DE10345476B4 - Lithographische Maske und Verfahren zum Bedecken einer Maskenschicht - Google Patents

Abstract

Lithographische Maske (1) mit einem Maskensubstrat (3) und einer strukturierten Maskenschicht (4), die auf einer Seite des Maskensubstrats (3) angeordnet ist und Maskenstrukturen (5) aufweist und die lithographisch auf eine Schicht (9a) eines weiteren Substrats (9) übertragbar ist,
– wobei die Maske (1) auf der Seite des Maskensubstrats (3), auf der die strukturierte Maskenschicht (4) angeordnet ist, eine Schutzschicht (6) zum Schutz der Maskenschicht (4) vor einem Kontakt mit Fremdpartikeln (20) aufweist,
– wobei die Schutzschicht (6) unmittelbar auf die Maskenstrukturen (5) aufgebracht ist und Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen (5) der Maskenschicht (4) ausfüllt und
– wobei die Schutzschicht (6) auf ihrer Außenseite in Kontakt mit einer planparallelen Platte (10) steht, die die Schutzschicht (6) bedeckt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine lithographische Maske mit einem Maskensubstrat und mit einer strukturierten Maskenschicht, die auf einer Seite des Maskensubstrats angeordnet ist und Maskenstrukturen aufweist und die lithographisch auf eine Schicht eines weiteres Substrats übertragbar ist, wobei die Maske auf der Seite des Maskensubstrats, auf der die strukturierte Maskenschicht angeordnet ist, eine Schutzschicht zum Schutz der Maskenschicht vor einem Kontakt mit Fremdpartikeln aufweist.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bedecken einer strukturierten, Maskenstrukturen aufweisenden und lithographisch übertragbaren Maskenschicht einer Maske mit einer Schutzschicht, bei dem eine Schutzschicht auf einer Seite eines Maskensubstrats, auf der die strukturierte Maskenschicht angeordnet ist, vorgesehen wird.
• Lithographische Masken (reticles) werden in der Halbleiterfertigung eingesetzt, um darauf ausgebildete Strukturmuster einer bereits strukturierten Maskenschicht mit Hilfe einer lithographischen Belichtung in verkleinertem Maßstab auf ein Substrat, insbesondere ein Halbleitersubstrat bzw. einen Wafer, zu übertragen. Dabei werden den durchlässigen Maskenbereichen entsprechende Bereiche des Substrats belichtet und können selektiv zu unbelichteten Flächenbereichen strukturiert, geätzt oder Ionenimplantationen und anderen Bearbeitungsschritten ausgesetzt werden. Die Maske kann eine Transmissionsmaske oder, wie vor allem im Bereich sehr kurzer Wellenlängen von nur wenigen Nanometern üblich, eine Reflexionsmaske sein. Unterschiedliche Transmission oder Reflexion an vorhandenen Maskenstrukturen und deren Zwischenräumen führen zur optischen Übertragung des Maskenmusters auf das zu belichtende Substrat.
• Eine lithographische Maske wird pro Wafer mehrfach zur Belichtung jeweils unterschiedlicher Waferbereiche belichtet. In der Massenproduktion wird ferner eine Vielzahl von Halbleiterwafern mit ein und derselben Maske belichtet.
• Hierbei können sich im Laufe der Zeit Fremdpartikel und andere Verunreinigungen auf der Maske ablagern, die die Qualität der optischen Abbildung verschlechtern und zu Defekten auf der verkleinert abgebildeten Struktur auf den belichteten Halbleiterwafern führen. Insbesondere im Bereich der Schärfenebene der Maskenschicht, deren Maskenstrukturen und Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen die Position der unbelichteten und belichteten Bereiche auf dem Halbleiterwafer definieren, werden verzerrt, wenn etwa in einem Zwischenraum zwischen benachbarten Maskenstrukturen ein Fremdpartikel gelangt und dort zu einer lokalen Abschattung eines entsprechenden Bereichs auf dem Halbleiterwafer führt, der dadurch nicht wie vorgesehen belichtet wird. Dadurch entstehen Defekte in den hergestellten Halbleiterschaltungen.
• Um solche Defekte zu vermeiden, kann eine Maske zwar in größeren Zeitabständen gereinigt werden, jedoch ist dieser Vorgang aufwendig und erhöht die Produktionskosten.
