DE2333902A1 - METHOD OF ALIGNMENT OF MASKS FOR SOFT X-RAY RADIATION - Google Patents
METHOD OF ALIGNMENT OF MASKS FOR SOFT X-RAY RADIATIONInfo
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Description
Dtt-kq. Hons-Iienridi Wey 68Dtt-kq. Hons-Iienridi Wey 68
Berlin, den 29. Juni 1973Berlin, June 29, 1973
Massachusetts Institute
of TechnologyMassachusetts Institute
of Technology
Verfahren zum Ausrichten von Masken für weiche RöntgenstrahlungMethod for aligning masks for soft X-ray radiation
Gegenstand dieser Erfindung ist ein Auerichtsystem, das gewährleistet, dass jede einzelne Maske für weiche Röntgenstrahlen innerhalb eines Satzes derartiger Masken sich in richtigem Register mit einem zu belichtenden Substrat befindet und dass jedes Muster auf diesen Masken gegenüber den entsprechenden Mustern auf den anderen Masken des Satzes exakt angeordnet ist.The subject of this invention is an alignment system which ensures that each individual soft X-ray mask is within a set of such masks is in proper register with a substrate to be exposed and that each pattern on these masks is opposite to the corresponding patterns on the other masks of the Sentence is arranged exactly.
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als Verfahren zur Vervielfältigung von ebenen Bildern mit einer unter einem Mikron liegenden Auflösung vorgeschlagen worden; siehe Patentanmeldung lfd. Nummer 217*902 vom 1*1. Januar 1972 von Snith u.a. mit dem Titel "Vorrichtung und Verfahren für die Lithographie für weiche Röntgenstrahlen". Masken für weiche Röntgenstrahlen sind mit von einem Wandler bei einem Elektrodenabstand von 1,3 Mikron für akustische Oberflächenwellen erzeugten Bildern hergestellt und mit gutem Erfolg vervielfältigt worden. Somit hat die Lithographie für weiche Röntgenstrahlen ein Auflösungsvermögen gezeigt, das höher ist als das bei der gewöhnlichen Licht-Lithographie erreichbare und das etwa mit dem der Verfahren vergleichbar ist, die mit Abtastung durch einen Elektrodenstrahl arbeiten. Die Einfachheit und die niedrigen Kosten der Lithographie für weiche Röntgenstrahlen deuten darauf hin, dass sie in Zukunft einen beträchtlichen Einfluss auf die Herstellung von Vorrichtungen mit ultrahoher Auflösung haben dürfte. Es können jedoch bei vielen Fertigungsverfahren mehrere Maskierungs-Arbeitsgänge erforderlich sein. Dabei müssen die durch die verschiedenen Masken erzeugten Bilder registerhaltig übereinandergelegt werden. Indessen ist dabei eine weit höhere Genauigkeit erforderlich als bisher, da die bisherigen Maskenvervielfältigungs-Verfahren keine Bilder reproduzierten, die im Submikron-Bereich liegende Elemente enthielten; beim Elektrodenstrahl-Abtastverfahren, nach dem Bilder mit im £r,b-as a method of duplicating flat images using a sub-micron resolution has been proposed been; see patent application serial number 217 * 902 of 1 * 1. January 1972 by Snith et al. With the title "Device and Process for Soft X-Ray Lithography ". Soft X-ray masks are included with one Transducers made at an electrode spacing of 1.3 microns for surface acoustic wave images and has been reproduced with good success. Thus, the soft X-ray lithography has shown a resolving power higher than that of the ordinary one Light lithography achievable and that is roughly comparable to that of the process that involves scanning work an electron beam. The simplicity and low cost of soft X-ray lithography suggest that they will have a significant impact on device manufacturing in the future ultra high resolution is likely to have. However, multiple masking operations can be used in many manufacturing processes to be required. The images generated by the various masks must be superimposed in register will. In the meantime, a much higher level of accuracy is required than before, since the previous mask reproduction methods did not reproduce images containing submicron elements; at the Electrode beam scanning method, according to which images with im £ r, b-
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raikron-Bereich liegenden Elementen bisher erzeugt wurden, wird jedes Bild einzeln abgetastet und die Masken nicht vervielfältigt, so dass eine Registerhaltigkext der einzelnen Masken nicht erforderlich ist. Dahingegen muss das Bild auf jeder Maske in einem Satz Masken, der zur Fertigung einer vollständigen Schaltung oder einer ganzen Vorrichtung auf einem Subetrat benötigt wird, mit Submikron-Genauigkeit mit den entsprechenden Bildern jeder der anderen Masken des Satzes in Register gebracht werden, da sonst die Bilder trotz genauen Fluchtens zwischen Maske und Substrat nicht mit dem Bild oder den Bildern in Register gebracht werden können, die zuvor auf derselben Bildfläche reproduziert worden sind.elements lying in the raikron area have been created so far, each image is scanned individually and the masks are not duplicated, so that a register content of the individual Masks are not required. On the other hand, the image on each mask must be in a set of masks that are used for manufacturing a complete circuit or an entire device on a subetrat is required, with submicron accuracy registers with the corresponding images of each of the other masks of the set as otherwise the images will not be in register with the image or images in spite of the exact alignment between mask and substrate which have previously been reproduced on the same image area.
Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, ein Ausrichtsystem für ein Lithographieverfahren für weiche Röntgenstrahlen zu erhalten, dessen Submikron-Genauigkeit der der Lithographie für weiche Röntgenstrahlen entspricht und das darüberhinaus einfach und billig ist und die weifchen Röntgenstrahlen ausnutzt, die von den Arbeitsgängen der Lithographie für weiche Röntgenstrahlen her zur Verfügung stehen.It is therefore an object of this invention to provide an alignment system for a soft X-ray lithography process whose submicron accuracy is that of lithography for soft X-rays and that is moreover simple and cheap and the white ones X-rays takes advantage of the soft X-rays available from the operations of lithography stand.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein solches Ausrichtsystem zu erhalten, das für genaue Registerhaltigkeit der einzelnen Masken innerhalb eines Maskensatzes gegenüber einem zu belichtenden Substrat sorgt.Another object of this invention is to provide such an alignment system that is capable of accurate registration of the individual masks within a mask set with respect to a substrate to be exposed.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein derartiges Ausrichtsystem zu erhalten, das gewährleistet, dassAnother object of the invention is to obtain such an alignment system which ensures that
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die Bilder auf den einzelnen Masken eines Maskensatzes gegenüber den entsprechenden Bildern der anderen Masken richtig angeordnet sind.the images on the individual masks of a mask set are correctly arranged with respect to the corresponding images of the other masks.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine effiziente Anwendung der Lithographie für weiche Röntgenstrahlen ein Ausrichtsystem unbedingt erforderlich ist, dass weiterhin auf Grund der hohen Genauigkeit, d.h. der sehr kleinen Bildelemente im Mikron-Bereich, die mit diesem Verfahren möglich ist, dieses Ausrichtsystem durch hohe Genauigkeit gekennzeichnet sein muss unc' dass als wichtigere Erkenntnis ein System dieser Art am besten in der Ausnutzung der weichen Röntgenstrahlen besteht, die von den Arbeitsgängen der Lithographie für weiche Röntgenstrahlen zur Verfügung stehen.The invention is based on the knowledge that for an efficient application of lithography for soft X-rays An alignment system is absolutely necessary that continues to be due to the high accuracy, i.e. the very small picture elements in the micron range, which is possible with this method, through this alignment system high accuracy must be marked unc 'that as The more important finding a system of this type is best made use of the soft X-rays that from the operations of lithography for soft X-rays are available.
