DE1303704C2

DE1303704C2 - METHOD FOR GENERATING A MICROSTRUCTURE FOR SEMICONDUCTOR COMPONENTS AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE1303704C2
Application number: DE19661303704D
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Dipl.-Phys. Dr. 8050 Freising; Hennings Klaus DipL-Phys. Dr. 7100 Heilbronn Schütze
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-02-08
Filing date: 1966-02-08
Publication date: 1973-01-25
Also published as: DE1303704B

Description

exakten geometrischen Ebene höchstens 0,5 μπι be- ten Art nach der Erfindung die Vereinigung fclgen-exact geometric plane at most 0.5 μm bet kind according to the invention the union fclgen-

tragen, bei Lateralabmessungen der Masken und der Merkmale vorgeschlagen:wear, suggested for lateral dimensions of the masks and features:

Would use substrates of at least 5 cm. The using a single between mask Practice shows, however, that these conditions at least

wirtschaftlich kaum realisiert werden können. Die 5 tivswirdcan hardly be realized economically. The 5 tivswwill

in der Halbleitertechnik üblichen Masken haben in _Λ\ _vor ^₁ Belichtung der photoempfindlichenIn the semiconductor technology usual masks have in _Λ \ _before ^ ₁ exposure of the photosensitive

ausgesuchter Qualität eine Krümmung von 5 bis 10 μ Schicht die auf dem Substrat vorhandene ersteselected quality a curvature of 5 to 10 μ layer the first existing on the substrate

auf 1 cm Längenausdehnung. Bei einer Maskengröße Struktur auf dem Maskenmuster abgebildet,to a length of 1 cm. With a mask size structure mapped on the mask pattern,

von 5 · 5 cm also 25 bis 50 μ Krümmung. Selbst von _bj _die Ausrichtung der Strukturen zueinander be-of 5 x 5 cm i.e. 25 to 50 μ curvature. Even from _b j _the alignment of the structures to one another

den besten bisher angebotenen Platten, deren An- io ' werksteUigt,the best plates offered so far, the analogue of which is factory-made,

Twist in microelectronics because of the large _c ) then the mask pattern in the photo-

Plattendicke und des enormen Preises ohnehin aus- empfindlichen Schicht abgebildet
geschlossen ist, kann bei einer Krümmung von 2 μPlate thickness and the enormous price already depicted from a sensitive layer
is closed, can with a curvature of 2 μ

auf 5 cm Länge die Forderung nach einem Spalt Die auf dem Substrat vorhandene erste Struktur < 1 μ nicht erfüllt werden. Die Oberflächenkrüm- 15 wird zur Ausrichtung der Strukturen von Substrat mung der Substrate ist ohnehin bei Halbleite: schei- und Maske beispielsweise nut licht einer für die ben meist größer als 5 μ und bei Keramiksubstraten photoemonndliche Schicht unwirksamen Wellengrößer als 20 μ. Es besteht zwar die Möglichkeit, länge beleuchtet und über das ''ochauflösende Ob-Maske und Substrat, sofern sie elastisch verbiepbar je^tiv in die Maskenebene abgebildet und dieses sind, nach bekannten Verfahren der photographischen so Bild durch Beobachtung snit einem auf die Maske Kopiertechnik aneinander anzudrücken, z. D. mittels fokussierten Mikroskop relativ zur Maske ausLuftkissen, Gummiunterlage oder durch Absaugen gerichtet.the requirement for a gap over a length of 5 cm. The first structure present on the substrate <1 μ cannot be met. The surface curvature 15 is used to align the structures of the substrate In any case, the substrates are processed with semiconductors: the disk and mask, for example, are just one light for them Usually larger than 5 μ and with ceramic substrates photonic layer ineffective waves larger than 20 μ. There is indeed the option of being lit lengthwise and using the '' och-resolving ob mask and substrate, provided they can be elastically bent, depending on the mask plane and this are, according to known methods of photographic so image by observation snit one on the mask To press copy technology against each other, z. D. by means of a focused microscope relative to the mask from air cushion, Rubber pad or directed by suction.

