NL8304031A - PROCESS ACCORDING TO APPLYING MATERIAL ON A SUBSTRATE ACCORDING TO A PATTERN. - Google Patents
PROCESS ACCORDING TO APPLYING MATERIAL ON A SUBSTRATE ACCORDING TO A PATTERN. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8304031A NL8304031A NL8304031A NL8304031A NL8304031A NL 8304031 A NL8304031 A NL 8304031A NL 8304031 A NL8304031 A NL 8304031A NL 8304031 A NL8304031 A NL 8304031A NL 8304031 A NL8304031 A NL 8304031A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- radiation
- lacquer
- pattern
- conductive layer
- electrically conductive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
- G03F7/203—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure comprising an imagewise exposure to electromagnetic radiation or corpuscular radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Weting (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
Betr.: Werkwijze volgens het volgens een patroon ophrengen van materiaal op een substraat. ___ i J* •w- VO 5082Subject: Method according to the pattern-applying material on a substrate. ___ i J * • w- VO 5082
De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het vormen van patronen.The invention generally relates to pattern formation.
Vele aspecten van de moderne technologie, zoals de vervaar-diging van geïntegreerde ketens, vereisen een zeer nauwkeurige replice-5 ring of vorming van patronen. De patronen worden meer in het bijzonder verkregen door een substraat met een stralingsgevoelig materiaal, gewoonlijk een lak genoemd, te bekleden en daarna gekozen gedeelten van de lak bloot te stellen aan straling, welke het blootgestelde gedeelte of meer of minder oplosbaar maakt, wanneer dit aan een geschikte ontwik-10 kelaar wordt onderworpen, dan het niet-belichte gedeelte. Nadat het meer oplosbare gedeelte van de lak is verwijderd, kan het nu vrijliggende sub-straatmateriaal worden gewijzigd, bijvoorbeeld door doteren of verwijderen van materiaal. De lak wordt negatief of positief genoemd, afhankelijk van het feit of het belichte gedeelte respectievelijk minder of 15 meer oplosbaar wordt dan het niet-belichte gedeelte. De lak kan direkt aan de stralingsbron worden blootgesteld of tussen de bron en de lak · kan een masker worden opgesteld.Many aspects of modern technology, such as the manufacture of integrated circuits, require very precise replication or patterning. More specifically, the patterns are obtained by coating a substrate with a radiation-sensitive material, commonly referred to as a lacquer, and then exposing selected portions of the lacquer to radiation, which renders the exposed portion more or less soluble when subjected to a suitable developer is then subjected to the unexposed portion. After the more soluble portion of the lacquer has been removed, the now exposed substrate material can be changed, for example by doping or removing material. The lacquer is said to be negative or positive depending on whether the exposed portion becomes less or more soluble than the unexposed portion, respectively. The lacquer can be exposed directly to the radiation source or a mask can be placed between the source and the lacquer.
Er zijn verschillende methoden ontwikkeld om deze lithogra- \ fische replicering of vorming van patronen te verwezenlijken. Zo zijn 20 bijvoorbeeld fotolithografie en röntgenstralenlithografie ontwikkeld. Een derde lithografische methode, de elektronenbundellithografie, is eveneens ontwikkeld. Deze methode is een zeer nauwkeurig middel met grote resolutie voor het vormen van patronen bij dunne-filminrichtingen en geïntegreerde ketens. De werkwijze is evenwel in het algemeen een serie-25 proces, d.w.z, dat de patronen stapsgewijs worden geregistreerd en het registreren bij deze methode is inherent traag en op dit moment duur. Hoofdzaakelijk tengevolge van deze beperkingen wordt de elektronenbundel-lithografie gewoonlijk slechts gebruikt voor het direkt registreren van patronen voor inrichtingen, welke bestemd zijn voor onderzoekdoeleinden 30 of wanneer de noodzaak tot een bijzonder grote resolutie of nauwkeurigheid het gebruik van deze methode vereist. Derhalve is op dit moment het voornaamste gebruik van de elektrodebundellithografie gelegen bij de vervaardiging van precisiemoedermaskers voor fotolithografie. Fotolithografie is de methode, welke op dit moment het meest algemeen wordt toege-35 past voor inrichtingsfabricage en de dure verwerking van moedermaskers S 3 o 4 0 3 i f ΐ - 2 - wordt gerechtvaardigd, omdat dergelijke maskers op dit moment worden gebruikt voor de vervaardiging van honderden, zo niet duizenden, plaatjes.Several methods have been developed to accomplish this lithographic replication or patterning. For example, photolithography and X-ray lithography have been developed. A third lithographic method, electron beam lithography, has also been developed. This method is a high precision, high resolution means for patterning thin film devices and integrated circuits. However, the method is generally a series-25 process, i.e., the patterns are recorded step-by-step, and recording with this method is inherently slow and currently expensive. Substantially due to these limitations, the electron beam lithography is usually used only for directly registering cartridges for devices intended for research purposes or when the need for particularly high resolution or accuracy requires the use of this method. Therefore, the main use of the electrode beam lithography at present is in the manufacture of precision mother masks for photolithography. Photolithography is the method most widely used at the moment for device manufacturing and the expensive processing of master masks S 3 o 4 0 3 if ΐ - 2 - is justified because such masks are currently used for the manufacture of hundreds, if not thousands, of pictures.
