DE1963578C3 - Verfahren zum kontaktlosen Belichten - Google Patents

Description

3 ' 4

Mit der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird Abbildungen, Uie den Eingangs.- und Ausgangs-

pin Objekt 11 mit Hilfe einer beleuchtenden Strah- öffnungen 34 und 36 entsprechen. Da ein «oio-

lung 10 in eine Abbildung 12 umgewandelt, deren gramm jedoch d<e Eigenschaft aufweist, auch die

Schärfentiefe und deren Auflösung durch die opti- Richtung der bei der Aufzeichnung verwendeten

sehen Eigenschaften der Linse 13 begrenzt sind. 5 Strahlung zu speichern, enthält die rekonstruierte

Mit Hilfe der in Fig.2 dargestellten Anordnung Weilenfront auch das dazwischenliegende gescmus-

wird eine Maske hergestellt, mit der die bei der Ver- scne Strahlungsmuster 48.

Wendung von bekannten Masken auftretenden Nach- Die bei der ünsenlosen Belichtung zur "^"f¹" teile vermieden werden können, Eine mit Hilfe eines lung von integrierten Schaltkreise» verwendete licht-Lasers erzeugte kohärente monochromatische Strah- io empfindliche Emulsion ist in Fig. 3 mit 50 bezcichlung 14 fällt auf einen Diffusor 16, durch den eine net. Diese lichtempfindliche Emulsion 50 wird von dreidimensionale Urmaske 22 beleuchtet wird. Die dem tunnelförmigen Strahlungsmuster 48 durchsetzt. Maske 22 weist EingEngs- und Ausgangsöffnungen Die Emulsion ist in einer Halterung 52 befestigt, die 34 bzw. 36 auf, die einen Durchbruch 32 definieren. innerhalb des durch die BezugS2;eichen 44 und Aft Da die Wandungen des Durchbruches 32 aus licht- 15 bezeichneten Bereiches in Richtung der eingezeichabsorbierenden Flächen bestehen, wird die Vertei- neten Pfeile hin und her bewegt werden kann. Die lung der räumlichen Wellen 18 nur durch die Ein- in F i g. 3 wiedergegebene Anordnung ist daher eine gangsöffnungen und Ausgangsöffnungen 34 bzw. 36 Projektionseinrichtung mit einem Tiefenschärfen- und durch die Dicke des Druchbruches32 bestimmt. bereich, der, im Gegensatz zu der in Fig. 1 ^darS^e" Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter 20 stellten Anordnung, den durch die Bezugszeichen 44 einer nichtreflektierenden Fläche eine Fläche ver- und 46 bezeichneten Bereich einnimmt. Es ist daher standen, die die zur Belichtung der photographischen nicht erforderlich, das mit -iner Photolackschicht Platte 24 dienende Strahlung 14 vollständig ab- überzogene Substrat exakt in der Brennebene des sortiert. Für das vorliegende Ausfu.irungsbeispiel abbildenden Systems anzuordnen, um diese Schicht sind aber auch andere Arten von Flächen geeignet, 25 mit einer unverzerrten Abbildung der I.iaske zu bean denen eine Reflexion des Lichtes nicht statt- lichten. Darüber hinaus werden die bei holografindet. phichen Systemen auftretenden Granulationsfehler

Die an der Urmaske 22 gebeugte und aus dieser durch eine Bewegung des Substrats innerhalb des

austretende Wellenfront 18 fällt auf eine photo- Bereiches 48 unschädlich gemacht,

graphische Platte24, wo ein komplexes Intensitäts- 3° In den Fig. 4A bis 4D wird die Herstellung

und Phasenfeld entsteht. Ein auf den gleichen Be- einer dreidimensionalen Maske erläutert, die als

reich der Platte fallender Referenzstrahl 20 erzeugt Urmaske bei dem in F i g. 2 erläuterten Verfahren

ein Feld mit einheitlicher Intensität und linearer verwendet werden kann. Zur Erzeugung der Schär-