der Luft aus dem Zwischenraum Maske—Substrat Dk relative Ausrichtung der Strukturen von Sub-the air from the gap between the mask and the substrate Dk relative alignment of the structures of sub-

in einer geeigneten Vorrichtung. Dabei treten jedoch strat und Maske erfolgt beispielsweise über auf Sub-in a suitable device. In doing so, however, strat and mask occur, for example, via on sub-

sehr Ie'cht Beschädigungen von Maske und Substrat 35 strat und Maske einander zugeordnet angebrachtenVery Ie'cht damage to the mask and substrate 35 strat and mask attached to each other

auf, außerdem muß extrem staubfrei gearbeitet wer- Justiennarken, z. B. durch kreisförmige öffnungenon, in addition, adjustment marks must be worked extremely dust-free, z. B. by circular openings

den, eine Forderung, die das rationelle Anfertigen in einem lichtundurchlässigen Bereich der Maskeden, a requirement that the rational production in an opaque area of the mask

einer fehlerfreien Kontaktkopie sehr erschwert. und reflektierende kreisförmige Bereiche auf deman error-free contact copy is very difficult. and reflective circular areas on the

In addition, in the case of semiconductor wafers, it is practically a substrate.

immer mikroskopische Unebenheiten in Form so- 30 Für die Beleuchtung bei der Ausrichtung deralways microscopic bumps in the form of 30 For the illumination when aligning the

genannter Spikes an der Oberfläche zu finden sind, Strukturen wird beispielsweise Licht im grünencalled spikes can be found on the surface, structures, for example, light in the green

die vom Epiiaxieprozeß herrühren und mit ihrer Wellenlängenbereich und für die Abbildung derwhich originate from the epiiaxial process and with their wavelength range and for the imaging of the

Height voj a few μπι a full-surface concern mask on the photosensitive layer of the sub-

zwischen Maske und Subs.rat niimöglich machen. strats Licht im blauen bis ultravioletten Wellen-between the mask and the subject. strats light in blue to ultraviolet wave

Schließlich besteht in der Mikroelektronik die 35 längenbereich verwendet Bei der Ausrichtung wird Aufgabe, die Maskenstruktur vor der Belichtung des die Maske vorzugsweise beleuchtet
Photolacks ^u einer bereits auf dem Substrat befind- Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens liehen Struktur auszurichten. Beide Strukturen wer- sei an Hand der Fig. 1 erläutert. Von einer VorcL*n dabei durch ein Mikroskop beobachtet. Um ein lage 1 wird mittels der Beleuchtung 2, dem Strahlen-Verkratzen von Maske und Substrat bei der Justier- 40 gang 3 und dem Objektiv 4 die Maske 5 mit einer bewegung zu vermeiden, wird bei der Kontaktkopie Vielzahl von Einzelbildern 6 erzeugt Das Maskenfür die J'istierung ein kleiner Abstand zwischen muster 6 der Maske 5 wird mittels der Beleuch-Maskc und SubsVat eingestellt. Wegen der bereits tung 7 und dem hochauflösenden Objektiv 8 ganzerwähnten Krümmung von Maske und Substrat muß flächig auf die photoempfindliche Schicht 9 des dieser Abstand mindestens 10 μ betragen, um eine 45 Substrats 10 abgebildet Durch Bewegung der Berührung zu vermeiden. Die Bewegung zwischen Maske 5 relativ zum Substrat 10 in Ebenen senkrecht dem separierten und dem angedrückten Zustand zur optischen Achse werden die Muster von Maske führt häufig wieder zu einer Dejustierung der Muster. und Substrat zueinander ausgerichtetFinally, there is the length range used in microelectronics. During alignment, the task is to preferably illuminate the mask structure before the exposure of the mask
Photoresist ^ u to align a structure that is already on the substrate. Both structures are explained with reference to FIG. Observed by a VorcL * n through a microscope. In order to avoid a position 1 by means of the lighting 2, the beam scratching of the mask and substrate in the adjustment gear 3 and the lens 4, the mask 5 is created with a multitude of individual images 6 during the contact copy A small distance between the pattern 6 of the mask 5 is set by means of the lighting mask and SubsVat. Because of the already mentioned device 7 and the high-resolution lens 8 all-mentioned curvature of the mask and substrate must be flat on the photosensitive layer 9 of this distance at least 10 μ in order to avoid a 45 substrate 10 imaged by moving the contact. The movement between the mask 5 relative to the substrate 10 in planes perpendicular to the separated and the pressed-on state to the optical axis, the pattern of the mask often leads again to a misalignment of the pattern. and substrate aligned with one another

