FR2519157A1

FR2519157A1 - Sub-micron pattern formation for semiconductor device mfr. - uses irradiation of sub-micron pattern layer on X=ray sensitive coating having thickness of approximately two microns

Info

Publication number: FR2519157A1
Application number: FR8124507A
Authority: FR
Inventors: Vincent Jean Henri Chalmeton; Pierre Michel Marcel Baudet
Original assignee: Laboratoires dElectronique et de Physique Appliquee
Current assignee: Laboratoires dElectronique Philips SAS
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1983-07-01
Also published as: FR2519157B1

Abstract

The sample is covered with an X-ray sensitive resin layer whose thickness is of the order of a few microns. A mask is formed on this layer and its thickness is approximately a few tenths of micron and the width of the patterns is a few microns. This mask is the replica by alignment of an initial micronic mask. The resin layer is irradiated through the mask by two X-ray radiations, formed by beams with parallel rays, whose inclination in relation to the normal to the mask is different. The doses are adjusted with respect to the resin sensitivity. The irradiated resin is developed, before or after removing the mask depending on the kind of resin and the doses used.

Description

PROCEDE POUR LA REALISATION DE MOTIFS SUBMICRONIQUES ET MOTIFS AINSI
OBTENUS
La présente invention concerne un procédé de réalisation de motifs submicroniques et les motifs ainsi obtenus. Par motifs, on entend les configurations en relief ou en creux isolées ou répétées composées de parties pleines ou creuses de matière, déposées sur un support matériel sensiblement plan. Ces motifs sont déposés en particulier sur des dispositifs semiconducteurs en cours de construction.PROCESS FOR PRODUCING SUBMICRONIC PATTERNS AND PATTERNS THEREFOR
OBTAINED
The present invention relates to a method for producing submicron patterns and the patterns thus obtained. Patterns are understood to mean recessed or recessed or recessed configurations composed of solid or hollow parts of material, deposited on a substantially plane material support. These patterns are deposited in particular on semiconductor devices under construction.

Selon l'art antérieur, on connaît pour la réalisation de motifs submicroniques des méthodes par lithographie au moyen d'électrons ou de rayonnement X. En raison de l'absence de diffusion des rayons X dans les résines et les substrats, la lithographie X est potentiellement plus intéressante que la lithographie par électrons. L'échantillon devant porter les motifs est revêtu d'une couche de résine X puis insolé à travers un masque constitué par un substrat comportant des parties transparentes aux rayons X et des parties opaques, ledit masque étant situé à une certaine distance de la résine.Dans le cas idéal où les X sont parallèles et où la diffraction n'intervient pas, on obtient après développement de la surface de l'échantillon recouverte de résine, la réplique du masque avec des largeurs de parties pleines et vides de résine, égales, soit à celles respectivement des parties opaques et transparentes du masque, soit l'inverse selon que la résine est positive ou négative. According to the prior art, electron and X-ray lithography methods are known for the production of submicron patterns. Due to the absence of X-ray scattering in the resins and substrates, the X lithography is potentially more interesting than electron lithography. The sample to be patterned is coated with a layer of resin X then etched through a mask consisting of a substrate having portions X-ray transparent and opaque portions, said mask being located at a distance from the resin. In the ideal case where the X's are parallel and diffraction does not occur, after the development of the surface of the sample covered with resin, the replica of the mask with widths of equal and empty resin parts, equal, is obtained. either to those respectively opaque and transparent parts of the mask, or the opposite depending on whether the resin is positive or negative.

