DE2302116B2 - Vorrichtung zur Herstellung einer maskierenden Schicht auf einem Träger mit Hilfe von weichen Röntgenstrahlen - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung einer maskierenden Schicht auf einem Träger mit Hilfe von weichen Röntgenstrahlen

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Description

Entfernen der genannten Teile aus der empfindlichen Schicht behandelt. Ein derartiges Verfahren eignet sich nicht für die Herstellung von Mustern von submikrometrischer Linienbreite in der Halbleitertechnik, wo ein besonders feines Auflösungsvermögen erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer für die Herstellung von Halbleiterbauelementen und elektronischen Mikrominiaturstromkreisen sowie -bauelementen geeigneten verbesserten Muster-Vervielfältigungstechnik, die eine submikronische Auflösung ermöglicht, billig durchführbar, einfach, sehr genau und zuverlässig ist und einen ausreichenden Abstand zwischen der Maske und dem Aufzeichnungsmaterial zuläßt, um einen Verschleiß der Maske und Beschädigung des Aufnahmematerials zu verhüten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Herstellung von Mustern mit submikrometrischer Linienbreite in der Halbleitertechnik die Röntgenstrahlenquelle zur Erzeugung von Röntgenstrahlen geeignet ist, die eine Wellenlänge aufweisen, welche zwischen dem Ultraviolett (100—1000 A) und dem gewöhnlichen Röntgenstrahlen-Strahlungsband (0,5 —2 Ä) des elektromagnetischen Spektrums liegt, daß die durchlässige Schicht der Maske mindestens 5 μπι und die absorbierende Schicht der Maske weniger als 0,5 μπι dick ist, und daß der Träger mit der für weiche Röntgenstrahlen emfpindlichen Schicht die Maske in einem vorgegebenen Abstand mittels einer Abstandsschicht trägt, weiche ihrerseits einen Teil der Maske bildet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer mit weichen Röntgenstrahlen arbeitenden Vorrichtung zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und elektronischen Mikrominiaturstromkreisen sowie -bauelementen,
F i g. 2 einen vergrößert dargestellten Querschnitt eines Teils der Maske und des Wiedergabeteils nach Fig. 1,
F i g. 3 eine Gruppe charakteristischer Kurven der Absorption in Abhängigkeit von der Wellenlänge,
F i g. 4 eine charakteristische Kurve der Auger- und Photoelektronenreichweite in Abhängigkeit von der Wellenlänge,
F i g. 5 eine schematische Darstellung eines ersten Schritts bei dem Verfahren,
Fig.6 eine schematische Darstellung ähnlich der in Fig.5, die den Wiedergabeteil nach der Belichtung veranschaulicht, und
F i g. 7 eine schematische Darstellung ähnlich der in F i g. 5 und 6, die den Wiedergabeteil nach dem Entwickeln veranschaulicht.
Die Vorrichtung hat gemäß Fig. 1 eine Quelle 10 weicher Röntgenstrahlen mit einer Elektronenkanone 12 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 14, der auf einen Fleck 16 auf der Antikathode 18 auftrifft. Weiche Röntgenstrahlen 20, die von der Antikathode 18 ausgesandt werden, verlassen die Röhre 22 durch ein Fenster 24, das für sie durchlässig ist. Sie treffen auf die Maske 26, die eine durchlässige Schicht 28 umfaßt, welche eine zur Begrenzung des Maskenmusters dienende absorbierende Schicht 30 trägt. Das von den weichen Röntgenstrahlen erzeugte, von der Maske 26 geformte Bild wird auf die für weiche Röntgenstrahlen empfindliche Schicht 32 projiziert, die von dem Träger 33 des Wiedergabeteils 34 getragen wird, welch letzterer die Maske 26 in einem Abstand mittels der Abstandsschicht 36 trägt, welche ihrerseits einen Teil der Maske 26 bildet. Um die Wirksamkeit der Vorrichtung zu erhöhen, kann das Fenster 24 entfernt werden, damit die Dämpfung der weichen Röntgenstrahlen 20 vermindert wird, dann muß aber eine Vakuumkammer 38 verwendet werden. Wenn die durchlässige Schicht 28 der Maske 26 sehr dünn ist, kann ein geringeres Vakuum auf der anderen Seite der Maske 26 angewandt werden, um ihre Wellung oder ihr Verwerfen zu verhindern.
