Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fotomaske,
welche bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet
wird, und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer
Fotoplatte und auf eine durch dieses Verfahren hergestellte
Fotoplatte.
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Eine Fotomaske wird bei dem Fotogravierprozeß bei der
Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet. Wie in den
Figuren 9 und 10 gezeigt, wird zur Herstellung einer Fotomaske
eine Chromschicht auf einem Glassubstrat 2 abgeschieden, und
dann wird ein Elektronenstrahlresist über der Chromschicht 3
angeordnet, um eine Resistbedeckung 4 zu bilden. Sie
Resistbedeckung 4 der Fotoplatte 1 wird mit einem
Elektronenstrahl oder dergleichen belichtet, und dann wird in
die Chromschicht ein Muster geätzt. Genauer gesagt, wird das
Glassubstrat 2 zur Herstellung der Fotoplatte 1 poliert,
gewaschen und dann mit einer Chromschicht 3 überzogen. Die
resultierende Leermaske wird gereinigt. Der Resist wird über
der gesamten Oberfläche der Chromschicht 3 der Leermaske
angebracht, während die Leermaske rotiert wird, und somit
bedeckt die Resistabdeckung 4 die Fotoplatte 1 bis zu einem
Randgebiet 1b. In dem Randgebiet 1b, welches eine zentrales
Musterbildungsgebiet 1a umgibt, wird kein Muster gebildet.
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Die Resistabdeckung 4 des Randgebiets 1b erzeugt den folgenden
Nachteil, welcher die Ausbeute und Qualität der Fotomaske
verschlechtert. Zur Verhinderung einer Aufladung der Fotomaske
1 während der Bildung eines Muster auf der Fotoplatte 1 mittels
eines Elektronenstrahlabtasters, wird die Chromschicht 3, wie
in Figur 11 gezeigt, über Erdungsstifte 5 und 5 oder andere
Erdungsteile geerdet. Wie in Figur 12 gezeigt, kann die
Resistschicht 4 des Randbereichs 1b zwischen den Erdungsstifte
5 und 5 und der Chromschicht 3 liegen, so daß die Erdungsstifte
5 und 5 daran gehindert werden, die Chromschicht 3 elektrisch
zu kontaktieren. Aus diesem Grund werden gewöhnlich zwei
Erdungsstifte 5 und 5 verwendet, so daß zumindest ein
Erdungsstift 5 sich in elektrischem Kontakt mit der
Chromschicht 3 befindet. Eine unvollkommene elektrische
Verbindung zwischen der Erdungsstiften 5 und 5 und der
Chromschicht 3 kann jedoch zu einer übermäßigen Aufladung der
Fotoplatte 1 führen, was sich auf die Fotomaske in Hinblick auf
deren Ausbeute und Qualität nachteilig auswirkt. Das gleiche
gilt auch bei Erfassung der Entwicklungsbeendigung der
Resistschicht 4 durch Messen einer elektrischen Charakteristik
der Fotoplatte 1 nach einer Elektronenstrahlbelichtung.
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Zur Lösung dieses Problems wird das sogenannte Randschneiden
(edge cutting) vorgeschlagen, bei welchem eine Leermaske auf
eine rotierende Scheibe 6 plaziert wird. Um einen Resist
aufzubringen, wird dieser auf eine Chromschicht 3 der Leermaske
auf der rotierende Scheibe 6 aus einer Resistdüse 7
fallengelassen, an einer Position, welche sich knapp über den
Zentrum der rotierenden Scheibe 6 befindet, während die
rotierende Scheibe 6 rotiert wird. Während des Aufbringens des
Resist, wird ein Druckgas oder ein Resistlösungsmittel aus
einer weiteren Düse 8 auf das Randgebiet 1a der Chromschicht 2
gesprüht, um ein Anhaften des Resists auf dem Randgebiet 1a zu
verhindern. Die Druckgas-Sprüheinheit oder die Lösungsmittel-
Sprüheinheit macht das Resistaufbringungssystem jedoch ziemlich
kompliziert. Ferner kann die Resistlösung durch Herüberspritzen
von dem Randgebiet 1a auf dem Musterbildungsgebiet 1b anhaften,
was somit die Qualität der Fotomaske verschlechtert.
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Ein weiterer Versuch zur Lösung des Problems besteht darin,
nach dem Aufbringen des Resists einen besonderen Schritt, z.B.
einen Resistentfernungsschritt, hinzuzufügen, um Resist an
Abschnitten des Randgebiets 1b der Fotoplatte 1 für den
elektrischen Kontakt mit den Erdungsstiften 5 zu entfernen.
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Dieses Verfahren macht die Herstellung der Fotoplatte 1
wesentlich komplizierter.
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JP-A-57-128032 offenbart ein System zu Verhinderung, daß eine
Maske oder ein Wafer mit Resistmaterial bedeckt wird, welches
eine mechanische Maskiervorrichtung verwendet, die von einer
Feder auf die periphere Ecke der Maske oder des Wafers gedrückt
wird, bevor Resist auf dem Maskenwafer aufgebracht wird. Auf
diese Weise kann dieses Gebiet geerdet werden, da sich kein
Resist auf dem von der Vorrichtung maskierten Gebiet befindet.
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JP-A-58-50793 beschreibt ein Verfahren zur Verhinderung, daß
eine Registriermarke auf einem Wafer mit Resist bedeckt wird,
indem die Markierungsposition mit einer 0,5%-Methanollösung
eines oberflächenaktiven Fluorsystem-Stoffes bedeckt wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches
Verfahren zur Herstellung einer Fotoplatte zu schaffen, bei
welcher ein Teil der Fotoplatte nicht von Resist bedeckt wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1
beschriebenen Merkmalen gelöst.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung schafft eine
Fotoplatte, welche eine sichere Erdung der elektrisch
Leitfähigen Dunkelschicht ermöglicht, ohne Verwendung eines
komplizierten Systems.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben:
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Figur 1 ist eine Planansicht einer Fotoplatte, bei welcher
eine leitfähige Schicht durch einen Erdungsstift
geerdet wird;
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Figur 2 ist eine Ansicht entlang der Linie II-II in Figur 1;
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Figur 3 ist eine Perspektivansicht eines Verpackungsgehäuses,
in welchem Leermasken untergebracht werden, zur
Kontaminierung der Chromschichten mit einem die
Benetzbarkeit verschlechternden Material;
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Figur 4 ist einer Ansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 3;
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Figur 5 ist einer Ansicht entlang der Linie V-V in Figur 4;
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Figur 6 ist eine vergrößerte Planansicht einer fertigen
Fotoplatte;
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Figur 7 ist ein Flußdiagramm, welches die Herstellung der
Fotoplatten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Figur 8 ist eine schematische Seitenansicht, welche zeigt wie
eine Leermaske mit einem die Benetzbarkeit
verschlechternden Gas gemäß der vorliegenden
Erfindung kontaminiert wird;
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Figur 9 ist eine Planansicht einer gemäß der Stands der
Technik hergestellten Fotoplatte;
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Figur 10 ist eine Ansicht entlang der Linie IX-IX in Figur 9;
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Figur 11 ist eine Planansicht einer Fotoplatte des Standes der
Technik, mit vorgesehenen Erdungsstiften;
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Figur 12 ist eine vergrößerte Vertikalansicht der Fotoplatte
der Figur 11;
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Figur 13 ist eine Seitenansicht, welche zeigt, wie eine
Fotoplatte gemäß des Randschnittverfahrens des
Standes der Technik hergestellt wird
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
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In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen, durch alle
Ansichten hindurch, bereits beschriebene, entsprechende Teile
der Fotoplatten der Figuren 11 und 12.
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Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, enthält eine Fotoplatte 1
auch ein Glassubstrat 2, eine elektrisch leitfähige
Chromdunkelschicht 3, welche auf einer Oberfläche des
Glassubstrats 2 abgeschieden wurde, und eine Elektronstrahl-
Resistschicht 4, welche eine obere Oberfläche der Chromschicht
3 bedeckt. In einem Musterbildungsgebiet 1a der Fotoplatte 1
hat die Chromschicht 3 ein Paar freigelegte Zonen 3a und 3a,
welche auf ihrer einen Randfläche 1b gebildet sind. Die
freigelegten Zonen 3a und 3a sind nicht mit der
Elektronenstrahl-Resistschicht bedeckt, und befinden sich in
elektrischem Kontakt mit jeweiligen Erdungsstiften 5 und 5.
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Bei der Bildung eines Musters in der Resistschicht 4 mit Hilfe
von Elektronenstrahllithographie&sub1; wird die Fotoplatte 1 daran
gehindert, sich elektrostatisch aufzuladen, indem die
Chromschicht 3 über die Erdungsstifte 5 und 5 geerdet wird. Ein
ausreichender elektrischer Kontakt der Erdungsstifte 5 und 5
mit entsprechenden freigelegten Zonen 3a und 3a der
Chromschicht 3 verhindert sicher das Aufladen der Fotoplatte 1.
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Die freigelegten Zonen 3a und 3a werden gewöhnlich auf die
folgende Weise gebildet. Erst werden Abschnitte der
Chromschicht 3 durch ein die Benetzbarkeit verschlechterndes
Material kontaminiert, wie durch ein Material, daß Fluor
enthält, um dessen Benetzbarkeit durch den Resist zu
verschlechtern. Dann wird der Elektronenstrahl-Resist über der
gesamten Oberfläche der Chromschicht 3 aufgebracht, zu Bildung
der Resistschicht 4, so daß die freigelegten Zonen 3a und 3a
aufgrund ihrer verschlechterten Benetzbarkeit gebildet werden.
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Die Figuren 3 bis 6 zeigen, wie eine solche Fotoplatte
hergestellt wird. Leermasken 22 oder Glassubstrate 2, auf
welchen jeweils eine Chromschicht 3 abgeschieden ist, werden in
einem Verpackungsgehäuse 9 für die Lagerung und den Transport
aufgenommen. Bei diesem Verfahren werden Leermasken 22 in dem
Verpackungsgehäuse 9 kontaminiert. Das Verpackungsgehäuse 9
enthält einen rechteckigen Kasten 90 mit einem oberen, offenen
Ende 92 und einem Deckel 94 zum Verschließen des offenen,
oberen Endes 92. Der rechteckige Kasten hat einen Satz von im
allgemeinen U-förmigen Seitenhaltern 10, welche an
entgegengesetzten Seitenwänden 96 und 96 in gleichen Abständen
raontiert sind. Jeder der Seitenhalter 10 enthält ein Paar von
gegenüberstehenden rechten Halteabschnitten 102 und linken
Halteabschnitten 104, welche von den jeweiligen Seitenwänden 96
und 96 nach innen vorstehen. Nebeneinander liegende rechte
Abschnitte 102 und 102 definieren Leermasken-Empfangslücken
109, genauso wie nebeneinander liegende linke Halteabschnitte
104 und 104. Ein Paar von unteren Halteschienen 11 und 11 ist
longitudinal auf Netzabschnitten 106 auf den Seitenhaltern 10
montiert, wobei die Netzabschnitte 106 am Boden 98 des
rechteckigen Kastens 90 montiert sind. Jede der unteren
Halteschienen 11 hat Leermasken-Empfangsvertiefungen 110,
welche darin auf äquidistante Weise gebildet sind. Ein Fluor
enthaltenes Material 24 wird auf die Oberflächen der
Leermasken-Empfangsvertiefungen 110 der unteren Halteschienen
11 aufgebracht. Der Deckel 94 ist auf seiner Innenoberfläche
mit einem Paar von oberen Halteschienen 12 und 12 ausgestattet,
welche sich longitudinal erstrecken.
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Um ein Fluor enthaltenes Material 24 auf die Leermasken 22
anzuwenden, werden entgegengesetzte Seitenränder jeder der
Leermasken 22 in entsprechende Lücken 109, welche zwischen
nebeneinander liegenden Seitenhaltern 10 und 10 definiert sind,
eingeführt, und dann wird jede Leermaske 22 mit seinem unteren
Rand in eine entsprechende Leermasken-Empfangsvertiefung 110
und 110 der unteren Halteschienen 11 und 11 eingepaßt. Danach
wird der Deckel 94 auf dem oberen, offenen Ende 92 des
rechteckigen Kastens 90 plaziert, so daß die oberen
Halteschienen 12 die oberen Ränder der Leermasken 22 halten.
Somit haftet das Fluor enthaltene Material 24 an Abschnitten
der Leermasken 22 an, wobei die Abschnitte den freigelegten
Zonen 3a entsprechen. Die Leermasken 22 dürfen in diesem
Zustand für eine vorbestimmte Zeitspanne stehen, beispielsweise
eine Woche. Die Abschnitte der resultierenden Leermasken 22
werden mit dem Fluor enthaltenden Material 24 kontaminiert und
haben dementsprechend eine verschlechterte Benetzbarkeit, so
daß ein Elektronenstrahlharz diese Abschnitte nicht bedeckt.
Dann wird der Resist auf alle resultierenden Leermasken 22
mittels einer konventionellen Resistaufbringvorrichtung des
Versiegelungstyps in einer Atmosphäre eines Lösungsmittels des
Resists aufgebracht. Als Ergebnis werden Fotoplatten 1, welche
alle ein Paar freigelegten Zonen 3a und 3a haben, erzeugt, wie
in Figur 6 gezeigt. Dann wird das Fluor enthaltene Material 24
der Fotoplatten 1 durch Waschen entfernt.
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Die vorliegende Erfindung ist in Figur 7 gezeigt, in welcher
auf konventionelle Weise ein Glassubstrat 2 auf seiner einen
Oberfläche poliert, gewaschen und dann mit einer Chromschicht
bedeckt wird. Die resultierende Leermaske wird konventionell
gewaschen. Dann wird bei der vorliegenden Erfindung die
gewaschene Maske mit einer Gasmischung 14 auf die in Figur 8
gezeigte, folgende Weise kontaminiert. Die Gasmischung 14
enthält ein die Benetzbarkeit verschlechterndes Gas, wie eine
Gasmischung, welche aus 1,1,1-Trichlorethan (80
Gewichtsprozent) als Lösungsmittel und einem feinen Pulver aus
Polytetrafluorethylen (20 Gewichtsprozent) besteht. Die
Gasmischung 14 verschlechtert die Benetzbarkeit des
Elektronenstrahlharzes gegenüber der Chromschicht 3 . Die
Gasmischung 14 wird von einer Pumpeinheit (nicht abgebildet)
gepumpt und gegen Abschnitte der oberen Oberfläche der
Chromschicht 3 durch Düsen 13 und 13 (von denen in Figur 8 nur
eine gezeigt ist) gesprüht, um Zonen verschlechterter
Benetzbarkeit 3b und 3b zu bilden. Die Flußrate der Gasmischung
14 wird von einer Steuereinheit (ebenfalls nicht abgebildet)
gesteuert. Somit werden die in der Benetzbarkeit
verschlechterten Zonen 3b und 3b, an welchen das die
Benetzbarkeit verschlechternde Gas anhaftet, in den Abschnitten
gebildet, welche den freigelegten Zonen 3a und 3a entsprechen.
Unmittelbar nach der Kontaminierung mit dem die Benetzbarkeit
verschlechternden Gas, wird ein Elektronenstrahlresist
konventionell auf die resultierende obere Oberfläche der
Chromschicht 3, welche die Zonen verschlechterter Benetzbarkeit
3b und 3b enthält, aufgebracht. Das die Benetzbarkeit
verschlechternde Gas, welches an den freigelegten Zonen 3a und
3a anhaftet, hindert den Resist daran, die freigelegten Zonen
3a und 3a zu bedecken, so daß die freigelegten Zonen 3a und 3a
in der Chromschicht 3 der Fotoplatte 1 gebildet werden. Danach
werden die freigelegten Zonen 3a und 3a gewaschen, um das daran
anhaftende, die Benetzbarkeit verschlechternde Gas zu
entfernen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die freigelegten Zonen
der elektrisch leitfähigen Dunkelschicht in der Fotoplatte
sicher erzeugt, und somit ist ein ausreichender elektrischer
Kontakt der leitfähigen Dunkelschicht mit Erdungsteilen
sichergestellt. Somit ist ein einziges Erdungsteil ausreichend
zur Erdung der Fotoplatte, oder zur Erfassung ihre elektrischen
Charakteristik.
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Die freigelegten Zonen der leitfähigen Dunkelschicht der
Fotoplatte werden gemäß der vorliegenden Erfindung leicht und
sicher gebildet, indem Abschnitte der leitfähigen Schicht der
Leermaske in ihrer Benetzbarkeit gegenüber einem Bedeckungsharz
verschlechtert werden, ohne Verwendung komplizierter Geräte
oder ohne zusätzliche, komplizierte Schritte.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird das Musterbildungsgebiet
der leitfähigen Dunkelschicht nicht negativ durch Bildung der
freigelegten Zonen beeinflußt, wie bei dem
Randschneideverfahren des Standes der Technik. Das die Benetzbarkeit
verschlechternde Material der leitfähigen Dunkelschicht kann
durch Waschen der Fotomaske nach der Bildung des Musters
entfernt werden.