DE1521331A1

DE1521331A1 - Method and device for masking

Info

Publication number: DE1521331A1
Application number: DE19661521331
Authority: DE
Inventors: Saunders Ian James; Derek Ryan
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1965-07-02
Filing date: 1966-06-28
Publication date: 1969-12-11
Also published as: GB28070A; GB1043497A; NL6609183A

Description

Dipl.-Ing« Heinz Claesaen
Patentanwalt
Stuttgart - W
Rotebühlstr. 70Dipl.-Ing "Heinz Claesaen
Patent attorney
Stuttgart - W
Rotebühlstrasse 70

ISE/Reg. 3413ISE / Reg. 3413

International Standard Electric Corp., New York, U.S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Maskierung "International Standard Electric Corp., New York, U.S.A. Masking Method and Apparatus "

Die Erfindung /bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Maskierung der Oberfläche einer Unterlage während aufeinanderfolgender Verfahrensstufen zum Niederschlagen von Substanzen.The invention / relates to a method and an apparatus for masking the surface of a substrate during successive process steps for deposition of substances.

Bei der Herstellung von komplizierten Mikroschaltungen auf der Oberfläche einer Unterlage durch Niederschlagen ist es\ oftmals erforderlich, jeweils nur einige verschiedene Pläohenteile der Unterlage während aufeinanderfolgender Verfahrensstufen beim Niederschlagen freizulegen. Um gut definierte Niederschlagsflächen zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Maske in innigem Kontakt mit der Oberfläche der Unterlage während aller Verfahrensstufen des Nieder- M When producing complicated microcircuits on the surface of a substrate by deposition, it is often necessary to expose only a few different planar parts of the substrate during successive process steps during deposition. In order to obtain well-defined deposition areas, it is necessary that the mask is in intimate contact with the surface of the substrate during all process stages of the deposition

Schlagsverfahrens steht, da sonst eine seitliche Eindif- ™ fusion stattfindet, so daß sich unscharfe Niederechlagsflächen mit unscharfer Begrenzung ergeben. ■ Impact method stands, otherwise a lateral diffusion takes place, so that blurred low impact areas with a blurred boundary result. ■

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Maskierung der Oberfläche einer Unterlage vorgeschlagen, bei dem während der aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen des Niederschlagens. verschiedene Fläohenteile der Unterlage freigelegt werden, bei dem β ine .-Grundmaske verwendet wird, die das vollständige Muster für den Niederschlag enthält, und die in innigem Kontakt mit der Oberfläche der Unterlage währendAccording to the invention a method for masking the Proposed surface of a base in which during the successive process steps of the deposition. different parts of the surface of the base are exposed, in which the β ine. basic mask is used which contains the complete Contains pattern for the precipitation, and which is in intimate contact with the surface of the support during

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aller Stufen des Niederschlagsverfahrens steht, und bei dem mindestens eine weitere Maske längs der Oberfläche der Grundmaske bewegt wird, um ausgewählte Teile der Grundmaske vor Jedem Verfahrensschritt des Niederschlagsverfahrens freizulegen, so daß das gewünschte Muster auf der Oberfläche der Unterlage entsteht.of all stages of the deposition process, and in which at least one additional mask is along the surface of the base mask is moved to expose selected portions of the base mask prior to each step of the deposition process, so that the desired pattern is created on the surface of the base.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung soll anhand der Figuren näher beschrieben werden.A preferred embodiment of the invention is based on of the figures are described in more detail.

φ Figur 1 zeigt die Schaltungsanordnung einer logischen Schaltung mit Transistoren und Widerstanden.φ Figure 1 shows the circuit arrangement of a logic circuit with transistors and resistors.

Figur 2a zeigt die Grundmaske, die bei der Verwirklichung der Schaltung nach Figur 1 durch Niederschlagen auf der Oberfläche einer Unterlage verwendet wird.FIG. 2a shows the basic mask which is used in the implementation of the circuit according to FIG. 1 by depositing it on the surface of a base.

