DE2325598A1

DE2325598A1 - Dauerhafte, durchsichtige photomaske

Info

Publication number: DE2325598A1
Application number: DE2325598A
Authority: DE
Inventors: John Carter Marinace
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-06-20
Filing date: 1973-05-19
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2325598C2; GB1416899A; FR2196487B1; US3815978A; FR2196487A1

Description

Böblingen, 17. Mai 1973
'heb-oh

Anmelderins International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Ämtl. Aktenzeichens Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin; YO 971 111

Dauerhafte, durchsichtige Photomaske

Die Erfindung betrifft Photomasken zum Belichten von Photolackschichten und insbesondere dauerhafte, durchsichtige oder durchscheinende Photomasken und Verfahren zu deren Herstellung.

Eine der am meisten verwendeten, wieder benutzbaren Photomasken besteht aus einer undurchsichtigen Emulsion. Bei dieser Art von Maske wird die Emulsion auf dem zu ätzenden Substrat in Berührung mit der Photolackschicht benutzt. Masken aus einer undurchsichtigen Emulsion haben jedoch zwei schwerwiegende Nachteile:

1. ist die Emulsion relativ weich und wird daher leicht beim Gebrauch zerkratzt und wird heute nach mehrfachem Gebrauch weggeworfen;

2. ist die Emulsion undurchsichtig, was die Ausrichtung und
genaue Positionierung der Maske schwierig macht.

Zusätzlich zu diesen undurchsichtigen Emulsionsmasken gibt es noch eine Anzahl von verschiedenen anderen Masken, die wesentlich weniger Verwendung fanden. Man hat beispielsweise, um die Schwierigkeiten bei der Ausrichtung einer undurchsichtigen Emulsionsmaske zu umgehen, Emulsionsmasken verwendet, die im sichtbaren Be-

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reich transparent sind. Solche Masken sind im Bereich kurzer Wellenlängen oder in der Nähe des ültravioiettbereichs undurchsichtig, in welchem Bereich Photolacke empfindlich sind, lassen jedoch längere Wellenlängen des sichtbaren Bereichs durch. Obwohl transparente Emulsionsmasken die Ausrichtung erleichtern, ist das Verkratzen immer noch ein Problem„

Um das Problem des Verkratzens zu umgehen, hat man andere Arten von Masken hergestellt mit einem Muster aus relativ hartem Metall, wie z.B. Chrom, Wolfram, Germanium oder Silicium auf einer Glasplatte. Doch diese metallartigen Masken werden immer noch etwas zerkratzt und sind außerdem undurchsichtig, so daß sie schwierig auszurichten sind.

Wegen der Schwierigkeiten bei der Ausrichtung hat man versucht, Oxyde bestimmter Metalle zu verwenden, um damit eine transparente oder halbtransparente Maske herzustellen. Beispielsweise beschreibt W. R. Sinclair u.a. im Februar-Heft 1971 von J. Electro Chem. Society: Solid State Science, Seite 341 ff. in einem Aufsatz mit dem Titel "Materialien für die Verwendung in einer dauerhaften selektiv semitransparenten Photomaske", daß verschiedene Metalloxyde möglicherweise für durchsichtige oder durchscheinende Maskenmaterialien verwendbar sein können„ In gleicher Weise beschreiben J. B. McChesney u.a. im Mai-Heft 1971 der gleichen Zeitschrift in einem Aufsatz mit dem Titel "Chemische Dampfabscheidung von Eisenoxydfilmen zur Verwendung als halbtransparente Masken", Verfahren zur Herstellung von Oxydfilmen zur Verwendung als durchsichtige oder durchscheinende Masken. Jedoch ergeben Metalloxydmasken, wie man sie bis jetzt beschrieben und verwendet hat, nicht die besten optischen Eigenschaften, indem nämlich die Lichtdurchlässigkeit nur in allgemein unerwünschten Frequenzbereichen auftritt, d.h. in den Bereichen kürzerer Wellenlänge des sichtbaren Lichts oder in der Nähe des ultravioletten Bereichs. Außerdem können diese Metalloxydmasken immer noch zerkratzt werden:

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung läßt sich eine

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wirksame und dauerhafte transparente oder durchsichtige Photomaske für die Belichtung von Photolacken dadurch erzielen, daß man zwei verschiedene Materialien nimmt, die zusammen die gewünschten optischen Absorptionseigenschaften aufweisen. Insbesondere wird Cr₃O₃ zusammen mit Rubin auf einem transparenten Substrat als Maske verwendet, die einen hohen Absorptionskoeffizienten über den Empfindlichkeitsbereich typischer Photolacke (d.h. zwischen 3.000 und 4.500 S) aufweist und doch Licht größerer Wellenlänge durch die Maske hindurchläßt, um damit ein Hindurchsehen zum Ausrichten und Positionieren der Maske zu gestatten.

Cr₃O₃ und Rubin geben aber nicht nur das richtige optische Absorptionsspektrum, sondern die Eigenschaften dieser beiden Materialien sind so, daß sie leicht aus zwei vollständig vermischbaren und sehr harten Materialien hergestellt werden können. Insbesondere lassen sich Cr und Al sehr leicht miteinander durch verschiedene Verfahren kombinieren zum Erzielen einer Cr_?0_-Schicht auf einer sich in gleicher Richturig erstreckenden Rubinschicht. Beispielsweise kann eine Cr₃O + Cr-Schicht auf einer Al₃O₃-SChIcIIt, wie z.B. Saphir, aufgebracht werden. Die Schichten werden dann erhitzt und das Cr diffundiert in das Al₉O₃ und liefert eine Schicht von Rubin zwischen der oberen Cr₃O -Schicht und dem Substrat aus Al₃O₃.

Die Erfindung betrifft somit ganz allgemein eine dauerhafte, halbtransparente Photomaske zum Belichten von Photolacken zum Ausblenden von Licht im Empfindlichkeitsbereich des Photolackes, welche ausreichend Licht im sichtbaren Bereich für eine visuelle Ausrichtung der Maske durchläßt, die sich dadurch auszeichnet, daß die Maske aus einer Schicht von Al 0. und einer Schicht von Cr₃O₃ besteht, und daß in der Cr₃O₃-Schicht ein Muster gebildet ist, entsprechend dem zu belichtenden Muster im Empfindlichkeitsbereich des Photolackes.

Vorzugsweise ist die Anordnung dabei so getroffen, daß die Schicht Al₃O₃ einen geschichteten Bereich aus Cr-dotiertem Al₃O₃ aufweist, in dem ein Muster angebracht ist, das dem Muster in der Schicht von Cr 0 entspricht.

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Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1A und 1B in schematischer, schrittweiser Darstellung ein

Verfahren zum Herstellen einer Photomaske gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2ä und 2B eine bevorzugte Art der Herstellung einer Photomaske gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3A und 3B ein weiteres Herstellungsverfahren für eine

Photomaske gemäß den Prinzipien der Erfindung und

Fig. 4Ä und 4B

eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Photomaske gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.

Die bisher in der Halbleiterherstellung verwendeten Photolacke haben beispielsweise eine Empfindlichkeit über den Bereich von etwa 3000 bis 4500 A. Will man also eine hochwirksame und dauerhafte, durchsichtige Maske für die Halbleiterherstellung schaffen, dann ist es klar, daß eine Maske dieser Art relativ hart und selektiv transparent sein muß. Insbesondere muß eine solche Maske für Licht im Empfindlichkeitsbereich des Belichtungsverfahrens stark absorbierend sein, jedoch für gelbes, rotes oder sogar grünes Licht weitgehend transparent sein, so daß man zur Ausrichtung der Maske diese durchleuchten kann.

