DE2622064A1

DE2622064A1 - Belichtungsverfahren

Info

Publication number: DE2622064A1
Application number: DE19762622064
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Ogawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-05-20
Filing date: 1976-05-18
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS6018983B2; DE2622064C2; NL7605422A; US4021239A; GB1520586A; JPS51135461A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-3 MÖNCHEN 22

Dipi-i.,. κ. GUNSCHMANN ^s;^e:~^a««⁰

Dr. r.r. not. W. KORBER Dipl.-In₉. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE 2622064

18. Mai 1976

SONY CORPORATION
7-35 Kitashinagawa-6
Shinagawa-ku

Tokyo - Japan

Patentanmeldung

Belichtungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Belichten einer verhältnismässig großen Anzahl paralleler in Abstand voneinander befindlicher streifenartiger Bereiche auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Teils, indem Licht auf diese Oberfläche durch eine Originalphotoblende bzw. Originalphotomaske gerichtet wird, die ein lichtdurchlässiges Muster aufweist, das aus einer verhältnismässig kleinen Anzahl paralleler in Abstand voneinander befindlicher streifenartiger, lichtdurchlässiger Bereiche besteht, deren Längen im wesentlichen bzw. wesentlich kleiner als die Längen der besagten streifenartigen Bereiche sind, die auf der besagten

Ober-

609849/0917

Fläche des lichtempfindlichen Teils zu belichten sind, worauf wiederhalt Relativbewegungen des lichtempfindlichen Teils und der Griqinalohotoblende ader Originalphatomaske in einer Richtung herbeigeführt werden, die parallel zu den besagten streifenartigen ader streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Bereichen verlauft, so daß das durch die letzten hindurchgehende Licht die besagte Oberfläche des lichtempfindlichen Teils entlang dEr genzen Länge der auf dieser Oberfläche zu belichtenden streifsnartigen Bereiche abtastet, wobei der lichtempfindliche Teü und die Originalphotoblende ader uriginalphatamaske in der zur Richtung der besagten Reletivbeuegungen derselben quervErlaufenden Richtung für jede der besagten wiederhülten Relativbewequngen relativ verschoben werden, so daß nach Erfüllung der letzteren das durch das besagte lichtdurchlässige Muster der Originalphotoblende ader Originalnhotomaske hidurchgehende Licht die besagte verhältnismäßig große Anzahl streifenartiger Bereiche auf der besagten Oberfläche des lichtempfindlichen Teils abgetastet haben wird.

Dis /erliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf das Belichten eines vorbestimmten Musters auf einer Oberfläche eines lichtempfindlichen Teils und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zur Durchführung der Belichtung bei einem aus einer großen Anzahl naralleler, feiner oder dünner streifenartiger Bereiche zusammengesetztem Muster.

Solche Verfahren sind bereits bekannt. In vielen Fällen werden Photoätzmethoden zur Erzeugung eines feingestreiften Musters auf geeignetem Material auf einem Träger oder einer Unterlage verwendet. So z.B. wird bei der Erzeugung der Photokathode oder Speicherplatte Einer sogenannten Bildspeicherröhre eine Siliziumschicht auf die Innenoberfläche des Schirmträgers des Röhrenkolbens zum Bilden einer Elektrode aufgelegt, wobei die Oberfläche der Siliziumschicht cxidiert, um eine Isolierschicht aus SiliziumdiDxyd auf derselben zu bilden. Dann wird die aus Siliziumdioxyd bestehende Isolierschicht photogeätzt, um Teile davon beispielsweise wahlweise davon zu entfernen und ein Muster paralleler, in Abstand voneinander liegender

609849/0917

Isolierschichten zu belassen, zwischen welchen die Siliziumelektrode exponiert oder bloßgelegt ist, um durch einen Elektronenstrahl beaufschlagt zu werden, wenn der letztere die Phatokathode oder Speicherplatte in der Richtung abtastet, welche quer zu den Isolierstreifen verläuft. Da jedoch das Muster aus Isolierstreifen sehr fein ist, wobei beispielsweise jeder Streifen eine Weite oder Breite von 5 Mikron und der Abstand zwischen benachbarten Streifen 10 Mikron betragen kann, entstehen erfahrungsgemäß große Schwierigkeiten bei der genauen Erzeugung der Photomaske oder Photoblende, die in Verbindung mit dem Photoätzen der aus Siliziumdioxyd bestehenden Isolierschicht verwendet werden soll. Ähnliche Schwierigkeiten begegnen bei der Herstellung einer Photoblende oder Phatomaske zur Verwendung, nach den PhDtoätzmethoden, zur Erzielung eines Paares kammförmiger Elektroden mit Mustern aus ineinander liegenden, parallelen, in Abtand voneinander befindlichen streifenartigen Elektrodenelementen auf der Speicherelektrodestruktur einer Bildaufnahmeröhre, beispielsweise der Art, die in US-PS Nr. 3.772.552 offenbart ist, welche am 13.November 1973 herausgegeben wurde und zwar für denselben Rechtsnachfolger, wie vorliegend.

Bei der Erzeugung einer Photoblende oder Phatomaske zur Verwendung bei dem Bilden der oben erwähnten feinen Muster aus Isolierstreifen oder streifenartigen Elektrodenelementen durch Photoätzen ist vorgeschlagen worden, zunächst eine Hauptzeichnung oder Matrizenzeichnung auf einem stabilen Papier von nur einem kleinen Segment des gewünschten Musters zu machen, welche in einem sehr vergrößerten Maßstab gezeichnet ist, beispielsweise 1G00 bis 2000 mal größer als die wirkliche Größe. Man wird eine Originalphotoblende oder OriginalPhotomaske aus der Matrizen- oder Schablonzeichnung bzw. Hauptzeichnung optisch optisch herstellen, wobei der Maßstab entsprechend verkleinert wird, so daß die Weiten oder Größen bzw. Breiten der verschiedenen lichtdurchlässigen Streifen, welche gleichmäßige Längen haben, so wie die Abstände zwischen den Streifen auf der Originalphotomaske innerhalb der gewünschten Toleranzen gehalten werden. Die so erhaltene Originalphotomaske wird bei einem sogenannten Photoverstärker verwendet, in

609849/0917

welchem Licht aus einer geeigneten Quelle durch einen Photoverschluß und das Muster der lichtdurchlässigen Streifen auf der Hauptphotomaske gegen eine photografische Trockenplatte oder einen anderen photoempfindlichen Träger gerichtet wird, der auf einer Stütze abgestützt ist, die relativ zur Driginalphotomaske in senkrecht bezogenen Richtungen bewegbar ist, die parallel bzw. quer zur Richtung der lichtdurchlässigen Streifen verlaufen. Die Stütze wird wiederholt abgetastet oder relativ zur Driginalphotomaske in der Richtung bewegt, welche parallel zu den lichtdurchlässigen Streifen verläuft:, wobei der Verschluß nur während jeder dieser Abtastbewegungen offen ist und in den Intervallen zwischen den aufeinanderfolgenden Bewegungen die Stütze relativ zur Driginalphotomaske in der Richtung quer zu den lichtdurchlässigen Streifen um eine Distanz verschoben oder verlegt wird, welche der Effektivbreite oder Effektivweite des Musters aus lichtdurchlässigen Streifen auf der Driginalphotomaske in dieser Verschiberichtung entspricht. Mach Beendigung der wiederholten Abtastbewegungen wird somit das durch die lichtdurchlässigen Streifen der Driginalphotomaske hindurchgehende Licht eine verhältnismäßig große Anzahl streifenähnlicher Berieiche auf dem photoempfindlichen Träger belichtet oder exponiert haben, wobei die Längen dieser exponierten oder elichteten streifenartigen Bereiche wesentlich größer sind als die gleichmäßigen Längen der lichtdurchlässigen Streifen auf der Driginalphotomaske. Nachdem der belichtete photoempfindliche Träger entwickelt worden ist, hat die so erhaltene Photomaske zur Verwendung bei einem Photoätzverfahren die gewünschte verhältnismäßig große Anzahl paralleler transparenter Streifen, welche durch lichtundurchlässige oder lichtabschirmende Bereiche getrennt sind.

