DE1622949A1 - Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen - Google Patents

Description

PATENTANWALT

Johannisstraße 4

Fair child Camera & Instrument Corporation F 300 Robbing Lane :

Syosset, Long Island.* New York

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen

Die Erfindung bezieht sich auf Halbleiterbauelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung· Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Anordnung einer integrierten Schaltung und auf vorteilhafte, Möglichkeiten zur Darstellung eines Bauelementes mit einer Vielzahl von Komponenten und Schaltungen. Die Schaltung ist in mehrere identische Festkörperteilen aufgeteilt, wobei Metallschichten vorhanden sind, die zur Darstellung der inneren Verbindungen einer Zelle im Hinblick auf eine bestimmte Funktion und zur Verbindung der Zellen zur Darstellung einer zusammengesetzten Schaltung dienen» Auch bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Masken, die für die Ausbildung von Schaltungen der genannten Art mit besonderem Vorteil verwendet werden können. /

Die Bezeichnung "integrierte Schaltung¹¹ wird nachfolgend · für'integrierte Schaltungen vomDickschi^cht- oderDünnschichttyp, vom Halbleitertyp und iron Hybridtypen gebraucht» : Die Bezeichnung "integrierte Halbleiterschaltung" bezieht sich auf eine Schaltungy welche eitt Einkristall-Halbleiter-* plättchen aufweist, in dem mehrere Schaltelemente ausgebildet und du^eh eine leitfähige Metallschicht auf wenigstens einer Fläche des Plattchens in geeigneter Weise verbunden sind« Eine "integrierte Dünneehichtβchaltung(oder inte^· grierte Di^kschichteehaltung)" ist eine Schaltung, beider ( mehrere Schaltelemente auf einem Grundkörper durch darauf j eingeordnete SchichteK au*gefoi3Ul»t «ind, welche derart verbunden sind, daß man eine vollständige Schaltung erhält.

009883/0869

Eine "integrierte Hybridschaltung¹* ist eine Kombination ■ der Halbleiterbauart und der Dickschicht- oder Dünnschichtbauart.

Integrierte Schaltungen ermöglichen eine erhebliche Ersparnis an Gewicht und Raumbedarf wegen der. geringen Abmessung der Komponenten und der geringen Abstände zwischen den einzelnen Komponenten· Außerdem ist es möglich, bei gleichzeitiger Herstellung vieler Elemente (Serienherstellung) und gleichzeitiger Herstellung, der Verbindungen durch die Verfahren der Fotogravierung und der Vakuumauftragung brauch- *.„ bare und betriebssichere Schaltungen herzustellen. Die Anwendbarkeit von Schaltungen dieser Art ist jedoch wirtschaftlich begrenzt auf solche Fälle, bei denen große Volumen im wesentlich identischer Schaltungen in Betracht kommen» Der Grund hierfür ist, daß die Fertigung von integrierten Schaltungen die Herstellung von Masken für die Verbindung der Elemente und auch die Herstellung von Masken für die Ausbildung einer bestimmten gewählten Bauart der einzelnen Elemente erfordert« Die Herstellung dieser Masken _s ist wirtschaftlich nur bei einem großen Volumen von Schal- _; tungen gerechtfertigt, öder aber, wenn die Kostenfrage nicht ^r im"Vordergrand der Überlegungen steht. Integrierte Schaltun- ; gen sind daher nur in wenigen Fällen verwendet worden» wenn ^: ' geringere Volumen gefordert waren.

Zur Lösung dieses Problems ist vorgeschlagen worden, daß eine geeignete Auswahl, eine Sortierung aller der verschiedenen Elemente in einer Halbleiterplatte hergestellt wird Und diese Elemente derart verbunden werden, daß sich eine Schaltung der* gewünschten Art ergibt· Ein solcher Vorschlag ist in der britischen Patentschrift 1 001 908 vom 18. August' 1965 beschrieben und als "master slice approach¹* bezeichnet· Da bei einer solchen Lösung nur eine einzige neue Mauke für verschiedene Schaltungen benötigt wird, ergibt sich eine verhältnismäßig umständliche Anordnung der Verbindungen, und es ist erforderlich, eine recht komplizierte Maske für

"³" 009883/066$

eine, vollständige Hälbleiterplatte hörzustellen. Dadurch ergeben sich bei dem Verfahren der Maskierung kritische Toleranzen« Vor allem ist die Maske für die Verbindung der* Elemente, aus denen die Schaltung aufgebaut ist, besonders kompliziert, und für jede Schaltung muß eine andere Maske hergestellt werden« Während also das master—slice—Verfahren es ermöglicht, daß die gleiche Maske zur Herstellung der in der Halbleiterplatte oder dem Grundkörper vorhandenen- Elemente verwendet werden kann, bringt es zusätzliche Komplikationen bei denjenigen Masken, welche zur Herstellung des Verbindungsnetzwerks erforderlich sind« Die Bedeutung, diö bei dem master-slice-Verfahren die Verfahrensschritte der Maskierung haben, bedingt die Forderung nach aufwendigen technischen Maßnahmen, die denjenigen schon recht nahe kommen, wie sie bei der bereits bekannten Technologie der Maskierung auftreten, so daß zusätzliche Kosten und Fertigungsschwierigkeiten die Folge sind« Dabei ist zu beachten,

daß die Herstellung der Masken eines derjenigen Probleme ist, welche verhindern, daß bei integrierten Schaltungen höhere Dichten erreicht werden«

Die Erfindung bietet eine vorteilhafte Möglichkeit zur Lösung dieser Probleme dadurch, daß eine besondere Art der Anordnung der integrierten Schaltung zusammen mit einem neuartigen Maskierungsverfahren Verwendung findet»das auf die erfindungsgemäße integrierte Schaltanordnung besonders abgestimmt ist« Die integriert« Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung weist einen Einkristall-Halbleiter auf, in dem mehrere Schaltungszellen angeordnet sind, die wenigstens zum Teil identisch sind und jede mehrere getrennte Elemente enthalten» Wobei eine erste Schicht aus leitfähigem Material wenigstens einige der Elemente innerhalb einer Zelle zur Bildung einer bestimmten Schaltung verbindet, eine Schicht aus dielektrischem Material über der ersten Schicht aus leitfähigem Material angeordnet ist und eine zweite Schicht aus leitfähigem Material über dem dielektrischen MateriaX ■liegt und an bestimmten vorgegebenen Punkten durch diese _

009883/0669

- ■ *. -■■■ - ■ "

Schicht derart hindurchgeführt ist, daß wenigstens einige Elemente in verschiedenen Zellen verbunden sind.

In Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßig so vorgegangen, daß zur Herstellung einer Maske, welche der beschriebenen Zellenbauart besonders angepaßt ist, eine erstö Hauptmaske hergestellt wird, welche mehrere identische erste Muster aufweist, daß eine zweite Hauptmaske hergestellt wird, weiche mehrere identische zweite Muster aufweist, daß selektiv und gleichzeitig einige der ersten identischen Muster auf einer ersten Zwischenmaske in mehrere ersten vorgegebenen Lagen ausgebildet werden, daß selektiv und gleichzeitig einige der identischen zweiten Zwischenmuster auf einer zweiten Zwischenmaske in vorgegebenen Lagen ausgebildet werden, und daß die erste und die zweite-Zwischenmaske zu einer zusammengesetzten Maske kombiniert werden, so daß wenigstens ein Teil der zusammengesetzten Maske die ersten und zweiten identischen Muster aufweist·

Ausführungsbeispiele der Erfindung, insbesondere Anordnungen integrierter Schaltungen und Verfahren zur Ausbildung einer Maske, die in diesem Zusammenhang besonders zweckmäßig sind, werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben·

Figur 1 zeigt auseinandergezogen und in perspektivischer Ansicht ein Ausführungebeispiel einer integrierten Schaltkreisanordnung gemäß der Erfindung·

Figur 2 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer in-, tegrierten Schaltkreisanordnung gemäß der Erfindung, wobei die verschiedenen Schichten in ihrer gegenseitigen räumlichen Lage zusammengesetzt erkennbar sind·

Figur 3 zeigt ein allgemein·» Schema de* Vorganges der Maskierung.

-5 - 009883/0669

-5> 1B22949

Figur A zeigt im einzelnen ein Schema desVorganges der Herstellung einer Zwischenmaske,

Figur 5 zeigt perspektivisch undschematisch ein. Verfahren, das bei der Ausbildung der Zwisehenmaske mit Vorteil yersendet werden kann, . _?

Figur 6 zeigt ein Schema desJ erfindungsg^mäßen Verfahrens zur Herstellung der zusammengesetzten Maske* ^r V

Figuren 7 bis 10 zeigen als Ausführuttgsbeispiel^ !"achte Anordnungen und Verfahrensschritte gemaiö der Erfindung. ■■...·-.'■■ -."■..■ -; ; ; .:. ^;-_: '., ^{: :} ·:-;■.-;"..

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte integrierte Schaltungsanordnung enthält einen Gründkörper 10 mit einer größeren Zahl identischer Zellen 12, in denen oder atif denen mehrere verschiedenartige Elemente ausgebildet sind« ÄaBerdem ist eine erste Schicht 20 aus leitfahigeBi^ Mat^i'ial» z.B» Metall, zur Verbindung bestimmter Elemente innerhalb^der Zellen 12 vorhanden, um die gewünschten Einzelsehältungen zu bilden, eine dielektrische Schicht 30/ und eine zweite Schicht kO aus leitfähigem Material,. z>B_e Metall_?welehös durch das dielektrische Material an bestimmten vorgegebenen Punkten hindurchgeführt ist, um wenigstens einige der EIe-, mentβ in verschiedenen Zellen 12 zu verbinden· pieleitfa-* hige Schicht 20 kann auch verwendet werden, um Elemente in verschiedenen Zellen zu verbinden, jedoch würden diöse Verbindungen Vorzugsweise bei im wesetitlichen^^ allen oder vielen Schaltungsanordnungen gemeinsam sein« Es können auch noch mehr leitfähige unddielektrische Schichten verwendet werden, um gewünschte Schaltungaanordnungen zu bilden« Der Grrundkörper TO kann in zweckmäßiger Weise wie bei integrierten Schaltungen üblich ausgebildet sein, beispielsweise · als Plättchen aus Einkristallhalbleitermaterial (z.B. . Silizium), dessen Elemente 13 (Fig. 2)durch Diffueion, durch Epitexialverfahren und durch Verfahren der Fotogra-

■ ■ -⁶- 009863/0669 ; _Bpß

ν.

vieruiig gebildet sein können. Bie Elemente sind durch eine passivierende Schicht 14,(Fig. 2) geschützt, welche über den Elementen liegt. Zu den Elementen werden durch Öffnungen 15 in der passivierenden Schicht Kontakte gebildet.'Eine solche Bauart ist aus den USA-Patenten 2 981 877 und 3 025 589 bekannt.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Grundkörper 10 verschiedene Gebiete, und Schichten, welche mehrere Elemente I3 innerhalb einer gegebenen Zelle 12 bilden. Die Einzelheiten der verschiedenen Gebiete und Schichten sind nicht näher beschrieben, da sie nicht im unmittelbaren Zusammenhang mit der Erfindung stehen und im Grundsatz bekannt sind. Von wesentlicher Bedeutung ist jedoch, daß innerhalb jeder Zelle 12 mehrere verschiedene Elemente vorhanden sind, beispielsweise mehrere npn-Transisto-, ren, mehrere pnp-Transistoren (z.B. Bipolar-Transistoren, Unipolar-Transistoren, Lateral-Transistoren, Feldeffekt- / Transistoren oder Metall-Oxyd-Silizium-Transistoren), mehrere Dioden, mehrere Widerstände oder sonstige geeignete Elemente· Die Auswahl bzw. Sortierung der Elemente ist in einer. _r . größeren Zahl von Zellen 12, vorzugsweise in allen Zellen -„ 12, identisch. Im Rahmen der Erfindung»können jedoch auch / geeignete Mischungen von Zellen vorgenommen werden, beispielsweise dergestalt, daß zwei verschiedene Typen von Zellen verwendet werden. Vorzugsweise befinden sich in jedem Halbleitergrundkörper mehr als fünftausend Zellen, die Halbleiterfläche ist vorzugsweise größer als 20 cm ( 3 sq.-in), und ©8 befinden sich vorzugsweise mehr als zweihundert identische Zellen 12 in jedem Grundkörper, Für die Verbindung der Elemente innerhalb der einzelnen Zellen 12 gibt es eine große Zahl von Möglichkeiten, so daß jede Zelle sehr viele Funktionen ausführen kann. Beispielsweise kann eine Zelle aus Transistoren, Dioden und Widerständen derart zu- „' sammengesetast «ein, daß Tore, Kippschaltunken, elektronische Informatiönaspeioher oder sonstige Speicherfunktionen dargestellt werden· ^ ;_;