Gemäß den Prinzipien der Erfindung wird ein relativ hartes Al 0 Ausgangsmaterial zunächst für die Herstellung der Maske verwendet. Saphir ist dabei eine bevorzugte Form von Al₂O. Selbstverständlich sollte klar sein, daß auch andere Arten von Al_0^ verwendet werden können. Wenn beispielsweise eine sehr feine Auflösung nicht besonders wichtig ist, kann gesinterter, polykristalliner Saphir

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verwendet werden. Dieses Material hat gegenüber dem natürlichen Saphir, der aus einkristallinem Äl„O_ besteht,, den Vorteil, daß es wesentlich billiger ist. In der Beschreibung der Figuren 1 bis 4 wird Saphir jedenfalls als bevorzugtes Material benutzt, da es für die hier in Frage kommenden Anwendungsgebiete gute physikalische und optische Eigenschaften aufweist.

Wie aus Figur IA zu erkennen, wird ein aus Saphir bestehendes Substrat 1 mit einer Schicht 3 aus Cr „0_ + Cr überzogen» Da Cr₂O_ etwas schwierig zu ätzen ist, wird man vorzugsweise diese Schicht auf dem Substrat 1 in dem gewünschten Muster unter Verwendung einer mechanischen Maske, wie z.B„ einer Drahtmaske, aufdampfen. Man kann natürlich zunächst auf dem Substrat 1 einen Photolack aufbringen und daraus ein Muster herstellen» Anschließend könnte man die Schicht 3 aus Cr„O_ + Cr über dem Photolackmuster und der Substratschicht 1 aufbringen und könnte anschließend das Photolackmuster zur Herstellung des gewünschten Musters im Cr₃O₃ + Cr entfernen. In gleicher Weise könnte eine gemusterte Schicht aus Cr„O + Cr durch selektive chemische Abscheidung aus der Dampfphase niedergeschlagen werden. Obgleich chemisches Ätzen von Cr„O schwierig ist, darf darauf hingewiesen werden, daß Zerstäubungsätzen möglich ist. Die Nute 5 in der Schicht 3 in Figur 1A ist nur zur willkürlichen Darstellung einer Art Muster gezeigt, das in einer durchsichtigen Photomaske gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt werden soll. In gleicher Weise dient die in den nachfolgenden Figuren 2 bis 4 gezeigte Nut zur Darstellung, wie ein solches beliebiges Muster hergestellt wird.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß die Bedeutung der Verwendung einer Form von Al_0 , wie z.B. Saphir, in der Tatsache begründet ist, daß dieses Material extrem hart und im langwelligen Bereich des sichtbaren Lichtes transparent und auch im kurzwelligen Bereich des sichtbaren Lichtes und in der Nähe des ültraviolettbereichs transparent ist, in denen die typischen Photolacke empfindlich sind. Insbesondere weist Saphir eine Härte von etwa 9 auf der Mho-Skala auf und besitzt eine Licntdurohlässigkeit über

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den gesamten sichtbaren Energieb'ereich des normalerweise einfallenden Lichts von über 90%. Die Verwendung von Cr„0_ ist ebenfalls darin begründet, daß es praktisch ebenso hart ist und Licht innerhalb des Empfindlichkeitsbereichs typischer Photolacke absorbiert. Für alle praktischen Zwecke hat Cr„O die gleiche Härte wie Saphir, nämlich 9 auf der Mho-Skala. Cr„0 ist ein transparenter grüner Kristall, dessen optische Absorptionseigenschaften in Figur 6 gezeigt sind. Man sieht dort, daß Cr„0„ im Bereich zwischen 3000 und 3700 Ä in hohem Maße absorbierend wirkt. Nach ungefähr 3700 S fällt die Absorption ganz stark ab. Es ist" klar, daß Cr 0 innerhalb des sichtbaren Bereichs genügend Licht überträgt, um ein Hindurchsehen zu ermöglichen.