Merkmal der Erfindung ist ein Ausrichtsystem für ein Lithographieverfahren für weiche Röntgenstrahlen zum Ausrichten einer Maske gegenüber einem mit einem Bild zu bedruckenden Substrat, wozu sich erste Registereinrichtungen auf der Maske befinden und zweite Registereinrichtungen auf dem Substrat. Eine der Registereinrichtungen ist eine erste Einrichtung mit einer bestimmten Form zum Absorbieren von weichen Röntgenstrahlen und die andere der Registereinrichtungen ist eine zweite Einrichtung zum Absorbieren von weichen Röntgenstrahlen, die in sich einen Raum mit derselben bestimmten Form enthält. Eine der Registereinrichtungen wird über einem für We-: zehe RöntgenstrahlenA feature of the invention is an alignment system for a lithography process for soft X-rays for aligning a mask with respect to a substrate to be printed with an image, for which purpose first register devices are located on the mask and second register devices are located on the substrate. One of the register devices is a first device having a specific shape for absorbing soft X-rays, and the other of the register means is a second device for absorbing soft X-rays which contains a space with the same specific shape therein. One of the register means is one for We -: toe X-rays
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durchlässigen Registerfenster auf der Maske^itragen und die andere Registereinrichtung über einem für weiche Röntgenstrahlen durchlässigen Registerfenster auf dem Substrat.transparent register window on the mask and the other register means over a register window permeable to soft X-rays on the Substrate.
Weitere Ziele, Kennzeichen und Vorzüge werden sich aus der nachstehenden Beschreibung eines vorzuziehenden Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen ergeben. Dabei zeigen:Further objects, characteristics and advantages will emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. Included demonstrate:
Fig. 1 eine schenatische Draufsicht einer Mastermaske mit Registereinrichtungen und Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen nach dem erfindungsgemässen Ausrichtsystem, Fig. 2 eine schematische Querschnittsseitenansicht längs der Linie 2-2 von Fig. 1,Fig. 1 is a schematic plan view of a master mask with Register devices and work table marking devices according to the alignment system according to the invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional side view taken along line 2-2 of FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht, die Belichtung des elektronenempfindlichen Abdeckmaterial mit einem Abtast-Elektronenmikroskop zur Erzeugung der Registereinrichtungen und Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen auf der Mastermaske zeigt,3 is a schematic cross-sectional view showing the exposure of the electron-sensitive cover material with a scanning electron microscope for generating the register devices and work table marking devices shows on the master mask
Fig. k eine schematische Seitenansicht der Mastermaske von Fig. 3 nach Entwicklung des belichteten Abdeckmaterials, Fig. 5 eine schematische Querschnittsseitenansicht der Maxtermaske, nachdem ein weiche Röntgenstrahlen absorbierendes Material auf die belichteten Flächen aufgebracht worden ist und nachdem das restliche, elektronenempfindliche Abdeckmaterial weggelöst worden ist,Figure k is a schematic side view of the master mask of Figure 3 after development of the exposed masking material; Figure 5 is a schematic cross-sectional side view of the Maxter mask after a soft X-ray absorbing material has been applied to the exposed areas and after the remaining electron-sensitive masking material has been dissolved away ,
Fig. 6 eine schematische Querschnittsseitenansicht, aus' der6 is a schematic cross-sectional side view from FIG
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ORIGINAL KNSPECTEDORIGINAL KNSPECTED
~6~ ■ 23^,-02~ 6 ~ ■ 23 ^, - 02
die Benutzung weicher Röntgenstrahlen zur Erzeugung einer Bildmaske mit der Mastermaske hervorgeht, Fig. 7 eine schematische Querschnittsseitenansicht der Bildmaske von Fig. 6 nach Entwicklung der belichteten Anteile des Abdeckmaterials,the use of soft X-rays to generate an image mask with the master mask is evident, FIG. 7 shows a schematic cross-sectional side view of the image mask from FIG. 6 after the exposed portions have been developed the covering material,
Fig. 8 eine schematische Querschnittsseitenansicht der Bildmaske von Fig. 7 nach Aufbringen eines weiche Röntgenstrahlen absorbierenden Materials auf die entwickelten Anteile und nachdem das restliche gegen weiche Röntgenstrahlen abdeckende Material weggelöst worden ist,Figure 8 is a schematic cross-sectional side view of the image mask of Figure 7 after application of a soft x-ray absorbent material on the developed portions and after covering the remaining against soft X-rays Material has been dissolved away,
Fig. 9 eine schematische Draufsicht der Bildmaske von Fig. 8,FIG. 9 is a schematic plan view of the image mask of FIG Fig. 8,
Fig. IO eine schematische Querschnittsseitenansicht der Bildmaske längs der linie 10-10 von Fig. 9, nachdem Bilder auf ihr erzeugt worden sind,10 shows a schematic cross-sectional side view of the image mask along line 10-10 of Fig. 9, after images have been created thereon,
Fig. 11 eine Querschnittsseitenansicht der Bildmaske von Fig. 10, nachdem unter den Registereinrichtungen und unter den Bildern Fenster geätzt worden sind, Fig. 12 eine schematische Querschnittsseitenansicht, aus der die Benutzung weicher Röntgenstrahlen und der Bildmaske zur Erzeugung von Registereinrichtungen auf einem Substrat hervorgeht,Fig. 11 is a cross-sectional side view of the image mask of Fig. 10 after under the tabs and under windows have been etched in the images, FIG. 12 is a schematic cross-sectional side view the use of soft X-rays and the image mask to create registers on a substrate it appears
Fig. 13 eine schematische Querschnittsseitenansicht des Substrats von Fig. 12, nachdem der belichtete Anteil entwickelt und durch ein weiche Röntgenstrahlen absorbierende Material ersetzt worden ist, nachddm der unbelichtete AnLe weggelöst worden ist,13 is a schematic cross-sectional side view of the Substrate of Fig. 12 after the exposed portion developed and absorbed by a soft X-ray Material has been replaced after the unexposed material has been removed,
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ORIGINAL JNSPHCTEDORIGINAL JNSPHCTED
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Fig. l4 eine Ansicht des Substrates von Fig. 13, nachdem unter den Registereinrichtungen Fenster eingeätzt worden sind, Fig. 15 eine Draufsicht des Substrates von Fig. Ik, Fig. l6 eine schematische Querschnittsseitenansicht eines Lithographiesystems für weiche Röntgenstrahlen unter Benutzung eines erfindungsgemässen Ausrichtverfahrens, um Registerhaltigkeit zwischen einer Bildmaske und einem zu bedruckenden Substrat zu erhalten, und Fig. 17 eine schematische, axonometrische Ansicht einer Bildmaske mit mehreren Bildzonen, bei der Registereinrichtungen und Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen gemäss dem erfindunjrsgemässen Ausrichtsystem zur Anwendung kommen.Fig. L4 is a view of the substrate of FIG. 13 after have been etched under the register means window, Fig. 15 is a plan view of the substrate of FIG. Ik, Fig. L6 is a schematic cross-sectional side view of a lithography system for soft X-rays using an inventive alignment method, in order to obtain registration between an image mask and a substrate to be printed, and FIG. 17 shows a schematic, axonometric view of an image mask with several image zones, in which register devices and work table marking devices according to the alignment system according to the invention are used.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung kann eine Mastermaske benutzt werden, die Ausrichteinrichtungen trägt, die mindestens zwei Registereinrichtungen und eine Arbeitstisch-Markrerungseinrichtung für jedes auf einem Substrat zu erzeugende Bild umfassen. Die Registereinrichtungen und die Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen werden auf der Mastermaske unter Verwendung eines Abtast-Elektronenmikroskops erzeugt,- und jede der Ausrichteinrichtungen hat eine bestimmte Form, die durch ein weiche Röntgenstrahlen absorbierendes Material abgegrenzt wird, das sich auf einem durchlässigen Anteil der Mastermaske befindet. Ebenso hat jede der Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen eine ganz bestimmte Form, die durch weiche Röntgenstrahlen absorbierendes Material abgegrenzt wird, das sich auf für weicheIn practicing the invention, a master mask can be used which carries alignment devices, the at least two register devices and a work table marking device for each image to be formed on a substrate. The registry facilities and the work table markers are placed on the master mask using a scanning electron microscope - and each of the alignment devices has a specific shape created by a soft X-ray absorbing Material is delimited, which is located on a permeable portion of the master mask. Likewise has Each of the worktable marking devices has a very specific shape made by absorbing soft X-rays Material is delineated, which is based on for soft
