DE2841124C2 - Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen durch Röntgen-Lithographie - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen durch Röntgen-Lithographie

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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen mil vorbestimmter Oberflächenstruktur, insbesondere integrierten Schaltkreisen, durch Röntgcn-Lilhographie mil Hilfe einer zwischen dem Halbleiterkörper und der Rönigenstrahlungsquelle angeordneten Maske, bei dem eine feste Zuordnung der Maske in bezug auf den Halbleiterkörper besteht und auf ein Verfahren, bei dem außerdem ein Ablenksystem für die die Röntgenstahlen erzeugenden Elektronen vor der Anode der Röntgenstrahlungsquelle vorgesehen ist.
Ein derartiges Röntgen-Lithographicverfahren für die Herstellung integrierter Schaltungen, bei dem eine feste Zuordnung der Maske in bezug auf den Halbleiterkörper besteht, ist aus Solid State Technology, Vol. 20. Mai 1977, Seiten 39-42 bekannt. Maske und Halbleiterkörper werden, bevor die Belichtung erfolgt, zueinander ausgerichtet.
Ein Rönlgcn-Lithographieverfahren. bei dem ein Ablenksystem für die die Röntgenstrahlen erzeugenden Elektronen vorder Anode der Röntgcnslrahlungsquelle vorgesehen ist, ist ferner aus Solid Stale Technology, Bd. 19, April 1976, Seiten 62 67, bekannt.
Aus der DE-OS 25 47079 ist ein Verfahren zur Korpuskularbestrahlung, z.B. Elektronenbestrahlung, eines Substrats in Form eines Flächenmusters bekannt, bei dem das Schattenbild einer Maske dadurch verschoben wird, daß das Korpuskularstrahlbündel gekippt wird. Dabei wird das Elektronenstrahlbündel durch elektrische Felder abgelenkt; die Strahlungsquelle selbst bleibt unverändert.
Aus der DE-AS 23 33902 ist ein System zum Ausrichten einer Maske in bezug auf ein Substrai bekannt, bei dem einander zugeordnete und aufeinander abgestimmte Einstellmarkierungen jeweils auf der Maske und auf dem Substrat angeordnet sind. Ferner sind Mittel zum Ausrichten durch Auswertung der relativen Positionen der einander zugeordneten Markierungen vorgesehen. Zur Ermittlung der Abweichung der Ausrichtung des Substrats und der direkt darauf gelegten Maske wird eine beide durchdringende weiche Röntgenstrahlung verwendet. Die Einstellmarkierungcn sind in Teilbereichen für diese Röntgenstrahlung undurchlässig. Zum Feststellen der die Maske und das Substrat durchdringenden Röntgenstrahlung ist ein Detektor vorgesehen. Das System enthält eine piezoelektrische Positionierungsvorrichlung, welche die Maske und das Substrat gegeneinander verschiebt. In Abhängigkeit von der im Bereich der Einslcllmarkicrungcn die Maske und das Substrai durchdringenden Röntgenstrahlung werden Maske und Substrat so bewegt, daß die Einstellmarkierungcn zur Deckung gebracht werden. Dieses System ist verhältnismäßig aufwendig. Außerdem ist die Bewegung durch piezokeramische Körper bekanntlich mit Hysterese behaftet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen mit vorbestimmter Oberflächenstruktur durch Röntgenlithographie anzugeben, bei denen eine Positionierung des zu übertragenden Maskenmusters in bezug auf den Halbleiterkörper im Bereich von 0,1 μΐη möglich ibt, ohne daß die Positionierungsvorrichtungen selbst diese Genauigkeit aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei Verfahren der eingangs ge-
jn nannten Art dadurch gelöst, daß zur Feinpositionierung der Maske in bezug auf den Halbleiterkörper die Röntgenslrahlungsquelle parallel zur Oberfläche des Halbleiterkörper verschoben wird oder daß der Enislehungsort der Röntgenstrahlen auf der Anode verschoben wird.
.15 Zwar ist aus Electronics, 3. August 1978, Seilen 69/70. ein Röntgcn-Lithographievcrfahren bekannt, bei dem eine Positionierung des zu übertragenden Maskenmusters in bezug auf den Halbleiterkörper im Bereich von 0,1 μίτι möglich ist, doch wird hier zur Feinpositionierung die Maske gegen den Halbleiterkörper verschoben. Die mechanische Verschiebung muß mit einer Genauigkeit von '/ίοum erfolgen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.
in der Figur sind eine Röntgenstrah'ungsquelle mil 2, eine Maske mit 4 und der Halbleiterkörper eines elektronischen Bauelementes mit 6 bezeichnet. Die Rönlgen-
5Ii strahlungsquelle 2 liefert weiche Röntgenstrahlen 8 mit einer Wellenlänge von beispielsweise etwa 0,5 bis 1,5 nm. Sie kann vorzugsweise mit einer Aluminiumanode versehen sein, die eine Röntgenstrahlung 8 mit einer Wellenlänge von 0,834 nm erzeugt. Die Röntgenstrahlung 8 durchsetzt die nicht absorbierenden Teile der Maske 4, die in der Figur einfach als offene Fenster angedeutet sind. Die Maske 4 ist in bekannter Weise gestaltet und enthält ein Substrat, beispielsweise aus mit Bor dotiertem Silizium, das auf seiner unteren Flachseite dünn geätzt ist
«ι und auf seiner oberen Flachseite mit einer Schutzschicht, beispielsweise aus Siliziumdioxid SiO2, versehen ist. Auf der Schutzschicht ist dann eine dünne Absorberschicht angeordnet, die beispielsweise aus Gold oder Kupfer bestehen und in der bekannten Photoresisttechnik herge-
(ö stellt sein kann. Über der Maske 4 ist im allgemeinen noch ein in der Figur nicht dargestelltes Strahlungsschild angeordnet, das beispielsweise aus einer Aluminiumfolie bestehen kann und zugleich als Filter für harte Röntgen-
strahlen dient. Die Röntgenstrahlungsquelle 2 ist im Abstand A, beispielsweise 50 cm, über der Maske 4 angeordnet, die sich in einem wesentlich geringeren Absland a von beispielsweise etwa 50μπΊ über dem Ha.'bleilerkörper 6 befindet. Der Halbleiterkörper 6 ist an seiner oberen Flachscilc mit einer Schutzschicht ii versehen, die beispielsweise aus Siliziumoxid SiO oder Sili/iumdioxid Si<), besieh I und mil Fenstern 12 versehen ist. Mit diesen Fenstern 12 bildet die Schutzschicht 10 ein vorbestimmten Muster, nach dem die Maske 4 ausgerichtet werden muß.
Zur Feinpositionierung der Maske 4 in bezug auf den Halbleiterkörper 6 wird die Röntgenstrahlungsquelle 2 entsprechend ihrem großen Abstand A über der Maske 4 über einem verhältnismäßig großen Weg AX1 zum Punkt P parallel zur Oberfläche des Halbleiterkörpers 6 verschoben. Damit verschiebt sich der Auftreffpunkt der Rön*genstrahlen 8 auf der Oberfläche der Schutzschicht 10 um die entsprechend geringere Strecke AX:. Die mechanische Verschiebung der Röntgenstrahlungsquelle 2 überträgt sich somit im Verhältnis der Abslände ajA. Die Änderung des Auftreffpunktes der Röntgenstrahlen 8 auf der Schutzschicht 10 ergibt sich somit zu
AX1 = "-AX^.
Mit dem Absland « = 50 \im und einem Abstand A = 50cm erhält man mit einer Verschiebung der Rönlgenstrahlungsqucllc 2 um den Weg AX^ — Xmm eine ·'" Änderung des Auftreffpunktes der Röntgenstrahlen 8 auf der Schutzschicht 10 von AX1 =0,1 μπι.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
4»

