gemäß dem Stand der Technik ist in
1 ein Querschnittsprofil einer dem durchschnittlichen Fachmann bekannten EUV-Reflexionsmaske vereinfacht dargestellt. Die Abkürzung EUV wird für den extrem-ultravioletten Wellenlängenbereich verwendet und bezeichnet hier ein Intervall von beispielsweise 10 nm bis 15 nm. In diesem Wellenlängenbereich ist die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzbar, wie weiter unten gezeigt wird. - Die EUV-Reflexionsmaske
1 umfasst ein Trägermaterial10 , welches aus LTEM-Material, beispielsweise das Produkt Zerodur der Firma Schott oder das Produkt ULE der Firma Corning, gebildet ist. - Zur Herstellung einer solchen EUV-Reflexionsmaske wird eine Vorderseite
7 und eine Rückseite8 festgelegt. Auf der Vorderseite7 wird ein Schichtstapel20 aus einer alternierenden Abfolge dünner Schichten aus Molybdän und Silizium gebildet. Auf dem Schichtstapel wird eine Pufferschicht21 abgeschieden, welche dazu dient, bei einem Ätzvorgang zur Bildung von Strukturen40 in einer auf der Pufferschicht angeordneten Absorberschicht22 den Schichtstapel20 zu schützen. - Auf der Oberfläche
80 auf der Rückseite8 des Trägermaterials10 ist eine metallische Schicht4 aufgebracht. Wie rechts in1 zu sehen ist, dient sie als Gegenelektrode für ein von einem Substrathalter50 als erste Elektrode angelegtes elektrisches Feld51 . - Links in
1 ist dargestellt, wie Teile101 aus der metallischen Schicht4 beim Kontaktieren des Substrathalters50 herausbrechen können und als kontaminierende Partikelablagerungen102 zurückbleiben. - Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
2 gezeigt. Auf der Rückseite8 des Trägermaterials10 einer EUV-Reflexionsmaske1 ist in einer Tiefe70 eine vergrabene, elektrisch leitende Schicht5 innerhalb des Trägermaterials10 angeordnet. Die Tiefe70 ist wesentlich geringer als die Dicke des Trägermaterials10 , so dass sich die vergrabene Schicht nahe der Oberfläche81 des Trägermaterials10 auf dessen Rückseite befindet. - Die in
2 gezeigte vergrabene, elektrisch leitende Schicht5 wird mittels einer Ionenimplantation von beispielsweise Gallium-Ionen erreicht. - Es versteht sich, dass mit wenn auch geringen Wahrscheinlichkeiten Gallium-Ionen über einen weiten Tiefenbereich des Trägermaterials verteilt werden. Die in
2 gezeigte punktierte Fläche gibt lediglich einen Tiefenbereich in dem Trägermaterial10 wieder, in dem der Profilverlauf der Konzentration von Dotieratomen, d.h. Galliumionen, ein Maximum aufweist. Der nur schematisch dargestellte Tiefenbereich spiegelt beispielsweise jenen Bereich wieder, in welchem die Konzentration noch innerhalb einer Größenordnung vom Maximalwert der Dotierstoffkonzentration vorliegt. - Wesentlich ist, dass ein durch Dotierstoffe hinreichend leitfähig gewordener, schichtartiger Ausschnitt in dem ansonsten isolierenden Trägermaterial vorliegt, so dass eine Ladungsträgerkonzentration unter dem Einfluß eines externen elektrischen Feldes erreicht werden kann. Dazu steigt in dem Ausführungsbeispiel die Dotierstoffkonzentration von der Oberfläche
81 in Richtung auf größere Tiefen auf der Rückseite8 hin an, erreicht einen Maximalwert und fällt dann zu noch größeren Tiefen in dem Trägermaterial10 hin wieder ab. - In dem Tiefenbereich, in welchem der Maximalwert erreicht wird, entsteht durch die Implantation eine leitfähige Schicht mit einer effektiven Dicke. Für mit 30 keV beschleunigte Gallium-Ionen ergibt sich für den Maximalwert der Dotierstoffkonzentration eine Tiefe von 250 nm, für mit 30 keV beschleunigte Bor-Ionen eine Tiefe von 2 μm, für mit 30 keV beschleunigte Phosphor-Ionen eine Tiefe von 480 nm. Für mit nur 10 keV implantierte Bor-Ionen ergibt sich eine Tiefe von 560 nm.
- Effektive Dicken der elektrisch leitfähigen Schichten betragen typischerweise Größenordnungen von 10 nm, wobei besonders schmale Verteilungen bei einer Phosphor-Implantation erreicht werden können. Typische Dotierstoffkonzentrationen liegen bei einer Größenordnung von 1018 Atomen pro Kubikzentimeter.
- Bei einem beispielhaften Herstellungsverfahren kann die Ionenimplantation vorteilhaft gesteuert werden, so dass die elektrisch leitfähige, vergrabene Schicht die gewünschte Tiefe (absolut) und Tiefenausdehnung besitzt. Das entsprechende Dotierprofil wird durch die Ionenenergie sowie die Dosis für den Ionenstrahl eingestellt. Die Tiefenausdehnung wird derart gewählt, dass eine wirksame Ladungstrennung durch das Feld bewirkt werden kann. Die absolute Tiefe ist durch eine maximale Entfernung zu dem Substrathalter bzw. dessen Oberfläche begrenzt, so dass das elektrische Feld gerade noch ausreichend ist, eine Anziehungskraft zu ermöglichen, die die Reflexionsmaske an den Substrathalter drückt und somit Biegespannungen überwiegt.