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OFHGINAL INSPECTEDOFHGINAL INSPECTED
Röntgenstrahlen durchlässigen Anteilen der Mastermaske befindet. Nach den in der Lithographie für weiche Röntgen1-strahlen üblichen Verfahren wird ein ganzer Satz Bildmasken durch Belichtung mit weichen Röntgenstrahlen durch die Mastermaske hindurch hergestellt. Jede der so erhaltenen Bildmasken trägt eine oder mehrere Registereinrichtungen, die den Registereinrichtungen auf der Mastermaske gleichen. Bei diesen Registereinrichtungen kann es sich um ein Positiv oder Negativ der ganz bestimmten Form handeln, die die Registereinrichtungen auf der Mastermaske haben. Ebenso enthält jede der Bildmasken mehrere Arbeitstisch-Markierungeeinrichtungen, die den Arbeitsstisch-Markierungseinrichtungen auf der Mastermaske entsprechen und bei denen es sich ebenfalls um ein Positiv oder Negativ der entsprechenden Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen auf der Mastermaske handeln kann. Jeder dieser Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen auf der Bildmaske ist eine Bildzone zugeordnet. In allen diesen Zonen aller Bildmasken wird nach den in der Abtast-Elektronenmikroskopie üblichen Verfahren ein Bild erzeugt. Benutzt «an die Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen als Ausgangspunkt, so kann das Abtast-Elektronenmikroskop exakt ein Bild auf einer Maske und kompatible Bilder an derselben relativen Position auf allen anderen Bildmasken des Maskensatzes erzeugen. Somit ist jedes der Bilder, die auf eine Bildzone eines Substrats aufgedruckt werden sollen, um das Ganzbild zu erhalten, genauX-ray transparent parts of the master mask are located. According to the rays in lithography for soft X 1 usual method, a whole set of image masks is produced by exposure to soft X-rays by the master mask. Each of the image masks obtained in this way has one or more register devices which are similar to the register devices on the master mask. These register devices can be a positive or negative of the very specific shape that the register devices have on the master mask. Each of the image masks also contains a plurality of work table marking devices which correspond to the work table marking devices on the master mask and which can also be a positive or negative of the corresponding work table marking devices on the master mask. Each of these work table marking devices on the image mask is assigned an image zone. An image is generated in all these zones of all image masks using the methods customary in scanning electron microscopy. Using the work table marking devices as a starting point, the scanning electron microscope can produce exactly one image on one mask and compatible images at the same relative position on all other image masks of the mask set. Thus, each of the images to be printed on an image area of a substrate to obtain the frame is accurate
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in Register mit allen anderen Bildern auf allen anderen Bildmasken, die nacheinander auf das Substrat aufgelegt werden müssen. Die auf dem Substrat erzeugten Registereinrichtungen haben exakt dieselbe Form wie die auf der Mastermaske und auf allen Bildmasken, stellen jedoch die Umkehrung der Registereinrichtungen auf der Bildmaske dar. Das hat zur Folge, dass bei Registerhaltigkeit zwischen den Registereinrichtungen auf irgendeiner der Bildaasken einerseits und den Registereinrichtungen auf dem Substrat andererseits keine weiche Röntgenstrahlung diese Zone von Bildmaske und Substrat durchdringen kann. Somit können Sensoren für weiche Röntgenstrahlung dazu benutzt werden, durch die Registereinrichtungen hindurchgehende, weiche Röntgenstrahlen aufzuspüren und ein mit den Sensoreinrichtungen verbundener Null-Indikator dazu benutzt werden, festzustellen, wann exakte Registerhaltigkeit vorliegt. Ein eine oder mehrere piezoelektrische Antriebseinheiten umfassender Servomechanismus kann dazu benutzt werden, Substrat und Bildmasken zueinander zu bewegen, um eine Nullanzeige zu erhalten, die exakter Registerhaltigkeit entspricht. Wenn diese Registerhaltigkeit vorliegt, wird das Bild aller Bildzonen auf der mit dem Substrat fluchtenden Bildmaske unter Benutzung weicher Röntgenstrahlen auf das Substrat gedruckt. Nach Drucken mit der ersten Bildmaske wird diese Maske entfernt und durch eine zweite Bildmaske ersetzt, die in die richtige Registerhaltigkeit mit dem Substrat gebracht wird und der zweite Satz Bilder auf die Bildzonen auf dem Sub-in register with all other images on all other image masks that are placed one after the other on the substrate have to. The register devices generated on the substrate have exactly the same shape as those on the master mask and on all image masks, however, represent the inverse of the register facilities on the image mask The result is that in the event of register accuracy between the register devices on any one of the image masks on the one hand and the register devices on the substrate, on the other hand, no soft X-ray radiation this zone of image mask and Can penetrate the substrate. Thus, sensors for soft X-rays can be used to through the Detect soft X-rays passing through register devices and use a zero indicator connected to the sensor devices to determine when exact registration is available. A servomechanism comprising one or more piezoelectric drive units can be used to move the substrate and image masks towards one another in order to obtain a zero display, the exact registration corresponds. If this registration is present, the image will be of all image zones printed on the image mask aligned with the substrate using soft X-rays on the substrate. After printing with the first image mask, this mask is removed and replaced by a second image mask that is inserted into the correct registration with the substrate and the second set of images on the image zones on the substrate
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—..*. INSPECTED- .. *. INSPECTED
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strat aufgebracht. Das wird fortgesetzt, bis alle Bilder auf jeder der Bildmasken auf alle entsprechenden Zonen auf dem Substrat aufgebracht worden sind und in jeder der Bildzonen auf dem Substrat ein Ganzbild erzeugt worden ist. Über die Einzelheiten der Lithographie für weiche Röntgenstrahlen kann man sich aus der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung "Lithographie-Vorrichtung für weiche Röntgenstrahlen" informieren, die unter der lfd. Nummer 217.902 von Henry I. Smith, David L. Spears und Ernest Stern am Ik. Januar 1972 angemeldet worden ist.strat applied. This continues until all of the images on each of the image masks have been applied to all of the corresponding zones on the substrate and a full image has been created in each of the image zones on the substrate. The details of lithography for soft X-rays can be obtained from the co-pending patent application "Lithography device for soft X-rays", which is available under serial number 217.902 by Henry I. Smith, David L. Spears and Ernest Stern at Ik. January 1972 has been registered.