Bei der durch das bekannte Verfahren erhaltenen PhDtomaske, wie oben beschrieben, können jedoch unannehmbar große Ungenauigkeiten in dem Abstand zwischen benachbarten transparenten Streifen auftreten, welche den letzten bzw. ersten streifenähnlichen Bereichen entsprechen, die auf dem Photo-empfindlichen oder lichtempfindlichen Träger oder Medium in zwei aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen der Stütze in Bezug auf die Originalphotomaske exponiert sind. Derartige nicht-

609849/091 7

annehmbar große Unqenauigkeiten sind die Folge der Unfähigkeit, die Stütze genauer einzustellen, wenn sie zwischen aufeinanderfolgenden Abtastbewenungen verschoben uiird. UJird die Photoelektrode oder Sneicherplatte oder Speicherschicht einer Speicherröhre durch Photoätzen mit einer PhotomE. ske erzeugt, welche verhältnismäßig große Veränderungen in dem Abstand zwischen gewissen benachbarten transoarenten Streifen auf der Photomaske aufweist, so haben die resultierenden Isolierstreifen auf der Sneicherschicht entsprechende Abstandsänderunnen, welche dann, wenn ein Bild auf der Saeicherrähre reproduziert bzw. wiedergegeben wird, als Streifen erscheinen werden, welche eine Verschlechterung der Bildgüte zur Folge haben.

Der Erfindunn liegt die Aufosbe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung einer Phatomaske mit einem feinen Muster naralleler, in Abstand voneinander befindlicher transparenter Streifen zu schaffen, wodurch die oben erwähnten Probleme bei dem vorbekannten Etand der Tefchnik vermieden werden.

Insbesondere ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer Phatomaske, wis oben beschrieben, mit einer großen Anzahl paralleler, in Abstand voneinander befindlicher tranparenter Streifen, bei welcher Gesamtschwankungen oder Gesamtveränderungen oder verhältnismäßig grüße Veränderungen in dem Abstand dieser Streifen vermieden wird.

Nach einem erfindungsgemäßen Asnekt wird bei der Belichtung einer verhältnismäßig großen Anzaibl paralleler, in Abstand voneinander befindlicher, streifenartiger Bereiche auf einer lichtempfindlichen Oberfläche durch das Richten von Licht auf diese Oberfläche durch eine Originalphotomaske mit einem lichtdurchlässigen Muster aus einer verhältnismäßig kleinen Anzahl paralleler, in Abstand voneinander befindlicher, streifenartiger, lichtdurchlässiger Bereiche mit Längen, die wesentlich kleiner als die Längen der streifenartigen Bereiche sind, welche auf der lichtempfindlichen Oberfläche exponiert werden sollen, wobei wiederholte relative Abtastbewegungen der photoempfinrilichen Oberfläche und der Originalphotomaske in einer Richtung ausgeführt werden, die parallel zu den streifenartigen,

609849/091 7

— b —

lichtdurchlässigen Bereichen verläoft, sg daß Licht, das durch die letzteren hindurchgeht, die phatoempfindliche Oberfläche entlang der ganzen L'inge der streifenartigen Bereiche, die dort exponiert werden sollen, abtastet, und wobei die phatoempfindliche Oberfläche und die Originalphotomaske in der Richtung relativ verschoben werden, welche quEr zur Richtung der relativen Abstastbeüüegungen derselben verläuft, und zwar für jede der wiederholten Abtastbewegungen, so da3 nach Beendigung der letzteren das durch das lichtdurchlässige Muster der Originalphotomaske hindurchgehende Licht die gewünschte verhältnismäßig große Anzahl streifenähnlicher Bereiche auf der photoempfindlichen Oberfläche abgetastet haben wird, diese Aufgabe zur Vermeidung beträchtlicher Veränderungen in dem Abstand zwischen benachbarten exponierten, streifenähnlichen Dereichen auf der photoempfindlichen Oberfläche dadurch gelöst, die besagten streifennhnlichen, lichtdurchlässigen Bereiche der Originalphotomaske oder Originalphotoblende jeweils Längen aufweisen, die von Maximalwerten neben dem Mittelpunkt des besagten lichtdurchlässigen Musters, betrachtet in der besagten Richtung der Relativverschiebung, auf Minimalwerte an den entgegengesetzten Seiten des besagten Musters, ebenso in der besagten Richtung der Relativverschiebung betrachtet, fortschreitend abnehmen, wobei jede diesbezügliche Relativverschiebung durch eine vorbestimmte Distanz durchgeführt wird, welche wesentlich kleiner ist als die wirksame LJeits oder Breite bzw. Größe des besagten Musters in der besagten Richtung der Relativverschiebung, so daß jeder der besagten streifenähnlichen Bereiche auf der besäten Oberfläche des lichtempfindlichen Teils einer im wesentlichen gleichmäßigen Lichtmengeentlang der Länge derselben ausgesetzt bzw. belichtet wird.

Insbesondere ist ein Merkmal der Erfindung, die lichtempfindliche Oberfläche und die Originalphotomaske zwischen aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen um eine Entfernung oder Distanz (1/2ⁿ)LJ relativ zu verschieben, worin η eine ganze Zahl und UJ die wirksame Breite

60 9 849/0917

2622014

oder Weite des lichtdurchlässigen Musters der Originalphotamaske in der Verschieberichtung ist.

Zusammenfassend handelt es sich dabei um die Belichtung einer verhältnismäßig großen Anzahl paralleler, in Abstand voneinander befindlicher streifenartiger Bereiche auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Teils durch das Richten von Licht gegen diese Oberfläche durch eine Originalphotomaske mit einem lichtdurchlässigen Muster aus einer verhältnismäßig kleinen Anzahl paralleler, in Abstand voneinender befindlicher transparenter Streifen mit Längen, welche im wesentlichen bzw. wesentlich kleiner als die Länge der Bereiche sind, die exponiert bzw. belichtet werden sollen, wobei wiederholte relative Abtastbewegungen des lichtempfindlichen Teils und der Photomaske in der Richtung der transparenten Streifen durchgeführt und der lichtempfindliche Teil un^H die Photomaske in der Richtung quer zu den transparenten Streifen für jede der relativen Abtastbewegungen relativ verschoben werden, so daß nach Beendigung der wiederholten Bewegungen das durch das lichtdurchlässige Muster der Photomaske hindurchgehende Licht die gewünschte verhältnismäßig große Anzahl streifenartiger Bereiche, die auf der_;Oberfläche des lichtempfindlichen Teils exponiert bzw. belichtet werden sollen, abgetastet haben wird, wobei Gesamtveränderungen oder bedeutende Veränderungen in dem Abstand zwischen benachbarten, entwickelten streifenartigen Bereichen auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils vermieden werden, indem die streifenartigen, lichtdurchlässigen Bereiche'der Originalphotomaske mit entsprechenden Längen versehen werden, welche von maximalen LJerten neben dem Mittelpunkt des lichtdurchlässigen Musters, betrachtet in der Richtung der Relativverschiebung, auf Minimalwerte auf den entgegengesetzten Seiten dieses Musters, ebenso in der Richtung der Relativverschiebung betrachtet, fortschreitend abnehmen, und wobei jede derartige Relativverschiebung in der besagten Richtung durch eine vorbestimmte Entfernung durchgeführt wird, welche wesentlich oder im wesentlichen geringer ist als die wirksame Weite Dder Breite des lichtdurchlässigen Musters in der besagten Richtung der Relativverschiebung, so daß jeder der besagten streifenartigen Bereiche auf dem lichtempfindlichen Teil einer im wesentlichen gleich-

609849/0 9-17

mäßigen LichtmEngE Entlang der Länge derselben ausgesetzt bzui. belichtet ist.