Die Maskenjustierung bei der Kentaktkopie ist für Mit Hilfe des ernndungsgemäßen Verfahrens läßt Strukturen im Mikron- und Submikronbereich jedoch so sich die Maskenjustierung recht einfach durchführen, praktisch undurchführbar, und zwar wegen der ge- wie im folgenden an Hand von Fig. 2 erläutert ringen Schärfentiefe von nur einigen μηι der zur Be- wird. Fig. 2 zeigt die mit der Repetierkamera obachtung des Justiervorganges notwendigen Objek- (Photorepeater) hergestellte Maske 5 mit den darin tive mit hoher Apertur, z. B. 0,6 bis 0,9. Beim als Maskenrnuster enthaltenen Mikrostrukturen, die Justier- oder Ausrichtungsvorgang, d. h. einem Vor- 55 durch das Objektiv 8 auf das Substrat 10 abgebildet gang, bei dem das Maskenmuster mit ähnlichen werden sollen, Auf dem Substrat 10 befindet sich beStrukturen in der Substratoberfläche ganz oder teil- reits eine Struktur 11, worüber eine lichtempfindliche weise zur Deckung gebracht werden soll, ist es er- Lackschicht 12 geschichtet ist Das Maskenmuster in forderlich, daß man das Maskenmuster und die der Maske 5 soll nun zu dem Muster 11 justiert wer-Substratoberfläche gleichzeitig scharf sehen kann. Bei 60 den und dann in die Lackschicht 12 hineinbelichtet einer Tiefenschärfe von 5 μ und einem Abstand von werden. Für die Ausrichtung der beiden Muster zu-10 μ ist dies nicht mehr möglich. einander wird das Muster 11 z. B. durch zwei Lam-The mask adjustment in the Kentakt copy is for With the help of the method according to the nomination Structures in the micron and submicron range, however, so the mask adjustment can be carried out quite easily, practically impracticable because of the as explained below with reference to FIG wrestle depth of field of only a few μm which is to be loaded. Fig. 2 shows that with the repeater camera Observation of the adjustment process necessary object (photorepeater) produced mask 5 with the therein tive with a high aperture, e.g. B. 0.6 to 0.9. In the case of the microstructures contained as a mask pattern that Adjustment or alignment process, d. H. A front 55 is imaged onto the substrate 10 through the objective 8 In the course of which the mask pattern is to be similar, there are structures on the substrate 10 in the substrate surface completely or partially a structure 11, over which a light-sensitive wise is to be brought to congruence, it is lacquer layer 12 is layered The mask pattern in It is necessary that the mask pattern and that of the mask 5 should now be adjusted to the pattern 11 who-substrate surface can see clearly at the same time. At 60 den and then exposed into the lacquer layer 12 a depth of field of 5 μ and a distance of. For aligning the two patterns to -10 μ this is no longer possible. each other the pattern 11 z. B. by two lam-

The invention is based on the object of illuminating a pen 13 and 13 'in order to expose the To avoid a method for generating a microstructure for paint 12, filters 14 and 14 'are Specify semiconductor components, viewed through which 65, which have a suitable wavelength range

die oben beschriebenen Nachteile und Schwierig- durchlassen, z. B. grünes Licht. Ein Teil des ein-the disadvantages and difficulties described above, z. B. green light. Part of the

keiten vermieden werden. Zur Lösung dieser Auf- fallenden Lichtes wird an der Struktur 11 reflektiert.be avoided. To resolve this incident light, the structure 11 is reflected.