Une telle méthode présente un certain nombre d'inconvénients, certains empêchant d'atteindre une parfaite similitude entre motif et masque. D'une part, la source X n'étant ni ponctuelle ni à l'infini, il y a à la fois pour le motif distorsion géométrique et effet de pénombre, tous deux proportionnels à la distance entre source et échantillon. Par ailleurs, l'insolation à l'aide de rayons X nécessite un masque mince, en silicium le plus souvent, donc très fragile et qui de ce fait ne peut être en contact parfait avec l'échantillon. La distance masque-échantillon non nulle entraîne une diffraction non négligeable des rayons X. Ce masque, de plus, est très coOteux et suppose déjà résolu le problème d'obtention de motifs submicroniques. Enfin, l'alignement de plusieurs motifs superposés est un problème extrêmement difficile à réaliser. Such a method has a certain number of disadvantages, some of which prevent the perfect match between pattern and mask. On the one hand, since the source X is neither point nor infinite, there is both a geometric distortion and a twilight effect, both proportional to the distance between source and sample. In addition, the exposure using X-rays requires a thin mask, usually silicon, so very fragile and therefore can not be in perfect contact with the sample. The non-zero mask-sample distance causes a significant diffraction of the X-rays. This mask, moreover, is very expensive and supposes already solved the problem of obtaining submicron patterns. Finally, the alignment of several superimposed patterns is an extremely difficult problem to achieve.

Un autre moyen d'atteindre des géométries submicroniques, selon l'art antérieur, est d'utiliser des techniques autoalignées à partir d'une insolation classique par rayons ultraviolets. Dans ce cas, les phénomènes de diffraction limitent les géométries des motifs à des valeurs supérieures à 1,5 pm. L'échantillon à traiter, par exemple un corps semiconducteur, est revêtu d'une couche intermédiaire, souvent métallique. Ce métal est recouvert d'une résine que l'on insole de manière classique à travers un masque présentant un motif de largeur Q transparent ou opaque, typiquement de l'ordre de 1,5 à 2 pm, pour laquelle on sait relativement bien réaliser des masques et des insolations avec une influence réduite des phénomènes de diffraction.La résine insolée èt développée présente ainsi des ouvertures ou lignes de largeur Q. Après le développement, la couche métallique sous-jacente est attaquée jusqu'à la surface du semiconducteur, l'attaque se développant latéralement sous la résine sur une largeur b dite de "sous-gravure" à partir des limites d'ouverture ou de ligne dans la résine. On obtient ainsi dans le métal, à la surface de l'échantillon, soit des traits de largeur réduite = = Q - 2b, soit des fentes de largeur plus grande Q' = Q + 2b. Dans le cas des traits, le motif est de largeur submicronique. Une fente submicronique peut s'obtenir à partir d'une sous-gravure b avec une évaporation supplémentaire sur la surface de l'échantillon. Ce type de technologie présente un certain nombre d'inconvénients.L'un de ceux-ci concerne l'attaque de la couche métallique qui suppose, pour obtenir la dimension géométrique souhaitée, de bien contrôler la vitesse et l'homogénéité de l'attaque. Un autre provient du fait que toutes les imperfections des bords de motifs dues au masque se retrouvent, à l'insolation et au développement, telles quelles dans le métal et que leur importance relative dans la précision de la géométrie des motifs obtenus croit en même temps que Q' diminue. Another means of achieving submicron geometries, according to the prior art, is to use self-aligned techniques from conventional ultraviolet irradiation. In this case, the diffraction phenomena limit the pattern geometries to values greater than 1.5 μm. The sample to be treated, for example a semiconductor body, is coated with an intermediate layer, often a metal layer. This metal is covered with a resin which is insulated in a conventional manner through a mask having a transparent or opaque Q-width pattern, typically of the order of 1.5 to 2 μm, for which it is relatively well known to realize masks and insolations with a reduced influence of the diffraction phenomena.The insolated and developed resin thus has openings or lines of width Q. After development, the underlying metal layer is etched to the surface of the semiconductor, l etching developing laterally under the resin over a so-called "under-etching" width b from the opening or line boundaries in the resin. Thus, in the metal, on the surface of the sample, there are obtained lines of reduced width = = Q - 2b, or slits of greater width Q '= Q + 2b. In the case of lines, the pattern is of submicron width. A submicron slit can be obtained from under-etching b with additional evaporation on the surface of the sample. This type of technology has a certain number of disadvantages. One of these concerns the attack of the metal layer, which assumes, in order to obtain the desired geometrical dimension, to control the speed and the homogeneity of the attack. . Another comes from the fact that all the imperfections of the edges of patterns due to the mask are found, insolation and development, as such in the metal and that their relative importance in the accuracy of the geometry of the patterns obtained increases at the same time that Q 'decreases.

