DE2626851B2 - Verfahren zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Masken für die RöntgenlithographieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie, bei welchem
die Maiken aus einem dünnen für Röntgenstrahlen durchlässigen Strukturträger, einer vom Strukturträger
getragenen für Röntgenstrahlen undurchlässigen Maskenstruktur und einem tragenden äußeren Maskenrahmen
aufgebaut werden.
is Bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen
und Bauelementen für Oberflächenwellen und Mikrowellen werden sehr feine Strukturen mit Abmessungen
im Mikron- und Submikronbereich benötigt. Für die Strukturerzeugung sind hierbei vor allem Reproduk-
to tionstechniken, wie die Elektronenlithographie oder die
Röntgenlithographie interessant, da sie im wesentlichen kürzeren Wellenlängen als die herkömmliche Photolithographic
arbeiten und somit ein besseres Auflösungsvermögen aufweisen. Bei einem Vergleich zwisehen
der Elektronenlithographie und der Röntgenlithographie bietet die Röntgenlithographie eine Reihe
von Vorteilen, die sie für den Einsatz in der industriellen Massenfertigung geeigneter erscheinen lassen. So
zeichnet sich die Röntgenlithographie durch eine längere Lebensdauer der verwendeten. Masken, eine
geringe Empfindlichkeit gegenüber Staub und anderen Verschmutzungen, die Verwendbarkeit positiv und
negativ wirkender Resistmaterialien und eine gleichmäßig in die Tiefe gehende Belichtung aus. Außerdem
brauchen bei der Röntgenlithographie die Maske oder das Substrat nicht im Vakuum angeordnet zu werden.
Eine der Hauptschwierigkeiten für die industrielle Anwendung der Röntgenlithographie liegt in der
Maskenherstellung. In der Druckschrift »IEEE Transactions on Electron Devices« Vol. Ed.-22, No. 7, Juli, 1975
sind auf den Seiten 434 und 439 zwei verschiedene Arten von Masken beschrieben. Bei der ersten Art von
Masken wird als Strukturträger eine dünne Siliziumschicht verwendet, auf welcher eine Maskenstruktur aus
Gold angeordnet ist. Da die Siliziumschicht nur wenige μιτι dick sein darf, muß sie durch eine Anzahl von
Stützrippen getragen werden. Die Herstellung der Strukturträger erfolgt daher durch bereichsweises
Dunnatzen einer relativ dicken Siliziumschicht, wobei die Stützrippen durch eine Ätzmaske abgedeckt
werden. Die Maskenstruktur muß dann zwangsläufig auf die von den Stützrippen begrenzten dünngeätzten
Bereiche beschränkt werden, deren Seher längen nur wenige Millimeter betragen. Außerdem kann es durch
die verschiedene Wärmeausdehnung zwischen den Stützrippen und den dünngeätzten Bildflächen zu einem
Verziehen der Maskenstruktur kommen. Bei der zweiten Art von Masken wird als Strukturträger e>ne
Kunststoffolie verwendet, welche auf einen äußeren Maskenrahmen aufgespannt wird und das durch
Bedampfen aufgebrachte Maskenmuster trägt. Da für die Kunststoffolien keine Stützrippen benötigt werden,
lassen sich bei diesen Masken sehr große Bildflächen verwirklichen.
Aus dem in der Zeitschrift IEEE Trans. El. Dev. ED-22, Juliy 1975 auf den Seiten 421 bis
432 abgedruckten Aufsatz »Fabrication of Silicon MOS Devices Using X-Ray Lithography« si.-d sowohl
großflächige Polymermasken als auch Siliziummembranmasken bekannt. Nach den Ausführungen auf der
Seite 425 wird zuerst der Rahmen aus Silizium geätzt und dann der Strukturträger in Form einer Kunststofffolie
darüber gespannt.
Die Herstellung einer bekannten Siliziummembranmaske erfordert eine Dotierung, beispielsweise mit Bor,
entsprechend der gewünschten Membrandicke, die beim Ätzen des Siliziums einen Ätzstop darstellt.