In one method, Rabe is mentioned at the outset. The reflected light 15 passes through the objective 8

auf die Maske 5, wo somit ein z.B. vergrößertes Bild der Struktur entsteht, das mit dem Auge 16 unter Zwischenschaltung einer geeigneten Vergrößerung beobachtet wird. Dieser Vorgang ist in der Fig. 2 nur schematisch angedeutet. Wenn die Ausrichtung des Bildes der Struktur 11 in der Ebene der Maske 5, z. B. durch Bewegung derselben senkrecht zur optischen Achse, durchgeführt ist, erfolgt die Belichtung des Lackes 12 mittels der Beleuchtungsein-onto the mask 5, where an, for example, enlarged image of the structure is created that can be seen by the eye 16 is observed with the interposition of a suitable magnification. This process is in the Fig. 2 only indicated schematically. If the orientation of the image of the structure 11 is in the plane of the Mask 5, e.g. B. is carried out by moving the same perpendicular to the optical axis, the exposure takes place of the paint 12 by means of the lighting

der Maske auf das Substrat) besitzt, wird nämlich der Vorgang der Ausrichtung erheblich vereinfacht, da einerseits die Strukturen 11 vergrößert werden und andererseits bei der Translation der Maske 5 gegenüber dem Bild der Struktur 11 Translationswege von mehreren μτη an Stelle Bruchteilen eines μπι auftreten, die leichter zu handhaben sind. Im Fall ß> 1 werden außerdem die Anforderungen an die absolute XY-Genauigkeit der zur Maskenherstel-the mask on the substrate), namely the process of alignment is considerably simplified, since on the one hand the structures 11 are enlarged and on the other hand during the translation of the mask 5 with respect to the image of the structure 11 translation paths of several μτη instead of fractions of a μπι occur are easier to use. In the case of ß> 1, the requirements for the absolute XY accuracy of the mask manufacturing

richtung 7 unter Zwischenschaltung eines geeigneten io lung benutzten Repetierkamera beträchtlich verFilters 17, das. ζ. B. nur den blauen bis ultravioletten ringert; insbesondere treten auch sehr viel geringere Wellenlängenbereich durchläßt Anforderungen an die genaue Führung des Repeater-direction 7 with the interposition of a suitable repeating camera used considerably 17, that. Ζ. B. only wrestles the blue to ultraviolet; in particular, there are also very much lower ones The wavelength range allows requirements to be met by the precise guidance of the repeater

Die Beleuchtungseinrichtung stellt wegen der gut kameratisches senkrecht zur optischen Achse des gerichtet reflektierenden Oberfläche des Substrates Repeaterkameraobjektivs auf, da dieses zufolge der praktisch eine Dunkelfeldbeleuchtung dar. Die Be- 15 dann nur noch erforderlichen geringeren Auflösungsobachtung der Strukturen 11 kann daher auf Schwie- grenze eine größere Schärfentiefe von wenigstens rigkeiten stoßen, da die Intensität des an z. B. Kanten einigen μπι besitzt. Weiterhin besitzt das erfindungsder Struktur diffus reflektierten Lichtes 15 zu gering gemäße Verfahren auch bei einem Abbildungsist. Diese Schwierigkeit läßt sich leicht beheberi maßstab β = 1 eine Reihe von Vorteilen gegenüber durch Verwendung einer an sich bekannten Hell- ao bekannten Verfahren, nämlich:Because of the good camera-like position perpendicular to the optical axis of the directionally reflecting surface of the substrate, the repeater camera lens is set up, since this practically represents a dark field illumination Depth of field of at least encounter, since the intensity of the z. B. has some μπι edges. Furthermore, the structure of the diffusely reflected light 15 according to the invention has insufficient methods, even in the case of an image. This difficulty can easily be solved by the scale β = 1 a number of advantages compared to the use of a well-known method, namely:

1. Es tritt keine Beschädigung von Maske und Substrat während der Ausrichtung auf, da beide räumlich voneinander getrennt sind.1. There is no damage to the mask and substrate during alignment as both are spatially separated from each other.

2. Es ist keine Bewegung von Maske oder Substrat in Richtung der optischen Achse zwischen Ausrichtung!}- und Belichtungsvorgang erforderllGii· 2. There is no movement of the mask or substrate in the direction of the optical axis between Alignment!} - and exposure process requiredGii ·

3. Das Bild der Struktur und die Maske befinden sich bei der Beobachtung in einer Ebene und erscheinen auch bei hoher Beobachtungsapertur gleichzeitig scharf.3. The image of the structure and the mask are in one plane and during observation appear sharp at the same time, even with a high observation aperture.