• Um eine Abscheidung von Verunreinigungen oder Fremdpartikeln in der Schärfenebene der Maskenschicht zu verhindern, wird häufig eine flexible oder feste Membran, ein sogenanntes Pellicle, in einem gewissen Höhenabstand über der Außenseite der Maskenschicht angebracht; diese Membran wird mit Hilfe eines Membranhalters bzw. Pellicle-Rahmens entlang des Randes der Maske befestigt; die Membran ist lichtdurchlässig und behindert die optische Abbildung nicht, hält jedoch Fremdpartikel von der Außenseite der Maske her fern. Jedoch ist der Membranhalter am Rand mit Öffnungen versehen, um einen Druck ausgleich im Falle unterschiedlicher Luftdruckverhältnisse, beispielsweise beim Transport in der Luft, zu ermöglichen und druckbedingte Beschädigungen zu vermeiden. Somit ist auch im Falle eines montierten Pellicles ein Kontakt mit der Reinraumluft über die Öffnungen im Pellicle-Rahmen möglich, der auf die Dauer zu Verunreinigungen der strukturierten Maskenschicht führt. Diese Verunreinigungen etwa durch Ammonium-Sulfid, Amine, Schwefeloxide oder Fremdpartikel sind in Spuren auch in der Reinraumluft enthalten und können, einmal zwischen Pellicle und die Maskenschicht gelangt, ohne eine aufwendige Reinigung nicht wieder entfernt werden. Ein vollständiges Verschließen des Pellicle-Rahmens hingegen würde keinen Druckausgleich mehr ermöglichen.
• US 5,928,817 A offenbart eine lithographische Maske mit einer Schutzschicht, deren Außenseite nach Aufbringen des Materials der Schutzschicht nachträglich planarisiert wird. DE 38 42 481 A1 offenbart eine lithographische Maske, die nachträglich mit einer Polyimidschicht spinbeschichtet wird.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maske und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen, bei denen das Auftreten von Verunreinigungen durch das Auftreffen von Fremdpartikeln oder Abscheiden von Verunreinigungen aus der Luft unterbunden wird. Der Schutz vor Verunreinigungen soll bei gleichzeitiger Transportmöglichkeit in der Luft und den dadurch bedingten Druckunterschieden möglich sein. Insbesondere sollen eine einfach und kostengünstig herstellbare lithographische Maske, die die optische Abbildung möglichst wenig störend beeinflusst, und ein Herstellungsverfahren für eine solche lithographische Maske bereitgestellt werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine lithographische Maske mit einem Maskensubstrat und einer strukturierten Maskenschicht, die auf einer Seite des Maskensubstrats angeordnet ist und Maskenstrukturen aufweist und die lithographisch auf eine Schicht eines weiteren Substrats übertragbar ist,
• – wobei die Maske auf der Seite des Maskensubstrats, auf der die strukturierte Maskenschicht angeordnet ist, eine Schutzschicht zum Schutz der Maskenschicht vor einem Kontakt mit Fremdpartikeln aufweist,
• – wobei die Schutzschicht unmittelbar auf die Maskenstrukturen aufgebracht ist und Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen der Maskenschicht ausfüllt und
• – wobei die Schutzschicht auf ihrer Außenseite in Kontakt mit einer planparallelen Platte steht, die die Schutzschicht bedeckt.
• Erfindungsgemäß wird das Prinzip, Schutzschichten, die zur Abschirmung gegenüber Fremdpartikeln und anderen Verunreinigungen dienen, möglichst weit von der Schärfenebene der strukturierten Maskenschicht anzuordnen, umgekehrt und statt dessen die Schutzschicht direkt auf und in die Schärfenebene, die durch die Maskenstrukturen und deren Zwischenräume definiert ist, eingebracht. Die Schutzschicht füllt die Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen vollständig aus und bedeckt auch die Oberseite der Maskenstrukturen, d.h. sie stellt eine massive, planarisierende und sich bis gegebenenfalls weit über die Höhe der Maskenstrukturen erstreckende Füllung dar, die das herkömmlich durch eine zum Maskensubstrat beabstandet angeordnete Membran abgeschirmte Luftvolumen ersetzt. Die massive Schutzschicht im direkten Kontakt mit den Maskenstrukturen und dem in deren Zwischenräumen freiliegenden Maskensubstrat ist