Der Elektronenstrahl 14 bildet den Fleck 16, dessen Durchmesser dim typischen Fall eine Fläche von einem Quadratmillimeter bildet, was bei einer Elektronenstromdichte von angenähert 5 A/cm2 bie 5 kV zu einem Strom von 50 niA führt. Unter diesen Bedingungen werden bei einer Aluminium-Antikathode und einem Abstand D von 25,4 mm zwischen dem Elektronenstrahl 14 und der Maske 26 etwa 10 min benötigt, um eine angemessene Belichtung einer für weiche Röntgenstrahlen empfindlichen, von einem Silizium-Träger 33 getragenen Schicht 32 aus Polymethylmethacrylat zu bewirken.
Die Maske 26 besteht aus einer 5 μπι dicken durchlässigen Schicht 28 aus Silizium und einer 0,5 μηι dicken absorbierenden Schicht 30 aus Gold. Eine Dicke von 5 μπι der durchlässigen Schicht 28 wird deswegen gewählt, weil dies ein selbsttragendes Gebilde ergibt, und die 0,5 μίτι Dicke der absorbierenden Schicht 30 wird zur Erzielung des erforderlichen Kontrastes gewählt. Eine dickere absorbierende Schicht 30 könnte einen stärkeren Kontrast erbringen, jedoch könnte eine Schichtdicke, die erheblich größer ist als die Breite der Schlitze und Löcher in der Schicht, zu rauhen, ungenau begrenzten Seitenwänden und entsprechend schlechter Wiedergabe führen. Es ist also eine Schicht, deren Dicke nicht größer ist als die Breite der kleinsten Löcher oder Schlitze, wünschenswert und sie läßt sich durch Elektronen- Lithographie erreichen.
Im typischen Fall kann das Fenster 24 aus einer 0,0254 mm dicken Berylliumfolie bestehen. Wenn das Fenster nicht benutzt wird, würde ein Vakuum von 10~9 ata in der Kammer 38 angemessen sein, jedoch kann ein zusätzliches Vakuum von 10-2 ata auf der anderen Seite der Maske 26 erforderlich sein, um ihr Verwerfen oder Wellen zu verhüten.
Die Antikathode 18 kann aus Aluminium bestehen,
so um weiche Röntgenstrahlen mit einer Wellenlänge von 8,34 Ä zu erzeugen. Abweichend können Antikathoden aus Kupfer, die weiche Röntgenstrahlen von 13,4 A erzeugen, oder aus Molybdän, die weiche Röntgenstrahlen von 5,4 A erzeugen, verwendet werden.
Ein wichtiger Vorteil der Benutzung weicher Röntgenstrahlen ist der, daß eine wesentliche Trennung zwischen der Maske und der für weiche Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht zulässig wird. Bei den Wellenlängen weicher Röntgenstrahlen sind Beugungserscheinungen im allgemeinen vernachlässigbar. Eine Halbschattenverzerrung, wie in F i g. 2 ersichtlich, stellt einen bei der Anordnung der Maske 26 und des Wiedergabeteils 34 zu berücksichtigenden Faktor dar. Die Beziehungen zwischen dem Abstand D, dem
μ Durchmesser ddes Brennflecks 16, dem Spreizwinkel Θ, der Spreizung δ und dem gegebenen Abstand 5, der durch die Abstandsschicht 36 vorgesehen wird, läßt sich zu θ = dl D = δ = SdIDangeben. Das Unterschneiden
oder Spreizen <5 läßt sich also durch Vergrößern von D vermindern, aber dies erhöht stark die Belichtungszeit, weil die Intensität der weichen Röntgenstrahlen sich umgekehrt mit dem Quadrat von Dändert.
Die mit diesem weiche Röntgenstrahlen anwendenden Verfahren erzielbare Möglichkeit, die Maske 26 und die empfindliche Schicht 32 voneinander zu trennen, stellt einen bedeutenden Vorteil dar, weil sie Verschleiß an der Maske und Beschädigung des Trägers 33, die von dem früher verwendeten Kontaktverfahren herrühren, beseitigt; eine vergrößerte Lebensdauer der Maske wird hierdurch erreicht. Praktisch kann der gegebene Abstand S bis zum Zehnfachen der minimalen Strichstärke des Druckmusters betragen, ohne ein nennenswertes Unterschneiden in der empfindlichen Schicht 32 zu verursachen.
