DE1622333A1 - Herstellungsverfahren fuer eine Maske zum Herstellen einer Maskierung - Google Patents
Herstellungsverfahren fuer eine Maske zum Herstellen einer MaskierungInfo
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Description
Deutsche ITT Industries Gmbtt G.Frankson ~ 1
78 Freiburg ,Hans-Bunte-Str/.19 ,« -r ,-«,-„
J IO. Januar 1968
Pat.Go/Wi
ISE/Reg. 3791 - Fl 539
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG,
FREIBURG I*. Br. \
Herstellungsverfahren für eine Maske zum Herstellen einer Maskierung *
Zusatz zu Patent .................;
CPatentanmeläunrr (b 54 945 IXa/57dY -1P'■■ 4'.S~4Φψ-£% & ".
Die Priorität der Anmeldung Nr. 611,746 vom;25. Januar 1967 in den' ■
Vereinigten Staaten von Amerika ist in Anspruch genommen.
Die vorliegende Erfindungbetrifft ein Herstellungsverfahren für
eine Maske zum Herstellen einer Maskierung auf einer Oberfläche, insbesondere einer Halbleiteroberfläche, durch Belichten einer auf der
Oberfläche angeordneten photoempfindlichen Lackschicht mit Ultraviolett-Licht
durch die auf die Lackschicht gebrachte Maske, welche
aus einer-sowohl"-für sichtbares als auch ultraviolettes Licht durchlässigen Unterlage besteht, welche entsprechend der Maskierung eine
für Ultraviolett-Licht undurchlässigere Oberflächenschicht aus
Siliziumoxyd aufweist nach Patent ..........(Patentanmeldung
D 54 945 IXa/57d>.
Eine Maske nach dem Hauptpatent wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt,
daß eine Oberflächenseite' der Unterlage mit "einer Schicht aus einem auf der Unterlage gut haftendem Material bedeckt wirdr daß die
Schicht entsprechend dem Muster def Maskierung teilweise entfernt
wird, daß danach auf die Oberflächenseite einschließlich der nicht
entfernten Schichtteile eine für Ultraviolett-Licht undurchlässigere
Oberflächenschicht aus Siliziummonoxyd aufgebrächt wird, und daß
00904 4 /052r ;bad original\ - 2 - -
ISE/Reg. 3791 - Fl 539 G.Frankson - 1
schließlich die Schichtteile einschließlich den därüberliegenden
Teilen der Oberflächenschicht durch Ätzen mittels eines Ätzmittels
entfernt werden, gegen welches die Oberflächenschicht aus Siliziummonoxyd
ätzfest ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert,
welche aufeinanderfolgende Arbeitsgänge zum Herstellen einer Maske nach dem Hauptpatent veranschaulicht.
Wie die Fig. A der Zeichnung veranschaulicht, wird eine Unterlage
in Form eines Glasschiebers 1, beispielsweise in der Größenordnung
von 2 χ 25 mrn^ und einer Dicke von etwa 0,8 mm, mit einer dünnen
Schicht eines haftenden Metalls, vorzugsweise Aluminium, bedeckt.
Bei Verwendung von Aluminium wurde gefunden, daß die haftende Schicht 2 eine minimale Dicke in der Größenordnung von etwa 1,5 .um
aufweisen sollte, um eine einwandfreie Ausbildung der Siliziummonoxydmaske während der folgenden Arbeitsgänge zu gewährleisten..
Es sollte beachtet werden, daß die Glasunterlage 1 vorzugsweise
derartig ausgewählt werden sollte, daß sie eine ziemlich gute Durchlässigkeit bei Wellenlängen sowohl für sichtbares als auch
ultraviolettes Licht aufweist.
Danach wird gemäß der Fig. B auf der Aluminiumschicht 2 ein Überzug
3 eines geeigneten autopositiven Photolacks 3 aufgebracht. Bei
einem autopositiven Photolack erleiden die dem Ultraviolett-Licht (bzw. einer anderen geeigneten Strahlung) ausgesetzten Flächenteile
eine derartige Veränderung, daß diese Flächenteile in einer speziellen
Entwicklungslösung löslich werden/so daß im Ergebnis das Photolackmaterial
innerhalb der bestrahlten Flächenteile entfernt wird.