Insbesondere ist ein Merkmal der Erfindung, den lichtempfindlichen Teil und die Originalphotomaske zwischen aufEinandErfclgenden Abtastbewegungen um είπε Distanz relativ/ zu verschieb8n, worin eine ganze Zahl SOU)XE die wirksame Ueite oder Βτεΐίε des lichtdurchlässigen Musters der Griginalphatomaske in der Verschieberichtung enthalten sind.

Bei dem l/erfahren zum Belichten εΐπετ vεΓhältπiΞmäßig groß8r Anzahl paralleler, in Abstand voneinander befindlicher, streifenähnlicher Bereiche auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Teils wird Licht QEQEn diese Oberfläche durch eine Originalphotomaske hindurchgerichtet, die ein lichtdurchlässiges Muster aufweist, welches aus einer verhältnismäßig kleinen Anzahl paralleler, in Abstand voneinander befindlicher Streifen besteht, derBn Längen im wesentlichen bzw. wesentlich kleiner sind als die Länge der zu εχροπΐετεπαεπ bzw. zu bεlichtendεπ Bereiche, wobei wiederholte Γείθΐΐνε Abtastbewegungen des lichtempfindlichen Teils und der Photomaske in der Richtung der transparenten Streifen durchgeführt wird und der lichtempfindlichs Teil und die Photomaskc in der Richtung ouer zu den transparenten Streifen für jede der relativen Abtastbewegungen relativ verschoben werden, so daß nach Βεεπΰΐαυηπ der wiedεΓholten Bewegungen das durch das lichtdurchlässige Muster der Photomaske hindurchgehende Licht die gewünschte verhältnismäßin große Anzahl streifEnöhnlicher Bereiche, die auf der Dberfläch des lichtemofindlichen Teils belichtet werden sollen, abgetastet haben wird, wobei die transparenten Streifen der Originalphotomaske mit entsprechenden Längen versehen sind, welche von Maximalwerten neben dem Mittelpunkt des lichtdurchlässigen Musters, betrachtet in der Richtung der RεlativveΓschiεbuπg, auf Minimalwerte an den entgegengesetzten Seiten des Musters, ebenso in der Richtung der Relativverschiebung betrachtet, fortschreitend abnehmen, wobei jede derartige Relativverschiebung durch einen vorbestimmten Abstand ausgeführt wird, der (1/2 ) W gleich ist, worin π eine ganze Zahl und kl die wirksame üJeite des lichtdurchlässigen Musters in der Richtung der Relativverschiebung

609849/091 7

2S22064

ist_r üJDdurch Veränderungen in dem Abstand· zwischen; benachbarten belichteten öder exponierten Streifenbereichen auf dem ohataampfindlichen T-JiI, welche auf unvermeidliche Veränderungen der RelativversEhiEbunp des lichtempfindlichen Teils und der Driginalphotomaske zurückzuführen sind, vermieden herden»

Im Folgenden sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung n^her erläutert', tiarin zeigen:

Fiq .1 eine vergrößerte Teilschnittcrnsicht eines Teils dfer Phatakathdden-Dder Epeicherplattenstruktur an einer Epeinherröhre, wslche durch PhotD^tzme.thdden mit einer Photomäske erzeugt werden kann, erfindungsgemäB hergestellt ist;

Fig.JZeirie scheinatisohe Ansicht eines sogenannten Phntoverstärkers zur Uerwsndung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren:

Fig3 eine vergrößerte Druafsieht einer OriginalanDtc-maske der Art, welche nach dem vbrbekannten Stand der Technik bei dem Photaverstärker nach Fig.2 typisch verwendet wird, um-ein phatüempfindliches Medium bei der Erzeugung einer Photomaske aus demselben zu pelichten·:-

Fig.if eine schematische Draufsicht der belichteten Bereiche eines ahotoampPindlichen Trägers, der nach einem Verfahren nach dem Stand der Technik belichtet worden ist, indem die Originalphütamaske gemäß Fig.3 verwendet wurde;

Fig.5 eine Draufsicht einer Driginalphotomaske, welche entsprechend einer Ausführungsfarm nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird:

Fig.6 ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung dEr relativ verschobenen Stellungen der Driginalphotomaske der Fig.5 für aufeinanderfolgende Abtastbewegungen gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;

0 9 849/0917

2B22QS4

Fig. 7 eine schematische Drusfsieht der belichteten Bereiche eines photoempfindlichen Trägers, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren belichtet worden ist, bei der Verwendung der Originalphotomaske der Fig.5 und der Relativverschiebung gemä3 Fig«6;

Fin.8 eine schematische Teilahsicht entsprechend einem Abschnitt der Fig»7, wobei jedoch mit ganzen und gestrichelten Linien die streifehähhlichen Eiereiche gezeigt werden, die beispielsweise in zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren belichtet: werden;

Fig.9 A und 9 B

schematische Ansichten, auf uielche Bezug genommen uiird bei der Erläuterung darüber, Deiche Hauptveränderunqen oder plötzliche Veränderungen des Abstandes zwischen benachbarten transparenten Streifen einer Photomaske vermieden werden, wenn eine solche Maske erfindungygemäß belichtet worden ist;

Fig.10 eine Ansicht, welche der Ansicht nach Fig.G ähnlich ist, wobei jedoch die relativ verschobenen Stellungen der Photomaske nach Fig.5 für aufeinanderfolgende Abtastbewegungen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung gezeigt werden; und

Fig. 11, 12 und 13

Ansichten, welche jener gemäß Fig.5 ähnlich sind, jedoch andere lieh durchlässige Muster zeigen, welche auf der Originalphotomaske nach anderen entsprechenden erfindungsgemäßen Ausführungsfarmen vorgesehen sein können.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen im einzelnen und zunächst Fig.1 derselben ist ersichtlich, daß ein Beispiel einer Einrichtung mit einem feingestreiften Muster aus einem zweckmäßigen Werkstoff, das auf einer Unterlage oder einem Träyer durch Photoätzmethoden erzeugt ist, die dargestellte Photokathode oder Speicherplatte einer söge-

609849/0917

nannten Speicherröhre ist. Bei der Erzeugung dieser Speicherschicht Führt eine Schicht 2 aus Silizium auf die Innenoberfläche des StJhirmträgers 1 des Röhrenkalbens aufgelegt, um eine Elektrode zu bilden, wobei die Oberfläche der Siliziumschicht 2 oxydiert wird, um eine Isolierschicht aus darauf befindlichem Siliziumdioxyd zu bilden. Dann uird die Isolierschicht aus Siliziumdioxyd photogeätzt, um Teile davon wahlweise zu entfernen und ein Muster paralleler, in Abstand voneinander befindlicher, isolierender Streifen 3 zu belassen, zujischen uielchen die Siliziumelektrode 2 zur Beaufschlagung durch einen (nicht gezeigten) Elektronenstrahl exponiert bzw. freigelegt uird, üjenn der letztere die Speicherschicht in der Richtung quer zu den Isolierstreifen 3 abtastet. Da das Muster aus Isolierstreifen äußerst fein ist, uobei z.B. jeder Streifen 3 eine Breite oder Ueite bziii. Größendimension von 5 Mikron und der Abstand zwischen benachbarten Streifen 3 10 Mikron betragen kann, werden große Schwierigkeiten bei der. genauen Erzeugung einer Photomaske begegnet, die im Zusammenhang mit dem Photoätzen der Isolierschicht aus Siliziumdioxyd verwendet werden soll.

