Claims (1)
Patentanspruch:Claim:
Verfahren zur Herstellung geätzter Muster in dünnen Schichten mit Hilfe von Ätzung durch
lonenbeschuß mittels Kathodenzerstäubung unter Verwendung einer Ätzmaske, wobei der Ätzmaske
ein definiertes Kantenprofil gegeben wird und wobei die Ätzmaske und die zu ätzende Schicht mit einem
definierten Ätzratenverhältnis zwischen 1 :50 und 50:1 abgetragen werden, nach Patent 2117 199.
dadurch gekennzeichnet, daß als Ätzmaske (1) eine Siliciumoxid- oder Aluminiumschicht
verwendet wird.Process for the production of etched patterns in thin layers with the help of etching
Ion bombardment by means of cathode sputtering using an etching mask, the etching mask
a defined edge profile is given and the etching mask and the layer to be etched with a
defined etching rate ratio between 1:50 and 50: 1 can be removed, according to patent 2117 199.
characterized in that a silicon oxide or aluminum layer is used as the etching mask (1)
is used.
Die Weiterbildung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Herstellung geätzter Muster in dünnen Schichten mit Hilfe von Ätzung durch lonenbeschuß mittels Kathodenzerstäubung
unter Verwendung einer Ätzmaske, wobei der Ätzmaske ein definiertes Kantenprofil
gegeben wird und wobei die Ätzmaske und die zu ätzende Schicht mit einem definienen Ätzratenverhältnis
zwischen 1 : 50 und 50 : 1 abgetragen werden, nach Patent 21 17 199.The further development relates to a method for producing etched patterns in thin layers with the aid of etching by ion bombardment by means of cathode sputtering using an etching mask, the etching mask being given a defined edge profile and the etching mask and the layer to be etched with a defined etching rate ratio between 1 : 50 and 50: 1 can be removed, according to patent 21 17 199.
Im Hauptpatent 21 17 199 ist beschrieben, wie mit Hilfe eines Ätzprozesses durch lonenbeschuß mittels
Kathodenzerstäubung Mustei gebildet werden können, deren Ränder ein Profil aufweisen, das innerhalb weiter
Grenzen gewählt werden kann. Dort wird als Ätzmaske eine Schicht eines Photolacks verwendet, in der durch
Beleuchtung und Entwicklung ein Muster gebildet wird. Für die Ränder des Musters wird dort z. B. durch
thermische Behandlung der Photolackschicht ein gewünschtes Profil erhalten.In the main patent 21 17 199 it is described how with the help of an etching process by means of ion bombardment
Cathodic sputtering patterns can be formed, the edges of which have a profile that continues within
Limits can be chosen. There, a layer of photoresist is used as an etching mask, in which through
Lighting and development a pattern is formed. For the edges of the pattern there is z. B. by
thermal treatment of the photoresist layer obtained a desired profile.
Der Weiterbildung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten Verfahren solche wärmebeständigen
Materialien zu verwenden, die sich besonders gut als Ätzmaske eignen. Diese Aufgabe wird
vorteilhafterweise dadurch gelöst, daß als Ätzmaske eine Siliciumoxid- oder Aluminiumschicht verwendet
wird.The further development is based on the task of providing heat-resistant ones in the method mentioned at the beginning
To use materials that are particularly suitable as an etching mask. This task will
advantageously achieved in that a silicon oxide or aluminum layer is used as the etching mask
will.
Dadurch ergeben sich unter anderem die Vorteile, daß die angewandten Ätzgeschwindigkeiten hoch sein
können, daß die Temperatur des zu ätzenden Gegenstandes während des Ätzvorgangs wenig kritisch ist und
zugleich die genannten Stoffe beim Ätzen praktisch keine unerwünschten Reste zurücklassen und daß in
Schichten aus diesen Stoffen mit Hilfe an sich üblicher Techniken Muster mit den gewünschten Kanten- oder
Randprofüen auf verhältnismäßig einfache Weise angebracht werden können.Among other things, this has the advantage that the etching speeds used are high
can that the temperature of the object to be etched is not very critical during the etching process and
at the same time, the substances mentioned leave practically no undesirable residues behind during etching and that in
Layers of these materials with the help of conventional techniques with the desired edge or pattern
Edge profiles can be attached in a relatively simple manner.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Weiterbildung
an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe following are exemplary embodiments of the development
explained in more detail with reference to the drawing. Show it
F ι g. 1 bis 3 schematisch Schnitte durch einen Teil
eines Gegenstandes in aufeinanderfolgenden Behandlungsstufen unter Anwendung des beschriebenen
Verfahrens.Fig. 1 to 3 schematically sections through a part
of an object in successive treatment stages using the described
Procedure.