De moedermaskers, welke op dit moment worden gebruikt, bezitten meer in het bijzonder een van een patroon voorziene laag van chroom op een glazen 5 substraat.More specifically, the master masks currently used have a patterned layer of chromium on a glass substrate.
De bovengenoemde beperkingen ten aanzien van snelheid en kosten, welke zich voordoen bij de huidige elektronenbundellithografiemethoden, blijken beter uit de hiernavolgende overwegingen. Wanneer een patroon-kenmerk, bijvoorbeeld een rechthoek bij een positieve lak, wordt gere-10 gistreerd, wordt bij een conventionele belichtingsbenadering de elektronenbundel op de een of andere wijze over het gehele gebied van het kenmerk aan een aftastbeweging onderworpen, waarbij de bundel in elk punt of adres binnen het kenmerk blijft gedurende de tijd, welke nodig is om de lak te belichten, De tijd, welke nodig is om een patroon te registreren, 15 wordt dan bepaald door de tijd, welke nodig is om de bundel voor elk kenmerk te positioneren, en voor elk kenmerk, de tijd, welke nodig is om het kenmerk te belichten. De minimumtijd, welke nodig is om een kenmerk te registreren, nadat de bundel eenmaal is gepositioneerd, wordt bepaald door de aftast snelheid en/of de dosering, welke nodig is voor het belich-20 ten van de lak tot het gewenste niveau met bepaalde bundelstroom. De re-gistratiesnelheid en de vereiste dosering behoren tot de centrale overwegingen voor ontwikkelingsontwerpkeuze van elektronenbundellithogra-fie-inriehtingen en lakken.The aforementioned speed and cost limitations associated with current electron beam lithography methods are better illustrated by the following considerations. When registering a pattern feature, for example a rectangle with a positive varnish, in a conventional exposure approach the electron beam is scanned in some way over the entire area of the feature, the beam in each point or address within the feature remains for the time required to expose the varnish. The time required to register a pattern is then determined by the time required to image the beam for each feature. positioning, and for each feature, the time required to expose the feature. The minimum time required to register a feature once the beam has been positioned is determined by the scanning speed and / or the dose required to illuminate the paint to the desired level with certain beam current . The registration rate and required dosage are among the central considerations for development design choice of electron beam lithography devices and lacquers.
Tenzij het kenmerk, dat moet worden geregistreerd, een afmeting 25 heeft, welke vergelijkbaar is met de minimale adresafmeting van de bepaalde registratie-inrichting, welke wordt gebruikt, leidt een overweging van het zojuist beschreven proces tot de realisering, dat een groot gedeelte van de registratie redundant is aangezien meer van de lak wordt belicht dan absoluut nodig is om het patroon, d.w.z, de posities en de 30 vormen van de kenmerken, nauwkeurig te definiëren.Unless the feature to be recorded has a size 25 which is comparable to the minimum address size of the particular recording device used, consideration of the process just described leads to the realization that a large portion of the registration is redundant since more of the lacquer is exposed than is absolutely necessary to accurately define the pattern, ie, the positions and the shapes of the features.
