DE2547079A1

DE2547079A1 - Verfahren zur korpuskularbestrahlung eines praeparats

Info

Publication number: DE2547079A1
Application number: DE19752547079
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Anger; Burkhard Dr Ing Lischke; Andreas Dr Ing Oelmann; Helmut Ing Grad Reschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1975-10-17
Publication date: 1977-04-21
Also published as: DE2547079B2; FR2328281B1; FR2328281A1; US4136285A; JPS5250289A; GB1567635A; NL7611269A; DE2547079C3

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT h Unser Zeichen Berlin und München VPA 75 P 3800 BRD

Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats in Form eines Flächenmusters _f das unbelichtete Teilflächen aufweist, die zumindest annähernd vollständig von belichteten Flächen umgeben sind, bei dem eine Maske die ein dem zu erzeugenden Flächenmuster entsprechendes Muster sowie ein die den unbelichteten Teilflächen des Flächenmusters entsprechenden Teilflächen tragendes Stützgitter aus parallelen Streifen besitzt, mit einem Korpuskularstrahlbündel gleichmäßig beleuchtet wird und bei dem das Bild der Maske korpuskularoptisch zumindest annähernd senkrecht zur Richtung der Streifen des Stützgitters um eine Strecke verschoben wird, die mindestens gleich der Breite der Streifen ist.

Ein derartiges Verfahren ist in der älteren Patentanmeldung P 24 46 789.8 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird die Aufgabe gelöst, das Bild des Stützgitters zum Verschwinden zu bringen. Als Maßnahmen hierzu sind in der Patentanmeldung u. a. angegeben, das Bild der Maske durch ein Ablenksystem hinter der Maske zeitweise auszulenken.

Die vorliegende Erfindung zeigt eine weitere Möglichkeit zur Lösung der genannten Aufgabe auf. Die Erfindung besteht darin, daß die Maske mit einem Korpuskularstrahlbündel aus zueinander parallelen Korpuskelstrahlen beleuchtet und mittels einer Schattenprojektion abgebildet wird und daß das Korpuskularstrahlbündel senkrecht zur Richtung der Streifen um einen Winkel gekippt wird, der (im Bogenmaß) mindestens gleich dem Verhältnis aus der Breite der Streifen und dem Abstand Maske - Präparat ist.

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Bw 22 Lo / 9.10.1975

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Das Bild der Maske wird durch Kippung des beleuchtenden Korpuskularstrahlbündels vor der Maske ausgelenkt. Das Präparat kann daher mit kleinem Abstand hinter der Maske, d. h. im Abstand von wenigen Millimetern davon, angeordnet sein. Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Apparatur verfügt dann über geringe axiale Abmessungen.

Anhand der Figuren ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.

Fig. 1 zeigt ein Elektronenstrahl-Projektionsgerät S zur Abbildung einer Maske auf einem Präparat. Das Projektionsgerät besteht aus einer Quelle 1 für einen Elektronenstrahl 11 sowie aus Kondensorlinsen 2, 3. Die Kondensorlinse 2 erzeugt ein Bild Q der Quelle 1 in ihrer Bildebene 4. Die vordere Brennebene der Kondensorlinse 3 fällt mit der Bildebene 4 der Kondensorlinse 2 zusammen. Die Kondensorlinse 3 erzeugt damit ein Bündel B zueinander paralleler Elektronenstrahlen E, das die Maske M beleuchtet.

Das El ektronenstrahlbündel B durchsetzt die Maske M an deren elektronendurchlässigen Stellen 5 und erzeugt das Bild der Maske M auf dem Präparat P. Das Präparat P befindet sich im Abstand a hinter der Maske M; das Maskenbild wird nach Art einer Schattenprojektion im Verhältnis 1:1 auf dem Präparat P erzeugt. Der Abstand der Mittelebene 6 der Kondensorlinse 3 von der Maske M ist gleich der Brennweite f2 dieser Linse gewählt. Auf diese Weise lassen sich Abbildungsfehler des Projektionsgerätes S klein halten. Zusätzlich wird dadurch gewährleistet, daß die Maske M während des Kippvorgangs immer gleichmäßig bestrahlt wird.

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Vor der ersten Kondensorlinse/ist ein Ablenksystem 7 angeordnet. Es besteht aus zwei Ablenkplattenpaaren 8, 9, die im rechten Winkel und senkrecht zur Achse 10 des Projektionsgerätes S wirken. Mit Hilfe des Ablenksystems 7 ist es möglich, den Elektronenstrahl 11 aus der Achse 10 aus zulenken und ein Bündel B¹ schräg

E» auf die Maske M auftreffender Elektronenstrahlen/zu erzeugen; das Bild der Maske auf dem Präparat wird damit verschoben. Der Ab-

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stand des Ablenksystems 7 von der Mittelebene 12 der Kondensorlinse 2 ist gleich deren Brennweite f1. Der Zentralstrahl Z des Bündels B' verläuft damit zwischen den Mittelebenen der beiden Kondensorlinsen 2, 3 parallel zur Achse 10 des Gerätes S.

Die Auslenkung des Elektronenstrahlenbündels und die damit mögliche schräge Beleuchtung der Maske M erlaubt es, ein elektronenundurchlässiges Stützgitter der Maske aus parallelen Streifen zum Verschwinden zu bringen. Dies sei anhand der Figuren 2 und 3 verdeutlicht.