Figur 2b zeigt die bewegliche Maske, die zusammen mit der Grundmaske nach Figur 2a verwendet wird.FIG. 2b shows the movable mask which is used together with the basic mask according to FIG. 2a.

Figur 3a zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Vorrichtung, die beim Niederschlagen des Materials auf der Unterlage zur Verwirklichung der Schaltung nach Figur 1 verwendet wird.FIG. 3a shows a section through part of a device which, when the material is deposited on the base is used to implement the circuit according to FIG.

Figur 3b zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung nach Figur 3a.FIG. 3b shows a perspective view of the arrangement according to FIG. 3a.

• Die Schaltungsanordnung für die logische Schaltung mit einem Transistor und Widerständen iet in Figur 1 dargestellt. Diese• The circuit arrangement for the logic circuit with a The transistor and resistors are shown in FIG. These

• Schaltungsanordnung i3t ein typisches Beispiel für die Herstellung einer Schaltung auf der Oberfläche einer Unterlage unter Verwendung der Erfindung.• Circuit arrangement i3t a typical example for the production a circuit on the surface of a pad using the invention.

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Die Schaltungsanordnung enthält die Widerstände 1 bis 5, die zugehörigen Verbindungsleitungen zwischen den Widerständen, sowie den Transistor 6. Es ist deshalb ein zweistufiges Niederschlagsverfahren erforderlich, um in einem Verfahrensschritt das Material für die Widerstände und in einem zweiten Verfahrensschritt das Material für die leiter aufzubringen. Das Niederschlagen wird beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum ausgeführt. Dies ist ein bekanntes Verfahren,: bei dem das aufzubringende Material im Va- kuum so weit erhitzt wird, bis es verdampft. Das verdampfte Material schlägt sich in den Aussparungen einer Maske auf der Oberfläche einer Unterlage nieder. Ein typisches Material für das Niederschlagen im Vakuum ist eine Nickel-Chrom-Legierung für die Widerstände und Kupfer, Gold ader Aluminium für die Leiter.The circuit arrangement contains the resistors 1 to 5, the associated connecting lines between the resistors, as well as the transistor 6. It is therefore a two-stage Precipitation process required to process the material for the resistors and in in one process step a second process step to apply the material for the ladder. Precipitation is for example carried out by evaporation in vacuo. This is a well-known process: in which the material to be applied is kuum is heated until it evaporates. The vaporized material hits the recesses of a mask down on the surface of a pad. A typical one The material used for deposition in a vacuum is a nickel-chromium alloy for the resistors and copper, gold wire Aluminum for the ladder.

Die Grundmaske und die bewegliche Maske, die bei der Herstellung der Schaltungsanordnung nach Figur 1 verwendet werden, sind in den Figuren 2a bzw. 2b dargestellt. Sie bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, Molybdän, Tantal oder einer Beryllium-Kupfer-Legierung. Die Grundmaske· enthält das vollständige niederzuschlagende Schaltungsmuster und die bewegliche Maske, die für ein zweistufiges Niederschlagsverfahren ausgebildet ist, hat zwei Teile. Der erste Teil der Maske enthält Ausnehmungen, durch die nur die Leiter bei der ersten Verfahrensstufe freigelegt werden, während der andere Teil der Maske die Leiterteile in der Grundmaske abdeckt, so daß nur die Widerstände für die zweite Verfahrensstufe freigelegt werden.The basic mask and the movable mask that are used in the manufacture of the circuit arrangement according to FIG. 1 are used, are shown in FIGS. 2a and 2b, respectively. she are preferably made of stainless steel, molybdenum, tantalum or a beryllium-copper alloy. The basic mask contains the complete circuit pattern to be deposited and the moving mask necessary for a two-stage Precipitation method is formed has two parts. The first part of the mask contains recesses through which only the conductors are exposed in the first process stage, while the other part of the mask is the conductor parts covers in the basic mask, so that only the resistors for the second process stage are exposed.