Das zum Erzeugen relativ durchlässiger Anteile oder Fenster benutzte Ätzverfahren ist in der Patentanmeldung "Maskenträgersubstrat für weiche Röntgenstrahlung" beschrieben, die am gleichen Tage von David L. Spears, Henry I. Smith und Ernest Stern eingereicht worden ist.The etching process used to produce relatively transparent parts or windows is described in the patent application "Mask carrier substrate for soft X-rays "described on the same day by David L. Spears, Henry I. Smith and Ernest Stern has been submitted.
Fig. 1 zeigt eine Mastermaske 10 mit Ausrichteinrichtungen, bestehend aus zwei Registereinrichtungen 12 und Ik und zwei Arbeitstisch-Mafckierungseinrichtungen 16 und l8. Typischerweise hat jede Maske zwei Registereinrichtungen, und jeder Bildzone ist eine Arbeitstisch-Markierungseinrichtung zugeordnet. Da Fig. 1 eine Mastermaske 10 mit zwei Bildzonen 20, 22 zeigt, weist sie auch zwei Arbeitstisch-Markierungeeinrichtungen 16 und l8 auf. Jede der Registereinrichtungen lä und l4 umfasst eine Schicht 2k aus weiche Röntgenstrahlung absorbierendem Material, die einen offenen Raum 26 enthält, der die Form 28 der Registermarkierung 25Fig. 1 shows a master mask 10 with alignment devices, consisting of two register devices 12 and Ik and two work table marking devices 16 and 18. Typically, each mask has two register devices and a work table marking device is associated with each image zone. Since FIG. 1 shows a master mask 10 with two image zones 20, 22, it also has two work table marking devices 16 and 18. Each of the register devices 1 a and 14 comprises a layer 2 k of soft material which absorbs X-rays and which contains an open space 26 which has the shape 28 of the register mark 25
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festlegt. Im dargestellten Falle hat die Form 28 der Registermarkienmg die Gestalt eines Objekts mit vier hervorstehenden Punkten. specifies. In the case shown, the form 28 has the register markings the shape of an object with four protruding points.
Ebenso umfassen auch die Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen
l6 und l8 jeweils eine Schicht 30 aus weiche Röntgenstrahlung
absorbierendem Material. Die Arbeitstischmarkierung 32 besteht aus vier Räumen 34 in der Form 36 eines griechisch-orthodoxen
Kreuzes ohne Mittelteil. Die Registereinrichtungen 12 und Ik und die Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen
l6 und l8 befinden sich auf durchlässigen Teilen der Mastermaske,10, und zwar jeweils über den Fenstern
40 und 42 bzw. 44 und 46 (Fig. 2). Die Membrane 48, 50,
52 und 54 in den Fenstern 40 bzw. 42 bzw. 44 bzw. 46 ist recht dünn und somit für weiche Röntgenstrahlung durchlässig,
während die übrigen Zonen der Mastermaske 10, die viel
dicker sind, für weiche Röntgenstrahlung relativ undurchlässig sind.The work table marking devices 16 and 18 also each include a layer 30 of soft X-ray absorbing material. The work table marking 32 consists of four rooms 34 in the form 36 of a Greek Orthodox cross without a central part. The register devices 12 and Ik and the work table marking devices l6 and l8 are located on transparent parts of the master mask, 10, in each case above the windows
40 and 42 or 44 and 46 (Fig. 2). The membrane 48, 50,
52 and 54 in the windows 40 or 42 or 44 or 46 is quite thin and thus permeable to soft X-ray radiation, while the remaining zones of the master mask 10, the much
are thicker, are relatively opaque to soft X-rays.
Zur Anfertigung der Mastermaske 10 kann man von einem Plättchen 60 (Fig. 3) aus Silizium ausgehen, das bis zu einer
Tiefe von ein paar Mikron mit Bor doziert worden ist, um eine Bordiffusionsschicht 62 zu bilden. Dann wird das
Plättchen 60 auf einer Seite mit einer Schutzschicht 64
aus z.B. Siliziumdioxid beschichtet und auf der anderen
Seite mit einer Schicht 66 aus Polymethylmethacrylat, das gegen Elektronen empfindlich ist, Plättchen 60 wird dann
in einem Abtast-Elektronenmikroskop 68 behandelt, das dieTo produce the master mask 10, one can start from a plate 60 (FIG. 3) made of silicon, which has been doped with boron to a depth of a few microns in order to form a boron diffusion layer 62. Then that will
Plate 60 on one side with a protective layer 64
made of e.g. silicon dioxide and coated on the other
Side with a layer 66 of polymethyl methacrylate, which is sensitive to electrons, the wafer 60 is then treated in a scanning electron microscope 68 which has the
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Bilder auf Schicht 66 erzeugt, die die Registereinrichtungen 12 und l4 sowie die Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen
darstellen. Das Plättchen 60 kommt in einem Entwickler
aus z.B. 40 % Methylisobutylketon und 60 % Isopropylalkohol
zur Entwicklung, um die belichteten Zonen 67 von der
Schicht 66 zu entfernen, die nun Registereinrichtungen 12 und 1^t und Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen 18 abgrenzen.