De uitvinding berust op het feit, dat de meeste informatie, welke betrekking heeft op het patroon, op een adekwate wijze wordt overgebracht, indien slechts de omtrek van elk kenmerk werd belicht aangezien deze de positie en de vorm van het kenmerk volledig bepaalt. De toon van 35 het kenmerk, welke normaliter wordt bepaald door het feit of de lak bin- , nen de omtrek aanwezig blijft of wordt verwijderd, kan in een daaropvolgende verwerkingsstap worden bepaald.The invention is based on the fact that most of the information pertaining to the pattern is adequately conveyed if only the outline of each feature has been exposed since it completely determines the position and shape of the feature. The tone of the characteristic, which is normally determined by whether the paint remains within the periphery or is removed, can be determined in a subsequent processing step.
8304031 - 3 - 4 m8304031 - 3 - 4 m
De uitvinding voor ziet derhalve in een werkwijze voor het volgens een "bepaald patroon aanbrengen van materiaal op een substraat, waarbij dit materiaal een stralingsgevoelig materiaal omvat, waarbij door hlnntstelling aan straling'tenminste gedeelten van bet materiaal worden 5 bepaald, die de omtrekken van de kenmerken van het patroon vormen, waarbij door deze bepaling aan straling blootgestelde eerste gebieden worden verkregen met karakteristieken, welke verschillen van die van niet aan straling blootgestelde, niet tot de omtrek behorende tweede gebieden, en het materiaal wordt getoond, waarbij de mate van dit tonen wordt begrensd 10 door de eerste gebieden.The invention therefore provides a method for applying material to a substrate according to a determined pattern, wherein this material comprises a radiation-sensitive material, wherein at least parts of the material are determined by adjusting the radiation. form features of the pattern, thereby obtaining radiation-exposed first regions having characteristics different from those of non-radiation-exposed, non-circumferential second regions, and showing the material, showing the extent of this is bounded by the first regions.
De werkwijze van het blootstellen van slechts de kenmerkomtrek-ken en het selectief tonen van de inwendige gebieden bij een daaropvolgende stap kan de registratietijd in vele gevallen reduceren. Een dergelijk registratieproces kan ook andere voordelen hebben. In de eerste 15 plaats zal voor sommige patronen de stralingsdosis, die aan de substraat wordt toegevoerd, aanmerkelijk worden gereduceerd en kunnen gunstige resultaten worden gerealiseerd. Bij elektronenbundellithografie verstrooien de elektronen zich in zowel de lak als de substraat en de verstrooiing leidt tot een achtergrondsluiering en een effectieve ruimte-20 lijke variatie in optimale belichtingsdosis. Dit storende effect, dat gewoonlijk het nabijheidseffect wordt genoemd, dient te worden gereduceerd voor sommige typen kenmerken, bijvoorbeeld twee dicht bij elkaar gelegen en betrekkelijk grote blokken, indien slechts de omtrekken van de blokken worden geregistreerd. Voorts kunnen in sommige gevallen be-25 lichtingscorrecties op een meer eenvoudige wijze worden berekend in verband met de meer locale aard van het registratieproces. Verder kan bij een direkte registratie van substraten, welke onderhevig zijn aan elektronenbeschadiging, een verlaging van de werkelijke dosis het registratieproces meer toelaatbaar maken, indien slechts de kenmerkonrfcrekken 30 worden belicht, In de tweede plaats kan, indien het toonbesturingsproces voldoende flexibel is, dezelfde lak worden gebruikt voor zowel positieve als negatieve beelden zonder een significante verandering in de registratietijd, Derhalve kan een optimale lak, die om verschillende redenen is gekozen, zoals op basis van oplossend vermogen, voor elk toonpatroon 35 worden gebruikt.The method of exposing only the feature contours and selectively showing the interior areas in a subsequent step can in many cases reduce the recording time. Such a registration process can also have other advantages. Firstly, for some cartridges, the radiation dose applied to the substrate will be markedly reduced and favorable results can be achieved. In electron beam lithography, the electrons scatter in both the lacquer and the substrate, and the scattering leads to a background blur and an effective spatial variation in optimal exposure dose. This disturbing effect, commonly referred to as the proximity effect, should be reduced for some types of features, for example, two closely spaced and relatively large blocks, if only the outlines of the blocks are recorded. Furthermore, in some cases, exposure corrections can be calculated in a more simple manner because of the more local nature of the registration process. Furthermore, in the direct registration of substrates subject to electron damage, a reduction in the actual dose may make the registration process more permissible if only the feature effects 30 are exposed, Secondly, if the tone control process is sufficiently flexible, the same lacquer can be used for both positive and negative images without a significant change in the recording time. Therefore, an optimal lacquer chosen for various reasons, such as based on resolving power, can be used for each tone pattern.
