DE3817382A1 - Verfahren zur aenderung des abbildungsmassstabes in der roentgenlithografie - Google Patents

Description

Das Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 36 39 346.0) betrifft ein Verfahren zur Änderung des Abbildungsmaßstabes in der Röntgenlithografie, bei dem zumindest ein Teil der Ober­ fläche eines zu strukturierenden Objektes durch eine dem Objekt vorgelagerte Maske mit kollimierter Röntgenstrahlung beaufschlagt wird, wobei das Objekt zumindest in dem zu strukturierenden Be­ reich deformiert wird und der an den einzelnen Oberflächenpunkten durch Deformation erzeugte Krümmungsradius während der Bestrah­ lung des Objektes konstant gehalten wird.

Mit dem Verfahren nach dem Hauptpatent wird die Aufgabe gelöst, Änderungen des Abbildungsmaßstabes in der Synchrotronlitho­ grafie vornehmen zu können.

Eine weitere Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der vorliegen­ den Erfindung darin, daß bei einem Verfahren zur Änderung des Abbildungsmaßstabes in der Röntgenlithografie, bei dem zumindest ein Teil der Oberfläche eines zu strukturierenden Objektes durch eine dem Objekt vorgelagerte Maske mit kollimierter Rönt­ genstrahlung beaufschlagt wird, die Maske zumindest in dem dem zu strukturierenden Bereich des Objektes vorgelagerten, ab­ bildenden Teil deformiert wird.

Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens er­ gibt sich ebenfalls der Vorteil, daß Änderungen der Sollgröße von Maske und Wafer durch Anpassung des Abbildungsmaßstabes kompensiert werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ver­ ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.

Gemäß einer zusätzlichen Lösung der oben angegebenen Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Änderung des Abbildungsmaßstabes in der Röntgenlithografie der abbildende Teil der Maske in einer Richtung gestreckt und das Objekt in dem zu strukturieren­ den Bereich senkrecht zu dieser Richtung deformiert.

Um auf möglichst einfache Weise eine definierte Deformation des Objektes zu erzielen, wird das Objekt derart deformiert, daß zumindest der zu strukturierende Oberflächenbereich Teil der Mantelfläche eines Zylinders bildet, dessen Achse parallel zur Streckrichtung der Maske verläuft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 11 und 12 beschrieben.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer deformierten Maske und eines nachgeordneten Objektes in einer Aufsicht, in

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Aufsicht, in

Fig. 3 ein Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und in

Fig. 4 ein Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels mit defor­ mierter Maske und deformiertem Objekt in senkrecht aufeinanderstehenden Schnitten gezeigt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird eine Maske 1 mit einer Röntgenstrahlung 2 beaufschlagt. Die Maske 1 enthält eine Membran 3, die Bestandteil eines Maskenwafers 4 ist. Der Masken­ wafer 4 ist auf einem Maskenring 5 befestigt, der seinerseits über einen evakuierbaren Ringspalt 6 an einer Halteeinrichtung 7 durch Vakuumsaugung befestigt ist.

Über die Halteeinrichtung 7, die in ihrem nicht gezeigten Aus­ gangszustand eine ebene Gestalt aufweist, sind über den Masken­ ring 5 Biegebeanspruchungen auf den Maskenwafer übertragen, wo­ durch die Mambran 3 der Maske 1 deformiert wird.

Der Maske 1 in Richtung der Strahlung 2 nachgeordnet ist das Objekt 8, das beispielsweise im vorliegenden Fall von einer Halbleiterscheibe gebildet ist. Das Objekt 8 ist über einen evakuierbaren Ringspalt 9 an einem Objekthalter 10 mittels Vakuum­ saugung angebracht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist durch die Deformation der Membran 3 die Möglichkeit einer Ver­ größerungsänderung auf dem Objekt 8 geschaffen.

In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung besteht eine Strahlungs­ quelle 11 aus einem Elektronen-Speicherring oder aus einem Ring­ beschleuniger; der dargestellte Verlauf des Elektronenstrahls 12 soll dies symbolisieren. Die Strahlungsquelle 11 gibt eine Rönt­ genstrahlung als Synchrotronstrahlung 13 ab, die von der Strah­ lungsquelle 11 kommend zunächst auf einen Zylinderspiegel 14 fällt, der - wie insbesondere Fig. 3 zeigt - mit seiner Achse quer zur Strahlungsrichtung angeordnet ist. Der Zylinderspiegel 14 hat für die Synchrotronstrahlung eine fokussierende Wirkung und sorgt dafür, daß die Röntgenstrahlung in der Höhe (quer zur Zeichenebene gemäß Fig. 2) zusammengezogen wird. Dem Zylinderspiegel 14 ist ein weiterer Zylinderspiegel 15 nach­ geordnet, auf den die Synchrotronstrahlung 13 von dem einen Zylinderspiegel 14 gelenkt wird. Der weitere Zylinderspiegel 15 wirkt als Kollimator und sorgt dafür, daß der aus dem Zylinder­ spiegel 15 austretende Röntgenstrahl eine Breite b hat, die ent­ sprechend den Abmessungen der Membran 3 gewählt ist. Aufgrund der beiden Zylinderspiegel 14 und 15 ergibt sich im Bereich der Membran 3 eine Synchrotronstrahlung als Strich mit der Breite b.

Die Schnittdarstellungen in der Fig. 2 geben einerseits die Ausgestaltung des Zylinderspiegels 14 bzw. des weiteren Zylinder­ spiegels 15 an und zeigen andererseits hinsichtlich des Schnittes I-I auch die Neigung des Zylinderspiegels 14 in bezug auf die Strahlungsebene 17 der aus der Strahlungsquelle 11 austretenden Synchrotronstrahlung an.