L'un des buts de l'invention est de proposer un procédé de réalisation de motifs submicroniques à partir d'un masque initial nettement micronique (dimension des motifs de l'ordre de 2 Vm) dont on sait que les délimitations des motifs peuvent être extrêmement nettes. Un autre but de l'invention est de pouvoir disposer d'un masque de faible épaisseur et situé à faible distance de l'échantillon de manière à rendre quasiment inexistants les effets de flou et distorsion géométrique ainsi que ceux de diffraction. De ce fait, le masque ne peut avoir la fragilité de ceux par exemple en silicium de l'art antérieur. Un autre but de l'invention est de ne pas utiliser pour la réduction des motifs des techniques de sous-gravure qui sont toujours délicats à contrôler et qui amplifient les défauts des masques.L'invention propose pour cela d'associer les deux techniques de lithographie et d'autoalignement précédemment évoquées. One of the aims of the invention is to propose a method for producing submicron patterns from a substantially micron initial mask (dimension of the motifs of the order of 2 Vm), the delineations of which are known to be extremely sharp. Another object of the invention is to be able to have a mask of small thickness and located at a small distance from the sample so as to make virtually nonexistent effects of blur and geometric distortion as well as those of diffraction. As a result, the mask can not have the fragility of those, for example, of silicon of the prior art. Another object of the invention is not to use for the reduction of the reasons of the techniques of under-engraving which are always delicate to control and which amplify the defects of the masks. The invention proposes for this to associate the two techniques of lithography and self-alignment previously mentioned.

Le procédé selon l'invention est remarquable en ce qu'il comporte le revêtement de l'échantillon d'une couche de résine sensible à un rayonnement X, ladite couche étant d'épaisseur uniforme et d'ordre micronique (typiquement 2 #m),#puis la construction, à même cette couche, d'un masque pour insolation X dont l'épaissseur est de l'ordre de quelques dizièmes de Vm et la largeur des motifs est micronique (typiquement de l'ordre de 1,5 à 2 #m), ledit masque étant la réplique par alignement d'un masque initial micronique, l'insolation, à travers le masque construit, de l'échantillon à l'aide de deux rayonnements X, chacun, sous une inclinaison par rapport à la normale au masque différente, les doses respectives A #2 de chaque rayonnement transmises à la résine X au travers des parties transparentes du masque étant ou non égales pour les deux rayonnements et les doses ajustées par rapport à la sensihilité a de la résine, puis le développement de la résine insolée après pu avant retrait du masque suivant la nature de la résine et les doses utilisées. Selon la nature de la résine, positive ou négative, et les doses d'insolation utilisées, il résulte des inclinaisons différentes des deux insolations, une non uniformité des doses reçues en surface par la résine X au travers des parties transparentes du masque construit, faisant apparaître après développement de la résine X sur l'échantillon des motifs de dimensions plus petites que celles des motifs du masque. The method according to the invention is remarkable in that it comprises the coating of the sample with an X-ray sensitive resin layer, said layer being of uniform thickness and of micron order (typically 2 μm). , # then the construction, within this layer, of a mask for insolation X whose thickness is of the order of a few tenths of Vm and the width of the patterns is micron (typically of the order of 1.5 to 2 #m), said mask being the replica by alignment of an initial micron mask, the insolation, through the constructed mask, of the sample using two X-rays, each, at an inclination with respect to the normal to the different mask, the respective doses A # 2 of each radiation transmitted to the resin X through the transparent portions of the mask being equal or not for the two radiations and the doses adjusted with respect to the sensihility of the resin, then the development of the insol resin e after been before removal of the mask according to the nature of the resin and the doses used. According to the nature of the resin, positive or negative, and the doses of insolation used, it results from the different inclinations of the two insolations, a nonuniformity of the doses received on the surface by the resin X through the transparent parts of the mask constructed, making appear after development of the resin X on the sample patterns of dimensions smaller than those of the patterns of the mask.

