DE3435178A1 - Gegenstand mit maskenstruktur fuer die lithografie - Google Patents
Gegenstand mit maskenstruktur fuer die lithografieInfo
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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Description
Gegenstand mit Maskenstruktur für die Lithografie
Die Erfindung betrifft einen Gegenstand mit einer Maskenstruktur für die Verwendung in der Lithografie.
Ein V/erfahren zur Herstellung verschiedener Produkte durch
teilweise Abänderung der Gberflache von Werkstücken. unter
Anwendung eines lithografischen Verfahrens wird in der
Industrie, insbesondere auf dem Gebiet der Elektronikindustrie, in weitem Umfang angewandt. Dieses Verfahren
ermöglicht eine Massenfertigung von Produkten, die das
gleiche Muster von Teilen mit abgeänderter bzw. modifizierter Oberfläche haben. Die Abänderung der Oberfläche von
Werkstücken kann mit verschiedenen Arten von Energie durch Bestrahlungdurchgeführt
werden, wobei Masken, die ein örtlich angeordnetes, Strahlungsenergie absorbierendes Material
enthalten, verwendet werden, um Muster zu bilden. Wenn die
Strahlungsenergie sichtbares Licht ist, enthält die bisher verwendete Maske einen aus Glas, Quarz oder ähnlichem gebildeten
lichtdurchlässigen Träger, der mit einem Muster' aus einem schwarzen Beschichtungsmaterial überzogen oder
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mit einem Muster aus einer Metallfolie oder einem ähnlichen
für sichtbares Licht undurchlässigen Material laminiert ist.
In den letzten Jahren sind mit der wachsenden Nachfrage
nach der Bildung von feineren Mustern und" nach kürzerer
lithografischer Bearbeitungszeit Röntgenstrahlen und
ferner Korpuskularstrahlen wie z. B. Ionenstrahlen für die Bestrahlung in Gebrauch gekommen. Die Energie dieser Strahlen
uiird durch die Glas- oder Quarzplatte, die in der
vorstehend erwähnten Maske für die Abschirmung von sichtbarem Licht verwendet wird, größtenteils absorbiert. Wenn
diese Arten von Strahlungsenergie angewandt werden, ist es folglich unerwünscht, die Maske unter Verwendung einer
Glas- oder Quarzplatte zu bilden. Deshalb enthält die Maske, die für die Lithografie verwendet wird, bei der für
die Bestrahlung Röntgenstrahlen oder Korpuskularstrahlen
verwendet werden, (1) einen für diese Strahlen durchlässigen Film, der aus einem anorganischen Material, beispielsweise
Siliciumnitrid, Bornitrid oder Siliciumoxid, aus einem organischen Material, beispielsweise Polyimid, Polyamid
oder Polyester, oder ferner aus einem Werbundstoff
dieser Materialien gebildet ist, und (2) ein darüberliegendes
Muster aus einem Metallfilm, beispielsweise aus einem jgGald-, Platin-, Nickel-, Palladium-, Rhodium- oder Indiumfilm,
der für diese Strahlen undurchlässig ist. Dieser Maskentyp zeigt selbst keine Formbeständigkeit und wird
deshalb durch einen geeigneten Träger getragen. Als Träger für diesen Zweck werden im allgemeinen ringförmige Träger-OQ
platten verwendet. D. h., die Maskenstruktur wird gebildet, indem der periphere Abschnitt eines ein Maskiermaterial
haltenden Haltefilms, der für die Strahlungsenergie durchlässig
ist und auf einer seiner Oberflächen· mit einem gewünschten Muster aus dem Strahlungsenergie absorbierenrvp-den
Maskiermaterial versehen ist, auf den peripheren Abschnitt
einer Endoberfläche einer ringförmigen Trägerplatte
aufgeklebt wird.
