DE2930416C2

DE2930416C2 - Fotoschablone und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2930416C2
Application number: DE19792930416
Authority: DE
Inventors: Anatolij Michajlovi&ccaron; Vorone&zcaron; &Ccaron;ernikov; Geb. Roldugina Nina Maksimovna Gunina; Konstantin Andreevi&ccaron; Lavrent'ev; Ljudmila Viktorovna Logutova; Igor Ivanovi&ccaron; Pojarkov; Valerij Vasil'evi&ccaron; Stepanov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2930416A1; JPS5560946A; SU938338A1; FR2440568A1; CS215215B1; DD148177A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Fotoschablone, die ein transparentes Substrat mit einer Topologie aus einer Metall- oder Metalloxidschicht und einer darauf befindlichen weiteren Schicht aufweist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Fotoschablone, bei dem auf ein transparentes Substrat zuerst die Mctdll oder Metalloxidschicht und darauf eine lichtempfindliche Schicht aus Fotoresist aufgetragen werden, danach belichte! und die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird und dann die nach dem Entwickeln verbliebenen Teile der Metall oder Mctalloxidschich: bis auf das transparente Substrat geätzt werden.

Fotoschablonen gemiii) c!cr Erfindung linden in der Halhlcitcrindiislric bei der !!«"•.Stellung von Halbleiter bauelementen, beispielsweise von integrierten GroU-schaltkmscn und llfkhsifrequcuzgciälen. Anwendung, Dariiberhinaus können Fotoschablonen gemäß der Erfindung in der Holographie, bei der Herstellung von optischen Geräten, präzisen Teilen in der Uhrcnindustrie und bei der ! ertigung von gedruckten Leiterplatten verwende¹ ά erden.

In der Dl. VS 1197 W)J ist eine Fotomaske (Fotoschablone) /um Belichten ausgewählter Abschnitte einer auf einem Körper aufti-t·· achten lichtempfindlichen Schicht beschrieben, die aus einer lichtdurchlässigen Unterlage und einem auf dieser aufgebrachten, metallischen, für Licht undurchlässigen Muster besteht, welches beim Gebrauch in Berührung mit der lichtempfindlichen Schicht steht, während das Licht durch die Maske auf die lichtempfindliche Schicht fällt, wobei das Muster aus einem filmbildenden Metall, nämlich beispielsweise aus Tantal, besteht, das bezüglich des Lichtes Reflexionseigenschaften hat, und zur Schaffung einer abriebfesten Schutzschicht eine Oxidschicht aus filmbildendem Metall, beispielsweise eine Tantalpentoxidschicht, trägt, und die Oxidschicht die Fähigkeit hat, das Licht teilweise durchzulassen und teilweise zu reflektieren, wobei ihre Dicke so gewählt ist, daß sie im Gebrauch, wenn die Maske mit der Oxidschichtseite in enger Anlage an der lichtempfindlichen Schicht liegt und Licht durch die Maske -^schickt wird, um die ausgewählten Abschnitte der lichtempfindlichen Schicht zu belichten, von der lichtempfindlichen Schicht, deren Körper und dem metallischen Muster einfallendes reflektierendes Licht durch Auslöschen der Interferenz weitgehend unterdrückt. Eine solche Schicht aus dem Oxid eines filmbildenden Metalls ist nicht leicht verformbar und selbst sehr hart, so daß, neben dem bekanntermaßen hohen Preis für Tantal, im Gebrauch auch die Schwierigkeit auftritt, daß diese Schutzschicht an der lichtempfindlichen Schicht nicht genügend dicht anliegt und auch die lichtempfindliche Schicht beschädigen kann.