Selon un mode préférentiel de réalisation du procédé, pour la construction du masque à même la couche de résine X de l'échan- tillon, celle-ci est recouverte d'une couche métallique, en or par exemple, d'épaisseur de quelques dizièmes de pm, puis ladite couche métallique est recouverte à la tournette d'une couche de résine pour insolation par rayonnement ultraviolet ou X, ou encore par électrons, puis ladite couche est insolée à travers un masque micronique et la résine développée. According to a preferred embodiment of the method, for the construction of the mask in the same layer of resin X of the sample, it is covered with a metal layer, for example gold, of thickness of a few tenths pm, then said metal layer is covered by spinning a layer of resin for irradiation with ultraviolet radiation or X, or by electrons, then said layer is insolated through a micron mask and the developed resin.

Selon un autre mode préférentiel de réalisation du procédé, la construction du masque à même la couche de résine X de l'échantillon s'effectue à partir d'une couche relativement épaisse de résine (typiquement de l'ordre de 1 pm) sensible à un rayonnement ultraviolet ou à des électrons, ladite couche de résine étant insolée à travers un masque micronique, puis développée et jouant par la suite, dans le déroulement du procédé, le rôle de masque X. According to another preferred embodiment of the method, the construction of the mask in the same layer of resin X of the sample is carried out from a relatively thick layer of resin (typically of the order of 1 μm) sensitive to ultraviolet radiation or electrons, said resin layer being insolated through a micron mask, then developed and subsequently playing, in the course of the process, the role of mask X.

Selon une première variante du procédé, la résine X sur l'échantillon est positive et les doses A1, A2 d'irradiation X transmises à travers le masque construit sur l'échantillon supérieures, chacune, à la sensibilité a de la résine. A un élément de motif en forme de trait non transparent de masque construit, correspond, après développement de la résine X, un élément de motif sur l'échantillon en forme de trait de largeur plus petite. Au contraire, à un élément de motif du masque en forme de fente transparente correspond sur l'échantillon un élément en forme de fente de largeur plus grande. According to a first variant of the method, the resin X on the sample is positive and the doses A1, A2 of irradiation X transmitted through the mask built on the upper sample, each, at the sensitivity to the resin. To a non-transparent mask-shaped pattern element constructed, corresponds, after development of the resin X, to a pattern element on the smaller line-shaped sample. In contrast, a pattern member of the transparent slit mask corresponds to the slit-shaped member of larger width.

Selon une seconde variante du procédé , la résine X sur l'échantillon est encore positive et les doses Aî, A2 d'irradiation X sont comprises entre 2 et a (# < A1,A2 < a). A un trait et une fente de motif de masque construit correspondent pour le motif sur l'échantillon respectivement un trait plus large et une fente plus étroite. According to a second variant of the method, the resin X on the sample is still positive and the doses A, A2 of irradiation X are between 2 and a (# <A1, A2 <a). At a stroke and a mask pattern slot constructed correspond for the pattern on the sample respectively a wider line and a narrower slot.

Selon une troisième variante du procédé, la résine X sur l'échantillon est négative et les doses Q1' A2 d'irradiation X sont supérieures à o. A un trait du masque correspond sur l'échantillon une fente plus fine, tandis qu'à une fente correspond un trait plus large. According to a third variant of the method, the resin X on the sample is negative and the doses Q1 'A2 of irradiation X are greater than 0. A line of the mask corresponds to the sample a slit finer, while a slot corresponds to a wider line.

Selon une quatrième variante, la résine est négative et les doses A 2 comprises entre a2 et a ( a < A1,#2 < a). Un trait et une fente de masque sont alors transformés sur l'échantillon respectivement en fente plus large et trait plus étroit. A noter, que dans les deux cas, le développement de la résine X après insolation X doit être précédé d'une dissolution du masque construit sur l'échan- tillon. According to a fourth variant, the resin is negative and the doses A 2 between a2 and a (a <A1, # 2 <a). A line and a mask slot are then transformed on the sample respectively into a wider slit and narrower line. It should be noted that in both cases, the development of the resin X after insolation X must be preceded by a dissolution of the mask built on the sample.