während eine derartige Maskenstruktur in einer lithografischen
Vorrichtung befestigt werden muß, um unter Anwendung der Maskenstruktur eine Lithografie durchzuführen, kann im
Gegensatz zu der unter Anwendung von sichtbaren Strahien durchgeführten Lithografie kein Festspannen mitteis Vakuum
bzw. kein Saugiuftspannfutter angewandt werden, weil· diese
Maskenstruktur im Gegensatz zu der Maskenstruktur für die unter Anwendung von sichtbaren Strahien durchgeführte
Lithografie weder eine gleichmäßige flache Pl·attε noch eine flache Pl·atte mit gleichmäßiger Qualität ist. Die Maskenstruktur wird infolgedessen unter Anwendung einer mechanischen Einrichtung oder irgendeiner anderen Einrichtung befestigt. Diese Einrichtungen ziehen jedoch die Probleme nach sich, daß Arbeitsvorgänge wie z. B. die Auswechselung, Verlagerung und Ausrichtung der Maske sehr schwierig sind und daß die Maske Beschädigungen unterworfen ist.
Lithografie weder eine gleichmäßige flache Pl·attε noch eine flache Pl·atte mit gleichmäßiger Qualität ist. Die Maskenstruktur wird infolgedessen unter Anwendung einer mechanischen Einrichtung oder irgendeiner anderen Einrichtung befestigt. Diese Einrichtungen ziehen jedoch die Probleme nach sich, daß Arbeitsvorgänge wie z. B. die Auswechselung, Verlagerung und Ausrichtung der Maske sehr schwierig sind und daß die Maske Beschädigungen unterworfen ist.
Dieser Typ der Maskenstruktur weist zusätziich die folgenden
Probleme hinsichtlich der Uärmebeständigkeit auf: Wenn
die Maskenstruktur für die Lithografie verwendet wird, absorbiert das Maskiermaterial· Strahlungsenergie, wobei
Wärme erzeugt wird. Wenn die Wärmeerzeugung iange andauert, wird der Haitefiim auf eine hohe Temperatur erhitzt und
dehnt sich aus, da a^e Haltefilme, die in den bekannten
Maskenstrukturen verwendet werden, eine, niedrige Wärmeleitfähigkeit
h a b ε η . Inf oigedessen hängt der Film durch; seine Ebenheit bzw. Flachheit verschlechtert sich, und dies führt zu"
OQ einer niedrigen Genauigkeit der Bearbeitung. Überdies kann
der Haltefiim, wenn derartige Wärmeausdehnungs- und Schrumpfungsvorgänge wiederhol·t- werden, Ermüdungserscheinungen
zeigen und einen Qualitätsveriust bis zum Bruch erleiden.
I .; ist. Λιιί'ηηΙχ1 rlri· F rf indium, , ninpn Rnrirnnt.nnrl mit Rinnr
- G - DE 4269
Maskenstruktur für die Lithografie zur Verfügung zu
stellen, der gebildet wird, indem der periphere Abschnitt
eines ein Maskiermaterial haltenden Haltefilms auf eine ringförmige Trägerplatte aufgeklebt uiird, wobei dieser
Gegenstand mit Maskenstruktur hinsichtlich der Durchführbarkeit seiner Anbringung bzu. Befestigung an und seiner
Abnahme von lithografischen Vorrichtungen verbessert sein
soll oder eine verbesserte Uärrnebeständigkeit haben soll.
Ferner soll durch die Erfindung ein Gegenstand mit einer
Maskenstruktur für die Lithografie zur Verfügung gestellt
werden, der sowohl hinsichtlich der Durchführbarkeit seiner
Anbringung bzw. Befestigung und seiner Abnahme bzw. seines Ausbaus verbessert ist als auch eine
verbesserte üJärmebeständigkeit hat.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Gegenstand
mit einer Maskenstruktur für die Lithografie ' mit einer ringförmigen Trägerplatte, die einen peripheren Abschnitt
eines ein Maskiermaterial haltenden Haltefilms, der auf einer seiner Oberflächen mit einem gewünschten Muster
des Maskiermaterials versehen ist, trägt, wobei mindestens ein Teil der Trägerplatte aus einem magnetischen Körper
bzw. Material gebildet ist.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem
Gegenstand mit einer Maskenstruktur für die Lithografie mit einer ringförmigen Trägerplatte, die einen peripheren Abschnitt
eines ein Maskiermaterial haltenden Haltefilms, der go aLJf einer seiner Oberflächen mit einem gewünschten Muster
des Maskiermaterials versehen ist, trägt, wobei der das
Maskiermaterial haltende Haltefilm eine wärmeleitende Schicht enthält, die mit der Trägerplatte, die wärmeleitend
ist, im wesentlichen bzw. weitgehend in Berührung ist.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungs-
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form der erfindungsgemäßen Maskenstruktur.
