DE2813419C2 - Grundplatte für eine Photomaske für eine integrierte Schaltung - Google Patents

Description

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löst, daß der transparente Oberzug aus einem elektrisch des Kantenteils der Inseln vermieden,
leitfähigen Metalloxid aus der Gruppe Indiumoxid, Man nimmt an, daß dieses Abfallen als Folge der sta-Zinnoxid und/oder Wolframtrioxid und daß der weitere tischen Aufladung auftritt, die zum Zeitpunkt des Kon-Oberzug aus Chrom besteht takts während der Übertragung erzeuut werden, und

Eine bevorzugte Ausführungsfbrm der beanspruchten 5 daß der metallische Chromfiberzug, der an der Ober-Grundplatte ist dadurch gekennzeichnet, daß die be- fläche der Glasplatte mit einer nicht sehr starken Adhästimmte Wellenlänge 400 nm beträgt und daß der sion haftet, sich, bedingt durch den Einfluß der stati transparente Überzug eine Dicke im Bereich von 10 bis sehen Ladung, abschält. An den Teilen des Chromüoer-500 nm und einen Flächenwiderstand von höchstens zugs mit Ausnahme der Inseln wird die statische La-1 k/2fcm^z aufweist io dung durch die für das Pressen der Photomaske verwen-

AIs Glasplatte für die Grundplatte können die an sich deten Metallstücke abgeführt und daher tritt kein Abbekannten Glasgrundmaterialien verwendet werden. schälen an diesen Teilen auf. Man nimmt an, daß bei Die Glasplatte muß eine extrem flache Oberfläche ha- Verwendung der beanspruchten Grundplatte die stäben, die von selbst sehr kleinen Schrammen bzw. Krat- tische Ladung, die in dem metallischen Chromüberzug zern frei ist Ein Beispiel eines geeigneten Glases, das als 15 in den Inseln gebildet wird, durch den transparenten Glasgnindmaterial verwendet werden kann, ist ein Glas elektrisch leitfähigen Überzug, der unter dem Chromvom NazO-CaO-SiOrTyp. Eine geeignete Dirke für die überzug liegt, abgeführt wird, und daß dementspre-Glasplatte liegt im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 mm. chend ein Abschälen der Inseln verhindert wird.
Die Abmessungen der Glasplatte können im Bereich Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Sovon etwa 40 bis etwa 150 mm liegen. Die Glasplatte 20 fern nicht anders angegeben, sind alle Prozentgehalte sollte eine Transparenz von mindestens etwa 70% bei und ähnliche Angaben durch das Gewicht ausgedrückt 400 nm aufweisen.

Der transparente Oberzug besteht aus Indiumoxid, Vergleichsbeispiel
Zinnoxid oder Wolframtrioxid oder aus einem Gemisch

dieser elektrisch leitfähigen Metalloxide. Ein Indium- 25 Metallisches Chrom wird direkt auf eine Na₂O-CaO-

oxidüberzug wird besonders bevorzugt Der Überzug SiO₂-Glasplatte unter Verwendung eines Zerstäu-

aus dem elektrisch !eitfähigen Metalloxid kann leicht bungsverfahrens in einer Dicke von 80 nm unter Bildung

unter Verwendung eines Vakuumabscheidungsverfah- einer Maske aufgebracht Ein Muster wird optisch proji-

rens hergestellt werden. ziert und auf die entstehende Maske übertragen. Zehn

Der weitere Oberzug aus Chrom, der die Deckschicht 30 solche Proben werden hergestellt Das Muster jeder der Grundplatte bildet, kann, wie bei bekannten Photo- Probe wird auf eine Photomaske übertragen, die mit masken, nach einem Zerstäubungsverfahren unter Ver- einer Silberhalogenidemulsion beschichtet ist Das Abwendung eines Plasma- oder Vakuumabscheidungsver- fallen des Musters des Originals wird unter Verwenfahrens hergestellt werden. Dieser Oberzug aus metalli- dung eines optischen Mikroskops nach Beendigung von schem Chrom hat Oblicherweise eine Dicke von etwa 10 35 jeweils zehn Übertragungsvorgängen geprüft Nach 10 bis etwa 500 nm. Übertragungen zeigen drei Proben ein Abfallen. Nach