In der DE-AS 16 14 677 ist eine Kontaktbelichtungsmaske für die selektive Belichtung von Fotolackschichten für Halbleiterzwecke beschrieben, bei der die ans einer Scheibe aus transparentem, hartem Material und einer mit Belichtungsfenstern versehenen Metallisierung bestehende Kontaktbelichtungsmaske an der Metalhsierungsseitc mit einer höchstens 3 μΐπ starken Schicht aus transparentem hartem Material abgedeckt ist. Als solches transparentes Abdeckmaterial wird Quarz. SiOj. AhOi. SiC. BeO oder gehärtetes Glas vorgeschlagen. Das Herstellen einer solchen transparenten Schicht ist aufwendig, und 3iich die in dieser Druckschrift geforderte Härte für die Abdeckschicht wirkt sich — wie oben beschrieben — nachteilig aus.

Zur Zeit bekannte Foioschablonen, die ein transparentes Substrat, beispielsweise aus Glas mit einer darauf aufgetragenen dünnen Schicht von auf dem genannten Substrat ein Reliefbild erzeugenden Metall oder Metalloxid darstellen, werden beispielsweise wie nachfolgend beschrieben hergestellt.

Auf ein sorgfaltig gereinigtes transparentes Substrat, beispielsweise aus Glas, wird durch Bcdanipfung eine 0.08 bis 0.15 lim dicke Metall oder Metalloxidschicht aufgebracht. Auf die aufgebrachte Metallschicht (Metalloxidschicht) wird durch Zentrifugieren eine Fotoresistschicht — cm lichtempfindliches Polymer, beispielsweise auf der Basis von Novohikhar/ — aufgetragen. Die Dicke dieser Schicht beträgt in der Regel nicht mehr als 1 μπι. Das erhaltene Material wird einer Belichtung durch eine kontinuierlich arbeilende Lampe im Laufe vim Ό bis ,JO s über ,-ine Maske ausgesetzt, auf der es ein Leite'bild (Topologie) von Mikroschaltungcn gibt, die im folgenden auf Halblcttcrplattcn zu reproduzieren sind. Danach wird das Leiterbild in einer alkalischen Lösung entwickelt. Die übriggebliebene lichicmpfindliehe Schicht wird gehärtet und die offenen Stellen des Metallüberzuges werden geätzt. Wenn die Schicht aus Chrom (Chromoxid) aufgedampft wurde, so wird es in einer Mischung von Salzsäure und Wasser in einem

Verhältnis 1 :1 geätzt. Erfolgte die Bedampfung mit Eisenoxid, so wird es in einer 3 Teile Kupfer(|)-bromid und 1000 ml Salzsäure enthaltenden Lösung geätzt

Die in diesem Verfahren hergestellten Fotoschablonen besitzen ein hohes Auflösungsvermögen. Sie weisen aber eine unzureichende optische Dichte, mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit auf, was deren wesentlicher Nachteil ist, der sich auf die Qualität der mit Hilfe dieser Fotoschablonen hergestellten Mikroschaltungen negativ auswirkt, die Ausschußquote der Erzeugnisse erhöht und die Lebensdauer der Fotoschablonen selbst verkürzt. Dies ist auf das Vorhandensein einer großen Anzahl von Kurzschlüssen durch die Metallschicht (Metalloxidschicht) zurückzuführen, was eine nicht qualitätsgerechte Bildübertragung zur Folge hat. Außerdem wird der dünne Metallüberzug bei Betrieb leicht beschädigt und darin entstehen Ritzen und Ausrisse. Hauptsache ist aber, daß er eine leicht beschädigbare Glasfläche nicht schützen kann.