Fig. 2 ist eine Draufsicht der Trägerplatte der Maskenstruktur
von Fig. 1.
5
5
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsfarm der erfindungsgemäßen Maskenstruktur.
Fig. it ist eine Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maskenstruktur.
Fig. 5 ist eine Draufsicht der Trägerplatte der Maskenstruktur
van Fig. k.
Fig. G und 7 sind Schnittdarstellungen der vierten bzw. der
fünften Ausführungsfarm der erfindungsgemäßen Maskenstruktur.
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Bevorzugte Ausführungsfarmen der Erfindung werden nachstehend
näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung der ersten Ausführüngsform
der erfindungsgemäßen Maskenstruktur. Ein Maskiermaterial
1G1 wird mit einem gewünschten Muster auf eine Überfläche eines Haltefilms 1D2 aufgebracht. Das Maskiermaterial
101 wird aus einem dünnen, etwa 0,7 pm dicken Goldfilm gebildet. Für das Maskiermaterial 101 können auch
andere Metalle, beispielsweise Platin, Nickel, Palladium, Rhodium oder Indium, verwendet werden. Der Haltefilm 102 ist
OQ ein Zweischichten-Verbundfilm, der aus einem 12 pm dicken
Polyimidfilm 102a und einem 0,03 pm dicken Chramfilm 102b
besteht. Für den Haltefilm 102 können auch anorganische Filme, z. B. Siliciumnitrid-, Barnitrid-oder Siliciumaxidfilme,
und organische Filme, z. B. Polyamid- oder Palyester-
gc filme, verwendet werden. Der periphere Abschnitt des Haltefilms
102 wird auf eine ringförmige Trägerplatte 103, die
- θ - DE
insbesondere die Gestalt eines geraden Kreisringes hat, aufgeklebt. Fig. 2 ist eine Draufsicht der Trägerplatte
103. Die Trägerplatte 103 besteht aus einem magnetischen Material, z. B. aus Eisen, Nickel, Kobalt oder einer Legie-.
rung, die einige dieser Metalle enthält. Die Dicke der
Trägerplatte 103 ist unter der Bedingung, daß die Platte uirksame bzuj. nutzbare magnetische Eigenschaften zeigt und
eine ausreichende Steifigkeit hat, nicht besonders eingeschränkt. Die Dicke beträgt beispielsweise etwa 5 mm. Die
Trägerplatte 103 kann gänzlich aus einem magnetischen Material gebildet werden, oder sie kann teilweise aus einem
magnetischen Material gebildet werden, während ihr anderer
Teil aus einem nichtmagnetischen Material gebildet werden kann. In dem zuletzt erwähnten Fall ist es erwünscht,
Abschnitte 103a aus magnetischem Material bezüglich der Mitte des Ringes symmetrisch anzuordnen, wie es in Fig. 2
mit gestrichelten Linien gezeigt wird, wobei Fig. 2 ferner Abschnitte 103b aus nichtmagnetischem Material zeigt.