Alle bisherigen Bemühungen, die Tiefenschärfe-Begrenzung der konventionellen Photolithographie zu überwinden, richteten sich auf Projekte, die die Verwendung von Elektronen als belichtende Strahlung bedingten. Weiche Röntgenstrahlen, die bei der Vorrichtung nach der Erfindung die belichtende Strahlung bilden, liegen zwischen dem Ultraviolett-(10-1000 Ä) und dem gewöhnlichen Röntgenstrahlen-(0,5 - 2 Ä) Strahlungsband des elektromagnetischen Spektrums. Das gewöhnliche Röntgenstrahlenband ist während der letzten Jahrzehnte Gegenstand ausgedehnter wissenschaftlicher Forschung und kommerzieller Anwendung gewesen. In ausgesprochenem Gegensatz hierzu waren weiche Röntgenstrahlen, die von dem Austrittsfenster aller gewöhnlichen Röntgenröhren stark absorbiert werden, verhältnismäßig wenig Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Die Feststellung der Möglicheit, weiche Röntgenstrahlen für die Vervielfältigung von Mustern mit submikronischen Strichstärken zu verwenden, schloß sich an die in den letzten Jahren erfolgte erfolgreiche Entwicklung der Dünnfilm-Niederschlagstechnik an. Die Entwicklung dieser Technik veranlaßte die Untersuchung des weiche Röntgenstrahlen benutzenden Lösungsweges für die Vervielfältigung und das Verlassen des Weges derjenigen, die eine Verbesserung der eingeführten, aber komplizierteren und kostspieligen obenerwähnten Elektronenprojektions-Technik erstrebten.
Die Änderungen des Absorptionskoeffizienten von Werkstoff zu Werkstoff im Bereich der weichen Röntgenstrahlen ist nicht groß. Es gibt jedoch Werkstoffe, die ausreichend als absorbierende und durchlässige Schichten für weiche Röntgenstrahlung unterscheidbar sind. Typische Absorptionscharakteristiken sind in Fig.3 für den Bereich der weichen Röntgenstrahlen von zwei oder drei Angström bis zwanzig oder fünfundzwanzig Angström für durchlässige Schichten von 5 μιτι Dicke, wie z. B. Beryllium 50, Magnesium 52, Silizium 54 und Mylar 56, und für sr> absorbierende Schichten von 0,5 μιη Dicke, wie z. B. Kupfer 58, Silber 60, Gold 62 und Uran 64 dargestellt. Beryllium 50, Magnesium 52, Silizium 54 und Mylar 56 sind auf Teilen 66, 68, 70 und 72 ihrer entsprechenden Kurven ausreichend transparent, um diese Stoffe zu wi ausgezeichneten Beispielen für die Zusammensetzung der durchlässigen Schicht zu machen. Auch Kupfer 58, Silber 60, Gold 62 und Uran 64 auf Teilen 74, 76, 78 und 80 ihrer entsprechenden Kurven nähern sich Absorptionsmaxima. Bei etwa 10—12 A sind Kupfer, Gold Uran und Silber über 95% absorbierend, während Magnesium etwa 40% und Beryllium etwa 25 absorbierend sind und einen Kontrast von etwa 20 zu 1 ergeben, bei mehr als 60% Durchlässigkeit durch die durchlässige Schicht 28. Bei 8 Ä sind Gold, Uran und Kupfer etwa 90% absorbierend und geben einen Kontrast von 10 zu 1, während Mylar und Silizium nur etwa 40% absorbieren. Platin und Iridium haben Charakteristiken, die nahezu mit denen für Gold übereinstimmen, abgesehen von einer geringen Änderung in der Lage der scharfen senkrechten Sptitze bei 5,6 A für Gold. In ähnlicher Weise dienen Aluminium und Polymerfilme als gute durchlässige Schichten.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung weicher Röntgenstrahlen ist der, daß die Reichweite der Augerund Photoelektronen, die von den weichen Röntgenstrahlen in der empfindlichen Schicht 32 erzeugt werden, ganz kurz — 0,5 μιτι oder weniger wie aus F i g. 4 ersichtlich — ist. Da diese Elektronen zur Belichtung der empfindlichen Schicht 32 dienen, wird die Wirkung ihrer Reichweite auf die mit dem Verfahren erzeilbare Auflösung durch die Verwendung weicher Röntgenstrahlen minimisiert.