unempfindlich gegen Luftdruckschwankungen. Die massive, kompakte Schutzschicht hält zudem noch zuverlässiger als ein mit Hilfe eines durch einen Rahmen montierten Pellicles Verunreinigungen und Fremdpartikel von der Schärfenebene fern. Die Schutzschicht wird mindestens bis zur Höhe der Maskenstrukturen abgeschieden, ist aber in der Regel dicker, um einen genügend großen Abstand ihrer Oberseite von der Maskenschicht zu erzielen, bei dem auf ihrer Oberseite auftreffende Fremdpartikel nicht mehr zu einer nennenswerten Beeinträchtigung der optischen Abbildung führen. Dieses Entfernen von Fremdpartikeln von der Fokusebene durch das erfindungsgemäße "Verdicken" der Maskenschicht erübrigt jedes nachträgliche Montieren von empfindlichen Membranen oder anderen aufwendigen Hilfsmitteln.
• Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Schutzschicht auf ihrer Außenseite in Kontakt mit einer planparallelen Platte steht, die die Schutzschicht bedeckt. Hierbei braucht die Schutzschicht weder gehärtet noch poliert zu werden, da die planparallele Platte die Oberseite der Schutzschicht ebenfalls plan formt. Sofern die Schutzschicht nach Inkontaktbringen mit der planparallelen Platte gehärtet wird, kann die planparallele Platte nachträglich entfernt oder auf der Maske belassen werden.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die planparallele Platte in einem Außenbereich der Maske durch Abstandshalter in einer zum Maskensubstrat parallelen Lage gehalten wird.
• Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die planparallele Platte außerhalb der Schärfenebene der strukturierten Maskenschicht angeordnet und der Zwischenraum zwischen der Schärfenebene und der planparallelen Platte vollständig durch die Schutzschicht ausgefüllt ist.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Schutzschicht sich von dem Maskensubstrat aus bis in eine Höhe oberhalb der Maskenstrukturen erstreckt. Die Höhe ihrer Oberseite über der Oberseite der Maskenstrukturen bestimmt den Grad der Auslöschung störender Einflüsse von Fremdpartikeln auf die optische Abbildung; unter Schärfegesichtspunkten ist eine möglichst große Schichtdicke der Schutzschicht empfehlenswert, wohingegen andererseits das Material der Schutzschicht selbst den Strahlverlauf nicht unnötig beeinträchtigen soll.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Schutzschicht überwiegend aus einem flüssig verformbaren, transparenten, aushärtbaren oder ausgehärteten Material besteht. Das für die jeweils verwendete lithographische Belichtungswellenlänge durchlässige Schutzschichtmaterial hat auch bei Schichtdicken von Millimetern oder einigen Zentimetern einen nur geringen Einfluß auf die optische Qualität der Strukturübertragung. Das Material der Schutzschicht ist vorzugsweise ein Material, das, solange es sich im flüssigen Zustand befindet, verformbar ist, das jedoch bereits ausgehärtet ist und seine Kontur daher nicht mehr verändert. Ein solches gehärtetes Material kann durch einfaches Auftropfen oder Aufschleudern auf die Maske mit der freiliegenden strukturierten Maskenschicht aufgebracht werden, ermöglicht andererseits nach vollendeter Aushärtung eine mechanische Festkörperbearbeitung, beispielsweise ein chemisch-mechanisches Polieren seiner Oberfläche, um eine einwandfreie optische Abbildung zu ermöglichen. Daher werden Materialien als Schutzschichtmaterial einsetzbar, die herkömmlich aufgrund der Forderung, die Schutzschicht in einem Mindestabstand zur Schärfenebene der Maskenschicht anzuordnen, nicht in Frage gekommen wären.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Material der Schutzschicht ein Polymer, ein Acrylat, ein Methacrylat, ein Silikon oder ein Silikat ist. Ferner kommen alle Materialien in Betracht, die wie ein Spin-On-Glas in flüssiger Form aufgebracht und etwa durch eine Temperung oder durch eine anderweitige Behandlung gehärtet werden können.