Man sieht soweit aus Figur 1A, daß diese Anordnung eine sehr dauerhafte, transparente Maske liefert, die effektiv über praktisch die Hälfte des Empfindlichkeitsbereichs eines typischen Photolacks, d.h. von etwa 3000 bis 3700 S absorbiert„ Um nun Absorption über den Rest des Empfindlichkeitsbereichs für einen typischen Photolack, d.h. zwischen 3700 und 4500 S zu erzielen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung als weiterer Schritt die Diffusion von Cr₃O₃ und Cr in die darunterliegende Schicht von Al„0_ zur Erzielung einer Zwischenschicht aus Rubin vorgesehen. In dieser Hinsicht ist es wichtig zu wissen, daß Al O₃ und ^Cr ₂°3 über den gesamten Bereich ihrer Zusammensetzung oder Verbindung vollständig miteinander vermischbar sind. Außerdem ist es wichtig, daß bei Zimmertemperatur sich die optischen Absorptionseigenschaften von Rubin und Cr₂O in der Weise ergänzen, daß dadurch das vollständige Absorptionsspektrum für typische Photolacke überstrichen wird. Dies ist am deutlichsten aus Figur 5 zu erkennen, wo das Absorptionsspektrum von rosarotem Rubin (0,05 Gew.% Cr) eine hohe Absorptionscharakteristik im Bereich zwischen 36OO und 46OO Ä zeigt. Man sieht auch, daß in diesem Bereich die Absorptionseigenschaften ziemlich ähnlich sind, unabhängig davon, ob das einfallende Licht parallel zur C-Achse oder senkrecht zur C-Achse des Rubins einfällt.

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Obgleich Rubin in dem zur Ergänzung des Absorptionsbereichs von Cr„CL· erforderlichen Bereich relativ absorbierend ist, um eine brauchbare Photomaske zu ergeben, überträgt Rubin doch ausreichend Licht im sichtbaren Bereich, um eine Einstellung der Maske durch Hindurchschauen sicherzustellen. Man kann daher sehen, daß ein Maskenbild aus Chromkonzentrationen unterhalb und oberhalb 8 Mol-% effektiv Licht im Empfindlichkeitsbereich eines typischen Photolacks ausblendet, während es gleichzeitig genügend längerwelliges Licht hindurchläßt, um eine Ausrichtung zu ermöglichen. Es muß darauf hingewiesen werden, daß ein mit Cr (Rubin) dotierter Saphir bis zu 8 Mol-% Cr rot ist, während er bei Konzentrationen von mehr als 8 Mol~% allmählich grün wird.

In Figur 1A ist ein erster Schritt dargestellt, durch die die Maske gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt werden kann. Selbstverständlich lassen sich eine Anzahl verschiedener Verfahren verwenden, um Cr und/oder Cr„0_ in eine Schicht von Al„0_ hineinzudiffundieren, um ,die gewünschte Zwischenschicht aus Rubin zu erreichen. Gemäß Figur 1A enthält die Schicht aus Cr₂O überschüssige oder freie Chromatome, die eine Diffusion von Cr in die Saphirschicht 1 ermöglichen. Selbstverständlich kann auch freies Cr dem Cr₂O entnommen werden. Anstatt daß man eine Schicht 3 aus Cr₂O + Cr aufträgt, kann die Schicht 3 auch als Cr aufgetragen und dann geätzt werden. Anschließend kann die geätzte Cr-Schicht oxydiert und mit zusätzlichem Cr diffundiert werden.

Zur Diffusion von Cr der Schicht 3 in die Saphirschicht 1 wird die Gesamtanordnung bei Temperaturen zwischen 1000 und 1500⁰C für mehrere Stunden in Luft oder in einer inerten Atmosphäre erhitzt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Diffusion von Cr in Saphir etwas langsam vor sich geht, so daß höhere Temperaturen und größere Mengen von Cr in der Schicht 3 Verwendung finden können, um das Diffusionsverfahren zu beschleunigen.

Figur 1B zeigt dann die durchsichtige Maske nach der Wärmebehandlung , wobei Chrom in einem relativ dünnen Bereich unterhalb der

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Schicht 3 eindiffundiert ist und eine mit Chrom dotierte Al 0 (Rubin)-Schicht 7 ergibt.

Figur lÄ und 1B zeigen also einen möglichen Weg auf, wie eine durchsichtige Maske gemäß den Prinzipien der Erfindung erzeugt werden kann. Andererseits ist es auch möglich, die Maske dadurch herzustellen, daß man Al„O_ und Cr₂O^ gemeinsam niederschlägt und damit eine Schicht mit Cr-dotiertem Al O₃ und Cr„O bildet. Außerdem können Cr-Filme auf Saphir oxydiert werden und dann bei hohen Temperaturen für ausgedehnte Zeit einer Wärmebehandlung unterzogen werden.