Bei der Erzeugung einer Photomaske zur Verwendung zum Bilden des feinen Musters aus. Isalierstreifen 3 durch Photoätzen ist vorgeschlagen worden, zunächst eine Haupt- bzw. Schablonenzeichnung auf einem Blatt aus stabilem Papier zu machen und zwar nur von einem kleinen Segment des gewünschten Musters, welche in beträchtlich vergrößertem Maßstab gezeichnet wird. Dann wird die Originalphotomaske 5 (Fig.3) aus der Hauptzeichnung mit geeigneter Reduzierung oder Verkleinerung des MaßOstabes derselben erzeugt, so daß die Breiten nderUeiten der lichtdurchlässigen Streifen 6, welche gleichmäßige Längen aufweisen, sawie die Abstände zwischen den Streifen auf der Originalphotomaske 5 innerhalb der gewünschten Toleranzen gehalten werden.

Bei der Verwendung der Originalphotomaske 5 gemäß Fig.3, welche nur vier verhältnismäßig kurze lichtdurchlässige Streifen 6 hat, wie bei A, B, C und D angedeutet, zur Erzeugung einer Photomaske (Fig.it), welche beispielsweise zwBlf verhältnismäßig lange, parallele

609849/0917

2822064

in Abstand voneinander befindliche, lichtdurchlässige Streifen ausweist, wird ein sogenannter Photoverstärker k (Fig.2) verwendet. Bei dem typischen Photaverstärker k, der in Fig.2 schematisch dargestellt ist, wird Licht aus einer Lichtquelle 10, wie z.B. einer ruecksilberbogenlampe mit ultrahnhem Druck, durch eine Beleuchtungslinse bzui. durch einen Kondensor 1" und einen Verschluß S in eine optische Faser 12 eingeführt, wobei das aus der optischen Faser austretende Licht durch einen Kondensor 13 gegen die Ori^inalphotomaske 5 gerichtet uird, welche zwischen den Kondensor 13 und einer Reduzierlinse oder V/erkleinerungslinse 1^ angeordnet ist. Somit wird das durch die transparenten ader lichtdurchlässigen Streifen 6 der Originalphatomaske 5 hindurchgehende Licht auf einer photografischen Tracienplatte θ oder auf einen anderen photoempfindlichen Träger fokussiert, der von einer Stütze 7 gestützt ist, die relativ zur DriginalDhotomaske 5 in senkrecht gerichteten Richtungen beweglich ist, die mit den Pfeilen X und YS in Fig.3 angedeutet sind, d.h. in Richtungen, die zur Richtung der lichtdurchlässigen Streifen 6 der Originalphotomaske 5 parallel bzw. quer verlaufen.

Bei der Betätigung des Photoverstärkers oder Photowiederholungsteils nach dem Stand der Technik wird die Stütze 7 mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit relativ zur Driginalphotomaske 5 in der Richtung X, d.h. parallel zu den lichtdurchlässigen Streifen 6 wiederholt abgetastet oder bewegt, wobei der Verschluß 9 nur während jeder derartiger Abtastbewegung offen ist. In den Intervallen zwischen den aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen der Stütze 7 wird diese relativ zur Driginalphotomaske 5 in der Richtung Y verschoben oder versetzt, d.h., in der Richtung quer zu den lichtdurchlässigen Streifen G, und zwar um eine E_ntfernung ja (Fig.3), welche der wirksamen Breite ader Ldeits des Musters der lichtdurchlässigen Streifen S auf der Drigin-lDhotomaske 5 in der Verschieberichtung Y im wesentlichen entspricht. HierbEi ist zu beachten, daß diese wirksame Weite oder Breite a_ des Musters der Streifen 6 dem Produkt der Anzahl der lichtdurchlässigen Streifen G und des Abstandes dazwischen auf der Qriginalphotcmaske gleich ist. Falls die OriginalphDtomaske 5 mit sehr lichtdurchlässigen Streifen 6 versehen ist, und die gewünschte Photomaske 17 zwölf lichtdurchlässige Streifen 15 haben sail, wie

609849/0917

bei dem in den Fig.h und 3 gezeigt, dann werden drei der üben beschriebenen aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen der Stütze 7 erzielt. Es ist ersichtlich, daß nach Beendigung dieser Abtastbewegungen das durch die lichtdurchlässigen Streifen 6 der Criginalphotomaske 5 hindurchgehende Licht zwölf streifenähnliche Bereiche auf der photografischen Trc-ckenplatte 8 belichtet haben wird, wobei die Länne dieser belichteten Streifen möglichst im wesentlichen größer sind als die gleichmäßigen Längen der lichtdurchlässigen Streifen 6 der Qriginalphotomaske. Uenn die belichtete bzw. exponierte phctagrafische Trockenplatte 8 ader ein anderer photoempfindlicher Träger entwickelt worden ist, hat die erhaltene Photomaske 17 zur Verwendung bei einem Photoätzverfahren, beispielsweise zum Bilden der Isolierstreifen 3 nach Fig.1, die gewünschte, verhältnismäßig große Anzahl pare leler, transparenter Streifen 15, die durch lichtundurchlässige oder lichtabschirmende Bereiche getrennt sind.

Bei der nach dem bekannten Verfahren erhaltenen Photomaske 17, wie oben beschrieben, können jedoch unannehmbar beträchtliche oder plötzliche Veränderungen dEs Abstanries zwischen benachbarten transDarenten Streifen 15 auftreten. Insbesondere sind bei der dargestellten Phatomaske 17 als Ergebnis von drei aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen der Stütze 7 in Bezug auf die Originalphotomaske 5, wie bei 5., 5„, 5-, die Abstände P. zwischen jeder Gruppe benachbarter transparenter Streifen 15 als Ergebnis jeder derartigen Abtastbewegung gleichmäßig, und somit die lichtundurchlässigen oder lichtabschirmenden Bereiche 16 zwischen der Gruppe aus vier transparenten Streifen 15 mit gleichmäßige Weiten und Breiten zu ergeben. Bei den bestehenden Photoverstärkern oder PhDtowiederholungseinrichtungen der in Fig.2 bei k angedeuteten Art ist jedoch die Einstellungsgenauigkeit der Stütze 7, wenn sie in der Richtung Y gemäß Fig.3 verschoben wird, nur etwa Q,2-G,2 Mikron, so daß eine ähnliche Ungenauigkeit bei dem Abstand des P„ und somit in der Weite oder Breite des lichtundurchlässigen oder lichtabschirmenden Bereiches 1B zwischen dem transparenten Streifen 15 der Photomaske 17 als Ergebnis der

609849/0917

2822064

Belichtung durch den letzten streifenähnlichen Bereich D der Photomaske 5 mährend der in Fig.k bei 5. angedeuteten Abtastbewegung und dem transparenten Streifen 15 als Ergebnis der Belichtuung durch den ersten streifenähnlichen Bereich A der Originalphatomaske 5 üjährend der bei 5„ angedeuteten nächsten Abtastbeuegung auftreten kann. Falls die Speicherschicht für eine Speicherröhre, wie in Fig.1 angedeutet, durch Phatoätzen mit der Phatomaske 17 mit verhältnismäßig plätzlichen Veränderungen des Abstandes zwischen benachbarten transparenten Streifen 15, wie in Fig.k gezeigt, erzeugt ist, se haben die erhaltenen Isolierstreifen 3 auf der Speicherschicht entsprechende Abstandsveränderungen, welche dann, uienn ein Bild auf der Speicherröhre reproduziert oder wiedergegeben wird, als Streifen erscheinen, welche eine Verschlechterung der Bildgüte herbeiführen.