• Die Maske kann eine Phasenmaske sein, bei der der Brechungsindex der strukturierten Maskenschicht und der Brechungsindex der Schutzschicht sich um mindestens 0,5 voneinander unterscheiden. Das Material der Schutzschicht wird dementsprechend so gewählt, daß ein ausreichend großer Brechungsindexunterschied erreicht wird, vorzugsweise auch zum Material des Maskensubstrats. Ein Brechungsunterschied von mindestens 0,03 erlaubt es, die Dicke der strukturierten Maskenschicht rela tiv gering zu wählen, was für eine scharfe optische Abbildung von Vorteil ist.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Bedecken einer strukturierten, Maskenstrukturen aufweisenden und lithographisch übertragbaren Maskenschicht, bei dem eine Schutzschicht auf einer Seite eines Maskensubstrats, auf der die strukturierte Maskenschicht angeordnet ist, vorgesehen wird,
• – wobei die Schutzschicht gebildet wird, indem ein Material für die Schutzschicht in flüssigem Zustand unmittelbar auf die Maskenstrukturen und in Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen aufgebracht und in flüssigem Zustand mit einer planparallelen Platte bedeckt wird.
• Dabei kann das Schutzschichtmaterial auch elektrolytisch oder aus einer Gasphase oder einem Plasma abgeschieden werden; es ist jedoch bevorzugt, daß die Schutzschicht in flüssiger Form aufgebracht wird.
• Ebenso ist bevorzugt, daß die Schutzschicht nach dem Aufbringen gehärtet wird. Ebenso kann sie auf ihrer Außenseite nachträglich poliert werden.
• Sofern die Schutzschicht in flüssigem Zustand mit einer planparallelen Platte bedeckt wird, ist eine Bearbeitung der Schutzschichtoberseite nicht zwingend erforderlich. Jedoch kann auch hier wahlweise eine zusätzliche Polierung erfolgen. Anlass für einen Poliervorgang kann beispielsweise eine noch genauere Einstellung der Schutzschichtdicke sein.
• Die planparallele Platte wird vorzugsweise auf Abstandshalter aufgesetzt, die die planparallele Platte in einer zum Substrat parallelen Lage halten. Diese Abstandshalter können herkömmliche Pellicle-Rahmen sein, ebenso aber auch einzelne Stifte oder Erhebungen begrenzten Querschnitts, die die planparallele Platte an nur wenigen Punkten, vorzugsweise entlang des Umfangs des Maskensubstrats, stützen.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Material für die Schutzschicht, nachdem es aufgebracht und mit der planparallelen Platte bedeckt ist, ausgehärtet wird.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass nach dem Aushärten des Materials der Schutzschicht die planparallele Platte von der Schutzschicht entfernt wird.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, daß als Schutzschicht ein massives Material mit einer Schichtdicke aufgebracht wird, die mindestens doppelt so groß ist wie die Schichtdicke der Maskenschicht. Die Dicke der Schutzschicht kann bis zu einigen Zentimetern betragen und andererseits nur wenig größer sein als die Schichtdicke der strukturierten Maskenschicht. In jedem Fall sollte jedoch die Oberseite der Schutzschicht ausreichend weit von der Oberseite der Maskenstrukturen beabstandet sein. Je dicker die Schutzschicht ist, um so weiter sind auf ihr oder auf der planparallelen Platte liegende Fremdpartikel und Verunreinigungen von der Schärfenebene der Maskenschicht, die etwa auf der halben Höhe der Maskenstrukturen liegt, entfernt.
• Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung eines lithographischen Belichtungsvorgangs,
• 2 einen Querschnitt durch eine herkömmliche lithographische Maske,
• 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße lithographische Maske,
• 4 einen Querschnitt durch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lithographiemaske und die
• 5A bis 5E Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen einer Schutzschicht auf eine strukturierte Maskenschicht.