Im Hinblick darauf, daß es bei den bekannten Kunststoffolienmasken fast unmöglich ist, die Maßhaltigkeit
zu erreichen, die man braucht um Vorzugsspannungen in der Folie zu vermeiden, liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie anzugeben, bei J5
welchem mit geringem Aufwand hochpräzise Maskenstrukturen und große Bildflächen mit der ausreichenden
Maßhaltigkeit realisiert werden können. Das bedeutet, daß die Masken nach der Maskenherstellung keine
unzulässigen Abweichungen gegenüber den Sollwerten aufweisen und sich auch bei der Röntgenbestrahlung
nicht verziehen. Außerdem müssen derartige Masken auch eine ausreichende Lebensdauer aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
der Strukturträger aus Metall oder Kunststoff besteht und zusammen mit der Maskenstruktur auf einer
Unterlage aus Glas oder einem Metall, Keramik, Quarz oder Kunststoff r;iit ähnlichen Eigenschaften hinsichtlich
Oberflächengüte, Oberflächenplanität und mechanischer Stabilität gebildet wird, daß dann die Unterlage
durch selektives Ätzen unter Verwendung einer Ätzabdeckung derart abgeätzt wird, daß lediglich ihr
Randbereich verbleibt und den äußeren Maskenrahmen bildet. Bei dem hier verwendeten Glas handelt es sich
um ein seit langem bekanntes Produkt, wie es z. B. von der Firma Möller, Wedel, als »Maskenträgerplatten«
bzw. von der Firma Corning, USA, als »7059 Glass Substrates« vertrieben wird. Diese Gläser zeichnen sich
durch hervorragende Oberflächenqualität aus.
Durch die Bildung des Strukturträgers und der Maskenstruktur auf einer starren Unterlage wird eine
äußerst hohe Maßhaltigkeit der Maskenstruktur erreicht. Danach wird die Unterlage durch einen
einfachen Ätzvorgang in einen mechanisch stabilen Maskenrahmen umgewandelt, so daß das bisher
erforderliche aufwendige Einrahmen des Maskenträgers entfallen kann. Da der Maskenträger gleich bei
seiner Bildung fest mit dem Randbereich der Unterlage verbunden wird, ist er auch noch nach der Herstellung
des Maskenrahmens straff und gleichmäßig gespannt.
Für die Reihenfolge der Bildung des Strukturträgers und der Maskenstruktur bietet das erfindungsgemaße
Verfahren zwei Möglichkeiten. So wird bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung zuerst der Strukturträger
auf die Unterlage aufgebracht und dann die Maskenstruktur auf dem Strukturträger gebildet. Bei
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird zuerst die Maskenstruktur auf der Unterlage gebildet,
dann der Strukturträger auf die Maskenstruktur aufgebracht In beiden Fällen läßt sich eine hohe
Präzision der Maskenstruktur erzielen, da sowohl der Strukturträger als auch die Unterlage äußerst glatte
Oberflächen besitzen.
Für die Erzeugung der Maskenstruktur gibt es mehrere vorteilhafte Möglichkeiten. So kann die
Maskenstruktur durch Aufdampfen unter Verwendung einer Aufdampfmaske gebildet werden. Bei einer
bevorzugten Ausführung der Erfindung wird vor Bildung der Maskenstruktur eine Haftschicht und eine
Kontaktierschichf aufgedampft. In diesem Fall kann die
Maskenstruktur auf der Kontaktierschicht galvanoplastisch aufgebaut werden. Es ist ferner möglich, daß auf
die Kontaktierschicht durch galvanische Metallabscheidung ganzflächig eine Metallschicht aufgebracht wird
und daß aus der Metallschicht unter Anwendung des Photoätzverfahrens die Maskenstruktur gebildet wird.
Vorzugsweise wird eine Unterlage aus Glas verwendet.
Eine derartige Unterlage aus Glas besitzt eine besonders glatte Oberfläche und kann zur Bildung des
Maskenrahmens durch selektiv wirkende Ätzmittel leicht abgeätzt werden. Außerdem ist Glas als Material
für einen starren Maskenrahmen besonders gut geeignet.
Vorteilhaft wird die Maskenstruktur aus Gold gebildet. Gold ist als Material für die Maskenstruktur
am besten geeignet, da es von allen geläufigen Materialien die höchste Absorption von Röntgenstrahlen
aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Strukturträger durch Aufdampfen auf die
Unterlage aufgebracht. Hierdurch kann eine gute Maßhaltigkeit der Masken erreicht werden, da sich beim
Aufdampfen des Strukturträgers keine Vorzugsrichtung von mechanischen Spannungen ausbilden kann.