4. Es sind keine extremen Anforderungen an die Ebenheit der Maske 5 und des Substrats 10 zu stellen, insbesondere spielen Staub und Spikes auf dem Substrat oder auf der Maske für den Ausrichtungsvorgang und die Abbildungsschärfe keine Rolle.4. There are no extreme demands on the flatness of the mask 5 and the substrate 10 put, in particular, dust and spikes play on the substrate or on the mask for the Alignment process and image sharpness do not matter.

To observe the image of the structures 11

beleuchtung, die in Fig.2a skizziert ist. Das Licht der Beleuchtungseinrichtung 13 gelangt hier nach Durchtritt durch das Filter 14 auf den Strahlenteiler 18, der eine um 45° gegen die optische Achse des Objektivs 8 geneigte halbdurchlässige oder reflek- as tierende Ebene 19 besitzt. Damit wird das beieuchiciide Licht mittels des Objektivs R senkrecht auf die Struktur 11 geworfen und dort reflektiert. Der Anteil 15 des reflektierten Lichtes wird über das Objektiv 8 nach unbedeutender Schwächung am Strahlenteiler 18 zu einem vergrößerten Bhd der Struktur 11 in der Ebene der Maske 5 zusammengefügt. lighting, which is sketched in Fig.2a. The light the lighting device 13 reaches the beam splitter here after passing through the filter 14 18, which is a semitransparent or reflector inclined by 45 ° with respect to the optical axis of the objective 8 animal level 19 owns. So that becomes beieuchiciide Light thrown perpendicularly onto the structure 11 by means of the objective R and reflected there. The portion 15 of the reflected light is on the lens 8 after insignificant attenuation on Beam splitter 18 combined to form an enlarged Bhd of structure 11 in the plane of mask 5.

Es sei erwähnt, daß die Beleuchtungseinrichtungen
13 bzw. 13' in Fig. 2 und 2a beliebig sein können, 35
jedoch zweckmäßig zur Erhöhung der Lichtbündelung entsprechende Kollektor- und Kondensorlinsen
enthalten. Da sich weiterhin die Wellenlänge des beleuchtenden von dem des belichtenden Lichtes unterscheidet, ist es zur Vermeidung chromatischer Fokus- 40 empfiehlt es sich, im Maskenmuster der Maske 5 und Vergrößerungsdifferenzen zweckmäßig, das Ob- Justiermarken anzubringen, z. B. kreisförmige öffjektiv 8 in einem präzis gebauten Revolver verschieb- nungen, durch die Licht hindurchtreten kann. In bar zu machen. diese öffnungen hinein wird nun z. B. ein Justier-It should be noted that the lighting equipment
13 and 13 'in FIGS. 2 and 2a can be any, 35
however, appropriate collector and condenser lenses are useful for increasing the concentration of light
contain. Since the wavelength of the illuminating light differs from that of the illuminating light, it is advisable to apply the ob alignment marks in the mask pattern of the mask 5 and magnification differences in order to avoid chromatic focus, e.g. B. circular lens 8 displacements in a precisely built revolver through which light can pass. To do in cash. these openings into it is now z. B. an adjustment