Bezugnehmend nun auf Fig.5 ist ersichtlich, daß das obige Problem, welches aus der relativen Ungenauigkeit bei der Einstellung der Stütze 7 des Photoverstsrkers oder Photowiederholungsteils k resultiert, wenn die Stütze in der Richtung Y für aufeinanderfolgende Abtastbeuiegungen verschoben wird, wesentlich vermieden wird, indem eine Driginalphotomaske 22 verwendet wird, welche ein lichtdurchlässiges Muster 22 aufweist, welches aus streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Bereichen 21 mit entsprechenden Längen , welche von einem maximalen Wert her neben dem Mittelpunkt Z des lichtdurchlässigen Musters 23, betrachtet in der Richtung Y der Relativverschiebung, auf Minimalwerte an den entgegengesetzten Seiten Z. und Z„ des Musters 23, ebenso in der Richtung Y betrachtet, fortschreitend oder linear abnehmen. Bei Verwendung der Driginalphotomaske 22 bei dem Photowiederhalungsteil k, wird ferner die Stütze 7 in der Richtung Y relativ zu der feststehenden Driginalphatamaske 22 für jede der aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen in Richtung X durch eine vorbestimmte Entfernung verschoben, welche im wesentlichen bzw. wesentlich kleiner ist als die wirksame Ueite oder Breite üJ des lichtdurchlässiaen Musters 23 in der Rieh-

tung V, so daß nach Beendigung der aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen jeder belichteter, streifenähnlicher Bereich auf der fotografischen Trockenplatte oder auf einem anderen photoampfindlichen Medium, das vnn der Stütze 7 getragen wird, auf eine im ujesentlichen gleichmäßige Lichtmenge entlang der Länge derselben belichtet ujorden ist. Insbesondere werden erfindungsgemäß das photoampfindliche Medium und die Originalphotomaske 22 in der Richtung Y zwischen aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen in der Richtung X um eine Entfernung (1/2 )lü relativ verschoben, ujorin η eine ganze Zahl und Ld die wirksame Weite des lichtdurchlässigen Musters 23 ist, d.h. das Produkt der Anzahl der streifenartigen, lichtdurchlässigen Bereiche 21 und des gleichmäßigen Abstandes P , der dazwischen vorgesehen ist, auf der Originalphotomaske 22.

Bei der in Fig.5 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Muster 23 aus lichtdurchlässigen, streifenartigen Bereichen 21 in Form eines gleichseitigen Parallelogramms vorgesehen, dessen zwei entgegengesetzte Ecken mit der Richtung X der relativen Abtastbewegungen fluchten bzu. ausgerichtet sind, ur^rend seine anderen zwei entgegengesetzten Ecken Z₁ und Z_? in der Richtung Y der Relativverschiebung zwischen aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen ausgerichtet sind bzw. fluchten. Bei der Driginalphotomaske 22 nach Fig.5 liegt ferner ein einziger streifenartiger Bereich 20a_ mit der Maximallönge L vor, der sich entlang des Mittelpunktes des lichtdurchlässigen Musters 23 erstreckt, wobei fünf zusätzliche streifenähnliche Bereiche 21b - 21f

mit gleichmäßiger UJeitE oder Breite d_ und mit linear abnehmenden Längen zwischen den mittleren streifenartigen Bereich 21a_ und jeder der entgegengesetzten Seiten oder Ecken 2. und 1 im gleichen Abstand voneinander liegen.

Bezugnehmend nun auf die Fig.S und 7 ist ersichtlich, daß die Driginalphotomaske 22 der Fig.5 anstelle der Photomaske 5 bei den Photowiederholungsglied h verwendet werden kann, um eine photografische Trockenplatte Zk ader einen anderen photoempfindlichen Träger zu belichten, der auf der Stütze 7 angeordnet ist. Wenn die Driginalphatomaske 22 verwendet wird, so wird die Stütze 7 in der Richtung Y durch eine ent-

609849/0917

fernunp(1/2ⁿ)liJ verschoben, beispielsweise 1/2ÜJ wie in den FIg.6 und 7, zwischen den aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen in der Richtung X der Stütze 7 relativ zur feststehenden Griginalphotomaske 2?. Im Fall, in welchem die OriginalphotomaskE 22 elf lichtdurchlässige, strEifsnartiqE ΒεγεϊοΙίε 2" untErschiEdlicher Länge hat, wie oben beschrieben, sind fünf Abtastbeujpgungen des photoempfindlichen Trägers 2k auf der Stütze 7 relativ zur feststehenden PhotmaskE 22, beispielsweise aus den Relativstellunqen 22. - 22,-zu den entsarschEndEn RElativstEllung 22' - 22' gemfiB Fig.7 erfDrdErlich, um den Träger ader das Medium 2k mit fünfundzwanzig in Abstand voneinander befindlichen belichteten oder exponierten streifsnartigen Bereichen 25 zu versehen. Falls die belichteten, streifenartigen Bereiche 25 innerhalb eines achteckigen Bereiches auf dem lichtempfindlichen Träger 2k begrenzt werden sollen, so ksnn ein (nicht gezeigter) zweckmäßiger lichtundurchlässioer Rahmen über den Träger 2k aufgelegt werden, um ein Fenster vorzusehen, das bei 26 mit gestrichelten Linien gezeigt ist, welches dem ge_T wünschten rechteckigen Bereich entspricht, der durch die belichteten streifEnähnlichen Bereiche 25 eingenommen ist.

Es ist ersichtlich, daß durch die Anordnung der lichtdurchlässigen, streifenartigen Bereiche 21a_ - 21f_ der Originalphotomaske 22, wie oben beschrieben, und durfh die Relativverschiebung oder Uerlegung der StützE 7 in der Richtung Y durch die Distanz Id/2 nach jeder Abtastbewegung, jeder der streifenartigen Bereiche 25 des phoioempfindlichen Trägers 2k dem Licht ausgesetzt wird, das durch die längsten streifenartigen Bereiche 21a_ durch eine einzige Abtastung hindurchgeht oder dem Licht, das durch einen der Streifenartigen Bereiche 21fc[, 21jc, 21jd, 21_e und 21JT und einen entsprechenden Bereich der streifenartigen Bereiche 21JF, 21£, 21jd, 21£ und 21b_ während zwei aufeinsndErfolgenden Abtastungen. Als Ergebnis der linear abnehmenden Längen der streifenartigen Bereiche 21c3 - 21£, empfängt adEr erhält jeder der belichteten streifenartigen Bereiche 25 auf dem photoempfindlichen Medium 2k eine im wesentlichen gleichmäßige Aggregatmenge Licht. Mit anderen Worten: während

609849/0917

jeder Abtastung ist die Menge des Lichts, das jeden TeilberEich des photoempfindlichen Mediums ZM durch einen der streifenartigen Bereiche 21ja - 2 If belichtet, der Länge dieser streifenartigen Bereiche der DriginalphDtDmaske 22 proportional. In jedem entsprechenden Fall, in welchem sin Zuwachs- oder Teilbereich dES Mediums Zk in zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen, beispielsweise durch einen streifenartigEn Bereich 21t^ in einer ersten Abtastung und durch einen streifenartigEn Bereich 2If in einer zweiten Abtastung belichtet bzw. exponiert ist, ist die kombinierte Länge dieser streifenartigen Bereiche 21bi und 2Tf gleich der Länge des streifenartigen Bereiches 2Ta_- , so daß die Menge des Lichts zur Belichtung dieselbe wie jene ist, welche durch den Bereich 2Ia_- in einer einzigen Abtastung hindurchgeht.