Fig. 2 zeigt ausschnittsweise die z. B. aus Kupfer bestehende Maske M, die auf dem Präparat P abgebildet werden soll. Die Maske v/eist elektronendurchlässige Flächen 5 sowie elektronenundurchlässige Flächen 14, 15 auf. Die elektronendurchlässigen Flächen 5 sind als Öffnungen der Maske M ausgebildet. Sie umschließen die elektronenundurchlässige Fläche 14 völlig. Die Fläche 14 ist von dem Stützgitter G gehalten, das aus parallelen Streifen 16 der Breite b besteht.

Fig. 3 zeigt vergrößert einen Schnitt senkrecht zur Maske M und zum Präparat P. Der Schnitt verläuft längs der Linie III-III in Fig. 2.

Das Präparat ist ein Halbleiterplättchen/, das mit einer elektronenempfindlichen Schicht R, z. B. Fotoresist-Lack, bedeckt ist.

Das Verfahren zur Belichtung des Präparats P an den den elektronendurchlässigen Flächen 5 der Maske M entsprechenden Stellen besteht aus zwei Schritten. Beim ersten Schritt wird die Maske M mit dem Bündel B zueinander und zur Achse des Gerätes paralleler Elektronenstrahlen E beleuchtet. Das Präparat P wird damit an den einfach schraffierten Stellen 5» belichtet. Die Stellen 5¹ sind durch Stellen 26 voneinander getrennt, die im Schatten des Stützgitters 16 liegen. Um nun das Präparat P an den Stellen 26 zu belichten, wird in einem zweiten Verfahrensschritt das Elektronenstrahlbündel um einen Winkel w senkrecht zur Richtung der Strei-

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fen 16 gekippt, der (im Bogenmaß) gleich dem Verhältnis der Breite b der Streifen 16 und dem Abstand a zwischen Maske M und Präparat P ist; die gekippten Elektronenstrahlen sind mit E¹ bezeichnet (vgl. Fig. 1).

Nach entsprechender Behandlung, beispielsweise Ablösen der elektronenempfindlichen Schicht R an den belichteten Stellen 5^f und 26, lassen sich auf dem Präparat P Flächen erzeugen, die sich in ihrer Funktion von den umgebenden Flächen unterscheiden. So ist es z. B. möglich, die freien Flächen des Präparats mit Metall-Ionen zu dotieren; diese Flächen können ferner als Isolierflächen oder als Leiterbahnen ausgebildet werden.

Wie aus Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, führt die Auslenkung des elektronenoptischen Bildes der Maske 6 zu einer Verbreiterung der belichteten und parallel zur Richtung des Stützgitters 16 verlaufenden Flächen. Eine derartige Fläche ist in Fig. 3 mit 27 bezeichnet. Ist diese Verbreiterung unerwünscht, so ist es, wie in Fig. 2 dargestellt, möglich, die Breite der diesen Flächen entsprechenden Öffnungen 5 der Maske um einen Betrag zu verkleinern, der gleich der Breite der Streifen 16 des Stützgitters ist.

Es ist weiter möglich, die Maske neben dem dargestellten Stützgitter 16 mit einem weiteren, dazu senkrechten Stützgitter zu versehen. Damit ist eine erhöhte mechanische Stabilität der Maske gegeben. Aus der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Falle einer Maske mit einem Stützgitter ergibt sich, daß im Falle zweier Stützgitter das Elektronenstrahlbündel, das die Maske M beleuchtet, zusätzlich senkrecht zur Richtung der Streifen des zweiten Stützgitters um einen Winkel gekippt werden muß, der im Bogenmaß wieder gleich dem Verhältnis von Breite der Streifen dieses Gitters zu Abstand a zwischen Maske M und Präparat P ist (vgl. Fig. 3)ο Die beiden Kippbewegungen des Elektronenstrahlbündels senkrecht zu den Stützgittern können dann auch gleichzeitig ausgeführt werden. In diesem Fall ergibt sich eine Kippung des Bündels schräg zu beiden Gittern.

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Die Anwendung der Erfindung kommt in erster Linie "bei elektronenoptischen Projektionsgeräten, insbesondere zur Herstellung von Mikro schaltungen, infrage. Sie kann jedoch auch bei ionenoptischen Bestrahlungsgeräten verwendet werden.

3 Figuren
1 Anspruch

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats in Form eines Flächenmusters, das unbelichtete Teilflächen aufweist, die zumindest annähernd vollständig von belichteten Flächen umgeben sind, bei dem eine ,Maske, die ein dem zu erzeugenden Flächenmuster entsprechendes Muster sowie ein die den unbelichteten Teilflächen des Flächenmusters entsprechenden Teilflächen tragendes Stützgitter aus parallelen Streifen besitzt, mit einem Korpuskularstrahlbündel gleichmäßig beleuchtet wird und bei dem das Bild der Maske korpuskularoptisch zumindest annähernd senkrecht zur Richtung der Streifen des Stützgitters um eine Strecke verschoben wird, die mindestens gleich der Breite der Streifen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (M) mit einem Korpuskularstrahlbündel (B) aus zueinander parallelen Korpuskelstrahlen (E) beleuchtet und mittels einer Schattenprojektion abgebildet wird und daß das Korpuskularstrahlbündel senkrecht zur Richtung der Streifen (16) um einen Winkel (w) gekippt wird, der (im Bogenmaß) mindestens gleich dem Verhältnis aus der Breite (b) der Streifen und dem Abstand(a) Maske - Präparat ist.

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QRIQiNAl INSPECTED