-⁷~ 009883/ 0S69

Die erste Schichtaus. leitfähigem Material 20, z.B. Metall, kann auf dem Grundkörper 10 durch Vakuumauftragung, z*B. Aufdampfen, und Fotogravieren hergestellt werden» wie es in der USA-Patentschrift 2 981 877 vom 25«4«Ί96Ί (füN. Nöyce) beschrieben ist» Der Verfahrensgang der Bildung eines Netzwerkes von Innenverbindungen (oder Teilen von Innenverbindungen) für jede der Zellen 12 aus der Schicht 20 enthält die Schritte, daß zunächst ein Metallbelag, beispielsweise aus Aluminium, auf die Oberfläche desi Grundkörpers 10 aufgebracht wird, und daß dann das nicht benötigte bzw» nicht erwünschte Metall durch Fotogravierung selektiv derart entfernt wird, daß lediglich eine Anordnung von Kontakten und Leitungen zurückbleibt, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Die durch die Schicht 20 dargestellten Verbindungen sind im allgemeinen Innenverbindungen für jede Zeile 12 (und Teile von Verbindungen von Zelle zu Zelle) und das bedeutet, daß die Schicht 20 in eine Vielzahl von Zellen aufgeteilt werden kann, deren Dimensionen im wesentlichen denen der Zelle 12 entsprechen. Es wird noch gezeigt werden, daß durch diese Zellenstruktur der ersten Schicht 20" ein besonders vorteilhaftes Maskierungsverfahren ermöglicht wird, das einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet der Maskierungstechnik darstellt, und zwar insbesondere derart., "daß es bei großen Schaltungsanordnungen hoher Dichte mit Vorteil angewendet werden kann«

Über der Schicht 20 befindet sich eine dielektrische Schicht 30, welche aus beliebigen bekannten dielektrischen Stoffen bestehen kann, beispielsweise aus Silizium-Oxid, verschiedenen Gläsern, zusammengesetzten Schichten aus Glas oder verschiedenen plastischen Massen. Der Zweck der dielektrischen Schicht 30 ist, die leitfähige Schicht 20 zu schützen und zugleich zu ermöglichen, daß eine zweite leitfähige Schicht kO aufgebracht werden kann, ohne daß unerwünschte Wirkungen gegenüber der ersten leitfähigen Schicht 20 eintreten, also keine Kurzschlüsse oder sonstige unerwünschte Verbindungen«

■ ■■■■■' ' ■■■' ■:.-'■-■■-■. '. BAD■■

>8- 009883/0669

Die zweite .leitfähige Schicht kO befindet sich über der dielektrischen Schicht 30 und ihre Aufgabe ist vor allem, die verschiedenen Zellen 12 zu verbinden. Die Schicht 4o wird "durch Anwendung der gleichen Verfahrensweise hergestellt, wie sie bei der Ausbildung der leitfähigen Schicht 20 angewendet wurde. In der dielektrischen Schicht 30 werden in geeigneter Weise Öffnungen 32 (Fig. 1) ausgebildet, durch die das leitfähige Material der Schicht kO hindurchgelangen und dadurch Kontakt mit den verschiedenen Leitern der Schicht 20 und den Elementen 13 der Zelle 12 bilden kann, so daß die Zellen in der gewünschten Weise verbunden werden. Außerdem können auch durch die Schicht kO bestimmte Verbindungen innerhalb der Zellen dargestellt werden,. Im Rahmen der Erfindung können jedoch ebenfalls bestimmte Zwischenverbindungen, also Verbindungen von Zelle zu Zelle, durch die Schicht 20 gebildet werden.

Eine solche integrierte Schaltungsanordnung weist auch überzählige Zellen und Elemente auf. Die Zellen können selektiv mit geeigneten inneren Verbindungen versehen sein und dementsprechend verschiedene Funktionen ausführen. Auf diese Weise ist es möglieh, daß eine einzige Maske zur Bearbeitung eines Einkristall-Halbleitergrundkörpers verwendet wird, wobei die Elemente in Zellen aufgeteilt sind, welche alle Funktionen aus einer Vielzahl gewählter Funktionen erfüllen können* Auf diese Weise sind die Masken und die«Maskierungsverfahren, welche zur Bearbeitung des Halbleitergrundkörpers 10 erforderlich sind, wesentlich vereinfacht. Die Masken für den Grundkörper 10 können durch eine stufenweise und repetierend arbeitende fotomechanische Einrichtung, welche eine einzige Hauptmaske verwendet, hergestellt werden· Durch diese Art der Herstellung ergibt sich eine wesentlich größere Genauigkeit im Vergleich zu der Herstellung einer nichtrepetierend arbeitenden Maske für den ganzen Halbleitergrundkörper. Die Maske für die erste leitfähige Schicht 2O kann auch mit Einrichtungen bzw. Verfahren hergestellt werden, die dem stufenweise und repetierend arbeitenden Ar-

beitsgang entsprechen oder angenähert sind. Lediglich, die Herstellung der zweiten leitfähigen Schicht ko kann eine besondere Maskierung für jedeintegriette Schaltung erfordern. Jedoch ist die Konfiguration bzw* Maskierung der leitfähigen Schichten hO verhältnismäßig einfach, und die Verbindungen, die durch sie gebildet sind_r sind in erster Linie Verbindungen von Zelle zu Zelle, bei denen im allgemeinen keine kritischen Toleranzen zu beachten sind.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand der Figuren 3 bis 6 beschrieben· Figur 3 zeigt.... und beschreibt das Gesamtverfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Maske, wie sie beispielsweise als Maske für das Fotogravierungsverfahren der leitfähigen Schicht 20 verwendet werden kann« Die zusammengesetzte Maske kann derart hergestellt werden, daß zuerst schrittweise und repetierend durch fotografisches Zusammensetzen eine erste Hauptmaske hergestellt wird, welche eine größere Zahl identischer Muster aufweist. Bei einem solchen Verfahren wird eine schrittweise und repetierend arbeitende Kamera verwendet, welche ein Negativ mit einem einzigen Muster besitzen kann; das Negativ kann aber auch mehrere identische Muster · aufweisen. Auf jeden Fall ist die Zahl der Muster, auf dein Negativ geringer als die Zahl derjanigen Muster, dieauf der Hauptmaske auszubilden sind. Das Negativ wird über eine transparente Platte mit einer fotoempfindlichen Schicht stufenweise fortbewegt. Durch wiederholtes stufenweises Fortbewegen-des Negativs und Belichtung der Platte über das Negativ erhält man eine erste Hauptmaske, welche eine größere Zahl identischer Muster aufweist. In ihrerKonfiguration sind die Muster identisch mit denjenigen, die auf dem verhältnismäßig einfachen Negativ erscheinen. Das Negativ wird vorzugsweise mit sehr hoher Genauigkeit dadurch hergestellt! -daß Präzisionezeicheneinrichtungen und verkleinernde Kameras verwendet werdgn, _s we.^ch^ι-jim-,Handel erhältlich sind._; und da- ,₅ her nicht näher.,beschriebgn ζu.,wei^d.en,..br^aujchen.» _ÄGle4^chzei*%^ mit der Ausbildung der ersten Hauptmarke* oder gegebenenfalls