Bei der Verschiebung der Stütze 7 zwischen aufeinanderfolgenden Abtastbewegungen wird selbstverständlich die Distanz, durfch welche die Stütze 7 in der Richtung Y verschoben wird, so ausgewählt, um eine wesentliche Ausrichtung bzw. ein wEsentliches Fluchten der Bereiche auf dem Medium ?Λ zu erzielen, welche durch die streifenartigen Bereiche 21b, 21c, 2TcI, 2Te und 21JT in einer Abtastung mit den Bereichen auf dem Medium Zh belichtet werden, welche durch die streifenartigen Bereiche 2T£, 2Te_-, 2Id_-, 21_c und 2Ib_- in der nächsten nachfolgenden Abtastung. Infolge der innewohnenden Ungenauigkeit bei der Einstellung der Stütze 7 in der Y-Richtung, welche Ungenauigkeit zwischen G,2 und 0,3 Mikron liegen kann, kann jedoch eine genaue Ausrichtung bzw. ein genaues Fluchten der abgetasteten Bereiche nicht erzielt werden. Es ist ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die obige Ungenauigkeit bei der Verschiebung der Stütze 7 in der Richtung Y nicht zu einer plötzlichen oder beträchtlichen Veränderung des Abstandes zwischen den benachbarten tranparentEn Streifen führt, welche durch die Entwicklung des belichteten photoempfindlichen Trägers 2*f erzeugt sind. Die Art und Weise, in welcher der obige Vorteil der vorliegenden Erfindung erzielt wird, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig.B, 9A und 9B beschrieben, in welchen die Abweichungen von der genauen Ausrichtung bzw. dem ge-

609849/091 7

nauen Fluchten der Bereiche, die in zwei sufeinanderfolgenden Abtastungen hslichtet sind, in εϊπεγ ühErtriEbenen Ldeise gezeigt sind. In Fig.6 sind die streifenähnlichEn Bereiche 25_ound 25, und 25, auf dem phatDEmpfindlichEn Medium Zk qezEigt, ωίε sie belichtet werden und zwar in einer ersten Abtastung durch Licht, das durch die streifenähnlichen Bereiche 21., , 21. und 21. , mit fortschreitend abnehmenden Längen hindurchgeht.

Bei der nächsten bzw. nachfolgenden ζωεΐΐεη Abtastung wird der Träger durch die streifenartigan Bereiche 21,,-, 21„ und 21_? . annähernd entlang der streifenähnlichen Bereiche 25„, 25.,, bzw. 25, belichtet, UJDbei jedach die an zweiter Stelle abgetasteten Bereiche in Bezug auf die entsprechenden zuerst abgetasteten Bereiche um A D abgesetzt ader abweichend sind. LJie zuvor bemerkt, hängt die Menge des Lichtes, das jeden Zuuiachsbereich oder zusätzlichen Bereich des Mediums Zk durch einen lichtdurchlässigen, streifenähnlichen Bereich 21 der Originalphatomaske 22 beaufschlagt, von der Länge dieses streifenähnlichen Bereiches 21 ab. InΞbesαndεΓe ist die Intensität der Be^uchtung durch die Lichtquelle 10 so ausgεuJählt, daß die Belichtung des Mediums Zk in einer einzigen Abtastung durch den längsten streifenahnlichen Bereich 21a_ der Photαmaskε 22 auswicht, um zu bewirken, daß der entsprechEnd8 Bereich des Mediums Zk durchsichtig ist, iuenn er belichtet ωοταεπ ist; managen die BEÜchtung ΰεΞ Mediums Zk in einer einzigen Abtastung durch den kürzesten streifenähnlichen Bezieh 21_f nicht auswicht, um είπε Durchsichtigkeit nach der Entwicklung des belichtεtεn Mediums zu erzeug8n. LJie in Fig.9A gezeigt, wird im Fall des streifenähnlichen Bereiches 25„ auf dem Medium ^rk in der ersten Abtastung das durch den verhältnismäßig langen streifenähnlichen Bezieh 21., der Driginalphotomaske hinduΓchgBhεπdε Licht είπε Βεΐΐοπΐυπ^ auf den verhältnismäßig hohen Pegel E,,. entlang eines streif8nähnlich8n B8reiches bewirken, der eine Lüeite d_ hat und bei C,. wie bei E angedeutet, ζεπίΓΐετί ist. In der zweitsn Abtastung wird das durch αεπ V8rhältnismäßig kurzen streifen;5hnlichen Bereich 21„_f hindurchgehende Licht die Belichtung auf dem verhältnismäßig niedrigen Pegel E„_F entlang eines streifenBhnlicl^n Bereiches derselben Seite wie zuvor bewirken, wobei er jedoch bei C' zentriert ist, was durch & 0 von dem Mittelpunkt C., wie bei II angedeutet,

6 0 9849/0917

abgesetzt ist. Nach ziuei Abtastungen ist die Desamtbelichtung in der Region des streifenähnlichen Bereiches 25„ am Medium Zk wie bei III in Fig.9A gezeigt. Obuiahl die Breite ader Lüeite der Gesamtbelichtunq d+ΔΟ ist, ist ersichtlich, daß der Peqel ader Grad der Gelichtung auf dieser Weite veränderlich ist, Idenn der belichtete lichtempfindliche Träger Zk entwickelt ist, werden ferner nur diejenigen Bereiche des Mediums, d e mindestens auf den Pegel belichtet worden sind, der bei M in Fig.9A gezeigt ist, transparent. Mach der Entwicklung des Mediums Zk wird daher die Gesamtbelichtung, die bei III in Fig.9A angedeutet ist, einen transparenten Streifen 25'„ erzeugen, wie bei IU in Fig.9A gezeigt, wobei der Mittelpunkt CL_n dieses entwickelten

Hei

transparenten Streifens 25' nur um einen sehr kleinen Zuwachs Λ Q¹ von dem Mittelpunkt C. des streifenähnlichen Bereiches in Abstand liegen, der durch den Bereich 21.. in der ersten Abtastung abgetastet worden ist. Da der erste st"riifenähnliche Bereich ?5. auf dem Medium Zk (Fig.7) nur durch den streifenähnlichen Bereich 21ja der Originalphotomaske in der ersten Abtastung von der Relativstellung zur Stellung 22' belichtet worden ist, und da diese Belichtung ausreichend ist, um zu bewirken, daß der Bereich 25. transparent wird, wenn das Medium zur Erzeugung der gewünschten Photomaske entwickelt wird, ist ersichtlich, daß der Abstand zwischen den transparenten Streifen entsprechend den belichteten streifenähnlichen Bereichen 25,. und 25„ von dem gewünschten Abstand P_ nur durch die sehr kleine Abweichung^ 0' unterschiedlich sein wird.

Bezugnehmend auf Fig.9B ist ersichtlich, daß in dem Fall des streifenähnlichen Bereiches 25, auf dem Medium Zk wird das durch den streifenähnlichen Bereich 21. , in der ersten Abtastung durchgehend belichtet, die Belichtung des Mediums auf den Pegel E. . bewirken, wie bei I angedeutet, wogegen, wie bei II gezeigt, das durch den streifenähnlichen Bereich 21_ . in der zweiten Abtastung hindurchgehende Licht die Belichtung des Mediums auf den Pegel E„ , bewirken wird, welcher der gleiche ist, wie der Pegel E. . ist, da die streifenähnlichen Bereeiche 21,. . und 21p . gleiche LängerT~aufweisen. Da keiner der Belichtungspegel E,. , oder E, . so hoch wie der Minimalpegel der Belichtung ist, die erf"arderlich~Tst, um das Medium Zk nach der Entwicklung desselben

609849/091 7

transparent zu machen, übersteigt die Gesamtbelichtung, die bei III in Fig.9a angedeutet ist, den Minimalbelichtungspegel M nur dort, ωα die Belichtungen der ersten und zweiten Abtastung miteinander addiert sind. Nach der Entwicklung des belichteten Mediums Zk wird daher die bei III in Fig.9B angedeutete Gesamtbelichtung einen transparenten Streifen 25', , wie bei IU gezeigt, erzeugen, der bei C_R;p annähernd halbwegs zwischen den Mittelpunkten C. und C„ der entsprechenden Bereiche zentriert ist, die in der ersten und zweitens Abtastung belichtet worden sind. Mit anderen Worten wird die Uerschiebung /^ D" des Mittelpunktes C_R, des entwickelten transparenten Streifens 25', van dem Mittelpunkt C, des ersten abgetasteten streifenähnlichen Bereiches etwa 1/2 der Abweichung oder Ungenauigkeit^O sein.