Besonders vorteilhaft wird der Strukturträger durch Aufdampfen eines polymeren Kunststoffes gebildet.
Derartige polymere Kunststoffe können mit geringem Aufwand porenfrei aufgedampft werden und weisen
eine sehr hohe Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen auf.
Der Strukturträger kann auch vorteilhaft durch Polymerisation niedermolekularer, dampfförmiger Verbindungen
unmittelbar auf der Oberfläche der Unterlage gebildet werden. Besonders geeignet ist hierbei die
Bildung des Strukturträgers durch Glimmentladungspolymerisation.
Desgleichen kann der Strukturträger durch Aufbringen einer Lösung eines polymeren Kunststoffes auf die
Unterlage und Verdampfen des Lösungsmittels gebildet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der
Strukturträger durch Aufbringen einer niedermolekularen Kunststoffmasse durch Tauchen, Sprühen oder
Schleudern auf der Unterlage gebildet wird und anschließend die Kunststoffmasse in eine hochmolekulare
Form umgewandelt wird. Die Bildung des Strukturträgers durch galvanische Abscheidung einer
dünnen Metallschicht ist ebenfalls möglich.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung ;in Hand der Zeichnung näher erläutert. Es
/eigen
Fig. 1 bis Fig.4 Verfahrensstufen eines ersten Ausführungsbeispiels, bei welchem die Maskenstruktur
auf den Strukturträger durch Aufdampfen aufgebracht wird.
Fig. 5 bis Fig. 7 Verfahrensstuf^n eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei welchem die Maskenstruktur
auf dem Strukturträger galvanoplastisch aufgebaut wird,
Fig.8 bis Fig. 10 Verfahrensstufen eines dritten
Ausführungsbeispiels, bei welchem die Maskenstruktur unter Anwendung des Photoätzverfahrens auf dem
Strukturträger gebildet wird,
Fig. 1! bis Fig. 13 Verfahrensstufen eines vierten
Ausführungsbeispiels, bei welchem die Maskenstruktur auf die Unterlage durch Aufdampfen aufgebracht wird,
Fig. 14 bis Fig. 16 Verfahrensstufen eines fünften Ausführungsbeispiels, bei welchem die Maskenstruktur
auf der Unterlage galvanoplastisch aufgebaut wird,
Fig. 17 bis Fig. 19 Verfahrensstufen eines sechsten
Ausführungsbeispiels, bei weichem die Maskenstruktur unter Anwendung des Photoätzverfahrens auf der
Unterlage gebildet wird und
F i g. 20 bis F i g. 25 Verfahresstufen eines siebten Ausführungsbeispiels, bei welchem der Strukturträger
und die Maskenstruktur durch galvanische Metallabscheidung gebildet werden. Sämtliche Figuren stellen
Schnittbilder dar. Gleiche Teile sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen.
Ausführungsbeispiel 1
F i g. 1 zeigt eine ca. 800 μιτι dicke quadratische
Glasplatte 1 mit einer Seitenlänge von ca. 100 mm, auf welche ein ca. ΙΟμπι dicker Strukturträger 2 aufgebracht
wurde. Der Strukturträger besteht aus einer Schicht eines polymeren Kunststoffes, wie er beispielsweise
durch Aufdampfen von Polyäthylen, durch Glimmentladungspolymerisation oder durch Aufbringen
einer Lackschicht erzeugt werden kann. Das Aufdampfen von Polyäthylen durch Glimmentladungspolymerisation
ist beispielsweise in der Druckschrift IBM Technic. Disclosure Bull. 17 (1975) 10, S. 3032
beschrieben.