Den bekannte» Fotoschablonen haften auch als jn Nachteile eine parasitäre LichtrcRcxion von der Oberfläche der Abdeckschicht und als Folge davon eine Verzerrung geometrischer Abmessungen von Bauelementen eines auf eine Halbleiterplatte zu übertragenden Leiterbildes der Mikrosciialtungen an. Es ist >i auch zu betonen, daß bei einer Kontaktierung der Fotoschablone mit der Halbleiterplatte die Oberfläche der metallischen Abdeckschicht elektrisiert wird, was zum Absetzen von Stäubchen aus der Umgebung darauf führt, die bei der Deckung der Abdeckschicht kratzen. x> Die Entstehung ein°i statischen Elektrizität in der Kontaktzone der Fotoschablone mit der Halbleiterplatte ist auch die Hauptsache einer übertragung von Teilchen des lichtempfindlichen Materials von der Halbleiterplatte auf die Fotoschablone, was zur r> Verschmelzung der Fotoschablone mit der Halbleiterplatte führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fotoschablone anzugeben, die die beim Stand der Technik geschilderten Nachteile nicht w aufweist, indem sie zusätzlich eine Schicht enthält, die es gestattet, die Lebensdauer der Fotoschablone und ihre optische Dichte zu erhöhen, die statische Oberflächenladung zu vermindern und eine Reflexionsfähigkeit zu gewährleisten; diese zusätzliche als Schutzüberzug 4ί dienende Schicht soll leicht verformbar (analog der Verformbarkeit von Kautschuk) und in der Lage sein, die Einwirkung fremder Teilchen auf die Fotoschablone zu dämpfen und auf diese Weise sowohl den Metallüberzug als auch das transparente Substrat zu -,o schützen; außerdem soll der Schutzüberzug eine minimal mögliche Dicke aufweisen, um das Auflösungsvermögen der aus Metallen nder Metalloxidcn erzeugten Grundschicht nicht zu verzerren; es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung vi einer solchen Fotoschablone anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Fotoschablone der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schicht aus einer auf der Metall- oder Mctalloxidschicht aufliegenden Schicht aus dem für die Herstell'ing der Fotomaske benutzten, gehärteten und mit Ionen dotierten Fotoresistmaterial besteht.

Die gehärtete Fotoresislschicht ist geinäU einer Atisführungsform der Erfindung mit Ionen von Stick n"_: stoff. Aluminium. Argon. Gallium, Arsen und vorzugsweise von Bor. Phosphor oder Antimon dotiert.

Das Verfahren der eingangs angegebenen Art zur Herstellung einer solchen Fotoschablone ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Entwickeln und dem Ätzen verbliebenen Stellen der Fotoresistschicht durch Wärmebehandlung bei Temperaturen bis 200°C gehärtet und danach einer Dotierung durch Ionen von Elementen mit einer Energie von 100 bis 200 keV bei einer Dotierungsdosis gleich 100 bis 500 μΟΰΐη² ausgesetzt werden und daß diese dotierte entwickelte Fotoresistschicht als Schutzschicht auf iiem erzeugten Muster belassen wird.

Dank der vorliegenden Erfindung ist die Lebensdauer der erhaltenen Fotoschablonen um das 4- bis öfache gestiegen und beträgt 400 bis 600 Deckungen. Die Anzahl der Fehler vom Typ »Durchschlag« sank auf 1 bis r% gegenüber 5 bis 7% der bekannten Fotoschablonen ab. Die Reflexionsfähigkeit der erhaltenen Fotoschablone macht 5 bis 7% im Vergleich zu 50 bis 60% der unter Verwendung einer Chromschicht hergestellten Fotoschablone aus. Die optische Dichte der erhaltenen Fotoschablone wurde 2,2 auf 3,00 Einheiten erhöht, was es gestattet, die Belichtungszeit zu verringern und folglich die Arbeitsproduktivität zu steigern. Darüber hinaus enthält die erhaltene Fotoschablone gemäß der vorliegenden Erfindung keine statische Oberflächenladung.

Die Erfindung wird nachfolgend und znhand von Ausführungsbeispielen niher erläutert.

Zur Erzeugung der jrfindungsgemäßen Fotoschablonen kann man beispielsweise ein gewöhnliches, bei der Fertigung von Fotoschablonen aus Metallglas weit verwendetes Borsilikatglas einsetzen.

Das Glas muß neutral gegen die Einwirkung einer lonendotierung sein (d. h., seine optischen Eigenschaften nicht ändern, sich nicht färben).

Die auf ein transparentes Substrat aufgebrachte Schicht, die infolge einer speziellen Behandlung ein Reliefbild formiert, kann aus Metall oder Metalloxid, beispielsweise aus Chrom, Eisenoxid, Kupfer, Vanadium oder Wolfram, hergestellt sein. Die Diel·'.· dieser Schicht beträgt in der Regel 0.08 bis 0,15 μηι.