Beim Betrieb der Vorrichtung bestrahlt eine Quelle 10' (F i g. 5) weicher Röntgenstrahlen eine empfindliche Schicht 32' aus Polymethylmetacrylat durch eine Maske 26' mit einer 5 μΐη dicken durchlässigen Schicht 28' aus Silizium, die mit einer 0,5 μιη dicken absorbierenden Schicht 30' aus Gold und einer Abstandsschicht 36' gemustert ist. Die empfindliche Schicht 32' wird von einem Träger 33', wie z. B. einer Siliziumfolie, getragen. Weiche Röntgenstrahlen 20' gehen durch Schlitze oder Löcher 100 in der absorbierenden Schicht 30' und treffen auf Teile 102 der empfindlichen Schicht 32', die dadurch belichtet wird, wie aus Fig.6 ersichtlich. Die nicht getroffenen Teile 104 sind unbelichtet. Eine Energiedosis von etwa 5 χ 10+2 Joule/cm3 genügt für die völlige Belichtung des Musters. Beim nächsten Schritt (F i g. 7), wenn das Wiedergabeteil 34' unter Verwendung einer Lösung von 40% Methylisobutylketon und 60% Isopropylalkohol entwickelt ist, sind die belichteten Teile 102 entfernt und hinterlassen eine genauso wie die Maske 26' gemusterte Oberfläche.
Wenn erst einmal ein Muster in dem Polymerfilm definiert ist, gibt es eine Anzahl von Verfahren, um ein Muster auf dem Träger zu erzeugen. Wenn ein Überzugsmuster aus einem dünnen Filmmaterial gewünscht wird, so kann es durch übliche Techniken in die Zwischenräume des Polymermusters aufgedampft werden, und das unerwünschte Material läßt sich durch Auflösen des Polymers entfernen, so daß ein dünner Film auf dem Träger in einem Muster erhalten wird, das das Negativ zu dem in dem Polymer erzeugten bildet. Abweichend kann dieses niedergeschlagene Material als eine Maske für die chemische oder Spritz-Ätzung einer Reliefstruktur auf dem Träger benutzt werden. Ebenso kann das gemusterte Polymer in ähnlicher Weise als chemische oder Spritz-Ätzmaske benutzt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung einer maskierenden Schicht auf einem Träger mit Hilfe von weichen Röntgenstrahlen, die durch eine Maske hindurch eine für Röntgenstrahlen empfindliche, entwickelbare, auf dem Träger angeordnete Schicht belichten, bestehend aus einer Röntgenstrahlenquelle mit dem Durchmesser d und einem Abstand D von der Maske, wobei das Verhältnis Dld größer als fünf ist, sowie aus einer mit Abstand von der für weiche Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht angeordneten Maske, die aus einer für Röntgenstrahlen überwiegend durchlässigen und aus einer für Röntgenstrahlen überwiegend absorbierenden Schicht, welche das Maskenmuster aufweist, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Mustern mit submikrometrischer Linienbreite in der Halbleitertechnik die Röntgenstrahlenquelle (10) zur Erzeugung von Röntgenstrahlen geeignet ist, die eine Wellenlänge aufweisen, welche zwischen dem Ultraviolett (100-1000 Ä) und dem gewöhnlichen Röntgenstrahlen-Strahlungsband (0,5 — 2 Ä) des elektromagnetischen Spektrums liegt, daß die durchlässige Schicht (28) der Maske (26) mindestens 5 μίτι und die absorbierende Schicht (30) der Maske (26) weniger als 0,5 μπι dick ist, und daß der Träger (33) mit der für weiche Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht (32) die Maske (26) in einem vorgegebenen Abstand (S) mittels einer Abstandsschicht (36) trägt, welche ihrerseits einen Teil der Maske (26) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlenquelle (10) mit einer Wellenlänge von 2 bis 20 A emittiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlenquelle (10) eine aus Aluminium bestehende Antikathode (18) umfaßt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässige Schicht (28) der Maske (26) aus einem solchen Material besteht, daß sie mindestens 25% der weichen Röntgenstrahlen durchläßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässige Schicht (28) der Maske (26) aus Silizium besteht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Schicht (30) der Maske (26) aus einem solchen Material besteht, daß sie mindestens 60% der weichen Röntgenstrahlen absorbiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Schicht (30) der Maske (26) aus Gold besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für weiche Röntgenstrahlen empfindliche Schicht (32) aus Polymethylmetacrylat besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler für die weiche Röntgenstrahlen empfindliche Schicht (32) aus 40% Methylisobutylketon und 60% Isopropylalkohol besteht.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer maskierenden Schicht auf einem Träger mit Hilfe von weichen Röntgenstrahlen, die durch eine Maske hindurch eine für Röntgenstrahlen empfindliche, entwickelbare, auf dem Träger angeordnete Schicht belichten, bestehend aus einer Röntgenstrahlenquelle mit dem Durchmesser c/und einem Abstand D von der Maske, wobei das Verhältnis DId größer als fünf ist, sowie aus einer mit Abstand von der für weiche Röntgenstrahlen emfpindlichen Schicht angeordneten Maske, die aus einer für Röntgenstrahlen überwiegend durchlässigen und einer für Röntgenstrahlen überwiegend absorbierenden Schicht, welche das Maskenmuster aufweist, besteht.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 23 82 674 bekannt.