Gemäß Fig. 2 wird auf den Strukturträger 2 eine ca. 1 μίτι dicke Photolackschicht aufgebracht, aus welcher
im Wege eines photolithographischen Prozesses, eine Aufdampfmaske 3 mit dem Negativbild der zu bildenden
Maskenstruktur hergestellt wird. Neben der Photolithographie kann für die Herstellung der Aufdampfmaske 3
auch die Elektronenüthographie herangezogen werden. Auf die Aufdampfmaske 3 und die freiliegenden
Bereiche des Strukturträgers 2 wird dann im Vakuum eine ca. 0,3 μηι dicke Schicht 4 aus Gold aufgedampft
Nach Entfernung der Aufdampfmaske 3 bildet dann die verbleibende Schicht 4 eine Maskenstruktur 40, wie es in
F i g. 3 dargestellt ist Vorteilhaft für die Erzeugung der Maskenstruktur mittels einer photolithographisch erzeugten
Aufdampfmaske läßt sich hier auch das Verfahren nach der DE-OS 24 32 719 anwenden. F i g. 3
zeigt ferner eine Ätzabdeckung 5, welche die Stirnseiten und den unteren Randbereich der Glasplatte 1 abdeckt
und beispielsweise aus einem ätzresistenten Lack oder
einem Klebeband besteht. Nach dem Aufbringen der Ätzabdeckung 5 werden die freiliegenden Bereiche der
Glasplatte 1 mit Hilfe eines selektiv wirkenden Ätzmittels abgeätzt. Ein geeignetes Ätzmittel, welches
den polymeren Kunststoff des Strukturträgers 2 und das Gold der Maskenstruktur 40 nicht angreift, ist
beispielsweise Flußsäure. F i g. 4 zeigt die fertiggestellte ->
Maske nach Entfernung der Ätzabdeckung 5. Der verbleibende Randbereich der Glasplatte t bildet einen
Maskenrahmen 10, auf welchen der Strukturträger 2 mit der Maskenstruktur 40 gleichmäßig aufgespannt ist.
Ausführungsbeispiel 2
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels 1 wird gemäß F i g. 5 auf den Strukturträger 2 im Vakuum eine
ca. 0,02 μΐη dicke Haftschicht 6 aus Titan und darauf eine
ca. 0,1 μηι, dicke Kontaktierschicht 7 aus Kupfer aufgedampft. Auf die Kontaktierschicht 7 wird dann im
Wege eines photoiithographischen Prozesses eine Galvanikmaske 8 mit dem Negativbild der herzustellenden
Maskenstruktur aufgebracht. Auf die freiliegenden Bereiche der Kontaktierschicht 7 wird sodann durch
galvanische Abscheidung von Gold eine Maskenstruktur 9 aufgebracht Nach Entfernung der Galvanikmaske
8 wird gemäß F i g. 6 die Ätzabdeckung 5 aufgebracht. Daraufhin wird, wie beim Ausführungsbeispiel 1, aus der
Glasplatte 1 der Maskenrahmen 10 gebildet, wobei als Ätzmittel Flußsäure verwendet wird. Zur Fertigstellung
der Maske werden dann die nicht von der Maskenstruktur 9 bedeckten Bereiche der Kontaktierschicht 7 und
der Haftschicht 6 in einer ammoniakaüschen Natriumchlorit-Ätze
bzw. in Flußsäure, welche das Gold der
jo Maskenstruktur 8 nicht angreifen, abgeätzt. F i g. 7 zeigt
die fertiggestellte Maske nach Entfernung der Ätzabdeckung 5. Der auf den Maskenrahmen 10 aufgespannte
Strukturträger 2 trägt die verbleibenden Bereiche 60 und 70 der Haftschicht 6 bzw. der Kontaktierschicht 7
ü sowie die Maskenstruktur 9.
Ausführungsbeispiel 3
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels 2 wird gemäß Fig.8 auf die Kontaktierschicht 7 durch
galvanische Metallabscheidung eine ca. 0,5 μιη dicke
Schicht 11 aus Gold aufgebracht. Auf diese Schicht 11
wird dann im Wege eines photolithographischen Prozesses eine Ätzmaske 12 mit dem Positivbild der zu
bildenden Maskenstruktur aufgebracht Wie es in F i g. 9 dargestellt ist, werden dann zur Bildung einer
Maskenstruktur 110 die nicht benötigten Bereiche der
Schicht 11 abgeätzt, worauf die Ätzmaske 12 entfernt
und die bereits in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 beschriebene Ätzabdeckung 5 aufgebracht wird. Ein
so geeignetes Ätzmittel zum Abätzen der nicht der Maskenstruktur 110 entsprechenden Bereiche der
Schicht 11 ist beispielsweise eine Jodkali-Lösung. Anschließend werden, in gleicher Weise wie beim
Ausführungsbeispiel 2, der Maskenrahmen 10 sowie die freiliegenden Bereiche der Kontaktierschicht 7 und der
Haftschicht 6 abgeätzt F i g. 10 zeigt die fertiggestellte Maske nach Entfernung der Ätzabdeckung 5. Der auf
den Maskenrahmen 10 aufgespannte Sturkturträger 2 trägt die verbleibenden Bereiche 60 und 70 der
bo Haftschicht 6 bzw. der Kontaktierschicht 7 sowie die
Maskenstruktur 110.