Selon une cinquième variante, la résine est positive et inversable, la dose de rayonnement X d'inversion étant ai et les doses
a a. According to a fifth variant, the resin is positive and invertible, the dose of inversion X radiation being a and the doses
a.

d'irradiation X comprises entre 2 et a < A Un
2 1 l'2 a#. irradiation X between 2 and a <A A
2 1 the 2 a #.

trait de masque est alors transformé sur l'échantillon en deux fentes parallèles espacées par un trait, tandis qu'une fente de ma que est tranformée en un trait et deux fentes, fentes et trait pouvant être de largeur inférieure aux trait et fentes initiaux pour des orientations bien choisies des insolations
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de quelques exemples non limitatifs de mise en oeuvre du procédé, ladite description étant accompagnée d'explications et dessins qui représentent
Figure 1 : l'obtention par le procédé d'un élément de motif en forme de trait et/ou fente submicroniques à partir d'un élé- ment de motif de masque en forme de trait micronique.mask line is then transformed on the sample into two parallel slots spaced by a line, while a slot of ma that is tranformée in a line and two slots, slots and line may be of width less than the lines and initial slots for well chosen orientations of the insolations
The invention will be better understood with the aid of the following description of some nonlimiting examples of implementation of the method, said description being accompanied by explanations and drawings which represent
Figure 1: obtaining by the method a submicron line and / or slit pattern element from a micron line mask pattern element.

Figure 2 : l'obtention par le procédé d'un élément de motif en forme de trait et/ou fente à partir d'un élément de motif de masque en forme de fente micronique. Figure 2: obtaining by the method of a pattern element in the form of a line and / or slot from a micron slot mask pattern element.