Ein weiteres Verfahren ist in Figur 2A und 2B gezeigt, wie eine durchsichtige Photomaske gemäß der Erfindung hergestellt werden kann. Wie in Figur 2A gezeigt, wird eine Saphir-Substratschicht 1 mit einer Schicht 9 aus Aluminium überzogen. Anschließend wird die Schicht 9 mit einer Schicht Cr überzogen. Die Al- und Cr-Schichten können dann, wie bei 5 gezeigt, leicht zur Herstellung des gewünschten Musters geätzt werden. Die Anordnung wird dann in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt, wodurch die gewünschten Verbindungen hergestellt werden. Insbesondere wird nach Erhitzung bei ca. 1000⁰C für mehrere Stunden eine Rubinschicht 13 und eine Cr₂O_-Schicht 15 auf dem Saphirsubstrat 1 gebildet.

Obgleich Figur 2A eine Cr-Schicht 11 auf einer Äluminiumschicht 9 zeigt, leuchtet es doch ohne weiteres ein, daß auch die umgekehrte Anordnung gewählt werden kann. Insbesondere kann die Cr-Schicht 11 zuerst auf der Saphirschicht 1 niedergeschlagen werden, worauf dann die Al-Schicht 9 auf der Cr-Schicht 11 abgelagert wird. In dieser Beziehung darf darauf hingewiesen werden, daß Cr auf Al zur Erzielung des gewünschten Cr„O_ + Rubin eine kürzere Wärmebehandlung erfordert. Es ist außerdem einleuchtend, daß unabhängig von der Reihenfolge dieser Schichten diese durch eine Anzahl üblicher Verfahren, Wie z.B. Niederschlag aus der Dampfphase oder Kathodenzerstäubung/ aufgebracht werden können. Außerdem lassen sich diese Schichten durch eine Reihe an sich bekannter Verfahren ätzen, bei-

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spielsweise chemisch oder durch Kathodenstrahl.

Eine weitere Ausführungsform zur Herstellung einer durchsichtigen Photomaske gemäß dem Prinzip der Erfindung ist in den Figuren 3A und B sowie 4A und B gezeigt. In der letztgenannten Ausführungsform liegt statt einer relativ dicken Al₀O -Schicht, wie z.B.

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Saphir, die sowohl als Substrat für die Cr„0 -Rubinschicht und als Quelle für die Herstellung des Rubins dient, eine relativ dünne Al O₃-Schicht auf ihrem eigenen Substrat und dient lediglich als Quelle für die Herstellung der nachfolgend zu bildenden Rubinschicht .

Wie beispielsweise in Figur 3A zu sehen,, wird eine relativ dünne Schicht 17 aus Al₉O₃ auf einer Substratschicht 19 aufgebracht. Es ist klar, daß die Schicht 19 aus irgendeinem harten Substratmaterial bestehen kann« Die wesentlichen hier für das Substratmaterial erforderlichen Eigenschaften sind, daß es feuerfest und hart und in seinem Wärmeausdehnungskoeffizienten mit der Al-O₃-Schicht verträglich ist und die entsprechenden optischen Eigenschaften hat. Die Substratschicht-19 muß also sowohl im sichtbaren und kurzwelligen sichtbaren oder nahe dem ultravioletten Bereich durchsichtig sein, wobei der letztgenannte Bereich der Empfindlichkeitsbereich für den Photolack ist. Obgleich eine Anzahl von Hochtemperaturgläsern als Substratschicht 19 verwendet werden kann, hat sich doch geschmolzenes SiO als besonders wirksam für diesen Zweck erwiesen» In gleicher Weise kann die Schicht 17 aus verschiedenen Arten von Al„0_, wie z.B. aus monokristallinem, polykristallinem oder amorphem Al„0„ in der Schicht bestehen. Typisch ist die Schicht 13 eine aufgedampfte Al 0 -Schicht mit einer Stärke von mehreren Mikron»