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entfallen punkt des Musters 11 abgebildet. Dies ist schemadie bisher mit dem Vorgang des Kontaktkopierens 45 tisch in der Fig. 3 dargestellt. Die Maske ." enthält verknüpften Schwierigkeiten zur Strukturübertra- die Maskenstrukturen 20 und die Justiermarke 21 gung. Das erfmdungsgemäße vorgeschlagene optische mit z. B. kreisförmiger öffnung, in die hinein z. B. Übertragungsverfahren der Maskenstruktur in der ein Lichtpunkt abgebildet wird, dessen zentrische Maske auf die lichtempfindliche Schicht auf dem Lage in der öffnung 21 mit dem Auge 16 unter ZuSubstrat ist praktisch nur durch die Auflösungs- 50 hilfenahme eines Mikroskops 22 beobachtet wird, grenze (Beugung) des Objektivs 8 begrenzt Es sind In der Fig. 4 ist das Justiermuster 21 vergrößert in Objektive mit praktisch nur beugungsbegrenztetn Aufsicht dargestellt. Es enthält die öffnung 23, ir Auflösungsvermögen von Ober 1000 Linien im Bild- der die Lichtmarke 24 zentrisch justiert wurde. In feld hu Handel erhältlich. Damit kennen Mikron- allgemeinen ist der Träger des Maskenmusters 6 und Submikronstrukturen in einem begrenzten Bild- 55 also die Maske 5, aus Glas, so daß sich zur Sichtfeld bis zu einigen Millimetern Durchmesser erzeugt barmachung des Lichtfleckes 24 ein Belegen der ÖS werden. Die Erzeugung solcher Strukturen in größe- nung 23 mit einer fluoreszierenden Schicht oder ein ren Bildfeldern bis zu SO mm Durchmesser wird fach eine Aufrauhung der Glasplatte, z.B. mittel durch Objektive mit etwa 20 000 aufgelösten Linien Sandstrahlgebläse, oder durch Anätzen mittels eine ermöglicht, die sich zur Zeit in der Entwicklung be- 60 Tropfens einer geeigneten Flüssigkeit empfiehlt Au finden. Die Abbi'dungsmaßstäbe können dabei zwi- diese Weise wird die Sichtbarkeit des Lichtfleckes 2-sehen 1:1 iß = 1) and 1:10 (ß = 0,1) liegen. beträchtlich erhöhtWith the method according to the invention, point of the pattern 11 is omitted. This is schematically shown with the process of contact copying 45 table in FIG. The mask "contains linked difficulties for structure transfer, the mask structures 20 and the alignment mark 21. The proposed optical according to the invention with, for example, a circular opening into which, for example, the transmission method of the mask structure in which a light point is imaged, its centric one The mask on the light-sensitive layer on the position in the opening 21 with the eye 16 under the substrate is practically only observed with the help of a microscope 22, the limit (diffraction) of the objective 8 is limited Alignment pattern 21 shown enlarged in objectives with practically only diffraction-limited top view. It contains the opening 23, ir resolution of over 1000 lines in the image, which the light mark 24 was adjusted centrally. Available in field hu stores Mask pattern 6 and submicron structures in a limited image 55 so the mask 5, made of glass, so that up to a few millimeters in diameter, the light spot 24 is made visible as an occupation of the ÖS. The production of such structures in size 23 with a fluorescent layer or a ren image fields up to 50 mm in diameter is made possible by roughening the glass plate, for example by means of objectives with about 20,000 resolved lines, or by etching using a sandblasting blower Au recommends finding 60 drops of a suitable liquid currently under development. The Abbi'dungsmaßstäbe possibility to be- this way will see 2-1 the visibility of the light spot: 1 eat = 1) and 1:10 (ß = 0.1) are. increased considerably

The described method of aligning a further possibility for visualization de

Maske zum Bild der Struktur 11, das als optisches Bildes der Struktur 11 in der Ebene der Maske 5 is Ausrichtungsverfahren bezeichnet werden soll, macht 65 in der Fig. S dargestellt Hier ist auf die Maske die Justierung von Submikronstrukturen überhaupt mit ihrer Struktur 20 eine auf einer Seite aufgerauht erst möglich. Sofern das Objektiv 8 einen Abbil- Mattglasscheibe 25 aufgelegt, wobei die Strukturseti dungsmaßstab p > 1 (α. h. verkleinerte Abbildung der Maske und die aufgerauhte Seite 26 der Ma«Mask for the image of the structure 11, which is to be referred to as the optical image of the structure 11 in the plane of the mask 5 is the alignment method, is shown in FIG roughened on one side only possible. If the lens 8 is placed on an image frosted glass pane 25, the structure setting scale p > 1 (α, i.e. reduced image of the mask and the roughened side 26 of the dimensions

glasscheibe 25 einander zugekehrt sind. Auf diese Weise kann leicht das gesamte vergrößerte Muster 11 mi* dem Muster 20 ausgerichtet werden.Glass pane 25 are facing each other. In this way, the entire enlarged pattern 11 with * the pattern 20 are aligned.