Ausführungsbeispiel 4
Gemäß F i g. 11 wird auf die Glasplatte 1 zunächst
eine ca. 0,2 μιη dicke Haftschicht 13 aus Nickel
aufgedampft auf weiche dann eine Aufdampfmaske 30 aufgebracht wird. Auf die Aufdampfmaske 30 und die
freiliegenden Bereiche der Haftschicht 13 wird dann
eine ca. 0,5 μηι dicke Schicht 14 aus Gold aufgedampft.
Nach Entfernung der Aufdampfmaske 30 bildet dann die verbleibende Schicht 14 eine Maskenstruktur 140, wie es
in Fig. 12 dargestellt ist. Vorteilhaft läßt sich zur Maskenstrukturerzeugung auch hier das in der DE-OS
24 32 719 beschriebene Verfahren anwenden. Fig. 12 zeigt ferner einen auf die Maskenstruktur 40 und die
Haftschicht 13 aufgedampften Strukturträger 15 sowie die bereits in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4
beschriebene Ätzabdeckung 5. Das Aufbringen des Strukturträgers 15 erfolgt durch Aufdampfen, Glimmentladungspolymerisation
oder Lackieren wie es für den Strukturträger 2 im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben
ist. Zur Fertigstellung der Maske wird dann, wie es in Fig. 13 dargestellt ist, der Maskenrahmen 10 durch
selektives Ätzen in Flußsäure gebildet, die Ätzmaske 5 entfernt und die nicht dem Rahmenbereich 113
entsprechende Fläche der Haftschicht 13 abgeätzt. Ein geeignetes Ätzmittel, welches Nickel auflöst, aber die
Maskenstruktur 140 und den Strukturträger 15 nicht angreift, ist beispielsweise eine Eisen(III)-chlorid-Lösung.
Die in der vorliegenden Dicke für Röntgenstrahlen gut durchlässige Haftschicht 13 kann jedoch auch bei
der fertigen Maske ganzflächig bestehen bleiben. In diesem Fall wird die durch Absorption von Röntgen- 2·>
strahlen in der Maskenstruktur 140 erzeugte Wärme besser abgeführt.
Ausführungsbeispiel 5
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels 4 wird to gemäß Fig. 14 auf die Glasplatte 1 eine ca. 0,02 μΐη
dicke Haftschicht 16 aus Titan und darauf eine ca. 0,1 μηη
dicke Kontaktierschicht 17 aus Kupfer aufgedampft. Auf die Kontaktierschicht 17 wird dann eine Galvanikmaske
80 mit dem Negativbild der zu bildenden v, Maskenstruktur aufgebracht. Auf die freiliegenden
Bereiche der Kontaktierschicht 17 wird sodann durch galvanische Abscheidung von Gold eine Maskenstruktur
19 aufgebracht. Nach Entfernung der Aufdampfmaske 80 wird gemäß Fig. 15 in gleicher Weise wie beim
Ausführungsbeispiel 4 der Strukturträger 15 sowie die Ätzabdeckung 5 aufgebracht. Zur Fertigstellung der
Maske wird aus der Glasplatte 1 der Maskenrahmen 10 gebildet, wobei die als Ätzmittel verwendete Flußsäure
auch die Haftschicht 16 bis auf ihren Rahmenbereich 160
auflöst. Anschließend wird in einer ammoniakalischen Natriumchlorit- Lösung die Kontaktierschicht 17 bis auf
ihren Rahmenbereich 170 weggeätzt. Fig. 16 zeigt die fertiggestellte Maske nach Entfernung der Ätzabdekkung
5.