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maskenstruktur· Bei dieser Ausführungsform
ist ein Haltefilm 302 ein 2 pm dicker Siliciumnitridfilm, und eine Trägerplatte 303 besteht aus
einer Siliciumdiaxidschicht 303c, einer etwa 300 pm dicken Siliciumschicht 303d, einer Siliciumdicxidschicht 303e,
einer 2 pm dicken Siliciumnitridschicht 303f und einer 300 pm dicken Schicht 303g aus magnetischem Material. Die
Schicht 303g aus magnetischem Material kann in Abhängigkeit von der Art des magnetischen Materials eine geringe Dicke
OQ bis herab zu etwa 20 pm haben.
Fig. k ist eine Schnittdarstellung der dritten Ausführungsfarm der erfindungsgemäßen Maskenstruktur. Ein Maskiermaterial
£+01 ist mit einem gewünschten Muster in einen Halteqcfilm
4D2 eingebettet bzw. eingelassen. Für das Maskiermaterial
^01 können etwa 0,7 pm dicke Filme, z. B. aus Gold,
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Platin, Nickel, Palladium, Rhodium oder Indium, verwendet werden. Der Haltefilm 402 enthält eine wärmeleitende
Schicht 402a, auf der sich das Maskiermaterial 401 befindet.
Die wärmeleitende Schicht 402a ist ein dünner Film mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, der aus einem Metall, z. B.
aus Gold, Silber, Hupfer, Aluminium, Beryllium oder Zinn,
gebildet ist. Die Dicke der wärmeleitenden Schicht 402a beträgt beispielsweise 5,0 bis 300,0 nm. AuBer Metallen
können für die wärmeleitende Schicht 402a auch Silicium und Kohlenstoff verwendet werden. Die obere Schicht 402b des
Haltefilms 402 dient zum Durchlassen von Strahlungsenergie und zusammen mit der wärmeleitenden Schicht 402a zum Festhalten
des Maskiermaterials 401. Für diese Schicht 402b können anorganische Filme aus z. B. Bornitrid, Siliciumnitrid
oder Siliciumoxid und organische Filme aus z. B. Polyimid, Polyamid oder Polyester verwendet werden. Die
Dicke dieser Schicht 402b beträgt beispielsweise 2 bis 12 pm. Der periphere Abschnitt des Haltefilms 402 uiird auf
eine ringförmige Trägerplatte 403, die insbesondere die Gestalt eines geraden Kreisrings hat, aufgeklebt. Fig. 5
ist eine Draufsicht der Trägerplatte 403. Die Trägerplatte 403 wird aus einem guten Wärmeleiter gebildet. Zu geeigneten
Materialien für einen solchen Wärmeleiter gehören Metalle, z. B. Eisen, Kobalt, Nickel, Wolfram und Molybdän,
und Legierungen dieser Metalle, z. B. Messing und Phosphorbronze. Die Dicke der Trägerplatte ist unter der Bedingung,
daß die Platte eine ausreichende Steifigkeit hat, nicht besonders eingeschränkt. Die Dicke beträgt beispielsweise 5
mm. Wenn die Trägerplatte 403 aus Eisen, Nickel, Kobalt oQ oder einer Legierung davon gebildet wird, können die Anbringung
bzw. Befestigung und die Abnahme bzw. der Ausbau der Maskenstruktur in lithografischen Vorrichtungen durch
magnetisches Festspannen bzw. mit einem Magnetspannfutter
durchgeführt werden. Während es erwünscht ist, daß die gc wärmeleitende Schicht 402a des Haltefilms 402 mit der
Trägerplatte 403 in unmittelbarer Berührung ist, kann da-
zwischen eine geeignete Schicht eingefügt werden, und zwar
unter der Bedingung, daß diese Schicht keine bedeutende nachteilige Wirkung auf die Wärmeleitung zwischen der
wärmeleitenden Schicht 402a und der Trägerplatte 4D3 hat.
Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung der vierten Ausführungs-Farm
der erfindungsgemäßen Maskenstruktur. Fig. 6 zeigt ein
Maskiermaterial 601, einen Maskenkörper 602, eine wärmeleitende
Schicht 6D2a, einen Haltefilm 602b und eine Trägerplatte
603, die bei dieser Ausführungsform aus einer
inneren Schicht 603a und einer äußeren Schicht 603b besteht. Die innere Schicht G03a wird aus Bronze hergestellt,
und die äußere Schicht 603b wird aus einem magnetischen
Material wie z. B. Eisen hergestellt. Die periphere untere Überfläche der wärmeleitenden Schicht G02a kommt mit der
inneren Schicht 603a. in Berührung, und die Seite des Umfangs der Schicht 602a kommt mit der äußeren Schicht 603b
in Berührung.
2Q Fig. 7 ist eine Schnittdarstellung der fünften Ausführungs-Form
der erfindungsgemäßen Maskenstruktur. Bei dieser Aus-Führungsfarm
besteht eine Trägerplatte 703 aus einer oberen Schicht 703c, die aus Messing gebildet wird, und einer
unteren Schicht 703d, die aus einem magnetischen Material,
z. B. Eisen, gebildet wird. Fig. 7 zeigt ferner ein Maskiermaterial 701, einen Maskenkörper 702, eine wärmeleitende
Schicht 702a und einen Haltefilm 702b.
Im Fall der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
OQ Maskenstruktur können die Arbeitsvorgänge der Anbringung
bzw. Befestigung und der Abnahme bzw. des Ausbaus in lithografischen Vorrichtungen mit einem Magnetspannfutter durchgeführt
werden, wodurch Arbeitsvorgänge wie z. B. die Auswechselung, die Verlagerung und die Ausrichtung der Maske
grin hohem Maße erleichtert werden.
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1 Ferner kann die Uärme, die mährend der lithografischen
Bearbeitung durch Energieeinstrahlung erzeugt wird, durch
die wärmeleitende Schicht des Haltefilms sofort übertragen werden. Folglich bleibt der Temperaturanstieg überall in
5 der Maskenstruktur bei einem niedrigen Wert, und infolgedessen
wird kaum ein Qualitätsverlust, der auf eine örtliche
Wärmeerzeugung zurückzuführen ist, hervorgerufen.
Claims (1)
- Patentanwälte undT> r% ." a>"' " . - f?** Patentanwälte undIEDTKE " DU HLING :7. IVNNE - -WIRUPE- Vertreter beim EPAn /^ λ Dipl.-Ing. H.Tiedtke PeLLMANN - V3RAMS - OTRUIFDipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmapn Dipl.-Ing. K. Grams 3 4 3 5178 Dipl.-Chem. Dr. B. StruifBavariaring 4, Postfach 8000 München 2Tel.: 089-5396 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-53737; cable: Germaniapatent I25. September 1984 DE if289Patentansprüche1. Gegenstand mit einer Maskenstruktur für die Lithografie mit einer ringförmigen Trägerplatte, die einen peripheren Abschnitt eines ein Maskiermaterial haltenden Haltefilms, der auf einer seiner Oberflächen mit einem gewünschten Muster des Maskiermaterials versehen ist, trägt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Trägerplatte aus einem magnetischen Körper bztu. Material gebildet ist.2. Gegenstand mit einer Maskenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teile aus dem magnetischen Material in bezug auf den Trägerplattenring symmetrisch angeordnet sind.3. Gegenstand mit einer Maskenstruktur für die Lithografie mit einer ringförmigen Trägerplatte, die einen peripheren Abschnitt eines ein Maskiermaterial haltenden Haltefilms, der auf einer seiner Oberflächen mit einem ge-(jjünschten Muster des Maskiermaterials versehen ist, trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der das Maskiermaterial haltende Haltefilm eine wärmeleitende Schicht enthält, die mit der Trägerplatte, die wärmeleitend ist, im wesentlichen bzui. weitgehend in Berührung ist.Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Deulsche Bank (München) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-804 .- 2 - DE l*2B3k. Gegenstand mit einer Maskenstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der ringförmigen Trägerplatte aus einem magnetischen Material5 besteht.
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- 1984-09-26 GB GB8424302A patent/GB2148540A/en not_active Withdrawn
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