!Mach Aufbringen der Al„0 -Schicht 17 auf dem Substrat 19 wird eine Schicht 3 von Cr₇O₃ + Cr auf Al„0 aufgedampft, wie dies auch im Zusammenhang mit Figur 1 angegeben war. Ebenso wie in Figur 1A wird dann die Cr₇O₃ + Cr-Schicht 3 geätzt, wie bei 5 gezeigt, um das gewünschte Muster zu bilden. Anschließend wird die Anordnung

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in Luft oder in eine inerten Atmosphäre bei den gleichen Temperaturen und Zeiten, wie bei Figur 1A und TB beschrieben, erhitzt. Ist die Schicht 17 eine Saphirschicht, dann werden relativ hohe Temperaturen und lange Zeiten zur Diffusion von Cr in diese Schicht benötigt.

In Figur 3B ist die sich dabei ergebende Zwischenschicht 21 aus Rubin gezeigt, die durch Diffusion mindestens eines Teils des Cr der Schicht 3 in das Al 0 der Schicht 17 gebildet wurde. Es ist klar, daß die Rubinschicht 21 in Kombination mit der Cr₃O-Schicht 3A die gewünschten Absorptionseigenschaften aufweist, nämlich die gleichen Absorptxonseigenschaften wie sie auch im Zusammenhang mit der Anordnung gemäß Figur 1A, 1B und 2A, 2B erzielt worden waren.

Die Figuren 4A und 4B zeigen eine weitere Anordnung, die etwa zu den Figuren 2A und B bzw. 3A und B analog ist. In Figur 2A und B, ähnlich wie in Figur 1A und B, wurde die Al„O₃-Schicht 1, wie z.B. Saphir, sowohl als Substrat als auch als Quelle für die Herstellung der Rubinschicht verwendet. In den Figuren 4A und B verwendet man, statt einer Al 0 -Schicht als Substrat und Quelle für die-Herstellung der Rubinschicht, eine Anordnung analog zu den Figuren 3A und 3B, wobei eine relativ dünne Schicht Al„0_ nur als Quelle für die Fabrikation der gewünschten Rubinschicht dient. Statt eine Cr₃O₃ + Cr-Schicht wie in Figur 1A und 1B sowie 3A und 3B zu verwenden, wird hier eine Cr- und eine Al-Schicht verwendet, etwa wie in Figur 2A und 2B. Gemäß Figur 4A ist eine relativ dünne Schicht 17 aus Al„0 gezeigt, die beispielsweise auf die Substratschicht 19 aufgedampft werden kann. Anschließend wird eine Al-Schicht 9 und eine Cr-Schicht 11 auf der Al₃O₃-Schicht 17 aufgedampft und in das gewünschte Muster geätzt. Dann wird in gleicher Weise, wie im Zusammenhang mit Figuren 2A und B beschrieben, die Anordnung in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt, wobei die Schichten 9 und 11 mit der Al₃O -Schicht 17 eine Rubinschicht 13 zwischen einer Cr₃O -Schicht 15 und dem restlichen Teil der Al O^-Schicht 17 bilden»

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Obgleich die bis jetzt beschriebenen Verfahren zur Dotierung von Al-O mit Cr sich der Diffusionsverfahren bedienen, ist es doch klar, daß auch andere Verfahren zur Dotierung von Al„0_ mit Cr benutzt werden können» Beispielsweise läßt sich die Ionen-Implantation von Cr in Al„0_ verwenden« In gleicher Weise kann auch ein chemischer Niederschlag aus der Dampfphase, Kathodenzerstäubung oder Elektronenstrahlverdampfung von Cr-dotiertem Al 0 und .Cr 0 verwendet werden.

Insbesondere kann Elektronenstrahlverdampfung oder Kathodenzerstäubung zum Wiederschlagen einer Cr-dotierten Al₂O -Schicht und einer Schicht aus Cr„0_ in beliebiger Reihenfolge zur Herstellung der Struktur der Maske auf einem Substrat aus Saphir oder geschmolzenem SiO₂ verwendet werden. Da bei diesem Verfahren die nachfolgende Behandlung bei hohen Temperaturen nicht erforderlich ist, läßt sich das Substrat aus einem großen Bereich von Gläsern auswählen.