Ausführungsbeispiel 6
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels 5 wird gemäß Fig. 17 auf die Kontaktierschicht 17 durch
galvanische Abscheidung von Gold eine ca. 0,5 μίτι dicke
Schicht 18 aufgebracht Auf diese Schicht 18 wird dann eine Ätzmaske 20 mit dem Positivbild der herzustellenden
Maskenstruktur aufgebracht. Wie es in Fig. 18 dargestellt ist, werden dann zur Bildung einer
Maskenstruktur 180 die nicht benötigten Bereiche der Schicht 18 abgeätzt, worauf in einem zweiten Ätzschritt
die freiliegenden Bereiche der Kontaktierschicht 17 und der Haftschicht 16 abgeätzt werden, so daß lediglich die
der Maskenstruktur entsprechenden Bereiche 171 verbleiben. Nun werden wie bei den Ausführungsbeispielen
4 und 5 der Strukturträger 15 und die Ätzabdeckung 5 aufgebracht Zur Fertigstellung der
Maske brauchen dann nur noch die nicht erwünschten Bereiche der Glasplatte 1 und die freiliegenden
Hereiche der Haftschicht 16 abgeätzt werden. Fig. 19
zeigt die fertiggestellte Maske nach Entfernung der Ätzabdeckung 5. Auf den Maskenrahmen 10 und den
Rahmenbereich 160 der Haftschicht 16 ist der Strukturträger 15 gespannt, welcher die Maskenstruklur
180 und die entsprechenden Bereiche 171 der Kontaktierschicht 17 trägt.
Ausführungsbeispiel 7
Gemäß Fig.20 wird auf die Glasplatte 1 zunächst
eine ca. 0,02 μιτι dicke Haftschicht 20 aus Titan und
darauf eine ca. 0,1 μιτι dicke Kontaktierschicht 21 aus
Kupfer aufgedampft. Auf die Kontaktierschicht 21 wird dann galvanisch, z. B. aus einem Nickcisulfanatbad, ein
0,2 μπι dicker Strukturträger 22 aus Nickel abgeschieden.
Anschließend wird gemäß Fig. 21 auf den Strukturträger 22 im Wege eines photolithographischen
Prozesses eine Galvanikmaske 23 mit dem Negativbild der herzustellenden Maskenstruktur aufgebracht. Auf
die freiliegenden Bereiche des Strukturträgers 22 wird sodann durch galvanische Abscheidung von Gold eine
1 μπι dicke Maskenstruktur 24 aufgebracht. Wie es in
Fig.22 dargestellt ist, werden nach Entfernung der Galvanikmaske 23 sowohl die Maskenstruktur 24 als
auch die freiliegenden Bereiche des Strukturträgers 22 durch galvanische Kupferabscheidung ganzflächig mit
einer ca. 15 μπι dicken Schutzschicht 25 überzogen. Nach dem Aufbringen dieser Schutzschicht 25 wird
gemäß F i g. 23 die Ätzabdeckung 5 aufgebracht und wie beim Ausführungsbeispiel 1 aus der Glasplatte 1 der
Maskenrahmen 10 gebildet, wobei die als Ätzmittel verwendete Flußsäure auch die Haftschicht 20 bis auf
ihren Rahmenbereich 200 auflöst. Wie es aus Fig.24
ersichtlich ist, schützen die Kontaktierschicht 21 und die Schutzschicht 25 das Nickel des Strukturträgers 22 vor
dem Angriff der Flußsäure. F i g. 25 zeigt die fertiggestellte Maske. Die Schutzschicht 25 wird ganz und die
Kontaktierschicht 21 bis auf ihren Rahmenbereich 210 weggeätzt. Hierzu wurde als selektiv wirkendes
Ätzmittel eine ammoniakalische Natriumchlorit-Lösung verwendet. Die dargestellte Maske kann für die
Röntgenschattenkopie eingesetzt werden, wobei der dünne, aus Nicke! bestehende Strukturträger 22 von den
Röntgenstrahlen mit einem zu vertretenden Verlust durchdrungen wird.
Die in den Ausführungsbeispielen 1 bis 7 angegebenen Materialien haben sich als vorteilhaft herausgestellt.