• Von einer Lichtquelle 7 ausgehend wird in 1 elektromagnetische Strahlung durch ein optisches System 8 und durch eine Maske 1 hindurch auf ein lithographisch zu belichtendes Substrat 9 oder auf eine zu belichtende Schicht 9a auf dem Substrat 9 zur Übertragung einer Struktur der Maske 1 auf das Substrat 9 genutzt. Dabei werden den Strukturen 5 der strukturierten Maskenschicht 6 entsprechende Bereiche des belichteten Substrats abgeschattet, die selektiv zu belichteten Bereichen entfernt oder erhalten werden können. Alternativ zum in 1 dargestellten Fall einer Transmissionsmaske kann die Maske 1 ebenso eine Reflexionsmaske sein. In beiden Fällen verhindert das Maskensubstrat 3 ein Ausbilden oder Ablagern von Fremdpartikeln nur von einer Seite her. Von der anderen Seite wird herkömmlich ein Pellicle vorgesehen, das als Schutzschicht 6 beabstandet zur strukturierten Maskenschicht 4 aufgespannt wird und eine Ablagerung von Verunreinigungen verhindert.
• 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Maskensubstrats aus 1. Die Maske 1 steht diesmal auf dem Kopf; die als Schutzschicht 6 dienende, an einem Pellicle-Rahmen 18 befestigte und über die Fläche des Maskensubstrats 3 gespannte Membran befindet sich in einem Abstand zur Höhe der Strukturen 5 der Maskenschicht 4, der in 2 übertrieben groß dargestellt ist. Herkömmlich besitzen Pellicle-Rahmen 18, wie links in 2 dargestellt, Öffnungen 19, durch welche ein Druckausgleich zwischen den Volumina innerhalb und außerhalb der Maske möglich ist und durch den, insbesondere bei längerem Gebrauch einer Maske in der Massenproduktion von integrierten Halbleiterprodukten, Verunreinigungen eindringen können, die sich an den freiliegenden Maskenstrukturen 5 absetzen und insbesondere im Bereich der zwischen ihnen befindlichen Öffnungen das übertragene Muster der Maskenstruktur verfälschen. Die Verunreinigungen 20 können Fremdpartikel, Schichtablagerungen, Staub, Kristallbildung usw. sein.
• Um diese Verunreinigungen fernzuhalten, besitzt die in 3 dargestellte erfindungsgemäße Maske eine Schutzschicht 6, die als massive Schicht unmittelbar auf die Strukturen 5 und die zwischen ihnen befindlichen Zwischenräume auf der Oberfläche des Maskensubstrats 3 aufgebracht ist. Auf der Außenseite 16 der Schutzschicht 6 abgeschiedene Verunreinigungen 20 liegen jetzt so weit außerhalb der Schärfenebene der Maske, daß sie die optische Abbildung nicht mehr beeinträchtigen und Teilbereiche der Ausnehmungen der strukturierten Maskenschicht 4 nicht mehr vollständig abschatten können.
• 4 zeigt die Lage der Schärfenebene 2, die etwa in der Mitte der Schichtdicke der strukturierten Maskenschicht 4 liegt. 4 zeigt zugleich eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Außenseite 16 der Schutzschicht 6 durch eine planparallele Platte 10 begrenzt und definiert wird. Als planparallele Platte können beispielsweise auch Materialien herkömmlicher Hart-Pellicles eingesetzt werden, die auf einen Pellicle-Rahmen 18 montiert werden. Auch Glasplatten eignen sich hierzu. Der Abstandshalter 18 dient zur Einstellung der Schichtdicke der Schutzschicht 6 und verhindert ein Wegfließen des Schutzschichtmaterials über den Rand des Maskensubstrats hinweg.
• Der Brechungsindex n2 der Schutzschicht sollte sich von dem Brechungsindex der Strukturen 5 der Maskenschicht 4 unterscheiden und vorzugsweise auch vom Brechungsindex des Materials des Maskensubstrats 3, damit im Falle einer Phasenmaske die für die Phasenverschiebung vorgesehenen Strukturen 5 mit einer begrenzten Schichtdicke auskommen können, die die Schärfe der optischen Abbildung nicht zu sehr vermindert.
• Die 5A bis 5E zeigen ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf eine strukturierte Maskenschicht. Das vorzugsweise flüssige Material für die Schutzschicht 6 kann, wie in 5A dargestellt, aus einer Pipette oder einer ähnlichen Auftropfeinrichtung auf das Mas kensubstrat und die darauf angeordneten, zunächst freiliegenden Maskenstrukturen 5 der Maskenschicht 4 aufgebracht werden. Die seitliche Verteilung des Schutzschichtmaterials kann etwa durch Aufschleudern unterstützt werden. Am Rand angebrachte Abstandshalter 18 können dabei ein Wegfließen größerer Mengen des Schutzschichtmaterials verhindern, insbesondere bei dickeren Schutzschichten.