Unter Verwendung der Grundplatte kann ein Photo- 20 Übertragungen zeigen fünf Proben ein Abfallen, maskenmuster hergestellt werden. Das Maskenmuster Alle Originale zeigen ein Abfallen nach 30 Übertragunkann in der Weise hergestellt werden, daß die Grund- gen.
platte mit einem Photolack beschichtet wird, daß eine 40

optische Projektion des Musters eines Originals auf den Beispiel 1
Photolack vorgenommen wird, daß die nichtbelichteten

Flächen des Photolacks entfernt werden und daß hierauf Indiumoxid wird als transparenter, elektrisch leitfähi-

der Chromüberzug geätzt wird. Für diese Ätzstufe ist es ger Überzug in einer Dicke von 140 nm auf eine Na₂O-

erforderlich, ein Ätzmittel zu verwenden, das das me- 45 CaO-SiO₂-Glasplatte durch Vakuumabscheidung aufge-

tallische Chrom löst, das aber den transparenten elek- tragen. Der transparente elektrisch leitfähige Überzug

trisch leitfähigen Überzug darunter nicht angreift Ge- besitzt eine Lichtdurchlässigkeit von 90% bei einer WeI-

eignete Ätzmittel hängen von der Art des vorhandenen lenlänge von 400 nm und einen elektrischen Oberflä-

transparenten, elektrisch leitfähigen Überzugs ab. Bei- chenwlderstand von 70 Ohm/cm². Metallisches Chrom

spielsweise kann, wenn der transparente elektrisch leit- 50 wird in einer Dicke von 80 nm auf den elektrisch leitfähi-

fähige Überzug Indiumoxid ist, eine wäßrige Lösung aus gen Überzug unter Verwendung eines Zerstäubungsver-

Cer(IV)-ammoniumnitrat [Ce(NH)₂-(NOs)₆] als Ätzmit- fahrens unter Herstellung einer Maske abgeschieden,

tel verwendet werden. Geeignete Photolacke sind z. B. Ein Muster wird optisch projiziert und auf die entste-

Photolacke vom positiven Typ und vom negativen Typ, hende Maske übertragen. Zehn solche Proben werden Elektrostrahllacke usw. Diese Lacke, Verfahren für ihre 55 hergestellt und ihre Dauerhaftigkeit wird geprüft Verwendung, Ätzlösungen und Bedingungen usw. sind Selbst nachdem die Muster von diesen Originalproben

z. B. in »Journal of Applied Physics«, Band 41, Nr. 9, Sei- 60 Mal auf Photomasken, die mit einer Silberhalogenid-

ten 839 bis 842 (1972) und in »Journal of Applied Phy- emulsion beschichtet sind, übertragen wurden, trat an

sics«, Band 43, Nr. 5, Seiten 481 bis 490 (1974), herausge- keiner der zehn Proben ein Abfallen auf.

geben von Japanese Applied Physics Association, be- 60

schriebea Beispiel 2

Das Übertragungsorginal wird auf eine Arbeitsmaske

durch ein Maskenmuster aus metallischem Chrom, das 3 Gew.% Wolframtrioxid enthaltendes Indiumoxid in Kontakt damit gebracht wird, übertragen. Bei be- wird als transparenter elektrisch leitfähiger Überzug auf kannten mit metallischem Chrom beschichteten Photo- 65 eine Na₂0-CaO-Si0₂-Glasplatte durch Vakuumabscheimasken fällt der Kantenteil der Inseln des Musters ab, dung in einer Dicke von 140 nm abgeschieden. Der elekabhängig von dem Material, aus dem die Arbeitsmaske trisch leitfähige Überzug besitzt eine Lichtdurchlässighergestellt ist Bei der Photomaske wird das Abfallen keit von 90% bei einer Wellenlänge von 400 nm und

einen elektrischen Oberflächenwiderstand von gen. Zehn solche Proben werden hergestellt und auf

14 Ohm/cm². Metallisches Chrom wird in einer Dicke ihre Dauerhaftigkeit geprüft Selbst nachdem die Mu-

von 80 mn unter Verwendung eines Zerstäubungsver- ster dieser Originalproben 60 Mal auf Photomasken,

fahrens auf den elektrisch leitfähigeii Oberzug unter BiI- die mit Silberhalogenidemulsion beschichtet sind, fiber-

dung einer Maske abgeschiedea Hin Muster wird op- 5 tragen wurden, trat kein Abfallen bei irgendeiner der

tisch projiziert und auf die entstehende Maske übertra- zehn Proben auf.

