DE1521780B1

DE1521780B1 - Einrichtung zum Justieren einer Photomaske auf einer mit Photolack ueberzogenen Platte

Info

Publication number: DE1521780B1
Application number: DE19631521780D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Steinhart
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1963-06-20
Filing date: 1963-06-20
Publication date: 1970-01-22

Description

Bei dem sogenannten »Photolithograpischen Verfahren«, welches bekanntlich zum Herstellen von Halbleiterbauelementen angewendet wird, wird eine Halbleiterplatte mit Photolack überzogen und durch eine Photomaske belichtet. Dabei härten die durch die Photomasken belichteten Stellen des Photolacks aus. Die nicht belichteten Stellen können durch ein geeignetes Lösungsmittel entfernt werden. Die freigelegten Oberflächenteile der Halbleiterplatte, welche sehr feine Muster aufweisen können, können somit einem gezielten Atzangriff unterworfen werden. Es besteht ferner die Möglichkeit, auf einer Halbleiterplatte eine größere Anzahl Halbleiterbauelemente in einem Arbeitsgang herzustellen. Da zum Herstellen der Halbleiterbauelemente im allgemeinen mehrere photolithographische Prozesse erforderlich sind, wobei nacheinander Photomasken mit unterschiedlichen Mustern zur Anwendung kommen, müssen diese sehr genau in bezug auf bereits auf der Halbleiterplatte vorhandene Muster justiert werden.
Nach einem älteren Vorschlag zum Justieren einer in einer Haltevorrichtung gefaßten Maske auf einer Halbleiterkristallplatte wird letztere mittels einer mit einem Kreuztisch verbundenen Saugvorrichtung reibend an einer ' Aufdampfmaske entlang bis zur gewünschten Lage auf der Oberfläche der Halbleiterkristallplatte verschoben. Es wurde festgestellt, daß dieses Verfahren wenig geeignet ist, um Photomasken auf mit Photolack überzogenen Platten zu justieren. Ein Nachteil des älteren Verfahrens und der zum Durchführen dieses Verfahrens geschaffenen Vorrichtung besteht darin, daß die Photolackschicht sehr empfindlich gegen Abrieb ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Justieren einer auf eine mit Photolack überzogene Halbleiterplatte aufzubringenden Photomaske, wobei die Halbleiterplatte auf einer Grundplatte angeordnet ist und durch die Photomaske hindurch belichtet wird. Durch die Einrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Nachteil der obengenannten Vorrichtung des älteren Vorschlags erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Grundplatte mindestens ,eine Durchbohrung zum Ansaugen der Halbleiterplatte an die Grundplatte aufweist, daß die Grundplatte bezüglich der Photomaske in der Vertikalen federnd und in der Horizontalen verschiebbar gelagert ist, daß unterhalb der und parallel zur Grundplatte mindestens ein evakuierbarer Anschlag in so geringem Abstand angeordnet ist, daß bei Evakuierung die Grundplatte gegen den Anschlag und die I-Ialbleiterplatte gegen die Grundplatte gesaugt wird, -und daß der Anschlag bzw. die Anschläge mechanisch fest mit einem Kreuztisch verbunden sind.
Die Einrichtung nach der Erfindung und ihre Verwendung zum Justieren einer Photomaske auf einer j Halbleiterplatte wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Zum Justieren der Photomaske 4 auf der mit Photolack überzogenen Halbleiterplatte 3 wird letztere auf der Grundplatte 1 angeordnet. Als Photomaske 4 wird vorzugsweise eine Glasplatte mit einer entwickelten und fixierten Photoschicht in Form des gewünschten Musters verwendet. Oberhalb der Photomaske befindet sich ein nicht gezeigtes Mikroskop zum optischen Justieren der Photomaske in bezug auf die Halbleiterplatte. Nach Durchführung des Justiervorgangs wird das Mikroskop durch eine Lichtquelle paralleler Strahlen ersetzt, um den Photolack auf der Halbleiterplatte zu belichten. Als Lichtquelle paralleler Strahlen wird eine solche mit einem hohen Anteil von Ultraviolett-Strahlen verwendet, da der Photolack praktisch nur im Ultravioletten empfindlich ist. Die Photomaske 4 wird in einer nicht gezeigten Haltevorrichtung gefaßt. Unterhalb der Grundplatte 1 befindet sich ein Saugnapf 6, welcher mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Der obere Rand des Saugnapfes 6 dient als Anschlag 5 und ist zur Vergrößerung der Auflagefläche erweitert. Die Grundplatte 1 ist mittels Blattfedern 7 senkrecht zur Photomaske federnd und parallel dazu beweglich gelagert. Die Blattfedern 7 können mit der Haltevorrichtung der Photomaske 4 oder mit dem Saugnapf mechanisch fest verbunden werden.
Zur Durchführung des Justiervorgangs wird die Halbleiterplatte 3 auf der Grundplatte 1 angeordnet. Um mechanische Beschädigungen durch Kratzer der Halbleiterplatte auszuschließen und um die Halbleiterplatte gegenüber der Grundplatte 1 abzudichten, wird zwischen Halbleiterplatte 3 und Grundplatte 1 eine Hartgummiauflage 8 angeordnet. Darauf wird die Photomaske 4 an die Halbleiterplatte 3 angelegt und das Mikroskop oberhalb der Photomaske 4 zur Kontrolle des Justiervorgangs angeordnet. Daraufhin wird der Saugnapf evakuiert, wodurch die Grundplatte 1 an den Anschlag 5 und die Halbleiterplatte 3 an die Grundplatte 1 auf Grund der durch Grundplatte 1 und Hartgummiauflage 8 verlaufenden Durchbohrung 2 angesaugt wird. Der Abstand zwischen Anschlag 5 zur Grundplatte 1 wird vor dem Evakuieren des Saugnapfes auf wenige Mikron eingestellt. Dadurch ist gewährleistet, daß die Halbleiterplatte 3 von der Photomaske 4 nach Evakuieren des Saugnapfes ebenfalls um wenige Mikron abgehoben wird. Damit ist gewährleistet, daß der sich anschließende Justiervorgang ohne Beschädigung des Photolacks erfolgen kann.
Der Saugnapf der Einrichtung nach der Erfindung ist mechanisch fest mit einem in der Ebene der Photomaske beweglichen und vorzugsweise drehbar ausgebildeten Kreuztisch verbunden. Der Justiervorgang erfolgt unter Kontrolle mit Hilfe des Mikroskops durch Bewegung des Kreuztisches.
Anschlag 5 und Vorrichtung 6 zum Andrücken der Grundplatte an den Anschlag können auch mechanisch getrennt werden. Ferner können an Stelle eines flächenhaften Anschlags auch mehrere punktförmige oder kugelförmige Anschläge in der Ebenen der Grundplatte 1 vorgesehen werden. Das Andrücken der Grundplatte an den bzw. die Anschläge kann auch mechanisch oder mit Hilfe eines Elektromagneten durchgeführt werden.
Nach Durchführen des Justiervorgangs wird der mechanische Kontakt zwischen Anschlag bzw. den Anschlägen und der Grundplatte aufgehoben, so daß die mit Photolack überzogene Platte von den Blattfedern gegen die Photomaske 4 gepreßt wird. Nachdem an Stelle des Mikroskops eine geeignete Lichtquelle angeordnet wird, erfolgt die Belichtung des Photolacks. Durch die Blattfedern der Einrichtung nach der Erfindung wird ein seitliches Verschieben der Halbleiterplatte 3 gegenüber der Photomaske 4 während des Anpressens der Halbleiterplatte 3 an die Photomaske 4 ausgeschlossen. Ferner wird durch das Anpressen eine äußerst geringe Randunschärfe der erzeugten Muster erreicht. Obwohl die Einrichtung nach der Erfindung von einfachem Aufbau und leicht herstellbar ist, ermöglicht sie ein außerordentlich genaues Justieren einer Photomaske auf einer mit Photolack überzo-enen Platte.
C