Es ist jedoch auch eine Vielzahl anderer Materialien verwendbar. So kann beispielsweise für die Unterlage
anstelle von Glas auch Quarz, Keramik, Metall oder Kunststoff verwendet werden, wobei lediglich darauf zu
achten ist, daß das für die Bildung des Maskenrahmens verwendete Ätzmittel die übrigen Teile der Maske nicht
angreift. Neben Polyäthylen und Nickel sind als Material für den Strukturträger auch andere Polymerisate oder
dünne, für Röntgenstrahlen durchlässige Metallschichten geeignet Dünne, beispielsweise durch Sprühen
aufgebrachte Lackschichten, weiche anschließend gehärtet werden, sind für die Bildung des Strukturträgers
ebenfalls geeignet Weiterhin können für die Herstellung der Maskenstruktur neben Gold auch andere
Metalle verwendet werden, die bei entsprechender Dicke für Röntgenstrahlen genügend undurchlässig
sind.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 130 127/127
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie (X-Ray-Lithographie), vorzugsweise
für die Strukturierung von Halbleiterbauelementen, bei welchem die Masken aus einem
dünnen, für Röntgenstrahl durchlässigen Strukturträger, einer vom Strukturträger getragenen für
Röntgenstrahlen undurchlässigen Maskenstruktur und einem tragenden äußeren Maskenrahmen
aufgebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturträger (2, 15, 22) aus Metall
oder Kunststoff besteht und zusammen mit der Maskenstruktur (9, 19, 40, 110, 140, 180) auf einer
Unterlage (1) aus Glas oder einem Metall, Keramik, Quarz oder Kunststoff mit ähnlichen Eigenschaften
hinsichtlich Oberflächengüte, Oberflächenplanität und mechanischer Stabilität gebildet wird und daß
dann die Unterlage (1) durch selektives Ätzen unter Verwendung einer Atzabdeckung (5) derart abgeätzt
wird, daß lediglich ihr Randbereich verbleibt und den äußeren Maskenrahmen (10) bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Strukturträger (2,22) auf die
Unterlage (1) aufgebracht wird und daß dann die Maskenstruktur (9, 40, 110) auf dem Strukturträger
(2) gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Maskenstruktur (19,40,180)
auf der Unterlage (1) gebildet wird und daß dann der Strukturträger (15) auf die Maskenstruktur (19,140,
180) aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenstruktur
(40,140) durch Aufdampfen unter Verwendung einer Aufdampfmaske (3,30) gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor Bildung der
Maskenstruktur (9,19,110,180) eine Haftschicht (6,
16) und eine Kontaktierschicht (7, 17) aufgedampft wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenstruktur (9, 19) auf der
Kontaktierschicht (7,17) galvanoplastisch aufgebaut wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kontaktierschicht (7,17) durch
galvanische Metallabscheidung ganzflächig eine Metallschicht (11,18) aufgebracht wird und daß aus
der Metallschicht (U, 18) unter Anwendung des Photoätzverfahrens die Maskenstruktur (110, 180)
gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Unterlage (1) aus Glas verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenstruktur
(9, 19, 40, 110, 140, 180) aus Gold gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturträger
(2, 15) durch Aufdampfen auf die Unterlage (1) aufgebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strukturträger (2, 15) durch Aufdampfen eines polymeren Kunststoffes gebildet
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturträger (2, 15) durch Polymerisation niedermolekularer, dampfförmiger
Verbindungen unmittelbar auf der Oberfläche der Unterlage (1) gebildet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strukturträger durch Glimmentladungspolymerisation gebildet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturträger (2,
15)-durch Aufbringen einer Lösung eines polymeren Kunststoffes auf die Unterlage (1) und Verdampfen
des Lösungsmittels gebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturträger (2,
15) durch Aufbringen einer niedermolekularen Kunststoffmasse durch Tauchen, Sprühen oder
Schleudern auf die Unterlage (1) gebildet wird und anschließend die Kunststoffmasse in eine hochmolekulare
Form umgewandelt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,2,4,5,
8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturkörper (22) durch galvanische Abscheidung einer
dünnen Metallschicht gebildet wird.
Priority Applications (7)
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