Claims (2)

1 2 stäubungsverfahren verwendet, wie ein Plasma- oder Patentansprüche: ein Vakuumabscheidungsverfahren. Ein Schaltungsmuster aus dem dünnen Film aus me-

1. Grundplatte für eine Photomaske für eine inte- tallischem Chrom auf der Glasplatte wird mit Hilfe grierte Schaltung mit einer Glasplatte mit einer ex- 5 eines photoempfindlichen Mittels, das als Photoresist trem ebenen Oberfläche und einem daran gebunde- bezeichnet wird, gebildet Der Photoresistfilm wird mit nen transparenten Überzug aus einem Metalloxid licht durch ein Original des obigen Schaltungsmusters, und mit einem auf den transparenten Überzug aufla- das in Kontakt mit dem Photoresist gebracht wird, beminierten weiteren Überzug, in dem das Photomas- lichtet, und dann wird der Chromfilm geätzt Dieses aus kenmuster ausgespart ist und der mit Ausnahme der io dem Chromfilm gebildete Muster wird im folgenden ak ausgesparten Stellen für Licht zumindest einer be- »Maskenmuster« bzw. »Maskenanordnung« bezeichnet stimmten Wellenlänge weicestgehend undurchläs- Das Maskenmuster umfaßt den metallischen Chromfilm, sigist, dadurch gekennzeichnet, daß der der auf der Oberfläche der Glasplatte vorhanden ist transparente Überzug aus einem elektrisch leitfähi- Der Film ist nicht notwendigerweise kontinuierlich, gen Metalloxid aus der Gruppe Indiumoxid, Zinn- 15 vielmehr sind einige TeUe des Films als isolierte Flächen oxid und/oder Wolframtrioxdd und daß der weitere auf der Glasplatte vorhanden.

Überzug aus Chrom besteht Eine Photomaske mit einem solchen Maskenmuster

2. Grundplatte nach Anspruch 1, bei der der wird auf ein Siliciumplättchen aufgelegt und für die transparente Überzug bei der bestimmten Wellen- Übertragungsbelichtung verwendet Da das Maskenlänge eine Lichtdurchlässigkeit von zumindest 70% 20 muster einem Verschleiß unterworfen ist, besteht die übaufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die be- liehe Praxis darin, ein Maskenmuster für ein Original stimmte Wellenlänge 400 nm beträgt und daß der oder ein Suboriginal herzustellen und ein Maskenmutransparente Überzug eine Dicke im Bereich von 10 ster für die Übertragung auf ein Siliciumplättchen unter bis 500 nm und einen Flächenwiderstand von hoch- Verwendung dieses Original- oder Suboriginal-Maskenstens 1 kß/cm² aufweist 25 musters herzustellen. Wegen der Produktionskosten

wird bei dieser Photomaske (Arbeitsphotomaske) zur

Herstellung eines Maskenmusters für die Übertragung

auf ein Siliciumplättchen häufig ein Silberhalogenidemulsionsüberzug anstelle des metallischen Chrom-

Die Erfindung betrifft eine Grundplatte für eine Pho- 30 films verwendet

tomaske für eine integrierte Schaltung mit einer Glas- Wenn das Maskenmuster das Originals oder des

platte mit einer extrem ebenen Oberfläche und einem Suboriginals mit einem Muster in einem metallischen

daran gebundenen transparenten Überzug aus einem Chromfilm darauf auf die Photomaske mit einem SiI-

Metalloxid und mit einem auf den transparenten berhalogenidemulsionsüberzug übertragen wird, beob-

Überzug auflaminierten weiteren Überzug, in dem das 35 achtet man, daß der Kantenteil der isolierten Flächen

Photomaskenmuster ausgespart ist und der mit Aus- des metallischen Chromfilms (die im folgenden als »In-

nahme der ausgesparten Stellen für Licht zumindest sein« bezeichnnt werden) abfällt oder sich abschält

einer bestimmten Wellenlänge weitestgehend undurch- Selbst ein nur sehr geringes Abfallen des Kantenteils

lässig ist macht das Übertragungsoriginal unbrauchbar.