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Justieren einer auf eine mit Photolack überzogene Halbleiterplatte aufzubrina,enden Photomaske, wobei die Halbleiterplatte auf einer Grundplatte angeordnet ist und durch die Photomaske hindurch belichtet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grundplatte (1) mindestens eine Durchbohrung (2) zum Ansaugen der Halbleiterplatte (3) an die Grundplatte aufweist, daß die Grundplatte bezüo,Iich der Photomaske (4) in der Vertikalen federnd und in der Horizontalen verschiebbar gelagert ist, daß unterhalb der und parallel zur Grundplatte (1) mindestens ein evakuierbarer Anschlag (5) in so geringem Abstand angeordnet ist, daß bei Evakuierung die Grundplatte gegen den Anschlag und die Halbleiterplatte (3) gegen die Grundplatte gesaugt wird, und daß der An-CD schlag (5) bzw. die Anschläge mechanisch fest mit einem Kreuztisch verbunden sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) mittels Blattfedem (7) bezüglich der Photomaske (4) federnd und verschiebbar gelagert ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (5) als Saugnapf (6) ausgebildet ist, der mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (7) mit der Haltevorrichtung der Photomaske (4) mechanisch fest verbunden sind. 5. Einrichtuna, nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (7) mit dem Saugnapf (6) mechanisch fest verbunden sind. 6. Einrichtuna, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) eine Hartaummiauflage (8) besitzt. 7. Einrichtun- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Grundplatte (1) und Anschlag (5) wenige Mikron beträgt.