■- ^w -

0O98S3/O669

auch im Anschluß daran* werden eine zweite Hauptmaske, eine dritte liauptmaske und so viele Hauptmasken hergestellt, wie sie für die verlangte zusammengesetzte Maske im Bndzustand verlangt werden. Das gleichzeitige stufenweise Weiterbe— wegen mehrerer Masken in einer einzigen Maschine hat den Erfolg, daß Hauptmasken erzeugt werden, die einander sehr genau entsprechen, so daß die anschließenden Verfahrensschritte der Maskenherstellung wesentlich erleichtert und verbessert werden«. Dieser Schritt des Verfahrensganges ist in Figur 3 durch Rechteck 6"Q angedeutet. Nach Verlassen der stufenweise und repetierend arbeitenden Einrichtung wird die Hauptmaske entwickelt und weiterbearbeitet, wie es bei den bekannten fotografischen oder fotogravierenden Verfahren zweckmäßig oder erforderlich ist. Es kann auch eine Schicht oder ein maskierendes Material (z*B, Chrom) zwischen. der transparenten Platte und der fotoempfindlichen Schicht¹ eingefügt sein. «■

Venn mehrere Hauptmasken hergestellt sind, ist der nächste Schritt die selektive und gleichzeitige Ausbildung bestimmter identischer Muster von einer der Hauptmasken auf einer ersten Zwischenmaske in mehreren ersten vorgegebenen Lagen} es werden daher mehrere aber nicht alle identischen Muster der ersten Hauptmaske in vorgegebenen Lagen auf eine Zwischenmaske übertragen. Die Übertragung dieser identischen Muster kann durch verhfLltnisinäßig einfache Verfahren erfolgen, die nachfolgend noch anhand der Figuren kund 5beschrieben werden. In gleicher Weise wird eine zweite Zwischenmaske aus der zweiten Hauptmaske gebildet,wobei,zweite identische Muster von der zweiten Hauptmaske auf vorgegebene Lagen der zweiten Zwischenmaske übertragen werden; die Lagen können mit den entsprechenden Lagen der Muster ^. der ersten Zwischenmaske zusammenfallen oder von ihnen veJi-ν schieden sein. Dieses Vorfahren wird so lange wiederholt, .. bis die gewünschte Zahl von Zwischenmasken zur Verfügung, steht. Der entsprechende Verfahrensschritt ist.in Figur 3 durch Rechteck 70 dargestellt. - Die durch die Rechtecke 60

- U -" 009883/0869

und 70 dargestellten Verfahrensschritte können auch vollständig durch die schrittweise und repetierend arbeitende Einrichtung ausgeführt werden* In diesem Fall würde das bei dem schrittweise und repetierend auszuführenden Verfahrensgang verwendete Negativ periodisch geändert werden, so daß keine Hauptmaske,-sondern unmittelbar eine Zwischenmaske hergestellt werden würde. Dies würde bedeuten, daß die schrittweise und repetierend arbeitende Einrichtung in erheblich höherem Umfange arbeiten müßte; diese Maschine ist jedoch ein verhältnismäßig kostspieliges Teil der Gesamteinrichtung, und es würde auch verfahrensmäßig verhältnismäßig schwierig sein, gleichzeitig eine größere Zähl von Masken in der gleichen Maschine herzustellen. Außerdem ist zu beachten, daß das aufeinanderfolgende Einführen von Negativen in die Einrichtung viel Zeit beansprucht und zu Ungenauigkeiten bei der Zwischenmaske führen kann.

Im Zusammenhang mit den beschriebenen Verfahrensschritten zur Herstellung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten integrierten Schaltung sind die identischen Muster auf den Hauptmasken und die wenigen identischen Muster auf den Zwischenmasken jeweils repräsentativ für ein bestimmtes Metallisierungsmuster, welches den Zweck hat, die inneren Verbindungen einer Zelle zur Darstellung einer bestimmten Funktion herzustellen. Das erste identische Muster auf der ersten Zwischenmaske stellt also die inneren Verbindungen der EIe- * mente einer Zelle dar, um eine bestimmte Funktion, beispielsweise die Funktion eines elektronischen binären Zählers, darzustellen. Die Stellung, in der sich die identischen Muster auf der Maske befinden, kann-die Funktion bestimmen, die jede der Zellen ausführt.

Der abschließende Verfahrensschritt der Ausbildung der zusammengesetzten Maske besteht in der Kombinierung der Zwi-•chenmaskan zu einer einzigen zusammengesetzten Maske· Die zusammengesetzte Maske wird zur Fotogravierung der integrierten Schaltung verwendet, und bei dem vorliegenden Aus-

V 12 - 009883/0669

*■

führungsbeispiel zur Ausbildung der ersten Schicht aus leitfähigem Metall 20« Einzelheiten des durch das Rechteck 80 (Figur 3) dargestellten kombinierenden Verfahrensschrittes werden nachfolgend im Zusammenhang mit Figur 6 (und den Figuren 7-10) beschrieben werden. Die Kombinierung der Zwischenmasken kann derart vor sich gehen, daß zu einer bestimmten Stelle (oder Zelle) etwas hinzugefügt oder von ihr etwas abgenommen wird, jedoch kann auch eine bestimmte Stelle (oder Zelle) unverändert bleiben, wobei sich dann die Verfahrensschritte des Zusammensetzens lediglich auf die Vervollständigung anderer Stellen der Maske richten.

Aus dieser noch verhältnismäßig allgemeinen Beschreibung des Vorganges der¹Maskierung ist erkennbar, daß erfindungsgemäß ein Verfahren vorgesehen ist, bei dem aus einer sehr großen Zahl einzelner Schaltungen Negative oder Masken zur Herstellung der inneren Verbindungen einer Zelle im Hinblick auf eine besondere Funktion eine" komplexe Maske dargestellt werden kann« Die hergestellte Maske entspricht in ihx^er Genauigkeit praktisch den bei den einzelnen Negativen eingehaltenen Genauigkeiten.

Das Verfahren zur Ausbildung der Zwischenmaske wird anhand der Figuren k und 5 näher beschrieben. Wie aus Figur k hervorgeht, beginnt die Herstellung der Zwischenmaske mit dem Zusammenbringen der Hauptmaske und einer Platte, auf der die Zwischenmaske auszubilden ist. Vorzugsweise enthält die Platte eine transparente Unterlage, beispielsweise Glas, auf der ein maskierendes Material aufgebracht ist. Das maskierende Material ist vorzugsweise ein Metall, beispielsweise Chrom, jedoch kann es auch aus anderen geeigneten Stoffen bestehen, beispielsweise Oxide, Siliziummonoxid, Kalziumflourid usw,, und die Unterlage kann aus Flächen beliebiger geeigneter Art bestehen, beispielsweise ein Plättchen sein_e Die mit dem maskierenden Material bedeckte Platte wird mit einem positiven .fotoempfindlichen" Materia L beschichtet, beispielsweise mit Fotoresist (z.B. AZ 1330 der.