Zur Vermeidung der den bekannten Fotoschablonen anhaftenden Mängel, d. h. des Vorhandenseins einer großen Anzahl von Durchschlägen, einer hohen Reflexionsfähigkeit und einer kurzen Lebensdauer, wird vorgeschlagen, einen Schutzüberzug mit einer minimalen Reflexionsfähigkeit auf der Oberfläche eines durch eine Metall- oder Metalloxidschicht formierten Reliefbildes zu erzeugen. An diesen Schutzüberzug werden folgende Anforderungen gestellt: er muß leicht verformbar (analog der Verformbarkeit von Kautschuk), in der Lage sein, eine Einwirkung seitens fremder Teilchen auf die Fotoschablone zu dämpfen, und auf solche Weise sowohl den Metallüberzug als auch das transparente Substrat zu schützen: außerdem muß der .Schutzüberzug eine minimal mögliche Dicke aufweisen (um das Auflösungsvermögen der aus Metallen oder Metalloxiden erzeugten Grundschicht nicht zu verzerren).

Hs wurde festgestellt, daß zur Erfüllung der genannten Bedingungen eine friiher in einer Zwischenstufe bei der Fen igung der Fotoschablone aus einem lichtempfindlichen Polymer — einem Fotoresist — verwendete Schicht paßt, die auf der Basis von beispielsweise Novolakharz und einer lichtempfindlichen Komponente, beispielsweise von Naphthochinondia/.id. hergestellt ist. Um der genannten Schicht aus einem lichtempfindlichen Stoff vorgegebene Eigenschaften zu verleihen, muß sie aber mit Metallionen dotiert werden, was es erlaubt, den Überzug aus

Polymer zu festigen. Durch die lonendotierung gewinnt die Foloschichl die Eigenschaften des Kautschuks, d. h. sie ist in der Lage, sich leicht zu verformen und die Einwirkung von Fremdteilchen auf die Fotoschablone zu dämpfen. Wir sind der Auffassung, daü sich die Dotierung mit Ionen beliebiger Elemente des Periodensystems, beispielsweise von Ionen von Bor (Mol.Gew. II), Stickstoff (Mol. Gew. 14). Aluminium (Mol. Gew. V), Phosphor (Mol. Gew. 31), Argon (Moi. Gew. 40), Gallium (Mol. Gew. 70), Arsen (Mol. Gew. 75), Antimon (Mol. Gew. 122), verwirklichen läßt. Die besten Ergebnisse der Dotierung werden aber bei dem Einsatz der Ionen derjenigen Elemente erzielt, die ein höheres Molekulargewicht aufweisen.

Infolge der lonendotierung der Fotoschicht wird die letztere dunkel, fester und chemisch beständiger gegenüber Säuren, Alkalien, Lösungsmittel; mehr noch, es werden bei der Dotierung die Defekte (Durchschläge, Ritze) der aus Metall- oder Metalloxid erzeugten Schicht behoben, worauf sich die optische Dichte der Fotoschablone und deren mechanische Festigkeit erhöhen.

Die erfindungsgemäße Fotoschablone kann folgenderweise hergestellt werden:

Das transparente Substrat, beispielsweise aus Glas, wird durch Behandlung zuerst in einer einen Gewichtsteil K.2CX2O7 und 3 Gewichtsteile H2SO4 enthaltenden Lösung im Laufe von 30 Minuten, dann in einem entionisierten Wasser mit einer nachfolgenden Trocknung in einem Thermostaten bei einer Temperatur von 100⁰C gereinigt. Auf das gereinigte Substrat wird in den bekannten Anlagen zur Vakuumbedampfung eine Metall- oder Metalloxidschicht mit einer Dicke von 0,08 bis 0,15 μπι aufgetragen. Dann wird auf die vorhandene Schicht in einer Zentrifuge eine polymere Fotoschicht — eine Fotoresistschicht — aufgetragen, deren Zusammensetzung vorstehend aufgeführt ist. Die Stärke der Fotoschicht beträgt in der Regel 0.3 bis 0,6 um. Dann wird die Fotoschicht durch Lampen einer Ultraviolettstrahlung, über eine Maske belichtet, auf der es ein gewünschtes Leitermuster (Topologie). beispielsweise eine Mikroschaltung ergibt, die im folgenden auf Halbleiterplatten zu reproduzieren ist.