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen mit vorbesiimmter Oberflächenstruktur, insbesondere integrierten Schaltkreisen, durch Röntgen-Lithographie mit Hilfe einer zwischen dem Halbleiterkörper und der Rönlgenstrahlungsquelle angeordneten Maske, bei dem eine feste Zuordnung der Maske in bezug auf den Halbleiterkörper besteht, dadurch gekcnnzcichncl, dali zur Feinposilionicrung der Maske (4) in bezug auf den Halbleiterkörper^) die Röntgcnstrahlungsquel-Ie (2) parallel zur Oberfläche des Halbleiterkörpers (6) verschoben wird.
2. Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen mit vcbestimmter Oberflächenstruktur, insbesondere integrierten Schaltkreisen, durch Röntgen-Lithographie mit Hilfe eines zwischen dem Halbleiterkörper und der Röntgenstrahiungsquelle angeordneten Maske, bei dem eine feste Zuordnung der Maske in bezug auf den Halbleiterkörper besteht, und bei dem ein Ablenksystem für die die Röntgenstrahlen erzeugenden Elektronen vor der Anode der Röntgenstrahlungsquelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinpositionicrung der Maske (4) in bezug auf den Halbleiterkörper (6) der Entstehungsort der Röntgenstrahlen auf der Anode verschoben wird.
DE2841124A 1978-09-21 1978-09-21 Verfahren zum Herstellen von elektronischen Halbleiterbauelementen durch Röntgen-Lithographie Expired DE2841124C2 (de)

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