Het is gebleken, dat een werkwijze voor het volgens een patroon opbrengen van een materiaal op een substraat, waarbij blootstelling aan 8 3 C 4 0 3 1 « * -instraling tenminste gedeelten van het materiaal worden "bepaald , waardoor omtrekken van de kenmerken worden gevormd, waarbij hij dit bepalen aan straling blootgestelde eerste gebieden worden gevormd, die karakteristieken hebben, welke verschillen van die van de niet aan straling bloot-5 gestelde, niet tot de omtrek behorende tweede gebieden, en het materiaal wordt getoond, waarbij de mate van dit tonen wordt beperkt door de eerste gebieden, gewenste eigenschappen vertoont.It has been found that a method of patterning a material on a substrate, wherein exposure to 8 3 C 4 0 3 1 * * irradiation "determines at least portions of the material, thereby forming outlines of the features forming this determining radiation-exposed first regions having characteristics different from those of the non-exposed, non-peripheral second regions, and the material being shown, the extent of this tones are limited by the first areas, exhibits desirable properties.
Bij een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding kan het bepalen het blootstellen van een met een positieve lak beklede substraat aan 10 een elektronenbundel omvatten, waarna de lak wordt ontwikkeld, en wordt de tijd, welke nodig is om het kenmerk te belichten, en de totale stra-lingsdosis gereduceerd vergeleken met de gebruikelijke elektronehbundel-lithografie. Door het blootstellen aan straling wordt tenminste één karakteristiek van het materiaal in de belichte gebieden gewijzigd, d.w.z., 15 dat het belichte materiaal stralingsgevoelig is. Het tonen wijzigt tenminste een eigenschap van het materiaal, doordat bijvoorbeeld materiaal wordt verwijderd, dat of binnen öf buiten de aan straling blootgestelde gebieden is gelegen. Bij deze uitvoeringsvorm wordt bij het ontwikkelen de lak aan de omtrek van het kenmerk verwijderd, waardoor een 20 opening in de lak wordt gevormd. Het tonen kan geschieden met een zichzelf onderhoudende chemische reactie, welke in de lak wordt ingeleid in een punt hetzij binnen hetzij buiten het kenmerk en welk punt wordt begrensd door de opening in de lak. Derhalve dient de omtrek van het kenmerk, welke in de lak wordt gevormd, niet slechts om de geometrie van het ken-25 merk te bepalen, doch ook als een gleuf, die de binnenzijde van het kenmerk isoleert ten opzichte van toonprocessen, welke aan de buitenzijde worden ingeleid of omgekeerd, De omtrek is een ringvormig kenmerk, dat niet tot een willekeurig kleine afmeting kan worden gereduceerd, d.w.z., dat de omtrek "multiply connected" is. In verband met de analogie tus-30 sen de lithografische methode volgens de uitvinding en het gebruik van gleuven op terreinen om de uitbreiding van bosbranden te begrenzen, wordt de beschreven lithografiemethode voor het gemak betiteld als "bosbrand-lithografie".In one embodiment of the invention, determining may include exposing a positive-lacquer coated substrate to an electron beam, after which the lacquer is developed, and the time required to expose the feature and the total radiation. single dose reduced compared to conventional electron beam lithography. Exposure to radiation changes at least one characteristic of the material in the exposed areas, i.e., the exposed material is radiation sensitive. The display modifies at least one property of the material by removing, for example, material located either within or outside the radiation exposed areas. In this embodiment, the lacquer is removed at the periphery of the feature during development, thereby forming an opening in the lacquer. Display can be done with a self-sustaining chemical reaction, which is introduced into the lacquer at a point either inside or outside the feature and which point is limited by the lacquer opening. Therefore, the outline of the feature which is formed in the lacquer serves not only to determine the geometry of the feature, but also as a slot insulating the inside of the feature from tone processes applied to the outside or inverted. The outline is an annular feature, which cannot be reduced to an arbitrarily small size, ie, the outline is "multiply connected". In connection with the analogy between the lithographic method of the invention and the use of on-site trenches to limit the spread of forest fires, the described lithography method is referred to as "forest fire lithography" for convenience.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder ver-35 wijzing naar de tekening, waarin men een bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvorm vindt, en waarbij de fig. 1 - 6 in perspectief stappen bij een uitvoeringsvorm van bosbrandlithografie tonen, die tot een stel- 8 3 0 4 0 3 1 - 5 - sel met een bepaald patroon leiden.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is found, and in which Figures 1 - 6 show perspective steps in an embodiment of forest fire lithography, which form a set. 8 3 0 4 0 3 1 - 5 - lead with a certain pattern.