In den Figuren 3a und. 3b ist eine Vorrichtung zur Halterung der Masken dargestellt, die bei der Herstellung der Schaltungsanordnung nach Figur 1 verwendet werden. Die· Vor- ' richtung enthält die federbelastete Auflage 7, welche durch die Stäbe 8 geführt wird und bewirkt, daß die obere Fläche der Unterlage 9 stets in innigem Kontakt mit. der unterenIn Figures 3a and. 3b is a fixture device of the masks which are used in the production of the circuit arrangement according to FIG. 1. The 'fore' direction includes the spring-loaded support 7, which is guided by the rods 8 and causes the upper surface the pad 9 always in intimate contact with. the lower

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Fläche der Grundmaske 10 infolge der Wirkung der Federn 11 • gehalten wird. Die Stäbe 8 führen und halten ebenfalls die Federn 11 und halten-die Grundmaske 10 stets in der gleichen lage zur Unterlage 9 und führen und halten auch die PlattenArea of the basic mask 10 as a result of the action of the springs 11 • is held. The rods 8 lead and also hold the Springs 11 and 11 always keep the basic mask 10 in the same position position to the base 9 and guide and hold the plates

" 5 Die Führungsplatten 12 führen die bewegliche Maske 13 relativ zur Grundmaske 10,.wenn sie mit Hilfe von nicht dargestellten Mitteln bewegt wird und halten die Grundmaske und die bewegliche Maske während des Verfahrens in innigem Kontakt mit-"5 The guide plates 12 relatively guide the movable mask 13 to the basic mask 10, .if they are made with the help of not shown Means is moved and hold the basic mask and the movable one Mask in intimate contact with-

■ . einander. '■. each other. '

Die Vorteile dieser Anordnung sind folgende: Die Unterlage ist getrennt von allen beweglichen Oberflächen, so daß die Schichten immer an der gleichen Stelle der Unterlage niedergeschlagen werden. Die Unterlage und die Grundmaske sind fest miteinander verbunden, so daß eine gute Überdeckung der aufeinanderfolgenden Muster sichergestellt ist und ein Eindringen unter den Rand der Maske vermieden wird. Das Niederschlagen kann in jeder beliebigen Richtung erfolgen.The advantages of this arrangement are as follows: The base is separated from all moving surfaces, so that the layers always be deposited in the same place on the document. The base and the basic mask are firmly together connected, so that a good coverage of the successive patterns is ensured and a penetration under the edge of the mask is avoided. Precipitation can take place in any direction.

Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele soll keine Begrenzung des Erfindungsgedankens bedeuten.The description of the exemplary embodiments is not intended to imply a limitation of the inventive concept.

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Anlagen;Investments;

3 Patentansprüche3 claims

2 Blatt Zeichungen2 sheets of drawings

1 Blatt der verwendeten Bezeichnungen1 sheet of the designations used

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Claims

ISE / Reg, 3413 Q claims:

1.) Method for masking the surface of a base, in which different parts of the document in successive process steps of a deposition process are exposed, characterized in that a basic mask is used, which the complete pattern the layer to be deposited contains and the intimate Contact with the surface of the pad is maintained during all stages of the precipitation process and. that 'at least one more mask on the surface the basic mask is moved so that selected parts of the Basic mask before each step of the precipitation process are exposed so that the desired pattern is produced on the surface of the substrate.

2.) The method according to claim 1, characterized in that a mask made of stainless steel, molybdenum, tantalum, or a beryllium-copper alloy is used.

3.) Device for carrying out the method according to claim 1. and 2, characterized in that a spring-loaded Edition is provided which the document during all Procedural stages of the ITi ederschlagverf ahrens in intimate Keeps contact with the basic mask and that means to Guiding and holding at least one further mask are provided with which they are placed on the surface of the Basic mask moved before each further process step can be·

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