Dagegen unterliegen herkömmliche (negative) Photolacke in den dem Ultraviolett-Licht ausgesetzten Flächenteilen einer Polymerisation;
die polymerisierten Flächenteile sind gegen eine spezielle Entwicklerlösung
beständig, während die nicht belichteten Flächenteile darin löslich sind, so daß im Ergebnis während des Entwicklungs-
009 84 A/ 0 52 6 BAD ohginai
ISE/Reg. 3791 - Fl 539 a.Frankson -
prozesses die nicht bestrahlten Flächenteile entfernt werden. Ein.
für die Verwendung nachder vorliegenden Erfindung geeigneter
autopositiver Photolack ist der mit Azoplate XP-130Ö bezeichneteV
der Firma H.L, Shipley Co.
Die autopösitive Photolackschicht 3 wird dann durch eine geeignete
Yorlagenmaske mit einem Muster entsprechend dem der gewünschten
Diffusions- oder Aufbringungsmaske der Ultraviolett-Strahlung ausgesetzt. Die ausgewählten Teile 4 der autöpositiven Photolackschicht
3T welche vom Ultraviolett-Licht durch die durchlassigen Teile dieser
Vorlagenmaske bestrahlt worden sind, werden danach beim Eintauchen
der unterlage 1 in eine geeignete Entwicklerlösung, beispielsweise
die mit AZ 1350 der H.L. ShipleyCo. bezeichneten, entfernt· Danach
wird die Unterlage 1 in entionisiertem Wasser gespült. Die sich an dieser Stelle des Fabrikationsprozesses ergebende Struktur veranschaulicht die Fig. C der Zeichnung.
Danach wird die Maske in einstarkes Aluminiumätzmittel,»beispielsweise in eine Lösung von Phosphorsäure (H3PO4), Salpetersäure (HNO3),
Essigsäure und entionisiertem Wasser im relativen Mischungsverhältnis
von 76:3:15:5 getaucht, wodurch gemäß der Fig, D die Teile der Aluminiumschicht innerhalb der Flächenteile 4' unter den entfernten
Teilen der autopositiven Photolackschicht3 entfernt werden*
Im nächsten Arbeitsgang wird im Vakuum auf die gesamte belegte
Oberflächenseite der Unterlage 1 Siliziummonoxyd aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch ein Elektronenstrahlbombardement von
Siliziummonoxyd-Kügelchen in der Nähe der Unterlage 1 bei einem Druck
von etwa 4.0 χ 10~^ Torr erfolgen. Die Aufbringungszeit wird entsprechend
der gewünschten Schichtdicke bemessen, wonach sich eine
pyrolytische Abscheidung von Siliziummonoxyd auf der Oberflächenseite
der Unterlage ergibt. Die Dicke -der abgeschiedenen Oberflächenschicht
5 aus Siliziummonoxyd, welche sich sowohl über die freiliegenden
Flächenteile 4" der Glasunterlaqe 1 als auch über deren mit
ISE/Reg/ 3791 - Fl 559 '· G. Frankson -
Aluminium bedeckten Flächenteile erstreckt, sollte vorzugsweise
in der Größenordnung von 1,5 ,um liegen* Die Dicke der Siliziummonoxyd-Oberflächenschicht,
ist jedoch nicht kritisch* Dünnere : Oberflächensphichten davon sind unter geeigneten Bedingungen für
Ultraviolett-Licht genügend undurchlässig, um die gewünschte Photomaskenwirkung zu gewährleisten.
Vorzugsweise soll die autopositive Photolackschicht 3 von der Maske durch Eintauchen in ein geeignetes Lösungsmittel entfernt werden, für welches die Aluminiumschicht 2 undurchdringlich ist, bevor
das Aufbringen des Siliziummönoxyds in Angriff genommen wird, wonach
sich eine Struktur gemäß der Fig. E ergibt."
Die Maske wird nun in das oben erwähnte starke Aluminiumätzmittel ., ■
getaucht, wogegen das Siliziummonoxyd ätzbeständig ist, so daß die
Teile der Aluminiumschicht, welche unter entsprechenden Teilen der
Siliziümraonoxyd-Oberflächenschicht liegen, von der Glasunterlage 1
abgehoben oder abgewaschen werden. Damit werden die darüberliegenden
Teile der Siliziummonoxyd-Oberflächenschicht 5 entfernt* die
mit denentsprechenden Aluminiumteilen verbunden sind.
Die sich ergebende fertige Maske gemäß der Fig. F der Zeichnung be-*
steht aus einer sowohl für sichtbares als auch ultraviolettes Licht
durchlässigen Glasunterlage, von der besondere Teile mit einer
dünnen Oberflächenschicht 5 aus wohl für sichtbares Licht durchlässigem,
aber für ultraviolettes Licht undurchlässigem Silizium=-'
monoxyd abgedeckt sind, deren Muster dem der herzustellenden
Diffusions- oder Abseheidungsmaske entspricht.