Images generated on layer 66 depicting tabs 12 and 14 and work table markers. The wafer 60 comes in a developer
from, for example, 40 % methyl isobutyl ketone and 60 % isopropyl alcohol for development in order to remove the exposed zones 67 from the
Remove layer 66, which now delimits register devices 12 and 1 ^ t and work table marking devices 18.
Dann werden die in der Schicht 66 zurückbleibenden, verschiedenen
Löcher 70 (Fig. 4) mit einem weiche Röntgenstrahlung
absorbierenden Material gefüllt, etwa durch Bedampfen mit Gold. Die übrigen Teile von Schicht 66 werden dann
durch Lösen mit einer Trichloräthylen-Lösung entfernt. Die nun zurückbleibenden Anteile aus weiche Röntgenstrahlung
absorbierendem Material 24 (Fig. 5) definieren nun die
Registermarkierung 25 der Registereinrichtungen 12 und 14,
und das weiche Röntgenstrahlung absorbierende Material 30
definiert die Arbeitstischmarkierung 32 der Arbeitstischmarkierungseinrichtungen.
Mit einem Ätzmittel wie gepufferter Fluorwasserstoffsäure, die das Siliziumdioxid der
Schicht 64 angreift, jedoch nicht das Silizium des Plättchens 60, werden Öffnungen 72, 74, 76 und 78 in die Schicht
64 geätzt. Das Plättchen 10 ist nun soweit vorbereitet, dass die Fenster 40, 42, 44 und 46 (Fig. 2) hineingeätzt sind.
Es kann ein Ätzmittel benutzt werden, das die restlichen Anteile der Siliziumdie«i4schicht 62 nicht angreift, wohlThen the various holes 70 (FIG. 4) remaining in the layer 66 are filled with a soft X-ray absorbing material, for example by vapor deposition with gold. The remaining portions of layer 66 are then
removed by dissolving with a trichlorethylene solution. The now remaining portions of soft X-ray absorbing material 24 (Fig. 5) now define the
Register mark 25 of register devices 12 and 14, and the soft X-ray absorbing material 30 defines work table marking 32 of the work table marking devices. Using a caustic such as buffered hydrofluoric acid, which removes the silicon dioxide from the
If layer 64 attacks but not the silicon of die 60, openings 72, 74, 76 and 78 are etched into layer 64. The plate 10 is now prepared to such an extent that the windows 40, 42, 44 and 46 (FIG. 2) are etched into it. An etchant can be used which does not attack the remaining portions of the silicon layer 62, though
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aber die offenen Flächen des Siliziumplättchens 60 in den Öffnungen 72, 74, 76 und 78· Man erreicht das durch Verwendung einer 115 °C heissen Lösung von 68 ml Äthylendiamin, 12 g Pyrocatechol und 32 ml Wasser, die man etwa 1 1/2 Std. einwirken lässt. Dieses Ätzmittel ätzt das Siliziumplättchen 60 gut, greift jedoch die Bordiffusionsschicht 62 nicht an. Auf diese Weise werden, wie es Fig. 2 zeigt, Fenster %0, 42, 44 und 46 in dünnen Membranen 48, 50, 52 und 54 erzeugt, die sie bedecken· Dieses Verfahren ist eingehend in der Patentanmeldung "Maskenträgersubstrat für weiche Röntgenstrahlung" von David L. Spears, Henry I. Smith und Ernest Stern beschrieben, die gleichzeitig mit der vorliegenden angemeldet worden ist.but the open areas of the silicon wafer 60 in the Openings 72, 74, 76 and 78 This is achieved by using a 115 ° C solution of 68 ml of ethylenediamine, 12 g pyrocatechol and 32 ml water, which are left to act for about 1 1/2 hours. This etchant etches the silicon wafer 60 good, but does not attack the boron diffusion layer 62. In this way, as shown in Fig. 2, windows% 0, 42, 44 and 46 produced in thin membranes 48, 50, 52 and 54, that cover them · This method is detailed in the patent application "Mask Backing Substrate for Soft X-ray Radiation" by David L. Spears, Henry I. Smith, and Ernest Asterisk, which was filed at the same time as the present one.
Die fertige Mastermaske 10 (Fig. 2) kann nun, wie in Fig. 6 dargestellt, zur Anfertigung eines Satzes Bildmasken benutzt werden, von denen eine, nämlich die Bildmaske 80, aus einem Plättchen Silizium 82 besteht, das eine Bordiffusionsschicht 84 wie das oben beschriebene enthält. Plättchen 82 trug eine Schicht 86 aus einem gegen weiche Röntgenstrahlung empfindlichen Material, wie etwa Polymethylmethacrylat, auf einer Seite und eine Schutzschicht 88 aus Material wie Siliziumdioxid auf der anderen Seite. Die Schicht 86 wird durch die Fenster 40, 42, 44 und 46 in der Mastermaske 10 hindurch,belichtet und zwar mit weicher Röntgenstrahlung 91 aus einer Quelle für wecjiche Röntgenstrahlung 90, so dass auf der Schicht 86 die Registereinrichtungen 12 und 14 undThe finished master mask 10 (FIG. 2) can now, as shown in FIG. 6, be used to produce a set of image masks one of which, namely the image mask 80, consists of a chip of silicon 82 which contains a boron diffusion layer 84 such as that described above. Tile 82 carried a layer 86 of a soft X-ray sensitive material such as polymethyl methacrylate, on one side and a protective layer 88 of material such as silicon dioxide on the other side. Layer 86 becomes through the windows 40, 42, 44 and 46 in the master mask 10, exposed, specifically with soft X-ray radiation 91 from a source of wecjiche X-ray radiation 90, so that on the layer 86 the register devices 12 and 14 and
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die Arbeitstischmarkierungseinrichtungen 16 und l8 definiert werden. Die belichteten Anteile 92 von Schicht 86 werden dann einem Entwickler ausgesetzt, wie etwa einer Lösung von 40 % Methylisobutylketon und 60 % Isopropylalkohol, um unter Hinterlassung von Löchern 9li anstelle dieser Anteile (Fig. 7) die belichteten Anteile 92 der Schicht 86 zu entfernen. Die Löcher 9^ werden mit «inen weiche Röntgenstrahlung absorbierenden Material wie etwa Gold ausgefüllt und dann die noch verbliebenen Anteile von Schicht 86 durch Auflösen mit einer Trichloräthylenlösung entfernt, wobei eine Schicht weiche Röntgenstrahlung absorbierenden Materials 96 (Fig. 8) zurückbleibt, die einen zweiten Satz Regietereinrichtungen 12* und 1%' darstellt, die den Original-Registereinrichtungen 12 und Ik auf der Mastermaske 10 (Fig. l) gleichen.the work table markers 16 and 18 are defined. The exposed portions 92 of layer 86 are then exposed to a developer such as a solution of 40% methyl isobutyl ketone and 60% isopropyl alcohol to leaving behind holes 9 l i of these fractions (Fig. 7), the exposed portions 92 instead of the layer 86 to remove. The holes 91 are filled with a soft X-ray absorbing material such as gold and then the remaining portions of layer 86 are removed by dissolving it with a trichlorethylene solution, leaving one layer of soft X-ray absorbing material 96 (FIG. 8) and the second Set of registers 12 * and 1% 'represents, which are the same as the original register devices 12 and Ik on the master mask 10 (Fig. 1).