Aus der DT-PS 11 92 749 ist es bei einer Aufdampfvorrichtung bekannt, daß die zu behandelnde Schicht die Maske in einem vorgegebenen Abstand mittels einer Abstandsschicht trägt, welche ihrerseits einen Teil der Maske bildet.
Ein konventionelles Druckmuster-Wiedergabeverfahren verwendet einen photolithographischen Prozeß, bei dem ultraviolettes Licht durch eine das Druckmuster enthaltende Maske zur Einwirkung auf einen lichtempfindlichen Film gebracht wird. Nach der Belichtung wird der Film einem Entwickler ausgesetzt, der entweder die belichteten oder die unbelichteten Flächen des Films entfernt, um das Masken-Muster oder sein Negativ wiederzugeben. Dieses Verfahren wurde bei der Herstellung von mikrominiaturisierten elektronischen Schaltungen und Bauteilen weitgehend angewandt, weil es billig, zuverlässig und für die Massenfertigung geeignet ist. Es arbeitete aber dort nicht befriedigend, wo die Breite des kleinsten diskreten Musterelements kleiner als etwa zwei Mikron ist. Das beruht darauf, daß eine innige Maske-Träger-Berührung erforderlich ist, um Beugungseffekte zu vermeiden. Eine solche Berührung ist schwer herbeizuführen und führt zu Beschädigungen sowohl der Maske als auch des Trägers. Unterhalb von 1 μπι ist ein photolithographischer Kontaktdruck praktisch nicht durchführbar. Bemühungen, diese Beschränkung durch Verwendung von Licht kürzerer Wellenlänge zu überwinden, wurden nicht für praktisch durchführbar gehalten, weil Strahlung kürzerer Wellenlänge, das sog. Vakuum-Ultraviolett, sich nicht mit angemessener Intensität erzeugen läßt. Dieser offensichtliche Irrweg lenkte die Suche nach Vervielfältigungstechniken mit höherer Auflösung in andere Richtungen. So läßt sich z. B. eine Elektronen-Bildröhre zur berührungslosen Wiedergabe verwenden. Jedoch ist die Auflösungsverbesserung gegenüber der Photolithographie gering. Submikronische Auflösungs-Lithographie läßt sich leicht mit dem Abtast-Elektronenmikroskop erzielen, aber dieses Verfahren stellt kein Vervielfältigungsverfahren dar; die benötigte Ausrüstung ist kompliziert und kostspieleig, und jedes Druckmuster muß getrennt für sich entsprechend den von einer äußeren automatischen Programmiervorrichtung enthaltenen Befehlen abgetastet werden.