De uitvinding zal "worden beschreven onder verwijzing naar een bepaalde uitvoeringsvorm, n.1. het geven van een patroon aan een metaal, bijvoorbeeld chroom, dat als een film op een isolatiemateriaal, zoals 5 glas, aanwezig is. Het isolatiemateriaal kan een substraat omvatten of kan bestaan uit een isolerende laag, "welke een substraat bedekt. Nadat deze uitvoeringsvorm is beschreven, is het de vakman zonder meer duidelijk, dat de werkwijze ook bij andere uitvoeringsvorm van toepassing is.The invention will be described "with reference to a particular embodiment, n.1. Patterning a metal, for example chromium, which is present as a film on an insulating material, such as glass. The insulating material may comprise a substrate or may consist of an insulating layer covering a substrate. After this embodiment has been described, it is readily apparent to those skilled in the art that the method also applies to other embodiments.
In fig. 1 vindt men een perspectivisch aanzicht van een stelsel, 10 voorzien van een isolerende substraat 1, bekleed met een laag 3, welke op zijn beurt is bekleed met een stralingsgevoelig materiaal 5? dat gewoon-lijk een lak wordt genoemd. De lak is een positieve lak, zoals bijvoorbeeld polymethylmethacrylaat. De substraat 1 bestaat bijvoorbeeld uit glas en de laag 3 omvat bijvoorbeeld een metaal, zoals chroom. Zoals aan-15 gegeven, is de omtrek van een kenmerk 7, dat rechthoekig is, op de lak geregistreerd, waarbij het geregistreerde gebied is aangegeven met 9· De belichting, d.w.z. de behandelingsstap, waarbij het kenmerk wordt geregistreerd, geschiedt bij voorkeur met een aftastende elektronenbundel, waarbij de karakteristieken van de belichte gebieden worden gewijzigd.Fig. 1 shows a perspective view of a system, 10 provided with an insulating substrate 1, coated with a layer 3, which in turn is coated with a radiation-sensitive material 5. which is usually called a lacquer. The paint is a positive paint, such as, for example, polymethyl methacrylate. The substrate 1 consists, for example, of glass and the layer 3 comprises, for example, a metal, such as chrome. As indicated -15, the outline of a feature 7, which is rectangular, is recorded on the lacquer, the registered area being indicated by 9 · The exposure, ie the treatment step, in which the feature is registered, is preferably done with a scanning electron beam, changing the characteristics of the exposed areas.
20 De details ten aanzien van het opwekken van en het laten aftasten door de bundel, de bundelintensiteit, enz., zijn bekend aan de vakman en zullen niet gedetailleerd worden omschreven. Men kan ook andere belichtings-methoden, zoals een gefocusseerde ionenbundélmethode toepassen en het is duidelijk, dat andere geometriën kunnen worden geregistreerd.The details regarding the generation and scanning of the beam, the beam intensity, etc., are known to those skilled in the art and will not be described in detail. Other illumination methods, such as a focused ion beam method, can also be used, and it is clear that other geometries can be recorded.