Die Registereinrichtungen 12* und lV (Fig. 9) auf der Bildmaske 80 haben dieselbe Form 28' wie die Registereinrichtungen 12 und Ik, nur dass in diesem Falle die Registermarkierung 25' durch das weiche Röntgenstrahlung absorbierende Material 2k% selbst abgegrenzt wird und nicht wie im Falle der Registereinrichtungen 12 und 14 durch den Raum 26, der von der weiche Röntgenstrahlung absorbierenden Schicht 2k umgeben ist. Ebenso umfassen die Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen 16' und l8' Arbeitstischmarkierungen 32', deren Form durch die weiche Röntgenstrahlung absorbierende Schicht 3°' definiert wird, die die Räume Jk' tatsächlichThe register devices 12 * and IV (FIG. 9) on the image mask 80 have the same shape 28 'as the register devices 12 and Ik, only that in this case the register marking 25' is delimited by the soft X-ray absorbing material 2k % itself and not like in the case of the register devices 12 and 14 by the space 26 which is surrounded by the soft X-ray absorbing layer 2k . The worktable marking devices 16 'and 18' also comprise worktable markings 32 ', the shape of which is defined by the soft X-ray absorbing layer 3 °' which actually defines the spaces Jk '
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ausfüllt, um die Form j6· der Arbeitstischmarkierung 321 zu definieren, während bei der Arbeitstischmarkierung 32 die Form j6 durch die die Räume Jk umgebende, weiche Röntgenstrahlung absorbierende Schicht 30 definiert wurde. In den Fig. 1-9 ist zwar dargestellt, dass es bei der Mastermaske 10 eine Variante der Register- und Arbeitstisch-Markierungen gibt, die willkürlich als Positive bezeichnet werden sollen, und dass die Bildmaske 80 Register- und Arbeitstischmarkierungen hat, die als Negative bezeichnet werden mögen, d.h., dass die Markierungen 25', 32' die Negative oder die Umkehrungen der Markierungen 25 und 32 sind, jedoch ist das nicht unbedingt eine Abgrenzung der Erfindung, wurde nämlich z.B. eine Negativabdeckung anstelle der Polymethylmethacrylat-Schicht 86 benutzt werden, so wären die Markierungen 25' und 32' die Positive der Markierungen 25 und 32.in order to define the shape j6 · of the work table marking 32 1 , while in the work table marking 32 the shape j6 was defined by the soft X-ray absorbing layer 30 surrounding the spaces Jk. In FIGS. 1-9 it is shown that there is a variant of the register and work table markings in the master mask 10, which are arbitrarily designated as positives, and that the image mask 80 has register and work table markings that are called negatives may be referred to, ie that the markings 25 ', 32' are the negatives or the inversions of the markings 25 and 32, but this is not necessarily a delimitation of the invention, namely if, for example, a negative cover was used instead of the polymethyl methacrylate layer 86, so marks 25 'and 32' would be the positives of marks 25 and 32.
Nun können die Bildzonen 20' und 22' auf der Bildmaske 80 unter Benutzung eines durch die Arbeitstisch-Makierungseinrichtungen 16' und 18' geführten Abtast-Elektronenmikroskops in der gleichen Weise mit den Bildern 100 und 102 (Fig. 10) bedruckt werden, wie dies anhand der Fig. 3-5 beschrieben wurde und wie es detailliert in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung "Vorrichtung und Verfahren für die Lithographie für weiche Röntgenstrahlung11, lfd. Nummer 217.902, angemeldet am Ik. Januar 1972 durch Henry I. Smith, David L. Spears und Ernest Stern, angegeben ist. Nun können in derThe image zones 20 'and 22' on the image mask 80 can now be printed with the images 100 and 102 (FIG. 10) in the same manner as this using a scanning electron microscope guided through the work table marking devices 16 'and 18' described with reference to FIGS. 3-5 and as described in detail in co-pending patent application "method and apparatus for lithography soft X-ray 11, January Ser. No. 217,902, filed on Ik. 1972 I. by Henry Smith, David L. Spears and Ernest Stern, is indicated. Well, in the
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Siliziumdioxidschicht 88 Löcher 104, 106, 108 und 110 hergestellt^ werden, wie dies oben für die Schicht 64 beschrieben wurde. Dann werden, wie oben angegeben, Fenster 112, 114, 116 und 118 (Fig. 11) in das Plättchen 82 geätzt, wobei für weiche Röntgenstrahlung durchlässige Membranen 120, 122, 124 und 126 hinterbleiben.Silicon dioxide layer 88 made holes 104, 106, 108 and 110 ^ as described above for layer 64 became. Then, as indicated above, windows 112, 114, 116 and 118 (Fig. 11) are etched into the die 82, membranes 120, 122, 124 and 126 which are transparent to soft X-rays remain behind.