• Gemäß 5B ist die Schutzschicht 6 in flüssiger Form aufgebracht und kann beispielsweise, wie bei einer ersten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 5C vorgesehen, zunächst mit einer planparallelen Platte 10 bedeckt werden, deren Unterseite auf diese Weise die Oberseite 16 der Schutzschicht 6 definiert. Dadurch erübrigen sich Polier- oder andere Bearbeitungsvorgänge zum Planarisieren der Schutzschicht-Außenseite. Anschließend wird gemäß 5C die Schutzschicht optional gehärtet, beispielsweise durch eine Temperung, d.h. eine Temperaturerhöhung auf die Temperatur T.
• Gemäß einer zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, ausgehend von 5B, die Schutzschicht 6 auch zuerst gehärtet werden, wobei bei der freiliegenden Schutzschichtoberseite 16 flüchtige Stoffe infolge der Erhöhung auf die Temperatur T leichter ausdiffundieren können. Das gemäß 5D gehärtete Material der Schutzschicht 6 kann anschließend durch eine chemisch-mechanische Polierung CMP mit Hilfe eines Polierwerkzeugs 17 planarisiert werden, wobei die Abstandshalter 18 auch hier zur Höheneinstellung bzw. Schichtdickeneinstellung der Schutzschicht 6 genutzt werden können.
• Die erfindungsgemäß weitergebildete lithographische Maske gemäß 5C oder 5E schließt die Strukturen 5 der Maskenschicht 4 von beiden Seiten vollständig ein, und zwar durch das Maskensubstrat 3 und durch die Schutzschicht 6. Fremdpartikel und andere Verunreinigungen können somit nur auf den Außenseiten der Schutzschicht 6 und des Maskensubstrats 3 abgelagert werden, d.h. in beiden Fällen deutlich beabstandet von der Schärfenebene der Maskenschicht 4. Eine Verfälschung der Maskenstruktur durch mit den Verunreinigungen behaftete Masken ist somit nicht mehr möglich. Ferner ist, da die erfindungsgemäße Maske kein Luftvolumen mehr enthält, kein Druckausgleich durch die Abstandshalter 18 mehr erforderlich.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können beispielsweise COG-Masken (Chrome On Glass) weitergebildet werden. Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß sich unmittelbar in der Fokus-Ebene keine Luftfeuchtigkeit niederschlagen kann, die eine Transmission durch die durchlässigen Maskenbereiche verhindert. Die Außenseite der massiven Schutzschicht kann als optische Fläche, d.h. nicht-plan, etwa als Linsenfläche gestaltet sein, um Veränderungen aufgrund der höheren optischen Weglänge im Schutzschichtmaterial oder anderer Auswirkungen auf den optischen Strahldurchgang zu kompensieren. Als zu verwendende Belichtungsquellenlänge bietet sich etwa der UV-Bereich an, beispielsweise bei Wellenlängen 248, 193, 157 nm oder anderen Wellenlängen. Durch die massive Schutzschicht ist die Maske vor mechanischen Beschädigungen, insbesondere im Bereich der Strukturen 5 der Maskenschicht 6 geschützt. Auch ist die Maske insgesamt stabiler, da sie über eine größere Dicke hinweg massiv ausgebildet ist. Bevorzugt kommen für die Schutzschicht 6 homogene Materialien zur Anwendung, insbesondere solche, die keine Doppelbrechung verursachen. Insbesondere vernetzte oder lineare Polymere als Schutzschichtmaterial können eingesetzt werden. Weiterhin eignen sich Acrylate und Methacrylate für Wellenlängen von 193 nm sowie Silikate oder Silikone für 157 nm.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung der Schutzschicht als massive, unmittelbar auf die strukturierte Maskenschicht aufgetragene Schicht reduziert die Kosten der Substratbelichtung, da die herkömmlich vorgesehenen Reinigungsschritte sich erübrigen. Die durch die Schutzschicht verhinderte Beeinträchtigung der optischen Abbildung durch kleine Partikel erhöht die Ausbeute bei der lithographischen Belichtung. Die Erfindung ist auf jede Art lithographischer Belichtung, auch außerhalb der Halbleiterfertigung anwendbar. Die Lithographische Maske kann beispielsweise eine chromlose Phasenmaske, eine alternierende Phasenmaske oder eine beliebige andere, herkömmlich bekannte Maske sein.