Die belichtete Fotoschicht wird z. B. in einer 0.6- bis 1,2prozentigen wäßrigen Ätzkalilösung entwickelt. worauf die belichteten oder nicht oelichteten Stellen der Foioschicht (in Abhängigkeit von der Art des benutzten Fotoresists) ausgewaschen werden. Die nach der Entwicklung offenstehenden Stellen der aus Metalloder Metalloxid erzeugten Schicht werden einer Ätzung bis auf das transparente Substrat in einer wäßrigen Salzoder S^lpetersäurelösung unterzogen. Die nach der Entwicklung verbliebenen Stellen der Fotoschicht werden durch Wärmebehandlung bei einer Temperatur von höchstens 200°C gehärtet.

Dann wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine lonendotierung der verbliebenen Stellen der Fotoschicht mit Metallionen, beispielsweise auf den bekannten Anlagen für eine Ionenimplantation vorgenommen. Es ist zweckmäßig, die Dotierung, wie bereits erwähnt wurde, mit Ionen von ein höheres Molekulargewicht aufweisenden Elementen durchzuführen: die optimalen Verhältnisse für eine lonendotierung (Ionenenergie, Dotierungsdosis) werden aber in Abhängigkeit von der Masse, dem Radius der ausgenutzten Ionen und der Schichtdicke des lichtempfindlichen Materials gewählt. Es wurde gefunden, daß, je schwerer das lon ist, umso wahrscheinlicher eine sicherere Dotierung zu erwarten ist, gleichzeitig aber, je schwerer das lon ist, umso schwerer es auf hohe Energien zu beschleunigen ist — es ist erforderlich, von massiveren Anlagen für eine Ionenimplantation Gebrauch zu machen. Es wurde festgestellt, daß für die vorliegende Dotierung Ionen von Elementen mit einer Energie von 100 bis 200 keV bei einer Dotierungsdosis gleich 100 bis 500 μ(ΙΛ:ΐη-einzusetzen sind.

Erfolgt die Dotierung durch Ionen mit einer Energie

ίο unterhalb von 100 keV, so dringen die Ionen nicht in die ganze Tiefe der Fotoschicht ein, weshalb keine Verschmelzung des lichtempfindlichen Materials mit der aus Metall oder Metalloxid erzeugten Schicht stattfindet und kein positiver Effekt erzielt wird.

ü Bei einer Dotierung durch Ionen mit einer Energie von mehr als 200 keV wird das Substrat auf eine Temperatur erhitzt, bei der das lichtempfindliche Materia! zerstört wird.

Liegt die Doticrungsdosis unterhalb von 100 μθαπ·\ wird keine optimale optische dichte erreicht, die Durchschlage werden nicht ganz inseitig·, und es wird also keine Erhöhung der optischen Dichte der Fotoschablone erreicht.

Bei einer Dotierungsdosis oberhalb von 500 nC/cm²

_'··, wird das Glassubstrat erhitzt, was sich negativ auf die Qualität der dotierten Fotoschicht auswirkt — die Fotoschicht wird zerstört.