Ein Substrat 130 (Fig. 12), auf dem ein Bild aufgebaut werden soll, wird aus einem Siliziumplättchen 132 mit einer Schicht 134 aus gegen weiche Röntgenstrahlung empfindlichem Material angefertigt, und zwar aus Polymethylmethacrylat aus der einen Seite und einer Schutzschicht I36 wie etwa Siliziumnitrid auf der anderen Seite. Dann wird die Schicht 134 mit weicher Röntgenstrahlung 91' (Fig. 12) durch eine Bildmaske hindurch belichtet. Bei diesem Arbeitsgang werden die Bildzonen 100 und 102 nicht belichtet, da auf dem Substrat I30 nur Ausrichteinrichtungen erzeugt werden müssen. Dabei kann irgendeine Einrichtung, wie gegen weiche Röntgenstrahlung undurchlässige Elemente I38, l40, zum Abdecken der Fenster II6 und II8 in der Bildmaske 80 benutzt werden, um zu verhüten, dass die Bilder 100 und 102 auf der Schicht I34 abgebildet werden. Jedoch geht weiche Röntgenstrahlung von der Quelle für weiche Röntgenstrahlung 90' durch die Fenster 112 und 114 durch die Registereinrichtungen 12' und l4' hindurch und belichten die Anteile 142 der Schicht 134. Die belichteten Anteile 142 werden durch Auflösen mit 40 % Methylisobutylketon und 60 % Isopropoylalkohol entfernt und durch weiche RöntgenstrahlungA substrate 130 (FIG. 12) on which an image is to be built up is made of a silicon wafer 132 with a layer 134 of soft X-ray sensitive material, namely of polymethyl methacrylate on one side and a protective layer 136 such as silicon nitride the other side. The layer 134 is then exposed to soft X-ray radiation 91 '(FIG. 12) through an image mask. In this operation, the image zones 100 and 102 are not exposed, since only alignment devices have to be produced on the substrate I30. Any means, such as soft X-ray opaque elements I38, 140, can be used to cover windows II6 and II8 in image mask 80 to prevent images 100 and 102 from being imaged on layer I34. However, soft X-rays from the soft X-ray source 90 'pass through the windows 112 and 114 through the register devices 12' and 14 'and expose the portions 142 of the layer 134. The exposed portions 142 are made by dissolving with 40 % methyl isobutyl ketone and 60 % Isopropyl alcohol removed and put through soft X-rays
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absorbierendes Material ersetzt, wonach die restlichen unbelichteten Anteile l4l von Schicht 134 in Trichlorethylen aufgelöst werden können, so dass nur die Registereinrichtungen 12'' und 1V' (Fig. 13) zurückbleiben. Nun können im Plättchen 132 die Fenster 150 und 152 erzeugt werden, indem man das Silizium mit einem Ätzmittel, wie einer Mischung aus Fluorwasserstoff- und Salpetersäure oder einer Mischung von Fluorwasserstoff-, Salpeter- und Essigsäure, ätzt. Bei diesen Ätzmitteln wird die Ätzung mit einem Neutralisierbad praktisch kurz vor der anderen Oberfläche gestoppt. Im Falle des Substrates I30 kann ein weniger selektiv wirkendes Ätzmittel benutzt werden, da eine maximale Transparenz durch die Verwendung einer sehr dünnen Membrane, wie nachstehend erklärt werden soll, nicht unbedingt erforderlich ist. Die Registereinrichtungen 12'* und l4·' auf dem Substrat I30 (Fig. 15) umfassen eine Schicht 24" aus weiche Röntgenstrahlung absorbierendem Material, in der sich ein Raum 26*' mit der Form 28ft der Registermarkierung 25 " befindet. Da die Bildmaske 80 zum Drucken auf dem Substrat I30 umgedreht wird, ist die Anordnung der Negativeinrichtungen auf dem Substrat I30 ein Spiegelbild von der auf der Bildmaske 80. Die Registereinrichtungen 12*' und l4·' sind die Umkehrung der Registereinrichtungen 12' und Ik' und die gleichen wie die Registereinrichtungen 12 und Ik. Dl· letztgenannte dieser speziellen Beziehungen ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Wichtig ist indessen, dass die Registereinrichtungen 12" und Ik·'Replaced absorbing material, after which the remaining unexposed portions 14l of layer 134 can be dissolved in trichlorethylene, so that only the register devices 12 ″ and 1V ′ (FIG. 13) remain. Windows 150 and 152 can now be created in plate 132 by etching the silicon with an etchant such as a mixture of hydrofluoric and nitric acid or a mixture of hydrofluoric, nitric and acetic acid. With these etching agents, the etching with a neutralizing bath is practically stopped shortly before the other surface. In the case of the substrate I30, a less selective etching agent can be used, since maximum transparency through the use of a very thin membrane, as will be explained below, is not absolutely necessary. The register devices 12 '* and 14 *' on the substrate I30 (FIG. 15) comprise a layer 24 "of soft X-ray absorbing material in which a space 26 * 'with the shape 28 ft of the register mark 25" is located. Since the image mask 80 is flipped over for printing on the substrate I30, the arrangement of the negative devices on the substrate I30 is a mirror image of that on the image mask 80. The register devices 12 * 'and l4 ·' are the inverse of the register devices 12 'and Ik ' and the same as the registers 12 and Ik. The last-mentioned of these special relationships is not essential for the invention. It is important, however, that the register devices 12 "and Ik · '
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die Umkehrung der Registereinrichtungen 12' und Ik' sind, und zwar unabhängig davon, ob die Registereinrichtungen 12» und 14· oder 12'· und Ik·· die gleichen wie di· Original Registereinrichtungen 12 und Ik auf der Mastermaske 10 sind oder deren Umkehrung. Das Substrat 130 (Fig. Ik und 15) trägt zwei Bildzonen 20" und 22»', j#dceh keine Arbeitstischmarkierungen, da für die endgültige Ausrichtung nur erforderlich ist, dass jede nacheinander zur Anwendung kommende Bildmaske während der Belichtung zum Substrat 130 richtig ausgerichtet ist. Früher wurden alle Bilder auf allen Bildzonen wie etwa Zone 20' unter Verwendung der Arbeitetisch-Markierungseinrichtungen als Führung für das Abtast-Elektronenmikroskop erzeugt, so das· alle Bilder auf den Bildzonen jeder der nacheinander zur Anwendung koaaenden Bildmasken gegenüber allen Bildern an derselben Stelle der anderen Bildmasken im Satz richtig auegerichtet ist.are the inverse of the register devices 12 'and Ik' , regardless of whether the register devices 12 'and 14 · or 12' · and Ik ·· are the same as the original register devices 12 and Ik on the master mask 10 or their inversion . The substrate 130 (FIGS. Ik and 15) bears two image zones 20 "and 22", j # dceh no work table markings, since the final alignment only requires that each successively used image mask is correctly aligned during the exposure to the substrate 130 Previously, all images on all image zones such as zone 20 'were generated using the worktable markers as a guide for the scanning electron microscope so that all images on the image zones of each of the sequentially applicable image masks versus all images in the same location the other image masks in the sentence are aligned correctly.