- 13 - 009883/0669 ^@Ao

Shipley Company). Wenn die Platte mit der Schicht bedeckt ist, wird sie in der erforderlichen Weise mit der Hauptmaske zusammengebracht und es wird dann belichtet, entwickelt und geätzt, so daß die identischen Muster der Hauptplatte in der gewünschten Weise auf die andere Platte übertragen -werden. Vorzugsweise wird die.· andere Platte in direkter Berührung mit der Hauptplatte belichtet, so daß man eine optimale Auflösung erhält»

Anschließend wird die Platte mit den darauf befindlichen Mustern vollständig mit einer Schicht von negativ wirksamem Fotoresist, z.B. KMER (Kodak Metal Etch Resist),bedeckt und mit einer geeigneten Abdeckmaske zusammengebracht und ausgerichtet. Durch die Belichtung der mit dem Fotoresist beschichteten Platte über die Abdeckmaske und die anschließende Entwicklung erhält man eine Platte, bei der nur einige der ausgebildeten Muster mit entwickeltem Fotoresist, also KMER bedeckt sind* Die Muster, die mit ent" wickeltem Fotoresist bedeckt sind, sind diejenigen, die eventuell zu übertragen sind. Das auf der Platte verblei- --bende Fotoresist wirkt bei den anschließenden Verfahrensschritten als " Abhebematerial"· Die genaue Herstellung der Abdeckmaske, die in diesem Verfahrensschritt verwendet wird, hängt teilweise von dem zu verwendenden Fotoresistmaterial und dem Abhebematerial ab. In der Hegel ist die Abdeckmaske eine Platte, auf der sieh ein lichtündurehlässiger und ein transparenter Bereich befindet.

Dann wird die gesamte Platte mit dem darauf befindlichen Abhebematerial mit einem geeigneten Metall und/oder Metalloxid-Metall-Metal!oxid (z.B. Chrom oder Chrom-Chromoxid) beschichtet. Wenn die Platte' vollständig mit dem maskierenden Material beschichtet ist, wird das Abhebematerial entfernt, so daß die nun gebildete Maske mehrere identische Muster von maskierendem Material enthält, welche über die Platte verteilt sind, wobei der Rest der Platte mit einer Schicht aus masklerondein Material bedeckt ist.

- 0 09 8 8 3 / 0 (S 6 9

^BAD

Die Maske, die mannach dem Abhebevorgang erhält, stellt ein Dunkelfeld-Spiegelbild dar, so daß zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich sind, um das Dunkelfeld-Spiegelbild in ein Dunkelfeld-Positiv umzuwandeln. Dies kann in gleicher Weise erfolgen, wie bei der Übertragung der Bilder von der Hauptmaske auf die Platte. Es werden also eine mit positiven! Fotoresist bedeckte transparente Platte und ein geeignetes Maskierungsmaterial mit der Dunkelfeld-Spiegelbild-Maske zusammengebracht, und es wird anschließend belichtet, entwickelt und geätzt. Die Belichtung erfolgt vorzugsweise nach Art der Kontaktdrucktechnik, so daß aus dem Spiegelbild der Maske ein positives Bild hergestellt wird, wobei die Zwischenmaske, die man erhält, in gewünschter Weise ein Dunkelfe.Id-Positiv ist.

Alternativ kann aus dem Spiegelbild auch ein Dunkelfeld-Positiv dadurch hergestellt werden, daß man eine frische Schicht von maskierendem Material (z.B. Chrom) verwendet und sie nach dem Abhebeverfahren im wesentlichen in gleicher Weise behandelt, also wie beschrieben belichtet, entwickelt und beschichtet. Dabei würde eine neue frische Platte mit einem negativen Fotoresist (beispielsweise KMER) beschichtet, über die Dunkelfeld-Spiegelbild-Zwischenmaske belichtet und entwickelt. Das Fotoresist-Muster, das man dann erhält, würde- dann mit einem maskierenden Material aus Metall und/oder Metalloxid-Metall-Metalloxid (z.B. Chrom) bedeckt und die Fotoresistmasse abgehoben, so daß man ein Dunkelfeld- Po si tiv erhält. . S

Für den Verfahrensschritt des Abdeckens können ebeni'alls wahlweise andere Verfahren angewendet werden. Bei diesen Verfahren kann das Kontaktdrucken, Belichten, Entwickeln und Atzen sowie das bei der Abdeckmaske vorzunehmende Belichten und EntwickeLn zu einem einzigen Schritt zusammengefaßt werden, wie es in den Figuren 5a und 5b schematisch dargestellt ist. Bei einem so Lehen Verfahren wird die Kontaktdrucktechrvik nicht angewendet, so daß man auch nicht die ffLeiclie Auf—

- 00 98 83/0 669SAO

opüq_INal*

-■«;-■■ 1822949

lösung erhalt. Das Gesamtverfahren kann jedocb dadurch erheblich vereinfacht werden.. Bei der angegebenen Alternativlösung, die in den Figuren 5a und 5b dargestellt ist₅ wer—-den eine Hauptmaske 100 und eine Platte 120 (auf der maskierendes Material und Fotoresist aufgetragen sind) unter Zwischenserhaltung einer Abdeckraaske 110 in eine optische Ausrichteinrichtung eingesetzt. Die Platte 120 wird dann ο über die Hauptmaske 100 und die Abdeckmaske 110 belichtet, so daß ein Bild der Hauptmaske auf die Zwischenmaske in den gewählten Lagen übertragen wird. Durch geeignete Wahl des Fotoresistmaterials ist es dabei auch möglich, die Umwandlung eines Spiegelbildes in ein positives Bild einzusparen. Auf diese Feisekann das angegebene Verfahren zusätzlich vereinfacht werden.

Die im Zusammenhang mit Figur ^- sowie den Figuren 5a und Jb beschriebenen Verfahren haben ganz allgemein den Zweck, selektiv und gleichzeitig bestimmte identische Muster äer Hauptmaske auf eine Zwischeipaske in mehreren vorgegebenen Lagen zu übertragen und auszubilden. Die selektive lind gleichzeitige Art der Arbeitsweise wird durch die Verwendung der Abdeckmaske und die Verfahren der Fo to gravier utig erreicht. Unabhängig davon, ob dieses Verfahren als zweistufiges oder einstufiges Verfahren durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, die Beschichtung· der Zwischenmäskemit Fotoresistmaterial und das Exponieren der Zwischenmaske und. der Hauptmasice über eine Abdeckmaske vorzunehmen» Bei dem zweistufigen Verfahren, wie es in •figur 4 dargestellt ist, wird dies dadurch erreicht, daß zunächst die Hauptmaske auf die Zwischenmaske übertragen und dann die Zwischenmaske exponiert wird, wobei die Hauptmaske über eine Abdeckmaske über ihr angeordnet ist. Die anhand der Figuren 5a und 5b beschriebene Verfahrensweise ist demgegenüber direkter» erreicht jedoch nicht die gleiche Genauigkeit.