Beispiel 1

jo Das Substrat aus Borsilikatglas wird in einer Chromschwefelsäure im Laufe von 30 Minuten bearbeitet. Dann wird die Chromschwefelsaure vom Substrat durch einen Strahl entionisierten Wassers im Laufe von 20 Minuten heruntergespült und das Substrat im Laufe

.55 von 10 bis 20 Minuten in einem Wärmeschrank bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Chromschicht von 0.08 bis 0.1 5 μπι Dicke wird auf einer Anlage zur Bedampfung von Dünnschichten aufgedampft, und dann wird eine (positive) Fotoschicht aus Novolakharz und Naphthochinondiazid mit einer Stärke von 0,6 μιτι durch Schleudern aufgetragen. Die Fotoschicht wird bei einer Temperatur von 65°C im Laufe von 5 Minuten auf einer Anlage für eine infrarote Wärmebehandlung getrocknet. Dann wird die Fotoschicht einer Belichtung im Laufe von 10 bis 15 s über eine Maske auf einer Kontaktdruckanlage unterzogen, wo die Leistung einer Lampe für eine UV-Strahlung 250 bis 25 000 Ix beträgt. Das Bild wird in einem genormten Entwickler oder in einer 1.2prozentigen Ätzkalilösung 10 bis 40 s lang entwickelt. Die offenen Chromstellen werden in einem genormten Zerium-Ätzmittel im Laufe von 10 bis 40 s (ode- in einer Mischung — Salzsäure : Wasser =1:1 im Laufe von 1 bis 2 min) geätzt. Die gebliebene Fotoschicht wird in einem Schrank bei einer Temperatür bis zu 200⁰C im Laufe von 30 min oder in einer Anlage für eine infrarote Wärmebehandlung im Laufe von 8 bis 10 min bei einer Temperatur von 100⁰C gehärtet. Ferner wird die Fotoschicht durch lonendotierung fixiert, wshalb die Substrate mit der erzeugten Topologie auf einer Trommel in einer Vakuumkammer einer Anlage für eine Ionenimplantation angeordnet werden. Die Arbeitskammer wird auf einen Restdruck von ΙΟ-⁴ mm QS evakuiert. Es wird eine Hochspannung gleich 200 kW eingeschaltet. Hierbei werden die Phosphorionen r'if eine Energie von 150 keV beschleunigt. Die Fotoschicht wird beschossen, während sich die Trommel mit dem Substrat um ihre Achse mit einer Drehzahl von 9 U/min umdreht. Der Abtaststrahl der

auf die hohe Energie beschleunigten Phosphorionen verschmilzt die Fotoschicht. Für 20 min nimmt jede Stelle der Fotoschicht eine Dotierungsdosis von

Die erhaltene Fotoschablone besitzt eine erhöhte Verschleißfestigkeit (bis zu 600 Abzüge), niedrige Fehlordnung (I bis 2%), schwache Reflexionsfähigkeit (5 bis 7%), hohe optische Dichte (3,0) und speichert keine statische Oberflächenladung.

Beispiel 2

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I aufgeführten angestelll. nur daß auf ein Glassubstrat nicht eine Chrom-, sondern eine Eisenoxid schicht aufgedampft wird. Die Eisenoxidschicht wird r> nach der Belichtung und Entwicklung in einer Lösung: Kupfer(l)bromid : Salzsäure = 3:1 — im Laufe von 10 bis 120 s geätzt.

Die Dotierung erfolgt durch Antimonionen (Moi. Gew. = Ml). Die ionenenergie beträgt 2CH) keV. :u die Dotierungsdosis = 300 ^iC/cm².

Die erzeugte Fotoschablone besitzt die in Beispiel 1 aufgeführten Kenndaten.

Be is pi e I 3

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I aufgeführten durchgeführt, nur daß die Dotierung durch Borionen (Mol. Gew. II) mit einer Energie 200 keV erfolgt; die Dotierungsdosis beträgt 500 uC7cm^:.

Es wird eine Fotoschablone mit Kenndaten erhalten, die den in Beispiel I aufgeführten ganz ähnlich sind.

Beispiel 4

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den ι-in Beispiel 1 aufgeführten durchgeführt, nur daß die Dotierung mit Snckstoffionen (Mol. Gew. 14) mit einer Ionenenergie von 200 keV erfolgt. Die Dotierungsdosis mach 500 uC'cm·¹ aus.

Es wird eine Fotoschablone analog wie in Beispiel 1 4n erzeugt.