Die Membran 3 ist vorzugsweise quadratisch ausgebildet und in x-Richtung gestreckt. Im übrigen ist die Membran 3 so angeord­ net, wie bei Fig. 1 erläutert.

Um eine Änderung des Abbildungsmaßstabes auch in y-Richtung erreichen zu können, wird das Objekt 8 mit seinem Halter 10 beim Bestrahlungsvorgang relativ zu der vorgeordneten Membran mit einer bestimmten Geschwindigkeit v 2 verschoben. Dazu dient eine Verstelleinrichtung 20, die auf einer Verschiebeplattform 21 befestigt ist. Die Verschiebeplattform 21 ist über eine mechanische Verbindung 22 mit der Halteeinrichtung 7 verbunden; die Verschiebeplattform 21 ist mit einer Geschwindigkeit v 1 während des Bestrahlungsvorgangs bewegt. Durch die Relativbe­ wegung v 2 während des Bestrahlungsvorgangs erfolgt eine Ände­ rung des Abbildungsmaßstabes in y-Richtung.

Die obere Darstellung der Fig. 4 zeigt eine Anordnung der Maske 1, die mit der nach Fig. 2 übereinstimmt. Deshalb sind für die Maske und die sie haltenden Teile in der Fig. 4 gleiche Bezugszeichen gewählt.

Im Unterschied zu der Ausführung nach den Fig. 2 bzw. 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 jedoch das Objekt 30 zusammen mit dem Objektträger 31 deformiert, wie dies die untere Darstellung der Fig. 4 deutlich erkennen läßt. Bei dieser De­ formation bildet das Objekt 30 die Mantelfläche eines Zylinders, dessen Achse sich in x-Richtung erstreckt.

Durch diese Deformation des Objektes 30 läßt sich zusätzlich zu der Änderung des Abbildungsmaßstabes in x-Richtung durch die Maskendeformation eine Änderung des Abbildungsmaßstabes in y-Richtung erreichen. Dabei hat die Art der Beleuchtung keinen Einfluß auf die Maßstabsänderung.

Claims (12)

1. Verfahren zur Änderung des Abbildungsmaßstabes in der Röntgen­ lithografie, bei dem zumindest ein Teil der Oberfläche eines zu strukturierenden Objektes durch eine dem Objekt vorgelagerte Maske mit kollimierter Röntgenstrahlung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (1) zumindest in dem dem zu strukturierenden Bereich des Objektes (8) vorgelagerten, abbildenden Teil defor­ miert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformation derart durchgeführt wird, daß die Maske ge­ streckt wird (Fig. 1).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Röntgenstrahl (13) mit etwa rechteckförmigem Querschnitt mit einer ersten Geschwindigkeit senkrecht zur Ausbreitungs­ richtung (z) der Strahlung (13) in einer Richtung (y), in der die Abmessung des Strahls (13) kleiner als in der dazu senkrechten Richtung ist, relativ zur Maske (1) bewegt wird, daß der abbildende Teil der Maske (1) senkrecht zur Ausbreitungs­ richtung (z) der Strahlung (13) und senkrecht zur Bewegungs­ richtung (y) gestreckt wird und daß die Maske (1) mit einer zweiten Geschwindigkeit in Bewegungsrichtung relativ zu dem Objekt (8) verschoben wird (Fig. 2/3).

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgenstrahl mit Hilfe eines Spiegels über die Maske abgelenkt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (1) und das Objekt (8) gemeinsam durch den Röntgenstrahl (13) gezogen werden (Fig. 2/3).

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung des Objektes (8) mit einem Röntgenstrahl strichförmigen Querschnitts erfolgt, indem zwischen einer die Röntgenstrahlung in Form von Synchrotronstrahlung (13) ab­ gebenden Strahlungsquelle (11) und der Maske (1) ein Zylinder­ spiegel (14) in bezug auf seine Achse quer zur Strahlungsrich­ tung unter Fokussierung der Synchrotronstrahlung (13) in verti­ kaler Richtung angeordnet wird (Fig. 2/3).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zylinderspiegel (14) ein weiterer Zylinderspiegel (15) zugeordnet wird, der in bezug auf seine Achse etwa strahlungs­ richtungsparallel unter Fokussierung der Synchrotronstrahlung (13) in horizontaler Richtung angeordnet ist (Fig. 2/3).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder der weitere Zylinderspiegel (14 oder 15) drehbar angeordnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abbildende Teil (3) der Maske (1) in einer Richtung (x) gestreckt wird und daß das Objekt (30) in dem zu strukturieren­ den Bereich senkrecht zu dieser Richtung (x) deformiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (30) derart deformiert wird, daß zumindest der zu strukturierende Oberflächenbereich Teil der Mantelfläche eines Zylinders bildet, dessen Achse zur Streckrichtung (x) der Maske (1) parallel verläuft.

11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (1) als rechteckförmige Membran (3) ausgebildet ist und Teil eines Maskenwafers (4) ist und daß der Maskenwafer (4) an einer Halteeinrichtung (7) angebracht ist, von der Deformationskräfte auf die Membran (3) ausgeübt werden.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (7) ein Ringteil enthält, an dem der Maskenwafer (4) über einen Maskenring (5) befestigt ist, und daß das Ringteil unter Erzeugung der Deformationskräfte innen in Richtung zur Membran (3) einbiegbar ist.