Bei der aus der US-PS 2 38 267 bekannten Vorrichtung wird ein Aufnahmematerial, das einen Träger und eine weichröntgenstrahlenempfindliche Schicht umfaßt, mit dem Bild des Musters exponiert, so daß ein Teil der
h1) empfindlichen Schicht entsprechend den absorbierenden Teilen der Maske der Strahlung weniger exponiert ist als die anderen Teile; dann wird die weichröntgenstrahlenempfindliche Schicht mit einem Entwickler zum
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0061350A1 (de) * 1981-03-25 1982-09-29 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Herstellung von Mustern
DE3330806A1 (de) * 1983-08-26 1985-03-14 Feinfocus Röntgensysteme GmbH, 3050 Wunstorf Roentgenlithographiegeraet

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892973A (en) * 1974-02-15 1975-07-01 Bell Telephone Labor Inc Mask structure for X-ray lithography
US3925677A (en) * 1974-04-15 1975-12-09 Bell Telephone Labor Inc Platinum oxide lithographic masks
FR2279135A1 (fr) * 1974-07-19 1976-02-13 Ibm Procede de fabrication d'un masque pour lithographie aux rayons x
US4035522A (en) * 1974-07-19 1977-07-12 International Business Machines Corporation X-ray lithography mask
US3947687A (en) * 1974-10-23 1976-03-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Collimated x-ray source for x-ray lithographic system
US3974382A (en) * 1975-01-06 1976-08-10 Massachusetts Institute Of Technology Lithographic mask attraction system
US4018938A (en) * 1975-06-30 1977-04-19 International Business Machines Corporation Fabrication of high aspect ratio masks
US4028547A (en) * 1975-06-30 1977-06-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated X-ray photolithography
US3984680A (en) * 1975-10-14 1976-10-05 Massachusetts Institute Of Technology Soft X-ray mask alignment system
JPS5290269A (en) * 1976-01-23 1977-07-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Forming method for fine resist patterns
US4085329A (en) * 1976-05-03 1978-04-18 Hughes Aircraft Company Hard X-ray and fluorescent X-ray detection of alignment marks for precision mask alignment
DE2635275C2 (de) * 1976-08-05 1984-09-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur Justierung eines scheibenförmigen Substrates relativ zu einer Fotomaske in einem Röntgenstrahlbelichtungsgerät
JPS5319765A (en) * 1976-08-06 1978-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Irradiation method of x-rays
JPS5355470U (de) * 1976-10-13 1978-05-12
JPS5350680A (en) * 1976-10-19 1978-05-09 Nec Corp Transfer mask for x-ray exposure and its production
US4200395A (en) * 1977-05-03 1980-04-29 Massachusetts Institute Of Technology Alignment of diffraction gratings
DE2722958A1 (de) * 1977-05-20 1978-11-23 Siemens Ag Verfahren zur justierung einer halbleiterscheibe relativ zu einer bestrahlungsmaske bei der roentgenstrahl-fotolithografie
US4122335A (en) * 1977-06-17 1978-10-24 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for mask to wafer gap control in X-ray lithography
JPS5411677A (en) * 1977-06-27 1979-01-27 Rockwell International Corp Mask used for fine line lithography and method of producing same
US4218503A (en) * 1977-12-02 1980-08-19 Rockwell International Corporation X-ray lithographic mask using rare earth and transition element compounds and method of fabrication thereof
US4185202A (en) * 1977-12-05 1980-01-22 Bell Telephone Laboratories, Incorporated X-ray lithography
US4215192A (en) * 1978-01-16 1980-07-29 The Perkin-Elmer Corporation X-ray lithography apparatus and method of use
US4342917A (en) * 1978-01-16 1982-08-03 The Perkin-Elmer Corporation X-ray lithography apparatus and method of use
US4194123A (en) * 1978-05-12 1980-03-18 Rockwell International Corporation Lithographic apparatus
USRE33992E (en) * 1978-08-15 1992-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pulsed X-ray lithography
US4184078A (en) * 1978-08-15 1980-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pulsed X-ray lithography
JPS5463682A (en) * 1978-08-17 1979-05-22 Fujitsu Ltd Production of mask for x-ray exposure
DE2841124C2 (de) * 1978-09-21 1984-09-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen durch Röntgen-Lithographie
US4388728A (en) * 1978-11-20 1983-06-14 The Machlett Laboratories, Incorporated Soft X-ray lithography system
US4254174A (en) * 1979-03-29 1981-03-03 Massachusetts Institute Of Technology Supported membrane composite structure and its method of manufacture
US4253029A (en) * 1979-05-23 1981-02-24 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Mask structure for x-ray lithography