Sur ces figures, la structure de mise en oeuvre du procédé est représentée en coupe, d'une part perpendiculaire a l'échantillon support du motif submicronique à réaliser et aux diverses couches de revêtement de l'échantillon nécessaires à la construction du motif et d'autre part parallèle à la plus petite dimension des motifs. Pour simplifier, les dessins n'indiquent que la construction de motifs submicroniques effectuée à partir d'un seul élément trait ou fente du masque initial, ces trait ou fente étant perpendiculaires au plan de la feuille. Il va de soi que la construction peut utiliser simultanément plusieurs de ces éléments en fonction de la complexité et de la fréquence spatiale du motif submicronique à construire sur l'échantillon. Sur ces figures, l'échantillon support du motif submicronique à réaliser porte le repère 11.Le motif est construit sur la surface 12 sensiblement plane de cet échantillon. Pour ce faire, la surface 12 est revêtue à la tour nette d'une couche 13 de résine sensible à un rayonnement X. Cette couche, subit un séchage puis une pré-cuisson classiques. L'épaisseur e de cette couche est de l'ordre de quelques microns, typiquement 2 pm. C'est sur cette couche que selon le procédé de l'invention est construit un masque micronique réplique d'unmasque de l'art antérieur (largeur des éléments de motif de l'ordre de 1,5 à 2 pm). A cette fin, selon un mode préféren-tiel de mise en oeuvre du procédé, la couche X est recouverte d'une couche métallique mince 14 -épaisseur de quelques dizièmes de pm- en or par exemple.Cette couche de métal est recouverte à son tour à la tournette d'une couche 15 de résine sensible à un rayonnement ultraviolet ou à des électrons. Cette couche subit les traitements de pré-cuisson et autres convenables. Elle est insolée à travers un masque initial micronique classique (largeur Q des trait ou fente des motifs de ce masque de l'ordre de 2 un). La résine est ensuite développée et le métal sous-jacent attaqué chimiquement, par plasma ou par tout autre moyen, sans sous-gravure, faisant apparaître dans le métal un masque réplique du masque initial.Lors de ces opérations, apparaissent en particulier dans la résine le trait 1G et dans le métal sous-jacent le trait 17, tous deux de largeur Q comme représenté sur la figure 1, ou encore dans la résine la fente 18 et dans le métal sous-jacent la fente 19, tous deux également de largeur Q comme représenté sur la figure 2. La résine X est insolée en faisceau parallèle à travers le masque construit dans la couche métallique à l'aide de deux rayonnements X de directions différentes 21 et 22 faisant avec la normale 20 à l'échantillon les angles respectivement al et a2, les doses e et A2 de rayonnement trans- mises dans la résine à travers les parties transparentes du masque étant ou non égales.Du fait de l'inclinaison différente des rayonnements, la résine X sous-jacente au trait 17 ou à la fente 19 comporte des régions d'insolation inégale qui sont schématiquement délimitées par les couples de rayons parallèles aux directions de rayonnement et qui s'appuient sur lesdits trait ou fente dans le métal. Ces couples de rayons sont, sur la figure 1, respectivement 23, 24 et 25, 26 et sur la figure 2 respectivement 26, 27 et 28, 29. Les différentes régions que l'on peut distinguer d'après la dose reçue sont indiquées par les lettres respectivement A, B, C, D. In these figures, the structure of implementation of the method is shown in section, on the one hand perpendicular to the support sample of the submicron pattern to be produced and to the various layers of coating of the sample necessary for the construction of the pattern and on the other hand parallel to the smaller dimension of the patterns. For simplicity, the drawings indicate only the construction of submicron patterns made from a single line element or slot of the initial mask, these lines or slots being perpendicular to the plane of the sheet. It goes without saying that the construction can simultaneously use several of these elements depending on the complexity and the spatial frequency of the submicron pattern to be built on the sample. In these figures, the support sample of the submicron pattern to be made is marked 11. The pattern is built on the substantially flat surface 12 of this sample. To do this, the surface 12 is coated in the clear tower of a layer 13 of X-ray sensitive resin. This layer undergoes conventional drying and precooking. The thickness e of this layer is of the order of a few microns, typically 2 μm. It is on this layer that according to the method of the invention is constructed a replica mask micron mask of the prior art (width of the pattern elements of the order of 1.5 to 2 pm). For this purpose, according to a preferred embodiment of the method, the X layer is covered with a thin metal layer 14 -thickness of a few tenths of a pm- in gold for example.This layer of metal is covered with its spin turn of a resin layer 15 sensitive to ultraviolet radiation or electrons. This layer undergoes pre-cooking and other suitable treatments. It is insolated through a classic initial micron mask (width Q of the lines or slot of the patterns of this mask of the order of 2). The resin is then developed and the underlying metal etched chemically, by plasma or by any other means, without under-etching, showing in the metal a replica mask of the initial mask. During these operations, appear in particular in the resin the line 1G and in the underlying metal line 17, both of width Q as shown in Figure 1, or in the resin the slot 18 and in the metal underlying the slot 19, both also width Q as shown in Fig. 2. Resin X is irradiated in a parallel beam through the mask constructed in the metal layer using two X-rays of different directions 21 and 22 making with the normal 20 to the sample the angles respectively al and a2, the doses e and A2 of radiation transmitted in the resin through the transparent parts of the mask being equal or not. Due to the different inclination of the radiation, the resin X underlying the line 17 or the slot 19 comprises regions of unequal insolation which are schematically delimited by the pairs of rays parallel to the radiation directions and which rely on said lines or slot in the metal. These pairs of rays are, in FIG. 1, respectively 23, 24 and 25, 26 and in FIG. 2 respectively 26, 27 and 28, 29. The different regions that can be distinguished according to the dose received are indicated by the letters A, B, C, D.

Ces zones reçoivent au cours des deux insolations X les doses respectivement Al+A2,Al,L2 etO Les résultats obtenus après développement de la résine X dépendent de la nature de la résine, de sa sensibilité a et des doses Al, A2. These zones receive during the two insolations X the doses respectively Al + A2, Al, L2 and 0. The results obtained after development of the resin X depend on the nature of the resin, its sensitivity a and doses Al, A2.

Selon une première variante, la résine est positive et les doses Al,Q2 sont supérieures à a. Les zones A, B et C sont dissoutes au cours du développement, tandis pue les zones D subsistent. According to a first variant, the resin is positive and the doses Al, Q2 are greater than a. Zones A, B and C are dissolved during development, while zones D remain.

Du trait 17 de la figure 1, on obtient le trait sur la surface 12 dont la largeur est
l'= = - e (tg a1 + tg a2) plus petite que Q, tandis que de la fente 19 de la figure 2, on obtient la fente S'R' de largeur Q' = Q + e (tg cil + tg a2) donc plus large que l. From line 17 of FIG. 1, the line on the surface 12 whose width is
the = = - e (tg a1 + tg a2) smaller than Q, while the slot 19 of Figure 2, we obtain the slot S'R 'of width Q' = Q + e (tg cil + tg a2) therefore wider than l.