1

Maske

2

Schärfenebene

3

Maskensubstrat

4

Maskenschicht

5

Maskenstruktur

6

Schutzschicht

7

Lichtquelle

8

optisches System

9

zu belichtendes Substrat

9a

zu belichtende Schicht

10

planparallele Platte

16

Außenseite

17

Polierwerkzeug

18

Abstandshalter

19

Öffnung

20

Fremdpartikel oder Verunreinigung

n1

Brechungsindex der Maskenschicht

n2

Brechungsindex der Schutzschicht

n3

Brechungsindex des Maskensubstrats

Claims (12)

1. Lithographische Maske (1) mit einem Maskensubstrat (3) und einer strukturierten Maskenschicht (4), die auf einer Seite des Maskensubstrats (3) angeordnet ist und Maskenstrukturen (5) aufweist und die lithographisch auf eine Schicht (9a) eines weiteren Substrats (9) übertragbar ist, – wobei die Maske (1) auf der Seite des Maskensubstrats (3), auf der die strukturierte Maskenschicht (4) angeordnet ist, eine Schutzschicht (6) zum Schutz der Maskenschicht (4) vor einem Kontakt mit Fremdpartikeln (20) aufweist, – wobei die Schutzschicht (6) unmittelbar auf die Maskenstrukturen (5) aufgebracht ist und Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen (5) der Maskenschicht (4) ausfüllt und – wobei die Schutzschicht (6) auf ihrer Außenseite in Kontakt mit einer planparallelen Platte (10) steht, die die Schutzschicht (6) bedeckt.
2. Maske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallele Platte (10) in einem Außenbereich der Maske (1) durch Abstandshalter (18) in einer zum Maskensubstrat (3) parallelen Lage gehalten wird.
3. Maske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallele Platte (10) außerhalb der Schärfenebene (2) der strukturierten Maskenschicht (4) angeordnet und der Zwischenraum zwischen der Schärfenebene (2) und der planparallelen Platte (10) vollständig durch die Schutzschicht (6) ausgefüllt ist.
4. Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6) überwiegend aus einem flüssig verformbaren, transparenten, aushärtbaren oder ausgehärteten Material besteht.
5. Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6) sich von dem Maskensubstrat (3) aus bis in eine Höhe oberhalb der Maskenstrukturen (5) erstreckt.
6. Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzschicht (6) ein Polymer, ein Acrylat, ein Methacrylat, ein Silikon oder ein Silikat enthält.
7. Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske eine Phasenmaske ist, bei der der Brechungsindex (n1) der strukturierten Maskenschicht (4) und der Brechungsindex (n2) der Schutzschicht (6) sich um mindestens 0,03 voneinander unterscheiden.
8. Verfahren zum Bedecken einer strukturierten, Maskenstrukturen aufweisenden und lithographisch übertragbaren Maskenschicht (4), bei dem eine Schutzschicht (6) auf einer Seite eines Maskensubstrats (3), auf der die strukturierte Maskenschicht (4) angeordnet ist, vorgesehen wird, – wobei die Schutzschicht (6) gebildet wird, indem ein Material für die Schutzschicht (6) in flüssigem Zustand unmittelbar auf die Maskenstrukturen (5) und in Zwischenräume zwischen den Maskenstrukturen (5) aufgebracht und in flüssigem Zustand mit einer planparallelen Platte (10) bedeckt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallele Platte (10) auf Abstandshalter (18) aufgesetzt wird, die die planparallele Platte (10) in einer zum Maskensubstrat (3) parallelen Lage halten.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Schutzschicht (6), nachdem es aufgebracht und mit der planparallelen Platte (10) bedeckt ist, ausgehärtet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aushärten des Materials der Schutzschicht (6) die planparallele Platte (10) von der Schutzschicht (6) entfernt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzschicht (6) ein massives Material mit einer Schichtdicke aufgebracht wird, die mindestens doppelt so groß ist wie die Schichtdicke der Maskenschicht (4).