Wie vorgeschlagen, können außer Elektronenstrahlverdampfung und Kathodenzerstäubung chemische Niederschlagsverfahren aus der Dampfphase zur Erzeugung von Cr-dotierten Al„0_- und Cr„O_-Schichten verwendet werden. Außerdem ist es einleuchtend, daß die eben genannten Niederschlagsverfahren auch zum gemeinsamen Niederschlagen von Cr-dotiertem Al₂O und Cr₃O₃ zur Bildung einer homogenen Mischung aus Al O -.Cr und Cr 0 verwendet werden können, die ebenfalls die gewünschten optischen Absorptionseigenschaften der Einzelschichten aus diesen Materialien aufweisen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

\\J. Dauerhafte, halbtransparente Photomaske zum Belichten von Photolacken zum Ausblenden von Licht im Empfindlichkeitsbereich des Photolackes, welche ausreichend Licht im sichtbaren Bereich für eine visuelle Ausrichtung der Maske durchläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske aus einer Schicht von Al 0 und einer Schicht von Cr 0 besteht, und daß in der Cr₃O -Schicht ein Muster gebildet ist, entsprechend dem zu belichtenden. Muster im Empfindlichkeitsbereich des Photolackes.
2. Maske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Al₃O₃ einen geschichteten Bereich aus Cr-dotiertem A1„O,. aufweist, in dem ein Muster angebracht ist, das dem Muster in der Schicht von Cr 0. entspricht.
3. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Cr₃O₃-Schicht freies Cr enthält.
4. Maske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geschichtete Bereich aus Cr-dotiertem Al_0 durch Diffusion mindestens von etwas freiem Cr in dieser Schicht von Cr 0 in die darunterliegende Al_0 -Schicht gebildet ist, so daß zwischen der Al„0 -Schicht und der Cr„0 -Schicht eine Rubinschicht in Berührung mit der Cr-O--Schicht gebildet ist.
5. Maske nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Al 0_-Schicht aus Saphir besteht.
6. Maske nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Al O₃-Schicht aus gesintertem, polykristallinem Al₃O₃ besteht.

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7. Maske nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Al O -Schicht aus dichter Kieselerde besteht.
Ö. Maske nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Al O^-Schicht aus gesintertem, polykristallinem Saphir besteht.
9. Semitransparente Photomaske nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht aus A1„O_ vorgesehen ist, von der mindestens ein Teil Lieht im sichtbaren Bereich hindurchläßt, daß eine zweite Schicht Cr-dotiertes Al 0 auf der ersten Schicht vorgesehen ist und ein darin gebildetes Muster aufweist, und daß eine dritte Schicht aus Cr „0_ auf der zweiten Schicht gebildet ist, in der das gleiche Muster wie in der zweiten Schicht vorhanden ist, so daß die zweite und dritte Schicht Licht im Empfindlichkeitsbereich des Photolacks ausblendet und zur gleichen Zeit ausreichend Licht für eine visuelle Ausrichtung der Maske durchläßt.
10. Maske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Cr-dotierte Al Q -Schicht durch Diffusion von Cr aus der Cr 0 -Schicht in die A1„O -Schicht gebildet ist.
11. Maske nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Äl_0_-Schicht auf einem Substrat aus einem harten kristallinen Material gebildet ist, das für Licht im sichtbaren Bereich transparent ist.
12. Maske nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Al 0 -Schicht auf einem Substrat aus hartem amorphem Material gebildet ist, die für Licht im sichtbaren Bereich transparent ist.
13. Maske nach Anspruch 12, dadurch .gekennzeichnet, daß das amorphe Material geschmolzenes SiO„ ist.

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14. Maske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Äl„O Saphir ist,
15. Maske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus A1„O^ gesintertes, polykristallines A1_?O^. ist,
16. Maske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfindlichkeitsbereich zwischen etwa 3000 und 4500 Ä
liegte

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