Selon une seconde variante, la résine est positive et les doses Al, #2 choisies telles que a2 < al, A2 < G. La zone A est totalement développée tandis que les zones B, C et D sont intactes. Le trait 17 est rendu en SR sous une forme élargie de largeur
g. = g + e (tg cil + tg 2) tandis que de la fente 19 résulte la fente P'Q' rétrécie de largeur
Q' = t- e (tg al + tg a2)
Selon une troisième variante, la résine est négative et l'insolation est choisie forte, c'est-à-dire que Al, A2 > a. Après développement, seules les zones A, B et C subsistent. Le trait 17 est transformé en fente PQ de largeur plus fine que le trait, tandis que la fente 19 est transformée en trait S'R' plus large. According to a second variant, the resin is positive and the doses Al, # 2 chosen such that a2 <α1, A2 <G. The zone A is fully developed while the zones B, C and D are intact. Line 17 is rendered in SR in an enlarged form of width
g. = g + e (tg cil + tg 2) while slot 19 results in the slot P'Q 'narrowed in width
Q '= t- e (tg al + tg a2)
According to a third variant, the resin is negative and the insolation is chosen strong, that is to say that Al, A2> a. After development, only zones A, B and C remain. The line 17 is transformed into slit PQ of width finer than the line, while the slit 19 is transformed into a line S'R 'wider.

Selon une quatrième variante, la résine est négative et les insolations sont faibles, choisies telles que 2 < #1, A2 < a
Seules les zones A subsistent après développement. Le trait 17 est transformé en fente SR plus large que le trait et la fente 19 en trait P'Q' plus étroit que la fente.According to a fourth variant, the resin is negative and the sunstrokes are weak, chosen such that 2 <# 1, A2 <a
Only zones A remain after development. The line 17 is transformed into a slot SR wider than the line and the slot 19 in a line P'Q 'narrower than the slot.

Selon une cinquième variante, la résine est positive et inversable de dose d'inversion ai et les doses A1 A2 choisies telles que Al, A2 < ai.La zone A est négative et insolée, les 2 A2 insolée et zones B et C sont positives et insolées et la zone D positive et insoluble. Après développement, le trait 17 PQ est transformé en trait PQ et fentes respectivement naissance SP et QR, la largeur dePQétant inférieure à 1. La fente 19 donne naissance au trait P'Q' de largeur inférieure à 1 et aux fentes. S'P' et les
A noter que selon les troisième, quatrième et cinquième variantes, le procédé comporte l'enlèvement de la couche métallique avant le développement de la résine X.According to a fifth variant, the resin is positive and reversible inversion dose ai and the A1 A2 doses chosen such as Al, A2 <ai.A zone A is negative and insolated, the 2 A2 insolated and B and C zones are positive and insolated and the zone D positive and insoluble. After development, the line 17 PQ is transformed into a line PQ and slots respectively birth SP and QR, the width of PQ being less than 1. The slot 19 gives birth to the line P'Q 'of width less than 1 and the slots. S'P 'and the
It should be noted that according to the third, fourth and fifth variants, the process involves the removal of the metal layer before the development of the resin X.

Selon un autre mode préférentiel de mise en oeuvre du procédé, la construction du masque micronique à même la couche de résine X de l'échantillon s'effectue à partir d'une couche épaisse de résine (typiquement de l'ordre de 1 un d'épaisseur) sensible à un rayonnement ultraviolet ou à des électrons et déposée sur la couche 14 de résine X, ladite couche étant insolée en ultraviolet ou à l'aide d'électrons à travers un masque micronique de l'art antérieur, puis développée. According to another preferred embodiment of the method, the construction of the micron mask in the same layer of resin X of the sample is carried out from a thick layer of resin (typically of the order of 1 d thickness) sensitive to ultraviolet radiation or electrons and deposited on the layer 14 of resin X, said layer being irradiated with ultraviolet or with the aid of electrons through a micron mask of the prior art, and then developed.

Selon ces modes de réalisation et variantes, l'échantillon est en particulier un corps semiconducteur avec lequel on veut constituer un composant électronique ou encore une membrane mince perméable à un rayonnement X ou ultraviolet. Le produit final est alors un masque autonome déplaçable à motifs submicroniques pour insolation avec rayonnement X ou ultraviolet. Une application de ces masques consiste dans l'obtention directe de motifs submicroniques sur échantillon recouvert d'une résine sensible à l'aide d'une seule insolation par rayonnement X ou ultraviolet. L'échantillon est en particulier dans ce cas un corps semiconducteur. According to these embodiments and variants, the sample is in particular a semiconductor body with which one wants to constitute an electronic component or a thin membrane permeable to X or ultraviolet radiation. The final product is then a displaceable autonomous mask with submicron patterns for irradiation with X or ultraviolet radiation. An application of these masks consists in the direct obtaining of submicron patterns on sample coated with a sensitive resin using a single irradiation X or ultraviolet radiation. In this case, the sample is in particular a semiconductor body.

Claims

CLAIMS:

1. A method for producing submicron patterns on a substantially flat face of a sample, characterized in that it comprises the coating of the face of the sample with an X-ray sensitive resin layer, said layer being uniform thickness and micron order -typically 2 pm-, then the construction ~ within this layer, a mask whose thickness is of the order of a few tenths of a pm and the width of micronic patterns -typically on the order of 1.5 to 2 Vm- said mask being the replica by alignment of an initial micron mask, the exposure of the resin layer X through the mask built on the sample face using of two X-rays in beams of parallel rays, each at an inclination with respect to the normal to the different mask, the respective doses B, A2 of each radiation transmitted to the resin X through the transparent parts of the mask being equal or not equal to the two radiations and the doses adjusted with respect to the sensitivity of the resin, then the development of the insolated resin X after or before removal of the mask constructed according to the nature of the resin and the doses used.

2. Method according to claim 1, characterized in that the construction of the mask in the same layer of resin X of the sample comprises the coating of the resin layer X with a metal layer, for example gold, thick a few tenths of one, the coating of said metal layer of a layer for irradiation by ultraviolet radiation or electrons, the insolation of this latter layer through an initial micron mask of the prior art, the development of this insolated resin and chemical etching without under-etching the metal layer, and then dissolving the remaining insolated resin.

3. Method according to claim 1, characterized in that the construction of the mask in the same layer of resin X comprises the coating thereof with a thick layer of resin sensitive to ultraviolet radiation or electrons -typically thickness of the order of 1 pm- the insolation of said layer through a micron mask of the prior art and the development and dissolution of the insolated resin.

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resin X on the sample is positive sensitivity a and in that the doses A, A2 X radiation transmitted through the mask built on the sample are greater than a.

5. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resin X on the sample is positive, sensitivity a and in that the doses A1 Q2 X radiation transmitted through the mask built on the sample are such that

6. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resin X on the sample is negative, of sensitivity a and in that the doses Ai, Q2 X radiation transmitted through the mask built on the sample are greater than a, the development of the insolated resin X being preceded by the removal of the constructed mask.

7. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resin X on the sample is negative, of sensi bih té a and in that the doses Q1 Q2 X radiation transmitted through the mask built on the sample are such that 2 <Q1 A2 <a, the development of the insolated resin X being preceded by the removal of the constructed mask.

8. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resin X on the sample is positive invertible, the inversion dose being ai and the doses Ai, A 2 of X radiation transmitted to Through the mask built on the sample are such that r <A1 Q2 <oi the development of the insolated resin X being preceded by the removal of the constructed mask.

9. Sub-micron patterns on a substantially flat sample face, characterized in that they are obtained by the process according to one of Claims 1 to 8.

10. Sub-micron patterns according to claim 9, characterized in that the support sample is a semiconductor body or constituent of an electronic component.

11. Sub-micron patterns according to claim 9, constituting an autonomous and movable mask, characterized in that the support sample is a thin membrane permeable to X or ultraviolet radiation.

12. Application of a submicron patterned mask according to claim 11, characterized in the direct obtaining of submicron patterns on sample coated with sensitive resin, using a single insolation X or ultraviolet radiation.