Obwohl die Siliziümmonoxyd-Oberflächenschicht 5 im wesentlichen für
sichtbares Licht durchlässig ist, weist sie eine sich beträchtlich
in das blaue Ende des sichtbaren Spektrums sich erstreckende Absorptionskurve
auf, was der Oberflächenschicht 5 eine typisch braune
Tönung verleiht* Die Durchlässigkeit sowohl der Siliziümmonöxyd-
0984 4/0526 BAD
— 5 ■ —
iSE/Reg. 3791 - Fl 539 G.Frankson -
Oberflächenschicht 5 als auch der Unterlage 1 für sichtbares Licht
erleichtert wesentlich das Ausrichten der Maske mit Hilfe geeigneter
Markierungen auf der zu bearbeitenden und mit Photolack bedeckten
Festkörperschaltungsplatte, während die typisch braune Färbung der
Siliziummonoxyd-Oberflächenschicht die sichtbare Unterscheidung
von der Gläsunterlage 1 ermöglicht.
Nach Beschichten der zu bearbeitenden Festkörperschaltung mit einem
geeigneten herkömmlichen (negativen) ultraviolettenempfindlichen
Photoläck wird diese dann mit der Maske gemäß der Fig. F bedeckt,
so daß die Siliziummonoxyd-Oberflächenschicht 5 in Berührung mit
der Photolackmaskierungsschicht steht.
Die herkömmliche Photolackmaskierungsschicht wird dann durch die Siliziummonoxydmaske demUltraviolett-Licht ausgesetzt. Nach der
Belichtung wird die Maskierungsschicht durch Eintauchen in ein geeignetes Lösungsmittel entwickelt, welches die vom Ultraviolett-Licht
nicht bestrahlten Flächehberelche auflöst. Die sich ergebendeFotolackmaskierung
kann dann in Verbindung mit einer herkömmlichen Diffusion aus der gasförmigen oder dampfförmigen Phase,
in Verbindung mit besonderen AufbrIngungs- oder Ätzprozessen verwendet
werden.
Claims (5)
1. Herstellungsverfahren für eine Maske zum.Herstellen einer
Maskierung auf einer Oberfläche> insbesondere einer Halbleiteroberfläche,
durch Belichten einer auf der Oberfläche angeordneten Photoempfindlichen Lackschicht mit Ultraviolett-Licht
durch die auf die Lackschicht gebrachte Maske, welche aus
einer sowohl für sichtbares als auch ultraviolettes Licht durchlässigen
Unterlage besteht, welche entsprechend der Maskierung
eine für Ultraviolett-Licht undurchlässigere Oberflächenschicht aus Siliziumoxyd aufweist nach Patent .... (Patentanmeldung
D 54 945 IXa, dadurch gekennzeichnet, daß eine. Oberflächenseite
der Unterlage (1) mit einer Schicht (2) aus einem auf der Unterlage gut haftendem Material bedeckt wird, daß die Schicht (2)
entsprechend dem Muster der Maskierung teilweise entfernt wird,
daß danach auf die Oberflächenseite einschließlich der nicht entfernten
Schichtteile eine für Ultraviolett-Licht undurchlässigere Oberflächenschicht (6) aus Siliziummonoxyd aufgebracht wird, und
daß schließlich die Schichtteile einschließlich den darüberliegenden
Teilen der Oberflächenschicht (5) durch Ätzen mittels eines Ätzmittels entfernt werden, gegen welches die Oberflächenschicht
aus Siliziummonoxyd ätzfest ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet* daß eine Unterlage
(1) aus Glas verwendet wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Oberflächenseite der Unterlage (1) mit einer Schicht (2)
aus Aluminium bedeckt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Oberflächenseite der Unterlage (1) mit einer Schicht aus Aluminium mit einer Dicke von mehr als 1,5 ,um bedeckt wird.
00 9 844/0526 /BADORlGiNAL
- - \ ;- ■ ;.- ..-■-"" 7 ~ ■■■: - .; 1&22333
ISE/Reg. 5791 - Fl 539 v G.Frankson - 1
5. Verfahrennach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Oberflächenschicht (S) aus SiliziummOnoxyd mit einer Dicke
von mehr als 1,5 .um aufgebrächt wird..
6* Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5., dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht (2J entsprechend dem Muster der Maskierung teilweise
durchAnwendungdes photölithographischen Verfahrens
unter Verweridung eines PhotGlacks entfernt wird, welcher bei
Belichtung in einem Lösungsmittel stärker-löslich wird.
0 OS 8 «/05 26
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