- Es ist dem verständigen Fachmann klar, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Bereiche angewendet werden kann, bei denen Substrate mit einem Trägermaterial aus isolierenden Stoffen an einen Substrathalter anzuhaften sind. Die entsprechende Ausführungsformen werden von der vorliegenden Erfindung mit eingeschlossen. Dies können Transmissionsmasken, Halbleiterwafer, Flat-Panels, Compact Discs, etc. und andere flache scheibenförmige Objekte sein.
-
- 1
- EUV-Reflexionsmaske
- 4
- metallische oder sonstige elektrisch leitfähige Schicht
- 5
- vergrabene, elektrisch leitfähige Schicht
- 7
- Vorderseite der Maske mit Strukturen
- 8
- Rückseite der Maske zur Kontaktierung des Substrathal
- ters
- 10
- Trägermaterial, Maskensubstrat, LTEM-Material
- 20
- Schichtstapel, Multilayer
- 21
- Pufferschicht
- 22
- Licht aborbierende Schicht, Absorberschicht
- 40
- Strukturen, Öffnungen in Absorberschicht
- 50
- Substrathalter
- 51
- elektrisches Feld, erzeugt durch Potential an Substrat
- halter
- 70
- Tiefe der vergrabenen Schicht
- 80
- Oberfläche auf Rückseite des Trägermaterials, Stand der
- Technik
- 81
- Oberfläche auf Rückseite des Trägermaterials, erfin
- dungsgemäß
- 101
- ausgebrochene Teile der metallischen Schicht
- 102
- kontaminierende Partikel
Claims (11)
- Reflexionsmaske (
1 ) zur Projektion einer Struktur (40 ) auf einen Halbleiterwafer, umfassend: – ein Trägermaterial, – einen Schichtstapel (21 ) zur Reflexion schräg einfallenden Lichtes, umfassend eine alternierende Abfolge reflektierender Schichten, welcher auf einer Vorderseite (7 ) des Trägermaterials (10 ) gebildet ist, – eine Licht absorbierende Schicht (22 ), in welcher wenigstens eine Öffnung als die zu projizierende Struktur (40 ) gebildet ist und welche auf dem alternierenden Schichtstapel angeordnet ist, – eine elektrisch leitfähige Schicht (5 ), welche innerhalb des Trägermaterials nahe einer Oberfläche (81 ) einer Rückseite (8 ) des Trägermaterials (10 ) vergraben ist. - Reflexionsmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vergrabene, elektrisch leitfähige Schicht (
5 ) eine Konzentration von Dotierstoffatomen umfaßt, welche innerhalb des Trägermaterials (10 ) angeordnet sind. - Reflexionsmaske nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (
10 ) wenigstens ein Material aus der Gruppe der Low-Thermal-Expansion-Materialien (LTEM) umfaßt. - Reflexionsmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vergrabene, elektrisch leitfähige Schicht (
5 ) wenigstens ein Element aus der Gruppe umfassend Gallium, Aluminium, molekularer Wasserstoff, Bor, Arsen, Phosphor umfaßt. - Reflexionsmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vergrabene, elektrisch leitfähige Schicht (
5 ) vollflächig nahe der Oberfläche auf der Rückseite des Trägermaterials gebildet ist. - Verfahren zur Herstellung einer Reflexionsmaske (
1 ) aus einem Maskenrohling, wobei der Maskenrohling ein elektrisch isolierendes Trägermaterial (10 ), eine Vorderseite (7 ) und eine Rückseite (8 ) aufweist, umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Maskenrohlings umfassend das Trägermaterial (10 ), einen Schichtstapel zur Reflexion schräg einfallenden Lichtes, umfassend eine alternierende Abfolge reflektierender Schichten, welcher auf einer Vorderseite (7 ) des Trägermaterials (10 ) gebildet ist, und eine Licht absorbierende Schicht, welche auf dem alternierenden Schichtstapel (20 ) angeordnet ist, – Dotieren des Trägermaterials (10 ) mit Ionen auf der Rückseite (8 ) des Maskenrohlings zur Bildung einer vergrabenen, elektrisch leitenden Schicht (5 ) in dem Trägermaterial (10 ), – Bilden von Öffnungen als Strukturen (40 ) in der Licht absorbierenden Schicht (22 ) auf der Vorderseite zur Bildung der Reflexionsmaske (1 ). - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Dotierens mittels einer Ionenstrahlimplantation durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Dotierens mittels Aufbringen einer weiteren Schicht umfassend die Ionen und anschließendem Ausdiffundieren der Ionen in das Trägermaterial (
10 ) durchgeführt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierung vollflächig auf der Rückseite des Trägermaterials (
10 ) durchgeführt wird. - Verwendung der Reflexionsmaske (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Anhaften der Reflexionsmaske (1 ) an einen Substrathalter (50 ), welcher beschaffen ist mit einem elektrostatischen Potential beaufschlagt zu werden. - Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrathalter (
50 ) ausgewählt wird, welcher ein Material umfaßt, das mit dem Trägermaterial (10 ) der Reflexionsmaske (1 ) übereinstimmt.
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US6180291B1 (en) * | 1999-01-22 | 2001-01-30 | International Business Machines Corporation | Static resistant reticle |
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