Obwohl nur die Abweichungen der Mittelpunkte der transparenten Streifen 25* und 25', des entwickelten lichtempfindlichen Mediums oben in einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig.B, 9A und 9B beschrieben worden sind, ist ersichtlich, daß die Relativverschiebung in der Richtung Y gemäß Fig.6 zwischen der ersten Abtastung und tier zweiten Abtastung W/2-*A0 ist, so werden die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden entwickelten transparenten Streifen entsprechend den belichteten streifenähnlichen Bereichen 25. - 25„ gemäß Fig. 7 von einem transparenten Streifen zum anderen um den Zuwachs Δπ· gemäß Fig.9A allmählich zunehmen, wobei dieser ZuwachsAD¹ nur ein Bnruchteil der Verschiebungsungenauigkeit^O ist. Insbesondere ist die Abstandsabweichung ^D¹ zwischen zwei beliebig aufeinanderfolgenden Abständen 1/M-^O, worin IM die Zahl der streifenähnlichen Bereiche auf dem Medium ist, welche in zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen überlappt sind.

Wenn das Medium Zk, das erfindungsgemäß belichtet worden ist, entwickelt wird, so wird daher diese erhaltene Photomaske verwendet werden, um ein feingestreiftes Muster zu erzeugen, beispielsweise die in Abstand voneinander liegenden, parallelen Isolierstreifen nach Fig.1, durch Photoätzen, ohne die Möglichkeit bedeutender oder plötzlicher Veränderungen des Abstandes zwischen diesen Isolierstreifen.

609849/0917

Bei Einem bestimmten Beispiel des üben unter Bezugnahme auf die Fig. 5 -7 beschriebenen Verfahrens wurde die Originalphotomaske 22 gemäß Fig.5 mit einer wirksamen liJeitte von 8 mm versehen, wobei die lichtdurchlässigen streifenartigen Bereiche 21 eine Weite ύ von 5D Mikron, einen Abstand P van 1GG Mikron und eine Maximallänge L von 3D mm hatten. Die Linsen 1^ des Photowiederholungsteiles Zk erzielten eine Reduktion oder Verkleinerung des Bildes der' Photomaske 22 van 1 : 1D, uie auf den lichtemofindlichen Träger auf der Stütze 7 projiziert, so daB dieses projektierte Bild entsprechende Dimensionen U = 3,B nm, d = 5 Mikron, P = 1D Mikron

— ο

und L = 3 mm hatte. Wehrend jeder Abtastung wurde ferner die Stütze 7 in der Richtung X durch εΐπεπ Abstand von 26 mm mit einer Geschwindigkeit von 2,27 mm/sec. bewirkt, wobei jede Verschiebung in der Richtung X nach Beendigung einer Abtastung erfolgt durch aiiie Distanz α, 2 mm. Bei dem obigen Beispiel war es möglich, eine Photomaske zu erzeugen, welche 2D0D durchsichtige, parallele Streifen hat, wovon jeder eine Länge von 2G mm, eine Weite von 5 Mikron und einen Abstand von 1D Mikron zwischen benachbarten transparenten Streifen hatte, wobei die Abweichung der Weite und des Abstendes der transparenten Streifen auch innerhalb 0,1 Mikron gehalten wurde.

Nach den Fig.6 und 7 wurde gezeigt, daß die Verschiebung in der Richtung Y des lichtempfindlichen Trägers auf der Stütze 7 und der Criginalphotomaske 22 W/2 hat, in welchem Fall jeder Bereich dEs lichtempfindlichen Mediums Zk zweimal durch das Muster 23 der PhotDmaske 22 abgetastet wird. Wie vorher erwähnt, kann jedoch die Verschiebung in der Richtung Y zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen (1/2ⁿ)W sein, d.h. WA, W/S, W/16 — usw., in welchen Fällen 2 - Abtastungen erforderlich ist, um jeden Bereich des lichtempfindlichen Mediums zu belichten. Wie beispielsweise in Fig.10 gEznigt, kann somit die Originalphatomaske 22 gemäß Fig.5 mit einer Verschiebung üJA zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen verwendet werden, wobei in diesem Fall die verwendbaren, belichteten streifenähnlichan Bereiche des lichtempfindlichen Mediurs

609849/091 7

diejenigen BerEichE ξεϊπ werden, dieviermal abgetastet wurden. üJenn die Verschiebung zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen beispielsweise auf Wk wie in Fig.10 gezeigt, reduziert wird, so uiird die Abweichung Dder Veränderung des Abstandes zwischen benachbarten transparenten Streifen und in den Weiten oder Breiten der der letzteren in der Photamaske, die aus der Entwicklung des belichteten lichtempfindlichen Mediums resultiert, noch weiter reduziert, urn die Genauigkeit dieser Phatamaske zu erhöhen.

Obwohl die in Fig.5 gezeigte Originalphotomaske ?.?. nach der vorliegenden Erfindung ein Muster 23 aus lichtdurchlässigen, streifenartigen Bereichen 21 in Farm eines gleichseitigen Parallelogramms hat, können auch andere Formgestaltungen des lichtdurchlässigen Musters verwendet werden. Idie beispielsweise in Fin.I^-1 gezeigt, kann eine Driginalpho'tamaske 122 anstelle der Photomaalce 25 verwendet werden, wobei das Muster 123 dieser Maske aus lichtdurchlässigen, streifenshnlichen Bereichen 121a - 121 f in Form eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet ist, wobei der Scheitellunkt desselben sich in der Richtung X Einer relativen Abtastbewegung erstreckt und sein längster streifenähnlicher Bereich 121a sich entlang der Winkelhalbierenden bzw. der Seitenhalbierenden des Dreiecks in der Richtung X erstreckt. Bei dem dreieckigen Muster 123 liegen ferner fünf lichtdurchlässige, streifenähnliche Bereiche 121b - 121f mit fortschreitend abnehmenden Längen gleichmäßig in Abstand voneinander an jeder der entgegengesetzten Seiten des mittleren streifenähnlichen Bereiches 121A.

Bei einer anderen Ausführungsform einer üricjinalphotomaske 222 gemäß der vorliegenden Erfindung (Fig.2) liegt, wie gezeigt, das lichtdurchlässige Muster 223 bus streifenähnlichen Bereichen 221a-221f in Form eines Rhomboids vor, wobei seine verhältnismäßig kürzeren Seiten sich parallel zur Richtung Y der Relativverschiebung erstrecken. Der längste streifenähnliche Bereich 221a, der seih entlang eines Diagonals des Rhomboids erstreckt, ist wiederum in dem Muster 223 zentriert, betrachtet in der Richtung Y, wobei

609849/0917

fünf lichtdurchlässige, streifenähnliche Bereichs 221b - 221f mit fortschreitend abnehmenden Längen gleichmäßig in Abstand voneinander an jeder der entgegengesetzten Seiten des mittleren streifenähnlidien Bereiches 221a liegen.