Bei der praktischen Anwendung wird das Substrat 130 mit einer Schicht l60 aus gegen weiche Röntgenstrahlung empfindlichem Material wie Polymethylmethacrylat beschichtet und dann mit weicher Röntgenstrahlung 91" aus einer Quelle für weiche Röntgenstrahlung 90" durch eine Bildmaske 80 hindurch belichtet. Die weiche Röntgenstrahlung 91'' aus der Quelle für weiche Röntgenstrahlung 90'' geht durch die Fenster 112 und 114 in der Bildmaske 80 nur in den Zonen hindurch, die nicht durch das weiche Röntgenstrahlung absorbierende Material Zk* blockiert sind. Die weicheIn practical use, the substrate 130 is coated with a layer 160 of material sensitive to soft X-rays, such as polymethyl methacrylate, and then exposed to soft X-rays 91 ″ from a soft X-ray source 90 ″ through an image mask 80. The soft x-ray radiation 91 ″ from the source for soft x-ray radiation 90 ″ passes through the windows 112 and 114 in the image mask 80 only in the zones which are not blocked by the soft x-ray absorbing material Zk *. The soft
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Röntgenstrahlung, die nicht durch das wediche Röntgenstrahlung absorbierende Material 24' blockiert wird, geht dann an den nicht durch das weiche Röntgenstrahlung absorbierende Material 24· ' blockierten Stellend durch das Substrat 130 hindurch. Venn also Bildmaske 8O und Substrat I30 ausgerichtet sind, sind auch die weiche Röntgenstrahlung absorbierenden Materialien 24'' und 24' genau ausgerichtet, so dass keine weiche Röntgenstrahlung durch das Substrat 13O hindurchgeht und der Sensor für weiche Röntgenstrahlung 17O keine weiche Röntgenstrahlung feststellt. Das hat zur Folge, dass der Nullanzeiger 172 einen Nullpunkt registriert; es wird ein Zeichen dafür in die Steuerung 174 eingegeben. Ein Dopplungssystem mit dem Sensor für weiche Röntgenstrahlung 170· und dem Nullanzeiger 172' ist den Registereinrichtungen 14' und l4'· zugeordnet. Die Steuerung 174 kann zum Erzeugen von Signalen zum Ansteuern rechtwinklig zueinander orientierter, piezoelektrischer Antriebseinrichtungen 175, 175' benutzt werden, wie sie von der Firma Coherent Optics Inc. (Electro-Micrometer Modell Ik) bezogen werden können und die das Substrat I30 über sehr kleine Abstände in der Grössenordnung von einigen Mikron zu bewegen vermögen, wie sie für die exakte Ausrichtung von Bildmaske 80 und Substrat I3O erforderlich sind.X-rays that are not blocked by the soft X-ray absorbing material 24 'then pass through the substrate 130 at the locations not blocked by the soft X-ray absorbing material 24'. When the image mask 80 and substrate 130 are aligned, the soft X-ray absorbing materials 24 ″ and 24 ′ are also precisely aligned so that no soft X-rays pass through the substrate 130 and the soft X-ray sensor 170 does not detect any soft X-rays. As a result, the zero indicator 172 registers a zero point; a character for this is entered into controller 174. A doubling system with the sensor for soft X-ray radiation 170 · and the zero indicator 172 'is assigned to the register devices 14' and 14 '. The controller 174 can be used to generate signals for controlling perpendicularly oriented, piezoelectric drive devices 175, 175 ', as they can be obtained from Coherent Optics Inc. (Electro-Micrometer Model Ik) and which the substrate I30 via very small Ability to move distances in the order of magnitude of a few microns, as are required for the exact alignment of image mask 80 and substrate I3O.
In der Praxis werden die weichen Röntgenstrahlen 91·', die durch die Fenster II6 und II8 der Bildmaske 8O hindurchgehen, vor dem Registervorgang blockiert. Wenn genaueIn practice, the soft X-rays 91 · ', which pass through the windows II6 and II8 of the image mask 8O are blocked from the registering process. If exact
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Registerhaltigkeit vorliegt, wird die Blockierung aufgehoben und die durch die Fenster 116 und Il8 um die Bilder 100 und 102 herum hindurchgehenden, weichen Röntgenstrahlen erzeugen ein Belichtungsbild in der Schicht l60, das dann entwickelt und durch Ätzen oder nach anderen dem Fachmann bekannten Gesichtspunkten weiterverarbeitet werden kann. Nach Abschluss dieses Arbeitsganges wird die nächste Bildmaske des Satzes anstelle der Bildmaske 80 eingelegt,und in den Zonen 20·' und 22'' wird das nächste Bild erzeugt, bis alle zur Herstellung des Ganzbildes in den Zonen 20·' und 22'' erforderlichen Bilder auf dem Substrat I30 reproduziert worden sind.If there is registration, the blocking is canceled and the windows 116 and 118 around the images 100 Soft X-rays passing around 102 and 102 create an exposure image in layer 160, which then can be developed and further processed by etching or according to other aspects known to the person skilled in the art. After completing this operation, the next image mask of the set is inserted in place of the image mask 80, and the next image is generated in zones 20 'and 22' ', until all for the production of the whole picture in the zones 20 ' and 22 ″ required images are reproduced on the substrate I30 have been.
Typischerweise hat das erfindungsgemäss hergestellte Substrat mehrere Bildzonen und erfordert eine Bildmaske mit ebenso grosser Zahl von Bildzonen und Arbeitstisch-Markierungseinrichtungen. So enthält auf Fig. 17 eine typische Bildmaske 80' zweiundvierzig getrennte Bildzonen I80, wobei jeder davon eine Arbeitstisch-Markierungseinrichtung I82 zügeordnet ist. Weiterhin enthält sie zwei Registereinrichtungen 184 und I86. Die Bildmaske 80· hat typischerweise dieThe substrate produced according to the invention typically has several image zones and requires an image mask with an equally large number of image zones and work table marking devices. Thus, in Figure 17, a typical image mask 80 'includes forty-two separate image zones I80, each of which a work table marking device I82 is assigned is. It also contains two registers 184 and I86. The image mask 80 typically has the
2
Grosse von 1 inch ; jede der zweiundvierzig Bildzonen ist
etwa 65 mil gross.2
Size of 1 inch; each of the forty-two image zones is approximately 65 mils.
Dem Fachmann werden auch noch andere Ausführungsformen geläufig sein, die innerhalb der nachfolgenden Ansprüche liegen.Those skilled in the art will also be familiar with other embodiments that lie within the following claims.
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Claims (1)
auf diesem Substrat,/wobei eine der Registereinrxchtungen eine erste weiche Röntgenstrahlen absorbierende Einrichtung ganz bestimmter Form ist und die andere der Registereinrxchtungen eine zweite, weiche Röntgenstrahlung absorbierende Einrichtung ist, die einen Raum einer ganz bestimmten Form enthält, wobei eine, der Registereinrichtungen über ein für weiche Röntgenstrahlung durchlässiges Register-Fenster auf der Maske geführt wird, während die andere Registereinrichtung über ein für weiche Röntgenstrahlung durchlässiges Registerfenster auf dem Substrat geführt wird und die eine der Registereinrichtungen die ttnkehrung der anderen ist.consists
on this substrate, / wherein one of the register devices is a first soft X-ray absorbing device of a very specific shape and the other of the register devices is a second, soft X-ray absorbing device that contains a space of a very specific shape, one of the register devices having a for soft X-ray permeable register window is guided on the mask, while the other register device is guided over a register window permeable to soft X-ray radiation on the substrate and one of the register devices is the inverse of the other.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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US26766772 | 1972-06-29 |
Publications (3)
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DE2333902A1 true DE2333902A1 (en) | 1974-01-17 |
DE2333902B2 DE2333902B2 (en) | 1976-02-05 |
DE2333902C3 DE2333902C3 (en) | 1976-09-16 |
Family
ID=
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DE2942990A1 (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Automatic adjusting method for two structures in parallel planes - using sensors and markings on opposite planes to detect correspondence |
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Also Published As
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JPS4959576A (en) | 1974-06-10 |
JPS5142470B2 (en) | 1976-11-16 |
DE2333902B2 (en) | 1976-02-05 |
FR2191764A5 (en) | 1974-02-01 |
US3742229A (en) | 1973-06-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |