DE4113968A1 - Maskenstruktur und verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen unter verwendung der maskenstruktur - Google Patents
Maskenstruktur und verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen unter verwendung der maskenstrukturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maskenstruktur, die zur Herstel
lung von Halbleiterbauelementen mit Mikrostruktur wie etwa
von integrierten Halbleiter- und Oberflächenwellenbauelemen
ten dient, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Halblei
terbauelementen unter Verwendung einer solchen Masken
struktur.
Insbesondere eignet sich ein Oberflächenwellenbauelement, das
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist,
zur Verwendung in einer Nachrichtenübermittlungseinrichtung
wie einer Funkzentrale.
In einem Projektionsjustiersystem (oder einem Projektions
justier- und Belichtungsgerät), bei dem eine Fotomaske (bzw.
eine Belichtungsschablone) mit einer Schaltungsstruktur für
ein elektronisches Bauelement oder dergleichen durch eine Be
leuchtungsoptik beleuchtet wird, um die Schaltungsstruktur
auf einen auf einem Substrat befindlichen lichtempfindlichen
Film zu übertragen, muß eine übertragbare Schaltungsstruktur
möglichst fein sein. Um die Übertragung einer Mikrostruktur
minimaler Breite, die nahe an der Auflösungsgrenze des Pro
jektionsjustiersystems liegt, zu ermöglichen, wurde bereits
ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Phasendifferenz
zwischen Lichtstrahlen erzeugt wird, die durch zwei benach
barte Öffnungen gehen, zwischen denen sich ein lichtundurch
lässiges Mikrostruktursegment befindet. Ein konventionelles
Verfahren zur Bildung einer Struktur derart, daß diese Pha
sendifferenz erzeugt wird, ist in einem Artikel "Improving
Resolution in Photolithography with a Phase-Shifting Mask"
von Mark D. Levenson et al. (IEEE Trans. on Electron Devices,
Vol. ED-29, Nr. 12, 1982, S. 1828-1836) erörtert. Bei dem
dort vorgeschlagenen Strukturbildungsverfahren sind Belich
tungsstrahlen, die zwei benachbarte Öffnungen mit einem
lichtundurchlässigen Mikrostruktursegment dazwischen durch
setzt haben, um 180° zueinander phasenversetzt. Dieses Ver
fahren eignet sich zur Verbesserung der Auflösung einer
Struktur, die aus periodisch angeordneten Struktursegmenten
gebildet ist.
Der obige Stand der Technik eignet sich zur Verbesserung der
Auflösung einer Struktur, bei der zwei benachbarte licht
durchlässige Öffnungen voneinander durch ein lichtundurchläs
siges Mikrostruktursegment getrennt sind. Wenn jedoch die
beiden benachbarten lichtdurchlässigen Öffnungen miteinander
an einer Stelle verbunden sind, um beispielsweise ein Struk
tursegment mit U-förmiger Öffnung zu bilden, ist die Erzeu
gung einer Phasendifferenz zwischen Belichtungsstrahlen auf
beiden Seiten des lichtundurchlässigen Mikrostruktursegments
nicht möglich. Es ist somit unmöglich, eine Schaltungsstruk
tur präzise zu bilden und die Auflösung zu verbessern.
In vielen Fällen ist ferner die Schaltungsstruktur eines
Halbleiterbauelements oder eines elektronischen Bauelements
so geformt, daß Endflächen benachbarter linearer Öffnungs
struktursegmente miteinander verbunden sind. Wenn das kon
ventionelle Strukturbildungsverfahren zur Erzeugung der Pha
sendifferenz bei einer solchen Schaltungsstruktur angewandt
wird, ändert sich die Phase des Belichtungsstrahls abrupt
beispielsweise an einem Teil eines Struktursegments mit
U-förmiger Öffnung. Daher wird zwar die Auflösung desjenigen
Teils des Struktursegments mit U-förmiger Öffnung verbessert,
an dem lineare Strukturen parallel zueinander verlaufen, aber
das Struktursegment der U-förmigen Öffnung wird in zwei Teile
getrennt. Infolgedessen wird es unmöglich, auf einem Plätt
chen ein gewünschtes Struktursegment mit einheitlicher Öff
nung zu bilden.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Masken
struktur zur Realisierung einer lithographischen Maskenstruk
tur mit lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Berei
chen, wobei die Größe wenigstens eines Teils wenigstens eines
der lichtundurchlässigen Bereiche durch einen der daran an
grenzenden lichtdurchlässigen Bereiche definiert ist. Dabei
soll ferner ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbau
elementen mit Mikrostruktur angegeben werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat eine Maskenstruktur zwei
oder mehr Gruppen von Bauelementstrukturen, die auf einer
lichtdurchlässigen Trägerplatte gebildet sind. Jede der Bau
elementstrukturgruppen umfaßt eine Vielzahl von identischen
Bauelementstrukturen. Bauelementstrukturen einer Struktur
gruppe sind von denjenigen in einer anderen Strukturgruppe
verschieden. Jede der Bauelementstrukturen enthält eine
lichtdurchlässige Teilstruktur. Wenigstens eine der Bau
elementstrukturgruppen weist eine Phasenverschiebungsstruk
tur zur Verbesserung der Auflösung in der Lithographie auf.
Die lichtdurchlässige Teilstruktur, die in jeder Bauelement
struktur jeder der Bauelementstrukturgruppen enthalten ist,
ist so festgelegt, daß jede der in einer der Bauelementstruk
turgruppen enthaltenen lichtdurchlässigen Teilstrukturen mit
einer lichtdurchlässigen Teilstruktur, die in einer anderen
Bauelementstrukturgruppe enthalten ist, zur zwei- oder
mehrfachen Übertragung eines Belichtungsstrahls durch die
Maskenstruktur hindurch kombinierbar ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist unter Anwendung
dieser Maskenstruktur die Herstellung von Halbleiterbau
elementen möglich, wobei die Belichtung eines lichtempfind
lichen Films auf einem Substrat mit einem Belichtungsstrahl
durch die Maskenstruktur hindurch zweimal oder häufiger wie
derholt und dabei eine relative Lage zwischen der Masken
struktur und dem Substrat geändert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Masken
struktur dadurch gebildet, daß jede einer Vielzahl von Bau
elementstrukturgruppen periodisch auf einer lichtdurchläs
sigen Trägerplatte angeordnet ist, daß die Bauelementstruk
turgruppen einander auf einem Bereich der Oberfläche eines
Substrats (d. h. eines Chips) überlagert werden, indem ein
Belichtungs/Übertragungsvorgang mehrfach durchgeführt wird
unter Bildung einer Vielzahl von identischen vereinigten
Strukturen auf dem Substrat. Im einzelnen wird dabei die
Maskenstruktur in bezug auf das Substrat so verlagert, daß
eine gewünschte Struktur von Belichtungsstrahlen gebildet
wird, die eine Vielzahl von Arten von Bauelementstrukturen
durchsetzt haben. Damit wird eine abrupte Phasenänderung
eines Belichtungsstrahls an jedem Teil eines lichtdurchläs
sigen Öffnungsstruktursegments, das zu einem Körper zu ver
einigen ist, erhalten. Infolgedessen besteht keine Gefahr der
Erzeugung einer unerwünschten Trennung des Öffnungsstruktur
segments.
Durch die Aufteilung eines kontinuierlichen lichtdurchläs
sigen Bereichs einer lithographischen Maskenstruktur in zwei
oder mehr lichtdurchlässige Teilstrukturen und durch Her
stellen von zwei oder mehr Bauelementstrukturen können licht
durchlässige Struktursegmente zur Bildung der lichtdurchläs
sigen Teilstruktur jeder Bauelementstruktur voneinander durch
einen lichtundurchlässigen Bereich getrennt werden. In einer
lichtdurchlässigen Teilstruktur, in der benachbarte licht
durchlässige Struktursegmente voneinander getrennt sind, kön
nen Belichtungsstrahlen, die benachbarte lichtdurchlässige
Struktursegmente durchsetzt haben, zueinander phasenversetzt
sein; beispielsweise kann zwischen den Belichtungsstrahlen
eine Phasendifferenz von 180° erzeugt werden. Ferner wird
eine abrupte Phasenänderung des Belichtungsstrahls von 0°
(180°) auf 180° (0°) an einem Teil des kontinuierlichen
lichtdurchlässigen Bereichs der lithographischen Masken
struktur verhindert.
Wenn Belichtungsstrahlen, nachdem sie lichtdurchlässige
Struktursegmente einer lichtdurchlässigen Teilstruktur
durchsetzt haben, periodisch eine Phasendifferenz von bei
spielsweise 180° erfahren, wird die Auflösung einer auf ein
Substrat übertragenen Struktur verbessert.
Wenn eine Vielzahl von Bauelementstrukturgruppen auf Berei
chen angeordnet ist, die auf einer lichtdurchlässigen Trä
gerplatte in einem vorbestimmten Abstand zur Bildung einer
Maskenstruktur definiert sind, und jedesmal ein Belichtungs
vorgang durchgeführt wird, wenn die Maskenstruktur in bezug
auf ein Substrat um einen auf das obige Intervall bezogenen
Betrag bewegt wird, wird auf jedem der Bereiche (d. h. der
Chips) auf dem Substrat eine Vielzahl von Strukturen gebil
det. Wenn Bauelementstrukturen, die auf einer lichtdurch
lässigen Trägerplatte in einem vorbestimmten Intervall an
geordnet sind, um Gruppen (oder Reihen) von Bauelementstruk
turen zu bilden, auf ein Substrat (d. h. ein Halbleiterplätt
chen) übertragen werden, können Belichtungs/Übertragungsvor
gänge mit hoher Auflösung durchgeführt werden, und außerdem
tritt keine geringe Auflösung der übertragenen Struktur auf,
da benachbarte lichtdurchlässige Struktursegmente der licht
durchlässigen Teilstruktur jeder Bauelementstruktur keinen
Verbindungsteil aufweisen.
Wenn verschiedene Bauelementstrukturen auf ein und demselben
Bereich (d. h. Chip) auf einem Substrat einander überlagert
werden, indem eine Vielzahl von Belichtungs/Übertragungsvor
gängen durchgeführt wird, kann eine lithographische Struktur
gebildet werden, bei der die Größe eines lichtundurchlässigen
Struktursegments durch einen vereinigten lichtdurchlässigen
Bereich (z. B. einen U-förmigen lichtdurchlässigen Bereich)
angrenzend an das lichtundurchlässige Struktursegment defi
niert ist. Es ist also möglich, eine lichtdurchlässige Struk
tur mit hoher Auflösung zu bilden, wobei die Struktur durch
das Entfernen eines Teils eines lichtundurchlässigen Be
reichs, durch den zwei benachbarte lichtdurchlässige Bereiche
getrennt waren, resultieren kann. Wenn ferner Bauelement
strukturen auf einer lichtdurchlässigen Trägerplatte in einem
vorbestimmten Abstand angeordnet sind, der auf die Größe
eines Chips bezogen ist, um Bauelementstrukturgruppen zu bil
den, und eine Vielzahl von Bauelementstrukturgruppen auf der
Platte angeordnet ist, können identische lithographische
Strukturen auf nahezu sämtlichen Chips eines Substrats
gleichzeitig unter Anwendung einer einzigen Maskenstruktur
gebildet werden.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1a bis 1d schematische Darstellungen einer Doppelkammstruk
tur (d. h. einer lithographischen Struktur), die
mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu
realisieren ist, Bauelementstrukturen zur Reali
sierung der lithographischen Struktur sowie die
Anordnung einer Phasenverschiebungsschicht auf
jeder der Bauelementstrukturen;
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
einer Maskenstruktur gemäß einem Ausführungs
beispiel der Erfindung und der Strukturübertragung
unter Anwendung der Maskenstruktur;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
einer Struktur, die auf einem Substrat (d. h.
einem Halbleiterplättchen) durch zweifache
Belichtung der Maskenstruktur von Fig. 2 gebildet
ist;
Fig. 4a bis 4c schematische Darstellungen einer lithographischen
Struktur, die mit einem anderen Ausführungsbei
spiel realisierbar ist, Bauelementstrukturen zur
Realisierung der lithographischen Struktur sowie
die Anordnung einer Phasenverschiebungsschicht auf
jeder der Bauelementstrukturen; und
Fig. 5a bis 5d, 6a bis 6d schematische Darstellungen zur Erläuterung weite
rer Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1a-1d wird ein Ausführungsbei
spiel beschrieben.
Fig. 1a zeigt eine ineinandergreifende Maskenstruktur (eine
lithographische Struktur) 4, die durch doppelkammförmiges
Ineinandergreifen von zwei kontinuierlichen kammförmigen
lichtundurchlässigen Bereichsstrukturen 2 und 3 gebildet ist.
Die Größe jeder der kammförmigen lichtundurchlässigen Be
reichsstrukturen 2 und 3 ist durch die daran angrenzende
lichtdurchlässige Bereichsstruktur 1 definiert. Ein inein
andergreifender Teil aus einer lichtdurchlässigen Bereichs
struktur 1 und den lichtundurchlässigen Bereichsstrukturen 2
und 3 hat eine Breite von 0,25 µm nach Übertragung auf ein
Substrat (d. h. ein Halbleiterplättchen). Bei Verwendung
einer Projektionsjustiereinrichtung mit 1/10-Verkleinerung
ist eine entsprechende Strukturbreite auf einer Belichtungs
schablone 2,5 µm. Wenn auf der lichtdurchlässigen Bereichs
struktur 1 gemäß dem konventionellen Verfahren eine Phasen
verschiebungsschicht 5 gebildet ist, wie Fig. 1b zeigt, um
die Phasendiffernz von 180° zwischen Belichtungsstrahlen zu
erzeugen, die benachbarte lichtdurchlässige Bereichsstruktur
segmente 6 mit einem dazwischen befindlichen lichtundurchläs
sigen Bereichsstruktursegment 7 durchsetzen, wodurch die Auf
lösung der lithographischen Struktur verbessert wird, unter
liegt der Belichtungsstrahl, der das lichtdurchlässige Be
reichsstruktursegment 6 ohne Phasenverschiebungsschicht 5
durchsetzt hat, keiner Phasenverschiebung, wogegen der Be
lichtungsstrahl, der das die Phasenverschiebungsschicht 5
aufweisende lichtdurchlässige Bereichsstruktursegment 6
durchsetzt hat, eine Phasenverschiebung von 180° erfährt. Das
heißt also, daß die Phasendifferenz von 180° zwischen Belich
tungsstrahlen erzeugt wird, die benachbarte lichtdurchlässige
Bereichsstruktursegmente 6 mit dem dazwischen befindlichen
lichtundurchlässigen Bereichsstruktursegment 7 durchsetzt
haben. Somit haben zwei die lithographische Maskenstruktur 4′
von Fig. 1b durchsetzende Belichtungsstrahlen entgegenge
setzte Phase. Infolgedessen ergibt die Lichtstärkeverteilung
auf dem Substrat (dem Halbleiterplättchen) einen ausgezeich
neten Kontrast, was bedeutet, daß die Lichtstärke auf einem
dem lichtdurchlässigen Bereich entsprechenden Oberflächen
bereich des Halbleiterplättchens sich erheblich von der
Lichtstärke auf einem anderen Oberflächenbereich des Halb
leiterplättchens, der einem lichtundurchlässigen Bereich ent
spricht, unterscheidet, so daß die Auflösung der auf dem
Halbleiterplättchen gebildeten Struktur wesentlich verbessert
ist. Bei der in Fig. 1b gezeigten mäanderförmigen lichtdurch
lässigen Bereichsstruktur 1, bei der zwischen benachbarten
lichtdurchlässigen Bereichsstruktursegmenten jeweils ein
lichtundurchlässiges Bereichsstruktursegment 6 liegt, führt
die Anordnung der Phasenverschiebungsschicht 5 nach dem kon
ventionellen Verfahren jedoch zu einer plötzlichen Änderung
der Stärke des Belichtungsstrahls an einem Teil 8 der licht
durchlässigen Bereichsstruktur 1. Dabei ändert sich die Phase
des Belichtungsstrahls von 0° zu 180° und umgekehrt an diesem
Teil 8, und die Stärke des Belichtungsstrahls wird an diesem
Bereich des Halbleiterplättchens, der dem Teil 8 entspricht,
zu Null. Somit wird eine lichtdurchlässige Bereichsstruktur
auf dem Halbleiterplättchen in eine Vielzahl von Teilen ge
trennt, d. h., eine mäanderförmige lichtdurchlässige Be
reichsstruktur auf dem Plättchen wird diskontinuierlich. In
folgedessen sind doppelkammförmige lichtundurchlässige Be
reichsstrukturen auf dem Plättchen miteinander verbunden.
Die Fig. 1c und 1d zeigen Bauelementstrukturen 9c und 9d, die
optisch kombiniert (einander optisch überlagert) sind, um die
lithographische Maskenstruktur von Fig. 1a zu realisieren.
Die kontinuierliche mäanderförmige lichtdurchlässige Be
reichsstruktur 1 nach den Fig. 1c und 1d ist in lichtdurch
lässige Struktursegmente 6c und lichtdurchlässige Struktur
segmente 6d in solcher Weise aufgetrennt, daß die lichtdurch
lässigen Struktursegmente 6c voneinander durch einen lichtun
durchlässigen Bereich 7c und die lichtdurchlässigen Struktur
segmente 6d voneinander durch einen lichtundurchlässigen Be
reich 7d getrennt sind. Eine lichtdurchlässige Teilstruktur
besteht aus den lichtdurchlässigen Struktursegmenten 6c, und
eine weitere lichtdurchlässige Teilstruktur besteht aus den
lichtdurchlässigen Struktursegmenten 6d. Bei den Bauelement
strukturen 9c und 9d, die die eine bzw. die andere der licht
durchlässigen Teilstrukturen nach den Fig. 1c bzw. 1d auf
weisen, sind die lichtdurchlässigen Struktursegmente 6c ab
wechselnd aufeinanderfolgend mit einer Phasenverschiebungs
schicht 5c versehen, und die lichtdurchlässigen Strukturseg
mente 6d sind abwechselnd aufeinanderfolgend mit einer Pha
senverschiebungsschicht 5d versehen. Belichtungslicht, das
jede der lichtdurchlässigen Teilstrukturen der Bauelement
strukturen 9c und 9d durchsetzt hat, ist durch die Phasenver
schiebungsschicht 5c oder 5d, die auf einem von benachbarten
lichtdurchlässigen Strukursegmenten 6c oder 6d mit dem licht
undurchlässigen Bereich 7c oder 7d dazwischen gebildet ist,
in zwei Belichtungsstrahlen klassifiziert, und eine Phasen
differenz von 180° ist zwischen den Belichtungsstrahlen her
gestellt (auf jeder der Phasenverschiebungsschichten 5c und
5d ist eine Phasenverschiebungsstruktur gebildet). Der Be
lichtungssstrahl, der das lichtdurchlässige Struktursegment
6c oder 6d durchsetzt hat, das nicht mit der Phasenver
schiebungsschicht 5c oder 5d versehen ist, unterliegt dabei
keiner Phasenverschiebung, und der Belichtungsstrahl, der das
lichtdurchlässige Struktursegment 6c oder 6d durchsetzt hat,
das jeweils mit der Phasenverschiebungsschicht 5c oder 5d be
schichtet ist, unterliegt einer Phasenverschiebung von 180°.
In den lichtdurchlässigen Teilstrukturen der Bauelementstruk
turen 9c und 9d sind benachbarte lichtdurchlässige Struktur
segmente 6c oder 6d jeweils durch den lichtundurchlässigen
Bereich 7c oder 7d voneinander geterennt. Infolgedessen be
steht keine Gefahr der Erzeugung des Grenzteils 8 von Fig.
1b, in dem die Phase des Belichtungslichts von 0° zu 180° und
umgekehrt geändert und eine kontinuierliche lichtdurchlässige
Struktur im wesentlichen in zwei Teile aufgetrennt wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Phasenver
schiebungsschichten 5c und 5d aus einer SiO2-Schicht gebil
det, die eine Dicke von ca. 0,38 µm hat. Dieser Wert wird
unter Anwendung der folgenden Gleichung bestimmt:
wobei t die Dicke der SiO2-Schicht, n die Brechzahl von SiO2
und λ die Wellenlänge des Belichtungslichts bezeichnen. Da
die SiO2-Schicht mit der vorgenannten Dicke als Phasenver
schiebungsschichten 5c und 5d eingesetzt wird, ist das Be
lichtungslicht nach Durchsetzen der lichtdurchlässigen Struk
tursegmente 6c oder 6d, die die Phasenverschiebungsschicht 5c
oder 5d tragen, um 180° phasenversetzt in bezug auf das Be
lichtungslicht, das die lichtdurchlässigen Struktursegmente
6c oder 6d durchsetzt hat, die keine Phasenverschiebungs
schicht aufweisen. In den Fig. 1c und 1d haben die Phasenver
schiebungsschichten 5c und 5d gleiche Form wie die licht
durchlässigen Struktursegmente 6c bzw. 6d. Das heißt, daß die
Phasenverschiebungsschichten 5c und 5d auf einer Belichtungs
schablone, deren Struktur zehnmal so groß wie eine auf einem
Substrat gebildete Struktur ist, eine Breite von 2,5 µm ha
ben. Die Phasenverschiebungsschicht 5c oder 5d ist zum Ver
schieben der Phase von Belichtungslicht vorgesehen, das die
lichtdurchlässigen Struktursegmente 6c oder 6d durrchsetzt.
Infolgedessen kann die Phasenverschiebungsschicht 5c oder 5d
auf denjenigen Teil des lichtundurchlässigen Bereichs 7c oder
7d ausgedehnt sein, der direkt an das lichtdurchlässige
Struktursegment 6c oder 6d angrenzt, das die Phasenver
schiebungsschicht 5c oder 5d trägt. Das Prinzip der Phasen
verschiebungsmethode erlaubt es jedoch nicht, daß die Phasen
verschiebungsschicht 5c oder 5d durch den lichtundurchläs
sigen Bereich 7c oder 7d auf das lichtdurchlässige Struktur
segment 6c oder 6d ausgedehnt ist, das an das mit der Phasen
verschiebungsschicht 5c oder 5d beschichtete lichtdurchlässi
ge Struktursegment 6c oder 6d angrenzt.
Wenn zur Übertragung einer Struktur der so gebildeten Pha
senverschiebungs-Belichtungsschablone auf einen lichtempfind
lichen Film auf einem Substrat (einem Halbleiterplättchen)
eine Projektionsjustiereinrichtung vom i-Linientyp mit einer
Verkleinerung von 1/10 unter Anwendung einer Belichtungswel
lenlänge von 365 nm und eines Verkleinerungsobjektivs mit
einer numerischen Apertur von 0,42 angewandt wird, werden auf
dem lichtempfindlichen Film mit hoher Auflösung eine blinde
Teilstruktur ähnlich der lichtdurchlässigen Teilstruktur von
Fig. 1c mit einer Mindestbreite von 0,25 µm und eine lochför
mige bzw. durchgehende Teilstruktur ähnlich der lichtdurch
lässigen Struktur von Fig. 1d mit einer Mindestbreite von
0,25 µm gebildet.
Vorstehend wurde der Fall erläutert, das eine Strukturüber
tragung auf die Projektionsjustiereinrichtung vom i-Linientyp
mit einer Verkleinerung von 1/10 unter Anwendung einer Be
lichtungswellenlänge von 365 nm und eines Verkleinerungsob
jektivs mit einer numerischen Apertur von 0,42 durchgeführt
wird. Wenn mit dieser Justiereinrichtung vom i-Linientyp eine
konventionelle Strukturübertragung ohne die obigen Bauele
mentstrukturen mit Phasenverschiebungsstrukturierung durch
geführt wird, liegt die Auflösungsgrenze einer auf dem
lichtempfindlichen Film gebildeten Struktur bei ca. 0,5 µm.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ergibt sich also
eine Verbesserung der Auflösungsgrenze von 0,5 µm auf
0,25 µm. Die Auflösungsgrenze wird also um 50% erhöht, und
eine Mikrostruktur einer Minimalgröße von 0,25 µm kann auf
dem lichtempfindlichen Film gebildet werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Belich
tungswellenlänge λ der Justiereinrichtung kürzer als die
obige Belichtungswellenlänge gemacht werden. Auch wenn an
stelle der i-Linie ein Excimer-Laserstrahl oder Röntgenstrah
len eingesetzt werden, wird die Auflösungsgrenze einer auf
dem lichtempfindlichen Film gebildeten Struktur um ca. 50%
verbessert. Somit können eine ultrafeine Struktur und ein
Bauelement mit einer solchen ultrafeinen Struktur gebildet
werden.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Masken
struktur 10 hergestellt wird durch Bilden einer Vielzahl von
Bauelementstrukturen 9c und einer Vielzahl von Bauelement
strukturen 9d auf einer einzigen lichtdurchlässigen Träger
platte und die Strukturübertragung dann unter Anwendung der
Maskenstruktur 10 durchgeführt wird. Nach Fig. 2 sind die
Bauelementstrukturen 9c und 9d, die die lichtdurchlässigen
Teilstrukturen 6c und 6d umfassen, auf einer lichtdurchläs
sigen Trägerplatte 100 in solcher Weise gebildet, daß alter
nierend Reihen von Bauelementstrukturen 9c und Reihen von
Bauelementstrukturen 9d angeordnet sind. Dabei umfaßt jede
der Strukturreihen 11 eine Vielzahl von Bauelementstrukturen
9c gemäß Fig. 1c, und jede der Strukturreihen 12 umfaßt eine
Vielzahl von Bauelementstrukturen 9d gemäß Fig. 1d. Bei die
sem Ausführungsbeispiel bilden die Reihen 11 der Bauelement
strukturen 9c eine erste Gruppe von Bauelementstrukturen,
während die Reihen 12 von Bauelementstrukturen eine zweite
Gruppe von Bauelementstrukturen bilden. Die in jeder der
Bauelementstrukturreihen befindlichen Bauelementstrukturen
weisen die Phasenverschiebungsstruktur 6c oder 6d von Fig. 1c
oder 1d auf. Die Minimalgröße der Phasenverschiebungsstruktur
der Belichtungsschablone, deren Struktur zehnmal so groß wie
eine Struktur auf einem Substrat ist, ist 2,5 µm. Ferner hat
jede der in den Bauelementstrukturreihen 11 und 12
enthaltenen Bauelementstrukturen eine Größe von 35×35 mm, und
die Bauelementstrukturen sind in regelmäßigen Abständen von
jeweils 35 mm angeordnet.
Ein mit einem lichtempfindlichen Film versehenes
Halbleiterplättchen 4 wird mit Belichtungslicht 13 durch die
Maskenstruktur 10, in der die Bauelementstrukturen und die
Bauelementstrukturreihen in der genannten Weise angeordnet
sind, belichtet zur Übertragung der Bauelementstrukturen auf
das Plättchen 4. Dieser Belichtungsvorgang kann mit der
genannten Projektionsjustiereinrichtung mit
1/10-Verkleinerung durchgeführt werden.
Somit können auf dem Plättchen 4 in Abständen von 3,5 mm
Teilstrukturen c und d jeweils mit einer Minimalgröße von
0,25 µm gebildet werden. D. h., Teilstrukturreihen mit
jeweils einer Vielzahl von 3,5×3,5 mm-Chips sind auf dem
Plättchen (dem Substrat) angeordnet.
Danach wird ein Substrattisch 14, der in der
Justiereinrichtung zur Halterung des Plättchens 4 vorgesehen
ist, in Y-Richtung (Fig. 2) um einen Betrag von 3,5 mm
verlagert, und dann wird der zweite Belichtungsvorgang
durchgeführt, um die Bauelementstrukturen auf das Plättchen 4
zu übertragen. Somit wird eine Reihe von Teilstrukturen c
einer Reihe von Teilstrukturen d überlagert. Damit sind die
Teilstrukturen c und d auf einem einzigen Chip unter Bildung
einer gewünschten Struktur kombiniert.
Fig. 3 zeigt eine Struktur, die auf dem Plättchen 4 in der
soeben unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläuterten Weise gebildet
ist. Dabei ist in jedem von Chips, die in jeder von
Strukturreihen 15 enthalten sind, eine Doppelkammstruktur mit
einer kontinuierlichen Öffnungsstruktur ähnlich der
mäanderförmigen lichtdurchlässigen Bereichsstruktur 1 von
Fig. 1c gebildet.
Bei einer Strukturfolge 16, bei der der Belichtungsvorgang
nur einmal durchgeführt wurde, erfolgt ferner keine
Struktursynthese bzw. optische Kombination von
Bauelementstrukturen, sondern es wird nur eine lochförmige
Teilstruktur gebildet. Wenn jedoch eine zusätzliche Reihe 11
von Bauelementstrukturen 9c auf der lichtdurchlässigen
Trägerplatte 10 von Fig. 2 gebildet wird, kann die
Doppelkammstruktur über den gesamten effektiven Bereich des
Plättchens 4 von Fig. 3 gebildet werden. Wenn, wie oben
erwähnt, die blinde lichtdurchlässige Teilstruktur 9c von
Fig. 1c optisch mit der lochförmigen lichtdurchlässigen
Teilstruktur 9d von Fig. 1d kombiniert wird, kann auf dem
Substrat eine Doppelkammstruktur mit hoher Auflösung
gebildet werden, die der Maskenstruktur von Fig. 1a gleicht
und eine Minimalgröße von 0,25 µm hat.
Wie oben gesagt, kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine
kontinuierliche lichtdurchlässige Struktur auf einem Substrat
gebildet werden, indem ein Belichtungs/Übertragungsvorgang
durchgeführt wird, der jede von zwei oder mehr
Bauelementstrukturen einschließlich lichtdurchlässiger
Teilstrukturen, die sich aus der Zerlegung einer
lichtdurchlässigen Bereichsstruktur ergeben, mehrfach
verwendet. Dabei durchsetzt Belichtungslicht jede der
lichtdurchlässigen Teilstrukturen 6c und 6d von einzelnen
Bauelementstrukturen 9c und 9d, und so besteht keine Gefahr
der Erzeugung einer Strukturauftrennung an einem
Oberflächenbereich des Substrats, der dem Grenzteil 8 von
Fig. 1b entspricht. Infolgedessen kann eine Mikrostruktur, in
der die Größe eines lichtundurchlässigen Struktursegments
durch einen einzigen daran angrenzenden kontinuierlichen
lichtdurchlässigen Bereich definiert ist, wie etwa eine
lithographische Maskenstruktur mit einem mäanderförmigen
lichtdurchlässigen Verlauf, auf ein Substrat mit hoher
Auflösung übertragen werden. Damit kann eine
Doppelkammstruktur gebildet werden, die lichtdurchlässige und
lichtundurchlässige Bereiche umfaßt, die jeweils eine Breite
von ca. 0,25 µm an einem Kamm-Zahn-Teil haben, an dem
lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Strukturen
ineinandergreifen. Wenn das obige Strukturbildungsverfahren
mit einer Justiereinrichtung unter Anwendung eines Excimer-
Laserstrahls und mit einer Auflösungsgrenze von ca. 0,25 µm
angewandt wird, wird die Auflösungsgrenze auf 0,125 µm, also
um ca. 50%, verbessert. Wenn das Strukturbildungsverfahren
mit einer Justiereinrichtung unter Anwendung von
Röntgenstrahlen und mit einer Auflösungsgrenze von 0,1 µm
angewandt wird, wird die Auflösungsgrenze auf 0,05 µm
verbessert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
zwar die Verkleinerungs/Projektionsmethode angewandt; das
Strukturbildungsverfahren ist aber auch als
Kontaktbelichtungsverfahren unter Anwendung von extrem
kurzwelligem UV-Licht durchführbar. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, daß ein
Positivresistfilm verwendet wurde, das obige
Strukturbildungsverfahren ist aber auch anwendbar, wenn ein
Negativresistfilm verwendet wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine
lithographische Maskenstruktur in Bauelementstrukturen
zerlegt, und eine Vielzahl von Gruppen von
Bauelementstrukturen wird zyklisch auf einer einzigen
lichtdurchlässigen Trägerplatte zur Bildung einer
Maskenstruktur angeordnet. Es ist daher unnötig, eine
Vielzahl von Fotomasken zu verwenden, und es kann eine
Vielzahl von identischen Strukturen innerhalb kurzer Zeit auf
demselben Halbleiterplättchen gebildet werden.
Die Fig. 4a-4c sind schematische Darstellungen, die ein
weiteres Ausführungsbeispiel erläutern. Fig. 4a zeigt eine
lithographische Maskenstruktur, die für die Bildung einer
Kammelektrode zur Erregung einer Oberflächenwelle in einem
piezoelektrischen Substrat dienen kann. Gemäß Fig. 4a wird
zwischen Belichtungslichtstrahlen, die eine lichtdurchlässige
Bereichsstruktur 41 durchsetzt haben, eine Phasendifferenz
von 180° erzeugt, indem eine Phasenverschiebungsschicht
(d. h. eine Phasenverschiebungsstruktur) 45 gemäß Fig. 4a
gebildet wird. Wenn jedoch die Phasenverschiebungsstruktur 45
gemäß dem Stand der Technik gebildet ist, so daß eine 0°-
Phase und eine 180°-Phase alternierend Belichtungsstrahlen
ausgesetzt sind, die zwei benachbarte lichtdurchlässige
Bereiche (die eine Breite von 0,25 µm haben) in der
lichtdurchlässigen Bereichsstruktur 41, die voneinander durch
eine lichtundurchlässige Bereichsstruktur 42 oder 43
beabstandet sind, durchsetzt haben, können zwei benachbarte
Bereiche wie etwa 18 und/oder 19 in unerwünschter Weise den
Belichtungsstrahlen nach dem Durchsetzen eine 0°-Phase
erteilen, da die lithographische Maskenstruktur 40 eine
floatende Elektrodenstruktur 47 umfaßt und dadurch
kompliziert gemacht ist, wie Fig. 4a zeigt. Die
Phasenverschiebungsstruktur 45 wirkt sich auf
Belichtungslicht, das durch die benachbarten
lichtdurchlässigen Struktursegmente 18 oder 19 geht, nicht
aus, und eine den benachbarten lichtdurchlässigen
Struktursegmenten 18 oder 19 entsprechende übertragene
Struktur hat eine niedrige Auflösung.
Wenn eine Maskenstruktur in der in den Fig. 1-3 gezeigten
Weise gebildet und unter Anwendung der Maskenstruktur ein
Belichtungsvorgang durchgeführt wird, haben
Belichtungsstrahlen, die durch benachbarte lichtdurchlässige
Struktursegmente gegangen sind, nicht die gleiche Phase.
Damit wird auf einem Substrat eine Struktur entsprechend den
benachbarten lichtdurchlässigen Struktursegmenten mit hoher
Auflösung gebildet. Dabei wird eine durch Entfernen der
Phasenverschiebungsstrukur 45 von der lithographischen
Maskenstruktur 40 von Fig. 4a erhaltene Struktur durch eine
Maskenstruktur realisiert, die erhalten ist durch Bilden
einer Vielzahl von Bauelementstrukturen 40c (vgl. Fig. 4b)
und einer Vielzahl von Bauelementstrukturen 40d (vgl. Fig.
4c) auf einer einzigen lichtdurchlässigen Trägerplatte.
In der Bauelementstruktur 40c von Fig. 4b sind eine
lichtdurchlässige Teilstruktur 41c und eine
Phasenverschiebungsstruktur 45c so bestimmt, daß die
Auflösung in bezug auf eine Zone der lichtdurchlässigen
Bereichsstruktur 41 von Fig. 4a beispielsweise in X-Richtung
verbessert wird. 42c, 43c und 47c bezeichnen einige Teile der
lichtundurchlässigen Bereichsstrukturen von Fig. 4a. In der
Bauelementstruktur 40d von Fig. 4c sind eine
lichtdurchlässige Teilstruktur 41d und eine
Phasenverschiebungsstruktur 45d so bestimmt, daß die
Auflösung in bezug auf die obige Zone der lichtdurchlässigen
Bereichsstruktur 41 von Fig. 1a in der zur X-Richtung
senkrechten Y-Richtung verbessert wird. Dabei ist mit 47d ein
Teil der lichtundurchlässigen Bereichsstrukturen von Fig. 4a
bezeichnet.
Eine Maskenstruktur wird erzeugt durch Bilden einer Vielzahl
von Bauelementstrukturen 40c und einer Vielzahl von
Bauelementstrukturen 40d auf einer einzigen
lichtdurchlässigen Trägerplatte, und ein Belichtungsvorgang
unter Anwendung der Maskenstruktur wird in der in Fig. 2 und
3 gezeigten Weise zweimal durchgeführt, um die
lichtdurchlässigen Teilstrukturen 41c und 41d einander
optisch zu überlagern. Somit kann auf einem Substrat (einem
Halbleiterplättchen) eine Struktur entsprechend der
komplizierten Mikrostruktur von Fig. 1a mit hoher Auflösung
gebildet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel kann ferner ein
Oberflächenwellen-Bauelement gebildet werden, das die feine
Doppelkammelektrodenstruktur von Fig. 4a und eine
Linienbreite von ca. 0,25 µm aufweist. Somit können ein
mobiles Übertragungsendgerät und eine optische
Ultrahochgeschwindigkeits-Übertragungseinrichtung realisiert
werden, die in einem Semimikrowellenbandbereich zwischen 1
und 3 GHz bzw. einem HF-Bandbereich von ca. 10 GHz arbeiten.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5a-5c wird ein weiteres
Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 5a zeigt eine
lithographische Maskenstruktur 50, wobei eine Vielzahl von
lichtdurchlässigen Struktursegmenten in einem
lichtundurchlässigen Bereich 57 angeordnet und voneinander
durch feine lichtundurchlässige Bereichsstruktursegmente
getrennt sind. Nach Fig. 5a sind in dem lichtundurchlässigen
Bereich 57 lichtdurchlässige Struktursegmente 59, die
Belichtungslicht durchlassen, so angeordnet, daß die
lichtdurchlässigen Struktursegmente 59 voneinander getrennt
sind, und eine Minimalgröße der lichtdurchlässigen
Struktursegmente 59 ist 0,25 µm. Wenn die lichtdurchlässigen
Struktursegmente 59 alternierend mit einer
Phasenverschiebungsschicht in X-Richtung 20 versehen sind, um
die Auflösung einer übertragenen Struktur zu verbessern,
werden alternierend ein Belichtungsstrahl mit einem
Phasenwinkel von 0° und ein Belichtungsstrahl mit einem
Phasenwinkel von 180° in X-Richtung 20 erzeugt. Damit wird
die Auflösung der übertragenen Struktur in X-Richtung
verbessert. In diesem Fall haben jedoch Belichtungsstrahlen,
die durch zwei lichtdurchlässige Struktursegmente gegangen
sind, die einander in Y-Richtung 21 senkrecht zur X-Richtung
20 durch ein lichtundurchlässiges Struktursegment benachbart
sind, die gleiche Phase. Infolgedessen wird die Auflösung der
übertragenen Struktur in Y-Richtung nicht verbessert.
Wenn eine Bauelementstruktur 50c mit einer lichtdurchlässigen
Teilstruktur 56c und einer Phasenverschiebungsstruktur 55c
sowie eine Bauelementstruktur 50d mit einer
lichtdurchlässigen Teilstruktur 56d und einer
Phasenverschiebungsstruktur 55d entsprechend den Fig. 5b und
5c gebildet sind, können alternieren ein lichtdurchlässiges
Struktursegment mit einer Phasenverschiebungsschicht und ein
lichtdurchlässiges Struktursegment ohne
Phasenverschiebungsschicht angeordnet sein. Somit kann eine
übertragene Struktur mit einer Minimalgröße von 0,25 µm mit
hoher Auflösung gebildet werden.
Wenn eine Vielzahl von Bauelementstrukturen 50c und eine
Vielzahl von Bauelementstrukturen 50d auf einer einzigen
lichtdurchlässigen Trägerplatte zur Erzeugung einer
Maskenstruktur gebildet werden und in der bereits
beschriebenen Weise ein Belichtungsvorgang unter Anwendung
der Maskenstruktur zweimal durchgeführt wird, wird die
gleiche Struktur wie in Fig. 5a auf jedem der Chips in einem
Halbleiterplättchen gebildet.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei
diesem Ausführungsbeispiel auch eine komplizierte
Leiterstruktur mit hoher Auflösung und ferner eine
Durchkontaktlochstruktur, die zur Herstellung der
Mikroelektrodenanschlüsse der Leiterstruktur erforderlich
ist, gebildet werden können.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6a-6d wird ein weiteres
Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 6a zeigt eine
lithographische Maskenstruktur 60 mit einer kontinuierlichen
lichtundurchlässigen Bereichsstruktur 62, beispielsweise zur
Bildung einer spiralförmigen Leiterstruktur. In der
lithographischen Maskenstruktur 60 von Fig. 6a ist die Größe
der lichtundurchlässigen Bereichsstruktur 62 zur Bildung der
Leiterstruktur durch eine kontinuierliche lichtdurchlässige
Bereichsstruktur 61, die Belichtungslicht durchläßt,
definiert. Wenn lichtdurchlässige Bereichsteile, die parallel
zu einer vorbestimmten Richtung sind, alternierend mit einer
Phasenverschiebungsschicht versehen sind, um die Auflösung
einer übertragenen Struktur zu verbessern, hat
Belichtungslicht, das die lichtdurchlässige Bereichsstruktur
61 durchsetzt hat, die Phasenverteilung gemäß Fig. 6b entlang
der Linie A-A′. Wie Fig. 6b zeigt, ist durchgelassenes Licht
23 mit einem Phasenwinkel von 0° und durchgelassenes Licht 24
mit einem Phasenwinkel von 180° alternierend entlang der
Linie A-A′ angeordnet. Somit wird die Auflösung der
Leiterstruktur in einer der Linie A-A′ entsprechenden
Richtung verbessert. Wenn die parallelen lichtdurchlässigen
Bereichsteile alternierend mit der Phasenverschiebungsschicht
gemäß einer konventionellen Methode versehen sind, weisen
jedoch Belichtungslichtstrahlen, die beide Seiten eines Teils
25 der lichtdurchlässigen Bereichsstruktur 61 durchsetzt
haben, eine Phasenversetzung von 180° relativ zueinander auf.
Somit wird die Stärke von auf einen Oberflächenbereich eines
Substrats, der dem Teil 25 entspricht, auftreffendem Licht
Null. Belichtungslichtstrahlen, die benachbarte
lichtdurchlässige Bereichsteile 26 mit einem
lichtundurchlässigen Bereichsteil dazwischen durchsetzt
haben, haben ferner gleiche Phase. Somit hat derjenige Teil
einer übertragenen Struktur, der den lichtdurchlässigen
Bereichsteilen 26 entspricht, niedrige Auflösung.
Wenn eine Maskenstruktur in der in den Fig. 1a-3 gezeigten
Weise gebildet und ein Belichtungsvorgang unter Anwendung der
Maskenstruktur mehrfach durchgeführt wird, kann zwischen
Belichtungslichtstrahlen, die benachbarte, parallele
lichtdurchlässige Bereichsteile einer einzigen
kontinuierlichen lichtdurchlässigen Bereichsstruktur
durchsetzt haben, eine Phasendifferenz von 180° erzeugt
werden. Somit kann die Auflösung einer übertragenen Struktur
verbessert und eine Mikroleiterstruktur gebildet werden.
Dabei kann die lithographische Maskenstruktur 60 von Fig. 6a,
von der die Phasenverschiebungsstrukturierung entfernt ist,
mit einer Maskenstruktur realisiert werden, die erhalten ist
durch Bilden einer Vielzahl von Bauelementstrukturen 60c
(Fig. 6c) und einer Vielzahl von Bauelementstrukturen 60d
(Fig. 6d) auf einer einzigen lichtdurchlässigen Trägerplatte.
In der Bauelementstruktur 60c von Fig. 6c sind eine
lichtdurchlässige Teilstruktur 65c und eine
Phasenverschiebungsstruktur 66c so bestimmt, daß die
Auflösung einer übertragenen Struktur in einer der Linie A-A′
von Fig. 6a entsprechenden Richtung verbessert ist. In der
Bauelementstruktur 60d von Fig. 6d sind eine
lichtdurchlässige Teilstruktur 65d und eine
Phasenverschiebungsstruktur 66d so bestimmt, daß die
Auflösung der übertragenen Struktur in einer Richtung, die zu
der Linie A-A′ von Fig. 6a senkrecht ist, verbessert ist.
Claims (6)
1. Maskenstruktur mit einer lichtdurchlässigen Trägerplatte
(100) und n Gruppen von Bauelementstrukturen (9c, 9d; 40c,
40d; 50c, 50d; 60c, 60d), die auf der lichtdurchlässigen
Trägerplatte gebildet sind (wobei n eine ganze Zahl von nicht
weniger als 2 ist), zur Realisierung einer lithographischen
Maskenstruktur (4; 40; 50; 60) mit lichtundurchlässigen
Bereichen (2, 3; 42, 43; 47; 57) und lichtdurchlässigen
Bereichen (1; 41; 59), wobei wenigstens ein Teil wenigstens
eines der lichtundurchlässigen Bereiche eine Größe hat, die
durch einen der daran angrenzenden lichtdurchlässigen
Bereiche definiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die n Gruppen von Bauelementstrukturen periodisch auf der Trägerplatte angeordnet sind;
daß wenigstens eine Gruppe (11, 12) der n Gruppen von Bauelementstrukturen mit einer Phasenverschiebungsstruktur (5c, 5d; 45c, 45d; 55c, 55d) versehen ist; und
daß jede Bauelementstruktur der n Bauelementstrukturgruppen eine lichtdurchlässige Teilstruktur (6c; 6d; 41c; 41d; 56c; 56d) enthält, wobei jede dieser lichtdurchlässigen Teilstrukturen, die in einer der n Bauelementstrukturgruppen enthalten sind, mit wenigstens einer lichtdurchlässigen Teilstruktur, die in wenigstens einer der übrigen Bauelementstrukturgruppen enthalten ist, durch n-faches Durchlassen eines Belichtungsstrahls (13) durch die Maskenstruktur kombinierbar ist.
daß die n Gruppen von Bauelementstrukturen periodisch auf der Trägerplatte angeordnet sind;
daß wenigstens eine Gruppe (11, 12) der n Gruppen von Bauelementstrukturen mit einer Phasenverschiebungsstruktur (5c, 5d; 45c, 45d; 55c, 55d) versehen ist; und
daß jede Bauelementstruktur der n Bauelementstrukturgruppen eine lichtdurchlässige Teilstruktur (6c; 6d; 41c; 41d; 56c; 56d) enthält, wobei jede dieser lichtdurchlässigen Teilstrukturen, die in einer der n Bauelementstrukturgruppen enthalten sind, mit wenigstens einer lichtdurchlässigen Teilstruktur, die in wenigstens einer der übrigen Bauelementstrukturgruppen enthalten ist, durch n-faches Durchlassen eines Belichtungsstrahls (13) durch die Maskenstruktur kombinierbar ist.
2. Maskenstruktur nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine lichtdurchlässige Teilstruktur, die in einer der n
Bauelementstrukturgruppen enthalten ist, und wenigstens eine
lichtdurchlässige Teilstruktur, die in wenigstens einer der
übrigen kombinierbaren Bauelementstrukturgruppen enthalten
ist, den einen lichtdurchlässigen Bereich bilden, der die
Größe des einen lichtundurchlässigen Bereichs in der
lithographischen Maskenstruktur definiert.
3. Maskenstruktur nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasenverschiebungsstruktur (5c, 5d; 45c, 45d; 55c,
55d) die Funktion hat, dem Belichtungsstrahl (13) eine
Phasenverschiebung um 180° zu erteilen.
4. Maskenstruktur mit einer lichtdurchlässigen Trägerplatte
(100) und ersten und zweiten Gruppen von darauf gebildeten
Bauelementstrukturen (9c, 9d; 40c, 40d; 50c, 50d; 60c, 60d)
zur Realisierung einer lithographischen Maskenstruktur (4;
40; 50; 60) mit lichtundurchlässigen Bereichen (2, 3; 42, 43;
47; 57) und lichtdurchlässigen Bereichen (1; 41; 59), wobei
wenigstens ein Teil wenigstens eines der lichtundurchlässigen
Bereiche eine Größe hat, die durch einen der daran
angrenzenden lichtdurchlässigen Bereiche definiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Gruppen (11, 12) von Bauelementstrukturen periodisch auf der Trägerplatte angeordnet sind;
daß wenigstens eine der ersten und zweiten Gruppen von Bauelementstrukturen mit einer Phasenverschiebungsstruktur (5c, 5d; 45c, 45d; 55c, 55d) versehen ist; und
daß jede der Bauelementstrukturen in den ersten und zweiten Gruppen von Bauelementstrukturen eine lichtdurchlässige Teilstruktur (6c, 6d; 41c, 41d; 56c, 56d) enthält, wobei jede der in einer der ersten und zweiten Gruppen von Bauelementstrukturen enthaltenen lichtdurchlässigen Teilstrukturen mit wenigstens einer in der anderen Bauelementstrukturgruppe enthaltenen lichtdurchlässigen Teilstruktur durch zweifachen Durchtritt von Licht (13) durch die Maskenstruktur hindurch kombinierbar ist.
daß die ersten und zweiten Gruppen (11, 12) von Bauelementstrukturen periodisch auf der Trägerplatte angeordnet sind;
daß wenigstens eine der ersten und zweiten Gruppen von Bauelementstrukturen mit einer Phasenverschiebungsstruktur (5c, 5d; 45c, 45d; 55c, 55d) versehen ist; und
daß jede der Bauelementstrukturen in den ersten und zweiten Gruppen von Bauelementstrukturen eine lichtdurchlässige Teilstruktur (6c, 6d; 41c, 41d; 56c, 56d) enthält, wobei jede der in einer der ersten und zweiten Gruppen von Bauelementstrukturen enthaltenen lichtdurchlässigen Teilstrukturen mit wenigstens einer in der anderen Bauelementstrukturgruppe enthaltenen lichtdurchlässigen Teilstruktur durch zweifachen Durchtritt von Licht (13) durch die Maskenstruktur hindurch kombinierbar ist.
5. Maskenstruktur nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede der lichtdurchlässigen Teilstrukturen (6c, 6d; 41c,
41d; 56d, 56d) eine Vielzahl von lichtdurchlässigen
Struktursegmenten hat, wobei jeweils eines von zwei
lichtdurchlässigen Struktursegmenten in jeder der
lichtdurchlässigen Teilstrukturen, die voneinander durch
einen lichtundurchlässigen Bereich um weniger als einen
vorbestimmten Betrag beabstandet sind, mit einem
Phasenverschiebungsmaterial beschichtet ist.
6. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen unter
Verwendung der Maskenstruktur nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
die folgenden Verfahrensschritte:
Anordnen eines Substrats mit einer darauf vorgesehenen lichtempfindlichen Schicht auf einem Trägertisch (14);
Belichten der lichtempfindlichen Schicht mit Strahlung (13) durch die Maskenstruktur (10) hindurch;
Verlagern entweder der Maskenstruktur oder des Substrats relativ zueinander in einer Richtung und um einen Betrag, die auf die zyklische Anordnung der n Gruppen von Bauelementstrukturen bezogen sind, so daß jede der lichtdurchlässigen Teilstrukturen in einer Gruppe der n Bauelementstrukturgruppen zum Zweck der Kombination mit einer anderen lichtdurchlässigen Teilstruktur in einer anderen Bauelementstrukturgruppe überlappt ist;
erneutes Belichten der lichtempfindlichen Schicht auf dem verlagerten Substrat mit einer Strahlung (13) durch die Maskenstruktur hindurch zur Übertragung einer Kombination aus den n Gruppen von Bauelementstrukturen auf die lichtempfindliche Schicht; und
Entwickeln der übertragenen Kombination von Bauelementstrukturen.
Anordnen eines Substrats mit einer darauf vorgesehenen lichtempfindlichen Schicht auf einem Trägertisch (14);
Belichten der lichtempfindlichen Schicht mit Strahlung (13) durch die Maskenstruktur (10) hindurch;
Verlagern entweder der Maskenstruktur oder des Substrats relativ zueinander in einer Richtung und um einen Betrag, die auf die zyklische Anordnung der n Gruppen von Bauelementstrukturen bezogen sind, so daß jede der lichtdurchlässigen Teilstrukturen in einer Gruppe der n Bauelementstrukturgruppen zum Zweck der Kombination mit einer anderen lichtdurchlässigen Teilstruktur in einer anderen Bauelementstrukturgruppe überlappt ist;
erneutes Belichten der lichtempfindlichen Schicht auf dem verlagerten Substrat mit einer Strahlung (13) durch die Maskenstruktur hindurch zur Übertragung einer Kombination aus den n Gruppen von Bauelementstrukturen auf die lichtempfindliche Schicht; und
Entwickeln der übertragenen Kombination von Bauelementstrukturen.
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