Bei allen Ausrichtungsverfahren nach F i g. 2 bis 5 kann es gegebenenfalls erforderlich sein, eine zusätzliche Beleuchtung der Struktur 20 zu deren Sichtbar machung vorzunehmen.With all alignment procedures according to fig. 2 to 5 it may be necessary to add an additional Make illumination of the structure 20 to make them visible.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl fü die Belichtung von Halbleiterscheiben als auch fü die Herstellung weiterer Masken benutzt werden.The method according to the invention can be used both for the exposure of semiconductor wafers and for the manufacture of other masks can be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

2096120961

Claims

8. Device according to one of claims 6 and 7, characterized in that the mask (S) in the region of the alignment marks (21) is roughened or provided with a fluorescent or light-scattering slide 9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized that on the mask (S) a frosted glass pane (25) is placed, which is roughened on its side (26) facing the mask (S). 10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that means are provided for avoiding the chromatic focus vri magnification difference between the two wavelengths used for imaging and alignment. 11. Application of the method and tier device according to claims 1 to 10 in the masking of semiconductor wafers and the production of photo and metal masks. Patent claims:

1. Method for producing a microstructure for semiconductor components on a loading S substrate already provided with a first structure by transfer including alignment the microstructure contained in a mask as a mask pattern into one located on the substrate pboto-sensitive layer, characterized by the combination of the following Features:

Using a single high-resolution device arranged between the mask and the substrate Lens becomes

a) before the exposure of the photosensitive layer, that present on the substrate first structure shown on the mask pattern,

b) the alignment of the structures to one another ^ao accomplished,

c) then the mask pattern in the

photosensitive layer mapped.

2. The method according to claim 1, characterized as

indicates that the front on the substrate The invention relates to a method for producing

dene first structure for aligning the structure of a microstructure for semiconductor components

Doors of substrate and mask with light on a surface already provided with a first structure

for the photoei.ipfindliche layer ineffective substrate seen by transferring including

Wavelength illuminated and via the high-level alignment of the in a mask as a mask pattern

resolving objective in the mask plane imaged microstructure in a on the substrate

det and this image by observing it with a photosensitive layer. Under micro

The microscope focused on the mask relative to the structures should have structures with details of micron -

Mask is aligned. or sub-micron dimensions are understood,

3. The method according to claim 1 or 2, characterized 35 so z. B. located in insulating or metal layers characterized that the relative orientation of the narrow strips of a few μΐη width and less, Structures of substrate and mask over to resistance meander with a width of unien in the Mi-substrate and mask assigned to one another, crowned and submicron areas or also circular ones brought alignment marks, e.g. B. by circular structures with a correspondingly small diameter Openings in an opaque area 40, among others.

the mask and reflective circular loading In microelectronics, the task is

such microstructures ζ. To generate for example on substrates of semiconducting ode ^r insulating material. For this purpose, the substrates are provided with a photoresist layer and this is exposed with a mask containing the structures as a mask pattern. After developing the photoresist, the structures are then made of the photoresist by etching or stripping processes in the sub-

dung the mask on the photosensitive 50 strat or in thin, applied to the substrate

Layer of substrate light is transmitted in blue to ultra-layers.

violet wavelength range is used. The transfer of the structures from the mask

6. Device for carrying out the process on the substrate has so far been done by contact method according to one of claims 1 to S, copy. However, the contact copying method has one characterized by a number of disadvantages between mask (5) and 35 which its application at High-resolution obscurations arranged on the substrate (10) make eggs even impossible jektiv (8) to make a light source (7) with filter (17). The BeFigure that occurs in the contact copy of the mask pattern (6, 20) in the damage also limit the components which are photosensitive Layer (12), before filters (14, yield, which is more complex in the manufacture 14 ') arranged lamps (13, 13') for lighting 60 circuits is of crucial importance.

The alignment of the structures (6, 20, 11) in the alignment structures of the order of magnitude 1 \ on

through the lens and a device only because of the

(16, 22) to observe the pattern (6, 20, 11) without diffraction of the incident light occurring

in alignment. Adulteration in the light-sensitive lacquer layer

7. The device according to claim 6, characterized in 65 transferred when the gap between the mask and indicates that the illumination of the substrate paint is less than 1 μΐη. This requirement could be (10) When aligning over a ray, meet when using extremely flat masks divider (19) and the lens (8) takes place. and substrates for which the deviations from dei

rich on the substrate takes place.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that during the alignment the mask is illuminated.

5. The method according to claim 2 or 3, characterized in that for the lighting for the alignment of the structures light in the green wavelength range and for the imaging