Bei jeder der oben beschriebenen Qriginalphotomasken 22, 122 und 222 zur erfindungsgemäßen Verwendung ist ein einzelner, lichtdurchlässiger, streifenähnlicher Bereich 21a bzw. 121a oder 221a mit maximaler Länge entlang des Mittelpunktes des entsprechenden Musters 23 bzw.123 bzLJ.223 vorgesehen worden. Wie jedoch in Fig.3 gezeigt, kann eine Originalphotomaske 322, die sonst der Photomaske 22 ähnlich ist, zwei lichtdurchlässige, streifenähnliche Bereiche 321a mit gleicher Maximallänge haben, wie an entgegengesetzten Seiten der Mittelachse oder der Mittellinie des Musters 332 des gleichseitigen Parallelogramms angeordnet, sich in der Abtastrichtung X erstreckend. Das Muster 323 hat ferner lichtdurchlässige, streifenähnliche Bereiche 321b - 321e, die zwischen den jeweiligen langen, streifennhnlichen Bereichen 321a und der entsprechenden Seite des Musters in gleichem Abstand voneinander liegen. Bei der Verwendung der Originalphotomaske 322 entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Relativverschiebung des lichtempfindlichen Trägers und der Driginalphotomaske in der Richtung Y nach jeder Abtastbewegung in der Richtung X so ausgewählt werden, daß beispielsweise der Bereich des lichtempfindlichen Trägers, der durch einen streifenä nlichen Bereich 321e in einer zweiten Abtastung belichtet worden ist, dem Bereich des Mediums im wesentlichen entspricht, der durch einen streifenähnlichen Bereich 321b in einer ersten oder vorhergehenden Abtastung belichtet warden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde oben beschrieben, als zur Belichtung eines lichtempfindlichen Trägers in einem gestreiften Muster verwendet. Falls jedoch nach der Belichtung bi einem solchen gestreiften Muster der lichtempfindliche Träger um 90° auf der Stütze des Photowiederhalunsgsteiles ftumgedreht wird und die Belichtungsvorgänge wiederholt werden, so kann ein feines Karomuster der Belichtung erhalten werden.

609849/0917

- Zk -

DbujDhl verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsfarmen üben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben wurde!?, versteht sich, da3 die vorliegende Erfindung nicht auf diese bestimmten Ausführungsbeispiele beschränkt ist und da3 verschiedene Abänderungen und Abwandlungen von dem Fachmann innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche durchgeführt werden kann.

609849/0917

Claims

_A π s ρ τ ü__p h je

)) Verf ahren zum BelichtEn Einer verhältnismäßig grüßen Anzahl paralleler, in Abstand voneinander befindlichEr, streifenartiger Bereiche auf der Oberfläche Eines lichtempfindlichen Teils, in dem Licht auf diese Oberfläche durch Eine Driginalphatoblsnde bzw. Driginalphütomaske gerichtet uiird, die ein lichtdurchlässiges Muster aufweist, das aus einer verhältnismäßig kleinen Anzahl parallEler, in Abstand voneinander befindlicher, streifenartiger, lichtdurchlässiger Bereiche besteht, deren Länge im wesentlichen bziu. wesentlich kleiner als die Lünnen der besagten streifenartigen Bereiche sind, die auf der besagten Oberfläche des lichtempfindlichen Teils zu belichten sind, worauf wiederholt Relativbewequngen des lichtempfindlichen Teils und der Criginalphotoblende ader Oriqinalphatamaske in einer Richtunn herbeigeführt werden, die parallel zu den besagten streifenartigen ader streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Bereichen verläuft, so daß der durch die letzteren hindurchgehende Lichtstrahl die besagte Oberfläche des lichtempfindlichan Teils entlang der ganzEn Länge der auf dieser Oberfläche zu belichtenden streifensrtigen Bereiche abtastet, wobei der lichtempfindliche Teil und die DriginalphatDblende oder Originalphotomaske in der zur ^Richtung der besagten Relativbewegungen derselben querverlaufcnden Richtung für jede der besagten wiederholten Relativbeuiequngen relativ verschoben werden, so daß nach Erfüllung der letzteren das durch das besagte lichtdurchlässige Muster der üriginalphotoblende oder Criqinalphotomaske hindurchgehende Licht die besagte verhältnis-ττιεΒϊη qroße Anzahl streifenartiger Bereiche auf der besagten Oberfläche des lichtempfindlichen Teils abgetastet haben will,

609849/091 7

- 2G - 2622004

dadurch gekennzeichnet, dsD die besagten streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Gereiche (21a-21f: 121a-121f; 221a - 231f; 321a-321e) der Driginalphatamaske oder Driginalphotablende (22: 122; 222; 322) jeweils Längen aufweisen, die van Maximalwerten (L) neben dem Hittelpunkt des besagten lichtdurchlässigen Musters (23; 123; 223; 323), betrachtet in der besagten Richtung der Relativn/erschiebung (Y) , auf Minimalüjerte an den entgegengesetzten Seiten des besagten Musters, ebenso in der besagten Richtung der Relativverschiebung betrachtet, fortschreitend abnehmen, iuabei jedE diesbezügliche Relatiwerschiebung durch pine vorbestimmte Distanz durchgeführt wird, welche wesentlich kleiner ist als die wirksame lileitr. (üJ) oder Breite bzuj. Größe des besagten Musters (23; 123; 223; 323) in der besagten Richtunq (Y) der Relativverschiebung, so daß jeder der besagten streifenähnlichen Bereiche (25) auf der besagten Oberfläche des lichtempfindlichen Teils (2if) einer im wesentlichen gleichmäßigen Lichtmenge entlang der Länge desselben aueqesetzt bzw. belichtet wird.

2.) l/erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die besagte vorbestimmte Distanz ader Entfernung für jede Relativverschiebunr¹ gleich (1/2 )IJ ist, warin π eine gpnze Zahl und LJ die besagte Ueite des lichtdurchlässigen Musters (23; 123; 223; 323) ist.

3.) Uerfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bpsagte lichtdurchlässige Muster (23) in Form eines gleichseitigen Parallelogramms ausgebildet ist, mit zwei entgegengesetzten EckEn desselben fluchtend mit der besagten Rirhtunq (X) der Relativbewegungen des besagten lichtempfindlichen Teils (.Zk) und der besagten DriginElphotomaske (22),

609849/09 17

if.)- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte lichtdurchlässige Muster (23) in Form eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet ist, ujübei sein S heitelpunkt sich in der besagten Richtung (X) der Relativbewegungen des besagten lichtempfindlichen Teils (Zk) und der besagten Orin.inalphotomaske (122) erstreckt.

5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, ¹IaUUrCh gekennzeichnet, daß das besagte lichtdurchlässige Muster (223) in Farm eines Rhomboids ausgebildet ist, uiobei seine verhältnismäßig kürzeren Seiten sich parallel zur besagten Richtung (X) der Relativverschiebung des besagten lichtempfindlichen Teils (2*0 und der besagten Originalphctomaske (222) erstrecken.

6.) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des besagten Lichtes, das durch die besagte PhotDmaske (22; 122: 222: 322) hindurch gerichtet ist und die Geschwindigkeit der Relativbewegung des besagten lichtempfindlichen Teils (24) und der besagten Driginalphotomaske in der besagten Richtung (X) parallel zu den streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Bereichen so gewählt sind, daß bei jeder derartigen Relativbewegung die Belichtung eines streifenähnlichen Bereiches (25) auf der besagten Oberfläche des lichtempfindlichen Teils (24) durch Licht, das durch jeden der besagten streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Bereiche (21f; 121f: 221F; 321e) minimaler Länge hindurch geht, kleiner ist als der Pegel (M) derselben, der für die Entwicklung jedes belichteten Bereiches erforderlich ist.

7.) Verfahren nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Intensität des Lichtes und die.besagte Geschwindigkeit der Relativbewegung ferner so gewählt sind, daß bei jeder Relativbewegung die Belichtung eines streifeenähnlichen Bereiches (25) auf der besagten Oberfläche des lichtempfindlichen

9849/0917

Teils (25) durch Licht, des durch einen streifenähnlichen, lichtdurchlässigen Bereich (21a:121a; 221a; 321a) maximaler Länge hindurchgeht, gräBer ist als der besagte Belichtungspegel (M), der für die Entwicklung erforderlich ist.

609849/091 7

L e e r s e i t e