Phasenveränderung. Die Überlagerung des Referenz- fentiefe wird eine Platte 54 aus nhotcchromem Glas

Strahls 20 und der Wellenfront 18 erzeugt ein holo- 35 verwendet. Unter photochromem Glas wird eine

graphisches Muster, das auf der photographischen Glassorte verstanden, di- unter dem Einfluß von

Platte 24 aufgezeichnet wird. Diese Platte wird an- Strahlungen ihre Transparenz reversibel verändert,

schließend in bekannter Weise entwickelt. Diese Glassorte enthält beispielsweise Silberhalogen-

Der Einfachheit halber ist in Fig. 2 nur ein Teil kristalle, die unter dem Einfluß einer \1ltravi0ietten

der Mas'-'.e mit einer öffnung 32 wiedergegeben. Es 40 Strahlung von 3000 bis 4000 A geschwärzt werden,

ist aber ohne weiteres ersichtlich, daß die zur Er- Die Schwärzung des photochromen Glases kann

zeugung von Hologrammen nach dem erfindungs- durch bercichsweises Löschen oder Bleichen mittels

gemäßen Verfahren dienenden Masken wesentlich einer Wärmestrahlung im ultraroten Bereich von komplizierter aufgebaut sein können. Bei dem in etwa 6000 A oder mehr rückgängig gemacht werden. Fig. 3 wiedergegebenen Verfahren wird ein relativ 45 In Fig. 4B wird die aus photnchror.icm Glas

großer Schärfentiefenbereich dadurch erzielt, daß bestehende Platte 54 durch Belichtung mit durch

die zur Herstellung des Hologramms verwendete eine Quelle 56 erzeugten ultraviolettem Licht ge-

Urmaske22 (Fig. 2) eine beträchtliche Dicke auf- schwärzt. In Fig. 4C wird auf das photochrome

weist. Glas eine Maske 60 gelegt und die ganzf Anordnung

Die zur holographischen Wiedergabe erfuider- 50 mit einer durch die Lichtquelle 58 erzeugten ultralichen Interferenzmuster können auch errechnet roten Strahlung belichlet. Die Schwärzung der Platte werden. 54 _wj_rd j_m Bereich der in der Maske 60 vor-

In Fig. 3 wird die Wiedergabe einer hologra- gesehenen Ausnehmung rückgängig gemacht, so phischen aufgezeichneten Abbildung und die Beiich- daß s-ich die in Fig. 4D dargestellte, eine Ausnchtung einer strahlungsempfindlichen Schicht ver- 55 mung 62 aufweisende dreidimensionale Maske ergibt, anschaulicht. Das Hologramm, d. h. das holo- Bei der Herstellung von dreidimensionalen graphische Muster ist durch das in Fig. 2 darge- Masken nach dem oben angegebenen Verfahren stellte Verfahren auf der photographischen Platte kann es vo kommen, daß die Begrenzungen der er-24 gespeichert. Zur Rekonstruktion der Ursprung- zeugten Durchbreche, bedingt durch an der Maske liehen Wellenfront wird das Hologramm durch eine 60 60 gestreutes Licht, Abweichungen voir der vorStrahlung 38 beleuchtet, die in bezug auf die bei der geschriebenen Form aufweisen. Als Ergebnis weist Aufzeichnung des Hologramms verwendete Referenz- der in der Glasplatte 54 erzeugte ungeschwärzte wellcnfront konjugiert ist. Beim Durchtritt der Bereich, wie beispielsweise in Fig. 5A dargestellt, ebenen Welle 38 durch die holographische Platte eine gegenüber dem Durchbrach in der Maske 60 24, die das holographische Muster der dreidimcn- 65 vergrößerte und Abweichungen aufweisende Form sionaieii Maske 22 enthält, wird eine konjugierte auf. Da die Wandungen des der Einfachheit halber Wellenfront 42 erzeugt. Die konjugierte Wellenfront mit Durchbruch bezeichneten ungeschwürztcn Beerzeugt in den Ebenen 44 und 46 liegende reelle reiches nicht reflektierend sind, treten bei der mit