Das Verfahren zur Kombinierung der verschiedenen Zwischenmasken zu einer zusammengesetzten Maske, das bereits im

- 009833/0669

Zusammenhang mit Figur 3 kurz erwähnt würde, wird nun anhand der Figur 6 beschrieben. Vie aus dieser Figur hervorgeht, wird die Platte, auf der sich maskierendes Material befindet und aus der die zusammengesetzte Maske hergestellt werden soll, zunächst mit einem fotoempfindlichen Material beschichtet, beispielsweise einem negativen Fotopolymer (z.B. hellem I?MER oder KPR)₁ und dann in der erforderlichen Weise getrocknet· Die fotoempfindliche Platte und die Zwischenmaske bzw» die Zwischenmasken werden in geeigneter Weise ausgerichtet und dann belichtet oder fotopolymerisiert· Dadurch wird das auf der Zwischenmaske befindliche Muster auf die fotoempfindliche Maske übertragen, um die endgültige zusammengesetzte Maske zu bilden* Die belichtete Platte wird dann mit einem geeigneten Lösungsmittel entwickelt· Anschließend wird die entwickelte fotoempfindliche Plattekontrolliert, getrocknet und geätzt. Der Ätzvorgang schließt den Übergang der auf der Zwischenmaske vorhandenen Muster auf die zusammengesetzte Maske ab. Wenn maskierende Stoffe, beispielsweise Chrom, auf der zusammengesetzten Maskenplatte verwendet werden, ist es zweckmäßig, eine verdünnte Säure, beispielsweise Salzsäure, und ein elektroohemisches oder impulschemisches Ätzverfahren anzuwenden, da ein elektrisches Impulsverfahren notwendig sein kann, damit das Chrom durch die verdünnte Säure in der vorgesehenen Weise geätzt wird· Es können jedoch auch andere bekannte Ätzmittel und Ätzverfahren angewendet werden. Un Anschluß an das Ätzen wird der überschüssige Fotopolymer entfernt, und es werden dann die vorbeschriebenen Verfahreneschritte wiederholt, damit die Muster einer zweiten Zwischenmaske auf die fotoempfindliche Platte übertragen werden und die zusammengesetzte Maske auf diese Weise weiter ausgebildet wird· Dieses Verfahren wird so lange wiederholt, bis alle Zwischenmasken auf die fotoempfindliche Platte übertragen sind und die zusammengesetzte Maske endgültig ausgebildet ist.

Die drei Verfahrensschritte des Säuberns, des Trocknens und des elektrochemischen Ätzens können durch einen Verfahrens-

009883/0689

schritt des Vakuumauftragens ersetzt werden, wenn der Foto— polymer als Abhebematerial verwendet wird. In diesem Fall wird durch das Entfernen des überschüssigen Materials und die Vakuumauftragung das gewünschte Muster gebildet und die Übertragung der Zwischenmaske vorgenommen» Bei der Anwendung des Verfahrens des Vakttumauftragens ist es nicht . erforderlich, eine Schicht maskierenden Materials unter dem Fotopolymer vorzusehen* — Damit ist das Verfahren zur Kombinierung der Zwischenmasfcen abgeschlossen.

Wenn die Technik des Kontaktdruckens nicht verwendet werden soll, ist es als Alternativlösung möglich, alle Zwischenmasken in einer geeigneten Ausrichtvorrichtungoder Befestigung passend anzuordnen und die fotoempfindliche Platte über alle Zwischenmasken gleichzeitig zu belichten, so daß

man in einem einzigen Verfahrensgang die Zwischenmasken zu einer zusammengesetzten Maske kombiniert. Wenn diese Alternativlösung verwendet wird, sind die Verfahrensschritte des Entwickeins, Säuberns, Ätzens und der Entfernung überschüssigen Materials ebenfalls nur einmal auszuführen. Man spart bei dieser Verfahrensweise zahlreiche wiederholte Verfahrensschritte, jedoch erhält man nicht die gleiche Genauigkeit, wie man sie bei Verwendung des Kontaktdruckverfahrens erreichen würde, und ein solches Verfahren ist in der Regel dann nicht anzuwenden, wenn Masken besonders hoher Genauigkeit herzustellen sind, z»B. Strichstärken oder Segmente in der Größenordnung von einem Mikron gefordert sind.

Nachfolgend werden zehn weitere Ausführungsbeispiele für Verfahrensweisen angegeben, durch die die Kombinierung der Masken in erfindungsgemäßer Weise erfolgen kann. Bei diesen Ausfuhrungsbeispielen werden verschiedene Kombinationen der Verwendung positiven und/oder negativen Resistmaterials angewendete Zusätzlich zu der Kombinierung der Masken sind auch Verfahrensechritte angegeben, um die Muster in der gewünschten richtigen BildreLation zu erhalten, also um ein Spiegelbild in ein positives Bild umzuwandeln, oder ein

" - 1« - 0 09 803/0689

Dunkelfeld— in ein Hellfeldbild und umgekehrt, wie es jeweils erforderlich, ist (z.B. Τ.Λ und 1.5). ■Verfahrensschritte dieser Art werden im allgemeinen dann vorgenommen, wenn die ICombinierung der Masken abgeschlossen ist. Die Ausführungsbeispiele 7 - 10 sind in den Figuren 7-10 dargestellt, wobei die Verfahrensschritte in den Ausführungsbeispielen und Figuren entsprechende Nummern haben.

-■....- -ν-Ausführungsbeispiel 1

1.O Für Muster A wird auf der Druckglasplattet negatives Resistmaterial verwendet!

Ausrichten; Belichten und Entwickeln.

1.1 Vakuumauftragung und Resistmaterial entfernen«

1.2 Wiederbeschichtung der geätzten Platte mit negativem Resistmaterial;

Trocknen; Ausrichten des Musters B; Belichten und
Entwickeln«

1.3 Vakuumauftragung und Resistmaterial entfernen.

Λ»k Verwendung von negativem Resistmaterial für die

Eontaktdruckglasplatte für zusammengesetzte Muster, Belichten und Entwickeln;

1,5 Vakuumauftragung und Resistmaterial entfernen.

Ausführungsbeispiel 2

2.0 Für Muster A wird auf der Druckglasplatte positives Resistmaterial verwendet; Ausrichten? Belichten und Entwickeln,

2.1 Keine Vakuumauftragung; Wiederbeschichtung der Platte m:j,t negativem Resistmaterial; Trocknen; Ausrichten
des Musters B; Belichten und Entwickein.

2.2 Abheben des negativen Resistmaterial»_t welches sich über dem positiven Resistmaterial befindet.

" ¹⁹ " 0098 83/0889

2.3 Vakuumauftragung.auf der Platte mit dem zusammengesetzten Muster und Entfernen des Resistmateriais « '

2.4 Für das zusammengesetzte Muster wird positives Resistmaterial auf der Kontaktdruckglasplatte ver-* wendet; Belichten und Entwickeln. ν

2.5 Vakuumauftragung und*Entfernen des Resistmaterials·

Ausführungsbeispiel 3

3.0 Für Muster Ä wird auf der Druckglasplatte negatives Resistmaterial verwendetJ Ausrichten des Musters B; Belichten und Entwiekeln» ^

3*1 Vakuumauftragung auf der Platte mit dem zusammengesetzten Muster und Entfernen des Resistmaterials.

3.2 Verwenden von negativem Resistmaterial für das zusammengesetzte Muster auf Kontaktdrückglasplatte} Belichten und Entwickeln* ;

3.3 Vakuumauftragung und Entfernen des Resistmaterials.

3.4 Verwendung von positivem Resistmaterial für das · zusammengesetzte Muster auf der Kontaktdrückglas— platte; Belichten und Entwickeln. _:

3.5 Vakuumauftragung und Entfernen des Resistmaterials.

Ausführungsbeispiel 4

4.0 Für Muster A wird auf der Druckglasplatte positives Resistmaterial verwendetj Ausrichten und Belichten. Nicht entwickeln; Muster B ausrichten; Belichten und Entwickeln.

4.1 Vakuumauftragung auf der Platte mit dem zusammengesetzten Muster und Entfernen des Resistmaterials,

4.2 Verwenden von positivem Resistmaterial.· für das zusammengesetzte Muster auf Kontaktdruckglasp.latte; Belichten und Entwickein.

009883/0669 -⁸^ °5

Λ·3 Vakuumauftragung auf der Platte mit dem zusammengesetzten Muster und Entfernen des Resistmaterials. k_rk Verwendung von negativem Resistmaterial für das zusammengesetzte Muster auf Kontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln.

4#5 Vakuumauftragung auf der Platte mit dem zusammenge-■ setzten Muster und Entfernen des Resistmaterials.

Ausführungsbeispiel 5 .

L 5·0 Pur Muster B wird negatives Resistmaterial auf Cr beschichteter Druckglasplatte verwendet; Ausrichten; Belichten und Entwickeln.

5.1 Kein Ätzen; Wiederbeschichten der Platte mit positivem Resistmaterial; Trocknen; Ausrichten von Muster A; Belichten und Entwickeln.

5.2 Erhitzen; Ätzen der mit dem zusammengesetzten Muster versehenen Platte und Entfernen des Resistmaterials·

5·3 Verwenden von negativem Resistmaterial für die zusammengesetzten Muster auf der Kontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln,

5«4 Vakuumauftragung und Entfernen des Resistmaterials. k 5v5 Verwenden von positivem Resistmaterial für die zusammengesetzten Must.er auf Kontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln.

5.6 Vakuumauftragung und Entfernen des ResistmateriaLs.

5.7 Verwenden von negativem Resistmaterial für die zusammengesetzten Muster auf der chrombeschichteten Kontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln.

5.8 Erhitzen; Ätzen und Entfernen des Resistmaterials, 5·9 Verwenden von positivem Resistmaterial für die zusammengesetzten Muster auf chrombeschichteter Kontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln«

5.10 Erhitzen; Ätzen und Entfernen des Resistmaterials.

- ²¹ - 00 9 88 3/0669 ^%4£

Ausführungsbeispiel 6

6.0 Für Muster B wird negatives Resistmaterial auf Druckglasplatte verwendet; Ausrichten; Belichten und Entwickeln*

•6.1 ¥iederbeschichten der Platte mit positivem Resistmaterial; Trocknen; Ausrichten des Musters A; '.■:-_ Belichten und Entwickeln.

6.2 Vakuumauftragung und Entfernen des Resistmaterials»

6.3 Verwenden von negativem Resistmaterial für die zusammengesetzten Muster auf KOntaktdrackglasplätte; Belichten und Entwickeln.

6»4 Vakuumauftragungund Entfernen des Resistmaterials·

6.5 Verwenden von positivem Resistmaterial auf Kontaktdruckglasplatte .

6.6 Vakuumauftragung und Entfernen des Resistmaterials.

6.7 Verwenden von negativem Resistmaterial für zusammen-"gesetzte Muster auf chrombescMchteter KontaktdruGkglasplatte; Belichten und Entwickeln. "

6.8 Erhitzen; Ätzen und Entfernen des Resistmaterials.

6.9 Verwenden von positivem Resistmaterial für die zusammengesetzten Muster auf chrombeschichteter Eontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln.

6.10 Erhitzen; Atzen und Entfernen des Resistmaterials.

Ausführungsbeispiel 7
(dargestellt in Figur 7)

7.0 Für Muster A wird negatives Resistmaterial auf chrombeschichteter Druckglasplatte verwendet; Ausrichten, Belichten und Entwickeln. ,

7.1 fDrhitzen, Ätzen dar bemusterten Platte und Entfernen dee Res istinafceriais,

7.2 vliad&rhdBohlohbnn der /*eäfc2teu Platte aiit nögafcivojn υ«.« 18 Lmat-Jt'i al} Troekneri}. Ausri ctitön des Muatera Bj iUi L inhlnn =ttni Γίπ),^i vkaIn,» " -:'._. _^

BAD

^: „ ^ „ 0098Ö3/068i ~

7·3 Erhitzen;. Ätzen der zusammengesetzt bemusterten Platte und Entfernen des Resistmaterials.

«k Verwendung von negativem Resistmaterial für zusammengesetztes Muster auf chrombeschichteter Kontaktdruckglasplatte, Belichten und Entwickeln.

7«5 Erhitzen, Ätzen und Entfernen des Resistmaterials.

Ausführungäbeispiel 8 .

(dargestellt in Figur 8)

8.0 Für Muster A wird positives Resistmaterial auf chromtbeschichteter Druckglasplatte verwendet; Ausrichten, Belichten und Entwickeln.

8.1 Kein Ätzen; tfiederbeschichten der Platte mitnegativem Resistmaterial; Trocknen; Ausrichten von Muster B; Belichten und Entwickeln.

8.2 Abheben des negativen Resistmaterials, welches sich über dem positiven Resistmaterial befindet.

8.3 Erhitzen, Ätzen der zusammengesetzt bemusterten Platte und Entfernen des Resistmaterials·

8.A Verwenden von positivem Resistmaterial für zusammengesetztes Muster auf chrombeschichteter Kontaktdruckgiasplatte; Belichten und Entwickeln,

8.5 Erhitzen* Ätzen und Entfernen des Resistmaterials.

AusführungsbeispieL 9
(dargestellt in Figur 9)

9.0 Für Muster A wird negatives Resistmaterial auf chrombeschichteter Druckgiasplatte verwendet; Ausrichten und Belichten, Nicht entwickein, Ausrichten von Mus tor B, Belichten und Entwickeln.