Auf einem Substrat 3 (s. Fig. 1) aus Silicium, in dem
eine nicht dargestellte Oberflächenschicht in Siliciumoxid
umgewandelt worden ist. befindet sich eine ',5 um
dicke Schicht 2 aus Nickeleisen, auf die eine 0,8 ,um dicke
Schicht I aus Siliciumdioxid ι. B. durch Kathodenzerstäubung
aufgebracht wird.On a substrate 3 (see FIG. 1) made of silicon, in which a surface layer (not shown) has been converted into silicon oxide. there is a 5 .mu.m thick layer 2 made of nickel iron on which a 0.8 .mu.m thick layer I made of silicon dioxide ι. B. is applied by sputtering.
Auf der Schicht 1 wird eine Schicht 4 aus einemOn the layer 1, a layer 4 is made of one
Photolack, der unter der Bezeichnung »Shipley AZ 111 <»
käuflich erhältlich ist, angebracht und während einer bestimmten Zeit zur Beeinflussung der Haftung des
Photolacks auf der Unterlage bei 120r C erhitzt.Photoresist, which is commercially available under the name "Shipley AZ 111", is applied and heated at 120 ° C. for a certain time to influence the adhesion of the photoresist to the substrate.
Die Photolackschicht 4 wird über eine das gewünschte
Muster aufweisende Maske belichtet und entwickelt, wodurch die in F i g. 1 dargestellte Form erhalten wird.The photoresist layer 4 is a desired
Patterned mask exposed and developed, whereby the in F i g. 1 shown shape is obtained.
Die Phoiolackschicht 4 dient als Maske beim
chemischen Ätzen der Schicht 1. Ein Rand- oder Kantenprofil kann nun nach Wunsch in der unter der
strukturierten Photolackschicht 4 liegenden Schicht 1 insofern ausgebildet werden, als der durch die Dauer der
Erhitzung bestimmte Grad der Hafti'ig der Photolack-Schicht
4 bei einem chemischen Ätzprozeß zu einer mehr oder weniger starken Unterätzung führt.The Phoiolackschicht 4 serves as a mask
chemical etching of the layer 1. An edge or edge profile can now, if desired, in the under the
structured photoresist layer 4 lying layer 1 are formed insofar as that by the duration of the
Heating certain degree of adhesion of the photoresist layer
4 leads to a more or less severe underetching in a chemical etching process.
Die Neigung des Randprofils 5 ist also von dem Ausmaß der Unterätzung der Photolackschicht abhängig
und außerdem von der Zusammensetzung des Ätzbades.The inclination of the edge profile 5 is therefore dependent on the extent of the undercutting of the photoresist layer
and also on the composition of the etching bath.
So wird im beschriebenen Beispiel eine Profilneigung
in der Schicht 1 von etwa \Q~ in einem Ätzbad mit 40 g
NH4F und 10 ml 40gewichtsprozentigem HF auf 60 ml
H2O und bei einer Erhitzungszeit der Photolackschicht
von 3 Stunden erhalten(s. Fig. 2).In the example described, a profile inclination in layer 1 of about \ Q ~ is obtained in an etching bath with 40 g NH 4 F and 10 ml 40 weight percent HF to 60 ml H2O and with a heating time of the photoresist layer of 3 hours (see Fig. 2 ).
Wie im Hauptpatent 21 17 199 beschrieben ist, wird danach das Muster der Schicht 1 durch eine Ätzung
durch lonenbeschuß mittels Kathodenzerstäubung auf die Schicht 2 (s. F i g. 3) mit einer Profilneigung von etwa
20° übertragen, wobei die Energie der Ionenquelle
1 W/cm2 und die Temperatur der Schicht 2 etwa 300; C
beträgt. Dabei werden in etwa 90 Minuten die Schicht 1 und der nichtmaskierte Teil der Schicht 2 entfernt.As described in the main patent 21 17 199, the pattern of the layer 1 is then transferred to the layer 2 (see FIG 1 W / cm 2 and the temperature of layer 2 about 300 ; C is. Layer 1 and the unmasked part of layer 2 are removed in about 90 minutes.
Wenn die Schicht 1 aus Aluminium besieht, kann durch passende Wahl des Fluorwasserstoff- und des
Salpetersäuregehalts in einem üblichen Ätzbad für Aluminium, das neben diesen Säuren auch Essigsäure
und Phosphorsäure enthält, die Neigung des Aluminiummusters auf z. B. 30c oder 45° eingestellt werden.If the layer 1 consists of aluminum, the tendency of the aluminum pattern to e.g. B. 30 c or 45 ° can be set.
Das beschriebene Verfahren wird z. B. bei der Herstellung von Mehrschichtenverdrahtungen in integrierten
Schaltungen und von Schichten mit besonderen magnetischen Eigenschaften in integrierten Magnetköpfen
verwendet. Die Schicht 2 kann statt aus dem genannten Nickeleisen z. B. aus einem Isoliermaterial,
wie Siliciumnitrid, oder aus chemisch schwer ätzbaren Metallen, wie Platin, bestehen.The method described is z. B. in the production of multilayer wiring in integrated
Circuits and layers with special magnetic properties in integrated magnetic heads
used. The layer 2 can instead of the aforementioned nickel iron z. B. made of an insulating material,
such as silicon nitride, or of metals that are difficult to etch chemically, such as platinum.