holographischen Mitteln erzeugten Abbildung dieser Maske keine unerwünschten Störungen auf, wenn diese Maske, wie in Fig. 5B dargestellt, an beiden Seiten mit Eingangs- und Ausgangsmasken 64 bzw. 66 bedeckt sind, die in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Die einzige Aufgabe dieser Masken besteht darin, die Eintritts- und die Austnttsöffnung zu definieren. Die Tatsache, daß der zv/ischen diesen Masken liegende Durchbruch geringfügig vergrößert ist, hat keinen Einfluß auf die durch ein holographisches System erzeugte Abbildung zur Belichtung der Schicht 50, da die den inneren Teil des Durchbruches 62 begrenzenden Wandungen das auf sie fallende Licht vollständig absorbieren. Es ist jedoch möglich, den Durchbrach oder den ungeschwärzten Bereich 62 so exakt herzustellen, daß die zusätzlichen Eintritts- und Austrittsmaskcn 64 und 66 wegfallen können.

Hierzu :i Blatt Zeichnungen

Claims (5)

I 2 Patentansprüche: der einzelnen Schaltelement« und Leiterzüge von integrierten Schaltungen ist es erforderlich, daß die

1. Verfahren zum kontaktiosen Belichten von zur Belichtung verwendeten Masken nur so dick sind, Photolackschichten mit fein strukturierten Licht- daß sie eine genügende Abschirmung für die belichmustern durch holographische Abbildung, da- 5tende Strahlung, darstellen. Für viele Anwendungen durch gekennzeichnet, daß eine Maske, sind derartige Masken mit einer Dicke von weniger deren Form dem zu erzeugenden Muster und als 1000 A hergestellt worden.

deren Dicke dem bei der Wiedergabe gewünsch- Bei der Wiedergabe sehr feiner Strukturen mit ten Spielraum für den Abstand zwischen Hoio- Hilfe holographischer Verfahren hat es sich gezeigt, gramm und Photolackschicht entspricht, hologra- io daß die holographischen Abbildungen drych Fehler phisch aufgezeichnet wird und daß bei der holo- der verwendeten photographischen Emulsionen, beigraphischen Wiedergabe die Photolackschicht an spielsweise durch unregelmäßige Korngrößen, und den Ort des reellen Bildes der Maske gebracht durch die in jedem Laserstrahl auftretenden stehenwird, so daß die Belichtung der Photolackschicht den Interferenzen Fehler aufweisen, die sie zur Bedurch ein reelles Bild der holographisch wieder- ssh'chtung von Pliotolackschichten bei der Herstellung gegebenen dreidimensionalen Abbildung der von integrierten Schaltungen ungeeignet machen.
Maske erfolgt. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ein weitgehend fehlerfreies holographisches Verfahkennzeich.net, daß die holographische Abbildung ren zur Belichtung von Photolackschichcen mit sehr während der Belichtung relativ zur strahlungs- zo fein strukturierten Lichtmustem bei der Herstellung empfindlichen Schicht in Richtung der optischen vcn integrierten Schaltungen anzuwenden, bei dem in Achse bewegt wird. einem gewissen Bereich Veränderungen des Abstan-

3. Verfahren zum kontaktlosen Belichten nach des Hologramm—Photolackschicht keinen negativen Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einfluß auf die Bildqua'iität haben.

die holographisch aufzuzeichnende dreidimensio- 25 Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch nale Maske durch Belichtung einer geschwärzten, gelöst, daß eine Maske, deren Form dem zu erzeuaus photochromem Glas bestehenden Platte durch genden Muster u.id deren Dicke dem bei der Wiedereine die Form des zu belichtenden Musters auf- gäbe gewünschten Spielraum für den Absland zwiweisende Maske hindurch mit einer die Schwär- sehen Hologramm und Photolackschicht entspricht, zung rückgängig machenden Strahlung erzeugt 30 holographisch aufgezeichnet wird und daß bei der wird. holographischen Wiedergabe die Photolackschicht an

4. Verfahren nar. h An pruch 3, dadurch ge- den Ort des reellen Bildes der Maske gebracht wird, kennzeichnet, daß d:s unpeschwärzte Bereiche so daß die Belichtung der Photolackschicht durch ein aufweisende Platte aus phoi.ochromem Glas bei- reelles Bild der holographisch wiedergegebenen dreiderseits mit dünnen die erforderlichen Eintritts- 35 dimensionalen Abbildung der Maske erfolgt. Es ist und Austrittsößnungen aufweisenden Masken selbstverständlich möglich, auch das virtuelle Bild bedeckt wird. bei Anwendung geeigneter Maßnahmen, beispielsweise mittels Abbildung durch fine Linse, zur Durch-

~~~~~ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ver-

40 wenden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontakt- Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des

losen Belichten von Photolackschichten mit fein Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, strukturierten Lichtmustem durch holographische daß die holographische Abbildung während der BeAbbildung, lichtung relativ zur strahlungsempfindlichen Schicht

Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen 45 in Richtung der optischen Achse bewegt wird,
werden die in den einzelnen Verfahrensschritten zu Durch dieses Verfahren ist es möglich, im Bereich

behandelnden Bereiche der verwendeten Halbleiter- der zu belichtenden Photolackschichten äußerst plättchen dadurch definiert, daß die Halbleiterplätt- scharfe Abbildungen extrem kleiner Strukturen mit chen mit einer Photolackschicht überzogen und die relativ großen Schärfentiefenbereichen zu erzeugen, jeweils gewünschten Bereiche mit Hilfe von mit der 5° Darüber hinaus werden die bei den bisher bekannten Photolackschicht in Kontakt gebrachten Masken be- holographischen Abbildungsverfahren auftretenden lichtet werden. Durch eine nachträgliche chemische Fehler vermieden, die einerseits durch Störungen im Behandlung werden die durch die mit Hilfe der Aufbau der verwendeten lichtempfindlichen Emul-Masken erzeugten Lichtmuster definierten Bereiche sionen und andererseits durch die in jedem Laserfreigelegt. Das Belichten der Photolackschicht mit 55 strahl vorliegenden stehenden Interferenzen erzeugt unmittelbar mit ihr in Kontakt gebrachten Masken werden.

ist umständlich und zeitraubend und hat einen relativ Die Erfindung wird anschließend an Hand der

schnellen Verschleiß der äußerst empfindlichen und Figuren näher erläutert. Es zeigt
kostspieligen Masken zur Folge. Es wurde auch F i g. 1 ein bekanntes optisches Abbildungssystem,

schon vorgeschlagen, die Masken mit Hilfe von ver- 60 F i g. 2 die holographische Aufzeichnung einer kleinernden optischen Systemen auf,der zu belichten- dreidimensionalen Maskenanordnung,
den Photolackschicht abzubilden. Die verwendeten F i g. 3 die holographische Wiedergabe der mit der

abbildenden optischen Systeme sind nicht nur sehr in F i g. 2 dargestellten Anordnung aufgezeichneten kostspielig und empfindlich, sondern haben auch den Maske,

Nachteil, daß ihr Scliiirfentiefenbereich außerordcnt- 65 Fig. 4A bis 4D die Erzeugung einer dreidimenlich klein ist, so daß eine außerordentlich sorgfältige sionalcn Maske,
Scharfeinstellung erforderlich ist. Fig.

5 A und 5B Querschnitte durch die in

Wegen der außerordentlich kleinen Abmessungen Fi g. 4 D dargestellte Anordnung.