DE2547079B2

DE2547079B2 - Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats

Info

Publication number: DE2547079B2
Application number: DE2547079A
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: 1979-04-12
Also published as: JPS5250289A; DE2547079C3; DE2547079A1; NL7611269A; FR2328281B1; FR2328281A1; US4136285A; GB1567635A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats in Form eines Flächenmusters mit den im Oberbegriff des Anspruchs aufgeführten Merkmalen.

Aus dem Zeitschriftenartikel in »Optik«, Bd. 36,1972, Heft 1, Seiten 93 bis 110, ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Strichgitters bekannt, bei dem ein Kreuzgitter korpuskularoptisch verkleinert auf ein Präparat abgebildet und das Bild parallel zu den Gitterstegen der einen Richtung so verschoben wird, daß die Gitterstege der anderen Richtung durch eine weitere Belichtung im Bild verschwinden. Faßt man hierbei die Gitterstege der einen Richtung als das abzubildende Flächenmuster und die Gitterstege der anderen Richtung als Stützgitter auf, so liegt dem bekannten Verfahren eine spezielle Form derselben Aufgabe zugrunde wie dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, nämlich durch eine Maske mit Stützgitter ein Flächenmuster auf ein Präparat zu projizieren, ohne das Stützgitter abzubilden.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.

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 erläutert
F i g. 1 zeigt ein Elektronenstrahl-Projektionsgerät 5 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 A/beleuchtet

Das Elektronenstrahlbündel B durchsetzt die Maske M an deren elektronendurchlässigen Stellen 5 und erzeugt das Bild der Maske M auf dem Präparat P. Das Präparat Pbefindet sich im Abstand a hinter der Maske M; das Maskenbild wird nach Art einer Schattenprojektion im Verhältnis 1 :1 auf dem Präparat /"erzeugt Der Abstand der Mittelebene 6 der Kondensorlinse 3 von der Maske M ist gleich der Brennweite /2 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.

Vor der ersten Kondensorlinse 2 ist ein Ablenksystem 7 angeordnet. Es besteht aus zwei Ablenkplattenpaaren 8, 9, die im rechten Winkel und senkrecht zur Achse 10

jo des Projektionsgerätes 5 wirken. Mit Hilfe des Ablenksystems 7 ist es möglich, den Elektronenstrahl 11 aus der Achse 10 auszulenken und ein Bündel B' schräg auf die Maske M auf treffender Elektronenstrahlen E'zu erzeugen; das Bild der Maske auf dem Präparat wird

y-i damit verschoben. Der Abstand des Ablenksystems 7 von der Mittelebene 12 der Kondensorlinse 2 ist gleich deren Brennweite f\. Der Zentralstrahl Z des Bündels B' verläuft damit zwischen den Mittelebenen der beiden Kondensorlinsen 2,3 parallel zur Achse 10 des Gerätes

Die Auslenkung des Elektronenstrahlbündels und die damit mögliche schräge Beleuchvung der Maske M erlaubt es, ein elektronenundurchlässiges Stützgitter der Maske aus parallelen Streifen zum Verschwinden zu

is bringen. Dies sei anhand der F i g. 2 und 3 verdeutlicht.

F i g. 2 zeigt ausschnittsweise die z. B. aus Kupfer bestehende Maske M, die auf dem Präparat ^abgebildet werden soll. Die Maske weist elektronendurchlässige Flächen 5 sowie elektronenundurchlässige Flächen 14,

5() 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.

F i g. 3 zeigt vergrößert einen Schnitt senkrecht zur Maske M und zum Präparat P. Der Schnitt verläuft längs der Linie IH-HI in F i g. 2.

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

Das Verfahren zur Belichtung des Präparats fan 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 5' sind durch Stellen 26 voneinander

getrennt, die im Schatten des Stützgitters 16 liegen. Um nun das Präparat Pan den Stellen 26 zu belichten, wird in einem zweiten Verfahrensschritt das Elektronenstrahlbündel um einen Winkel w senkrecht zur Richtung der Streifen 16 gekippt, der (im Bogenmaß) gleich dem Verhältnis der Breite b der Streifen ί 6 und dem Abstand a zwischen Maske M und Präparat P ist; die gekippten Elektronenstrahlen sind mit ^'bezeichnet (vgl. F i g. 1).

Nach entsprechender Behandlung, beispielsweise Ablösen der elektronenempfindlichen Schicht R an den iu belichtetem Stellen 5' und 26, lassen sich auf dem Präparat P Flächen erzeugen, die sich in ihrer Funktion von den umgebenden Flächen unterscheiden. So ist es ζ. 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 F i g. 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 2> 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 hlektronenstrahlbündel, das die Maske M beleuchtet zusätzlich senkrecht zur Richtung der Streifen des zv/eiten 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. F i g. 3). 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.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats in Form eines Flächenmusters, das unbelichtete Teilflächen aufweist, bei dem eine Maske, die ein dem zu erzeugenden Flächenmuster entsprechendes Muster sowie ein Stützgitter aus parallelen Streifen besitzt, mit einem Korpuskularstrahlbündel in zwei aufeinanderfolgenden Schritten bestrahlt und auf dem Präparat abgebildet wird, wobei das Bild der Maske zwischen den beiden Schlitten 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), bei der diejenigen Teilflächen (ΐ4), die zumindest annähernd vollständig von belichteten Flächen umgebenen Teilflächen des Flächenmusters entsprechen, vom Stützgitter getragen werden, mit einem Korpuskularstrahlbündel (B) aus zueinander parallelen Korpukskelstrahlen (E) bestrahlt und mittels einer Schattenprojektion abgebildet wird,

daß die Verschiebung des Bildes dadurch erreicht wird, daß die Einfallsrichtung des Korpuskularstrahlbündels korpuskularoptisch so geändert wird, daß beim ersten Schritt von den Streifen (16) abgeschattete Bereiche (26) des Präparats (P) beim zweiten Schritt bestrahlt werden,

und daß die Änderung der Einfallsrichtung um einen Winkel (w) erfolgt, der, im Bogenmaß gemessen, mindestens gleich dem Verhältnis aus der Breite (b) der Streifen und dem Abstand (a) der Maske vom Präparat ist.