Beispiel 5

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel 1 aufgeführten durchgeführt, nur daß die *i Dotierung durch Aluminiumionen (Mol. Gew. 27) mit einer Ionenenergie von 150 keV erfolgt. Die Dotierungsdosis beträgt 500 uC/cm^:.

Es wird eine Fotoschablone erzeugt, wie sie in Beispiel 1 ist.

Beispiel 6

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel 1 aufgeführten durchgeführt, nur daß die Dotierung durch Argonionen (MoL Gew. 40) mit einer Ionenenergie von 150 keV geschieht Die Dotierungsdosis macht 300 μΟαη² aus.

Es wird eine Fotoschablone ähnlich der Fotoschablone in Beispiel 1 hergestellt

Beispiel 7

60

Der Versuch wird unter den Verhaltnissen analog den in Beispiel 1 genannten durchgeführt nur daß die Dotierung durch Galliumionen (MoL Gew. 70) mit einer Ionenenergie von 200 keV und einer Dotierungsdosis von 300 μθ/αη² erfolgt

Es wird eine Fotoschablone ähnlich wie die Fotoschablone in Beispiel 1 erhalten.

Beispiel 8

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I genannten durchgeführt, nur daß die Dotierung durch Arsenionen (Mol. Gew. 75) mit einer Ionenenergie von 200 keV und einer Dotierungsdosis von 500 μΟαιι² geschieht.

Es wird eine Fotoschablone ähnlich wie die Fotoschablone in Beispiel 1 erzeugt.

Beispiel 9

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I aufgeführten durchgeführt, nur daß die Dotierung durch Animonionen (Mol. Gew. 122) mit einer Ionenenergie von 200 keV erfolgt. Die Dotierungsdosis beträgt 300 jiC/cm^.

Es wird eine Fotoschablone analog der Fotoschablone in Beispiel I erhalten.

Beispiel 10

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I genannten verwirklicht, nur daß auf ein Glassubstrat eine Eiseno.xidschicht aufgebracht wird. Sie wird nach einer Belichtung und Entwicklung in einer Lösung — Kupfer(l)-bromid : Salzsäure = 3 : I — im Laufe von 10 bis 120 s geätzt.

Es wird eine Fotoschablone analog der in Beispiel I erhaltenen hergestellt

Beispiel 11

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel 1 genannten durchgeführt, nur daß auf ein Glassubstrat eine Eisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird nach einer Belichtung und Entwicklung in einer Lösung — Kupfer(l)-bromid : Salzsäure = 3 : I — im Laufe von 10 bis 120 s geätzt

Die Dotierung erfolgt durch Borionen (Mol. Gew. II). die Ionenenergie beträgt 200 keV und die Dotierungsdosis — 500 fiC/cm-.

Fs wird eine Fotoschablone erhalten, deren Kennda ten den in Beispiel I aufgeführten ähnlich sind.

Beispiel 12

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I genannten angestellt nur daß auf ein Glassubstrat eine Eisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird in einer Lösung — Kupfcr(l)-bromid : Salzsäure = 3 : 1 — im Laufe von 10 bis 120 s geätzt

Die Dotierung erfolgt durch Stickstoffionen (MoL Gew. 14) mit einer Ionenenergie von 200 keV; dit Dotierungsdosis macht 500 μθ«η² aus.

Es wird eine Fotoschablone erhalten, deren Kenndaten den in Beispiel 1 genannten analog sind.

Beispiel 13

Der Versurch wird unter den Verhältnissen in Analogie zu den in Beispiel 1 genannten durchgeführt nur daß auf ein Glassubstrat eine Eisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird in einer Lösung — Kiipfer(i)-bromid : Salzsäure = 3:1 — geätzt Die Dotierung erfolgt durch Ahitniniumionen (MoL Gew. 27) mit einer Ionenenergie von 125 keV-, die Dotierungsdosis beträgt 300 μΟ/αη².

Es wird eine Fotoschablone erzeugt, deren Kenndaten den in Beispiel 1 genannten ähnlich sind.