US4222815A (en) * 1979-06-04 1980-09-16 The Babcock & Wilcox Company Isotropic etching of silicon strain gages
US4329410A (en) * 1979-12-26 1982-05-11 The Perkin-Elmer Corporation Production of X-ray lithograph masks
DE3006543A1 (de) * 1980-02-21 1981-08-27 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von mit strukturen versehenen lackschichten fuer die mikrogalvanoplastik mittels roentgenstrahlen
US4477921A (en) * 1981-11-27 1984-10-16 Spire Corporation X-Ray lithography source tube
DE3232499A1 (de) * 1982-09-01 1984-03-01 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Maske fuer die mustererzeugung in lackschichten mittels roentgenstrahllithographie und verfahren zu ihrer herstellung
US4665541A (en) * 1983-06-06 1987-05-12 The University Of Rochester X-ray lithography
DE3339624A1 (de) * 1983-11-02 1985-05-09 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur herstellung einer maske fuer die mustererzeugung in lackschichten mittels roentgenstrahllithographie
US4534047A (en) * 1984-01-06 1985-08-06 The Perkin-Elmer Corporation Mask ring assembly for X-ray lithography
US4610020A (en) * 1984-01-06 1986-09-02 The Perkin-Elmer Corporation X-ray mask ring and apparatus for making same
US4539695A (en) * 1984-01-06 1985-09-03 The Perkin-Elmer Corporation X-Ray lithography system
CA1254261A (en) * 1984-11-08 1989-05-16 James M. Forsyth Long life x-ray source target
US4700371A (en) * 1984-11-08 1987-10-13 Hampshire Instruments, Inc. Long life x-ray source target
US4668336A (en) * 1985-07-23 1987-05-26 Micronix Corporation Process for making a mask used in x-ray photolithography
US4608268A (en) * 1985-07-23 1986-08-26 Micronix Corporation Process for making a mask used in x-ray photolithography
US4890309A (en) * 1987-02-25 1989-12-26 Massachusetts Institute Of Technology Lithography mask with a π-phase shifting attenuator
EP0323264B1 (de) * 1987-12-29 1997-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Röntgenbelichtungsverfahren mit elektrisch leitender Maske
US5175757A (en) * 1990-08-22 1992-12-29 Sandia Corporation-Org. 250 Apparatus and method to enhance X-ray production in laser produced plasmas
US5288569A (en) * 1992-04-23 1994-02-22 International Business Machines Corporation Feature biassing and absorptive phase-shifting techniques to improve optical projection imaging
US5491331A (en) * 1994-04-25 1996-02-13 Pilot Industries, Inc. Soft x-ray imaging device
US5820769A (en) * 1995-05-24 1998-10-13 Regents Of The University Of Minnesota Method for making magnetic storage having discrete elements with quantized magnetic moments
US6309580B1 (en) * 1995-11-15 2001-10-30 Regents Of The University Of Minnesota Release surfaces, particularly for use in nanoimprint lithography
US7758794B2 (en) * 2001-10-29 2010-07-20 Princeton University Method of making an article comprising nanoscale patterns with reduced edge roughness
US20040137734A1 (en) * 1995-11-15 2004-07-15 Princeton University Compositions and processes for nanoimprinting
US5772905A (en) * 1995-11-15 1998-06-30 Regents Of The University Of Minnesota Nanoimprint lithography
US5809103A (en) * 1996-12-20 1998-09-15 Massachusetts Institute Of Technology X-ray lithography masking

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1933652A (en) * 1929-02-20 1933-11-07 Philips Nv Process of making x-ray photographs
US2382674A (en) * 1942-08-27 1945-08-14 Eastman Kodak Co Method of making images on metal plates
US3118786A (en) * 1961-10-30 1964-01-21 Gen Electric Recording medium having an image receiving coating of a copolymer of a styrene and n-butyl methacrylate
US3447924A (en) * 1965-08-16 1969-06-03 Charles J Trzyna Aligning method
DE1522525C3 (de) * 1965-12-06 1975-01-16 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zum Herstellen einer Photolackmaske
US3637380A (en) * 1967-06-26 1972-01-25 Teeg Research Inc Methods for electrochemically making metallic patterns by means of radiation-sensitive elements

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0061350A1 (de) * 1981-03-25 1982-09-29 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Herstellung von Mustern
DE3330806A1 (de) * 1983-08-26 1985-03-14 Feinfocus Röntgensysteme GmbH, 3050 Wunstorf Roentgenlithographiegeraet

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5141551B2 (de) 1976-11-10
DE2302116A1 (de) 1973-07-19
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FR2168053A5 (de) 1973-08-24
DE2302116C3 (de) 1978-11-02

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