9.1 Erhitzen, Atzen dor zusammengesetzt bemusterten Platte und Kitt f urne η des Resistmaterial^.

009883/068S

- ²3 - 162294S

9.2 Verwendung von negativem Resistmaterial Tür zusammengesetztes Muster auf chrombeschichteter Kontakt— druckglasplatte, Belichten und Entwickeln.

9.3 Erhitzen, Ätzen und" Entfernen des Resistmäterials.

9,k Verwenden von positivem Resistmaterial für zusammengesetztes Muster auf chrombeschichteter Kontaktdruekglasplatte, Belichten und Entwickeln.

9*5 Erhitzen, Ätzen und Entfernen des Resistmäterials.

Ausführungsbeispiel 10

(dargestellt in Figur ΙΟ) - *

10.0 Für Muster A wird positives Resistmaterial adf chrömbeschichteter Druckglasplatte Terwendeti Ausrichten und Belichten. Nicht entwickeln, Ausrichten von Muster B_-, Belichten und Entwickeln,

10.1 Erhitzen, Ätzen der zusammengesetzt bemusterten Platte und Entfernen des Resistmäterials.

10.2 Verwenden von positivem Resistmaterial für zusammengesetztes Muster auf chrombeschichteter Kontälctdruekglasplatte, Belichten und Entwickeln.

10.3 Erhitzen, Ätzen und Entfernen des Resistmäterials,

10.4 Verwenden von negativem Resistmaterial für zusammengesetztes Muster auf chrombeschichteter Kontaktdruckglasplatte; Belichten und Entwickeln,

10.5 Erhitzen, Ätzen und Entfernen des Resistmaterials*

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine integrierte, Schaltung herzustellen, bei der eine neuartige Anordnung der Innenverbindungen und Zwischenverbindungen der !Componenten vorhanden ist, und zwar aufgrund einer Zellenstruktur mit identischen Komponenten innerhalb jeder Zelle, wobei die identischen Zellen innerhalb der integrierten Schaltung"mehrfach auftreten* Der Voi-teil einer solchen Anordnung wird noch erhöht durch das beschriebene Verfahren zur Herstellung von

^; ■■■■■'-■ ' " -BAD i

- - 24 - 009883/0669

sehr genauen Maskierungen, Die Erfindung ermöglicht daher auch in vorteilhafter Weise die Herstellung von Masken für große integrierte Schaltungen, wobei die erreichte Genauigkeit- der jenigen Genauigkeit entspricht , wie sie bei der Herstellung verhältnismäßig einfacher Masken erreicht werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Anwendungen beschränkt; der Erfindungsgedanke kann auch bei zahlreichen anderen Anwendungen verwirklicht werden, und die Erfindung kann im Rahmen fachmännischen Handelns in geeigneter Weise abgeändert oder weitergebildet werden.

- 25 - 009883/0669

Claims (1)

1. Patentansprüche .

   1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen oder Halbleiteranordnungen unter Verwendung von mas-, kierenden Abdeckungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Hauptmaske gebildet wird, welche mehrere erste identische Muster aufweist, daß eine zweite Hauptmaske gebildet wird, welche mehrere zweite identische Muster aufweist« daß selektiv und gleichzeitig bestimmte erste Muster auf eiöer ersten Zwisclienmaske in mehreren ersteh vorgegebenen Lagen ausgebildet werden* daß selektiv und gleichzeitig bestimmte zweite Muster auf einer zwei-ten Zwisoiienmaske in vorgegebenen Lägen ausgebildet worden, und daß die Zwischenmäsken zu einer zusammengesetztön Maske derart kombiniert werden, daß wenigstens ein Teil der zusammengesetzten Maske erste und zweite Muster aufweist»

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hauptmasken schrittweise und repetierend ausgebildet werden, und daß die Muster auf der zweiten Zwischenmaske in Lagen ausgebildet werden, die von den ersten Lagen verschieden sind*

   3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive undgleichzeitige Ausbildung durch Beschichten der Zwischenmaske mit einem Fotoresistmaterial und Belichten der Zwischenmaske und der Hauptmaske über eine Abdeckmaske erfolgt,

   k, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckmaske transparente und lichtundurchlässige Gebiete in bestimmten vorgegebenen Stellungen aufweist, welche mit gewählten identischen Mustern zusammenfallen· ,

   - 26 - 009883/0609

   BAD ORIGINAL

   - 26 - _: 16229A9

   5· Verfahren nach Anspruch 3 oder h_% dadurch gekennzeichnet', daß die Abdeckmaske, die Zwischenmaske und die Hauptmaske vor der Belichtung optisch ausgerichtet werden«

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5» dadurch gekennzeichnet ,' daß die Kombinierung der Zwischenmasken durch Kontaktdrucken der zusammengesetzten Maske mit HiXfe der ersten und zweiten Zwischenmasken erfolgt*

   7, Verfahren -nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch ge-., kennzeichnet, daß wenigstens eines der zweiten identischen Muster in der gleichen Lage ausgebildet wird, wie wenigstens eines der ersten identischen Muster»

   8, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß wenigstens eine der Masken dadurch ausgebildet wird, daß eine transparente Platte mit einem maskierenden Material beschichtet wird, daß eine vorgegebenes Mehrfachmuster aus entwickeltem Fotoresistmaterial darauf ausgebildet; wird, daß das maskierende Material unter dem Einfluß des Fotoresistmusters in ein vorgegebenes Muster gebraclvt wird, und daß wenigstens bestimmte Teile der aus maskierendem Material ausgebildeten Muster mit Fotoresistmaterial beschichtet werden, um die Muster aus maskierendem Material während der nachfolgenden Behandlung der Platte zu schützen.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf einem Teil der Platte maskierendes Material vorhanden ist und die Beschichtung der Platte mit Fotoresistmaterial sich im wesentlichen auf die gesamte Platte erstreckt, wobei das Fotoresistmaterial auf der Platte verbleibt, um die vorhandenen Muster aus maskierendem Material zu schützen,und zusätzliche Muster aus Fotoresistmaterial zu bilden«

   . ₂₇ _

   009883/0669

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8odei*9» dadurch gekennzeichnet* daß das maskierende Katerial ohrom

   11« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzöichnet, daß wenigstens eine der Masken dadurch hergestellt wird, daß ein vorgegebenes Mehrfachmuster aus Fotoresist auf einer transparenten Platte ausgebildet wird< daß eine Schicht von maskierendem Material auf die Platte einschließlich des Fotoresistmusters aufgetragen wird, daß das Fotoresistmüster entfernt wird, um ein Muster aus maskierendem Material auszubilden, und daß die beschriebenen Verfahrensschritte in Bezug auf solche. Teile der Platte wiederholt werden, auf denen sich noch kein maskierendes Material befindet.

   009883/0669

   Lee rs ei f.e