Beispiel 14

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I genannten angestellt, nur daß auf ein Glassubstrat eine Eisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird in einer Lösung — Kupfer(l)-bromid !Salzsäure = 3 : 1 — im Laufe von 10 bis 120 s geätzt.

Die Dotierung erfolgt durch Argonionen (Mol. Gew. 40) bei einer Ionenenergie von 150 keV und einer Dotierungsdosis von 300 μΟ/οτη¹.

Es wird eine Fotoschablone erzeugt, deren Kenndaten ähnlich den in Beispiel 1 genannten sind.

Beispiel 15

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel 1 durchgeführt, nur daß auf ein Glassiibstrat eine Fisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird in ■iner Lösung - Kupfer(l)-bromid : Salzsäure = 3:1-üT( uäüic VOi"i ιΟύίΛ i 20 i gcai/.i.

Die Dotierung erfolgt durch Galliumionen (Mol. Gew. 70), die Ionenenergie macht 200 keV, die Dotierungsdosis 300 nC/cm- aus.

Fs wird eine Fotoschablone ?rzeugt, deren Kenndaten den in Beispiel 1 aufgeführten ähnlich sind.

Beispiel 16

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I genannten durchgeführt, nur daß auf ein Glassubstrat eine Eisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird in einer Lösung — Kupfer(l)-bromid : Salzsäure = 3:1 — im Laufe von 10 bis 120 s geätzt.

Die Dotierung erfolgt durch Arsenionen (Mol. Gew. 75), die Ionenenergie beträgt 200 keV und die Dotierungsdosis = 500 μ(ΓΛ:πι².

Fs wird eine Fotoschablone erhalten, deren Kenndaten den in Beispiel 1 aufgeführten analog sind.

Beispiel 17

Der Versuch wird unter den Verhältnissen analog den in Beispiel I genannten durchgeführt, nur daß auf ein Glassiibstrat eine Eisenoxidschicht aufgedampft wird. Sie wird in einer Lösung — Kupfcr(l)-bromid ^Salzsäure = 3 : i — im Laute von 10 bis ί 20 s geätzt.

Die Dotierung geschieht durch Antimonionen (Mol. Gew. 122). die Ionenenergie betragt 200 keV, die Doticrungsdosis — 300 jiC/cm-.

Fs wird eine Fotoschablone erzeugt, deren Kenndaten analog den in Beispiel I aufgeführten sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Fotoschablone, die ein transparentes Substrat mit einer Topologie aus einer Metall- oder Metalloxidschicht und einer darauf befindlichen weiteren Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schicht aus einer auf der Metall- oder Metalloxidschicht aufliegenden Schicht aus dem für die Herstellung der Fotomaske benutzten, gehärteten und mit Ionen dotierten Fotoresistmaterial besteht.

2. Fotoschablone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gehärtete Fotoresistschicht mit Ionen von Stickstoff, Aluminium, Argon, Gallium. Arsen und vorzugsweise von Bor, Phosphor oder Antimon dotiert ist

3. Verfahren zur Herstellung einer Fotoschablone nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei dem auf ein transparentes Substrat zuerst die Metall- oder Metalloxidschicht und darauf eine lichtempfindliche Schicht aus Fotoresist aufgetragen werden, danach belichtet und die lichtempfindliche Schicht entwikkelt wird und dann die nach dem Entwickeln verbliebenen Teile der Metall- oder Metalloxidschicht bis auf das transparente Substrat geätzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Entwickeln und dem Ätzen verbliebenen Stellen der Fotoresistschicht durch Wärmebehandlung bei Temperaturen bis 200⁰C gehärtet und danach einer Dotierung durch Ionen von Elementen mit einer w) Energie von 100 bis 200 keV bei einer Dotierungsdosis gleich 100 bis 500 μΟαη² ausgesetzt werden und d>ß diese dotierte entwickelte Fotoresistschicht als Schutzschicht auf dem erzeugten Muster belassen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dotierungsionen Ionen von Bor. Stickstoff. Aluminium. Phosphor, Argon. Gallium, Arsen. Antimon verwendet werden.