Integrierte Schaltungen werden beispielsweise durch 40 Aus der US-PS 39 22 420 ist bereits eine Grundplatte Laminierung eines Oxidfilms und eines ein Poiyvinylcin- für eine Photomaske für eine integrierte Schaltung benamat enthaltenden Flüssigkeitsfilms auf ein Silicium- kannt, die eine Glasplatte mit einer extrem ebenen plättchen und Photoätzen eines Schaltmusters auf die Oberfläche und einen daran gebundenen transparenten Oberfläche des Laminats, z. B. durch Durchführen einer Überzug aus einem Metalloxid und einen auf den Isolierungsstufe, einer Stufe, bei der ein Material vom 45 transparenten Überzug auflaminierten weiteren P-Typ darauf diffundiert wird, einer Stufe, bei der ein Überzug enthält In letzterem ist das Photomaskenmu-Material vom N-TVp darauf diffundiert wird und einer ster ausgespart und er ist mit Ausnahme der ausgespar-Elektrodenverdrahtungsstufe, hergestellt Das Schal- ten Stellen für Licht zumindest einer bestimmten Weltungsmuster beim Photoätzen muß eine hohe Üenauig- ieniänge weitestgehend undurchlässig. Weiterhin ist keit von weniger als 1 μπι besitzen. Beispielsweise wird so aus »Elektronik«, 1973, Nr. 11, Seiten 394 und 395, eine ein Schaltungsmuster 300 X im Maßstab mit einer Ge- Photomaske für integrierte Schaltungen bekannt, bei nauigkeit von 1/25 mm gezogen und photographisch der auf ein Substratglas — als Alternative zu einem auf einen Maßstab von 1/300 durch eine Präzisionska- Chromüberzug — ein harter Metalloxidfilm aufgemera verkleinert Das photographisch reduzierte Mu- bracht ist In der DE-AS 12 74 444 ist schließlich ein Verster wird dann als Original des Schaltungsmusters ver- 55 fahren zur Herstellung von Photomasken für Halbleiterwendet Die Genauigkeit dieses Originals beträgt anordnungen beschrieben, bei dem auf einen Trägerkör-1/7500 mm oder weniger als 1 μπι. per aus Glas eine lichtabsorbierende Metallschicht auf-

Der Ausdruck »Photomaske für eine integrierte gebracht und anschließend mit einer geeigneten Photo-Schaltung«, wie er in der vorliegenden Anmeldung ver- lackschicht versehen wird.

wendet wird, bedeutet eine Originalplatte bzw. -folie 60 Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine

mit einem Muster für die Übertragungsbelichtung (d. h. Grundplatte der eingangs erwähnten Art, wie sie bei-

bei dem das Bildmuster durch transmittiertes Licht über- spielsweise in der US-PS 39 22 420 beschrieben ist, da-

tragen wird), die zum Photoätzen des Siliciumplätt- hingehend zu verbessern, daß bei Verwendung eines

chens, wie oben beschrieben, verwendet wird. Bekannte weiteren Überzugs, der aus Chrom besteht, ein Ablösen

Photomasken dieser Art werden durch Bildung eines 65 des Chromüberzuges an allen Kanten des Maskenmu-

dünnen Films (mit einer Dicke von mehreren zehn nm) sters vermieden wird.

aus metallischem Chrom auf einer extrem flachen Ober- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer

fläche einer Glasplatte hergestellt, wobei man ein Zer- Grundplatte der eingangs erwähnten Art dadurch ge-