25 Het belichte gedeelte van de lak, dat meer oplosbaar is dan het niet-belichte gedeelte van de lak, wordt in een geschikte en bekende ontwikkelaar verwijderd om het in fig, 2 weergegeven stelsel te verkrijgen. Het nieuw belichte gedeelte van de chroomlaag wordt bijvoorbeeld door etsen in het belichte gebied verwijderd, waardoor men het stelsel volgens 30 fig. 3 verkrijgt, De resterende lak wordt dan afgestroopt, waardoor men een eiland 7 van chroom verkrijgt, dat ten opzichte van de omgeving daarvan is geïsoleerd door een gleuf in de chroomfilm, als aangegeven in fig.The exposed portion of the lacquer, which is more soluble than the unexposed portion of the lacquer, is removed in a suitable and known developer to obtain the system shown in Figure 2. The newly exposed portion of the chromium layer is removed, for example, by etching in the exposed area, thereby obtaining the system of FIG. 3. The remaining lacquer is then stripped off, thereby obtaining an island 7 of chromium, which is relative to the environment thereof is insulated by a slit in the chrome film, as shown in fig.
4, De handelingen van het belichten van gedeelten van de lak met straling, het ontwikkelen van de lak en het verwijderen van het belichte ge-35 deelte van de chroomlaag, bepalen derhalve de omtrek van het kenmerk en omvatten de bepalingsstap voor deze uitvoeringsvorm.4, The operations of exposing portions of the lacquer with radiation, developing the lacquer and removing the exposed portion of the chromium layer, therefore determine the outline of the feature and include the determining step for this embodiment.
De toonstap, waarbij een karakteristiek van het materiaal wordt 5304031 • ΐ -β- gewijzigd, vereist een verdere ets- of behandelingsstap..Het tonen van chroom kan op een aantal vijzen geschieden. Indien de substraat bij-voorbeeld in verdund ÏÏC1 wordt gedompeld en bijvoorbeeld met een aluminium voorwerp ergens buiten de omtrek wordt aangeraakt, d.w.z. in een 5 punt buiten de gleuf, verkrijgt men een "positief" beeld van het gewenste kenmerk, bijvoorbeeld een chroomrechthoek, als aangegeven in fig. 5· Het gebruik van een bekend op cerium gebaseerd in de handel verkrijgbaar etsmiddel met voortgezet contact met koper in een punt buiten de gleuf, leidt alternatief tot het "negatieve"beeld met omgekeerde toon, 10 dat is weergegeven in fig. 6, Het zal de vakman duidelijk zijn, dat voor de hand liggende instellingen in de afmetingen van het oorspronkelijk belichte lakpatroon nodig zijn, indien nauwkeurig identieke positieve en negatieve beelden moeten worden gevormd. De in de fig. 5 en 6 afge-beelde stelsels kunnen worden gebruikt als maskers bij de patroonvor-15 ming van substraten.The tone step, in which a characteristic of the material is modified 5304031 • ΐ -β-, requires a further etching or treatment step. The showing of chrome can be done on a number of screws. For example, if the substrate is dipped in dilute ICI and touched, for example, with an aluminum object somewhere outside the circumference, ie, at a point outside the slit, a "positive" image of the desired characteristic, for example, a chrome rectangle, is obtained as indicated in FIG. 5. The use of a known cerium-based commercially available etchant with continued contact with copper at a point outside the slit alternatively leads to the "negative" reverse tone image shown in FIG. 6. It will be apparent to those skilled in the art that obvious adjustments in the dimensions of the originally exposed resist pattern are required if accurately identical positive and negative images are to be formed. The systems depicted in FIGS. 5 and 6 can be used as masks in patterning substrates.
De uitvinding wordt met succes toegepast, bij een uitvoeringsvorm van de metaalfilm. op een isolerend oppervlak, omdat voor deze uitvoeringsvorm op een eenvoudige.wijze verkrijgbare middelen voor het realiseren van bosbrandlithografie beschikbaar staan. Zo kan bijvoorbeeld 20 het verwijderen van het metaal volgens een smalle strook, die de omtrek van elk kenmerk bepaalt, geschieden met behulp van een lithografische procedure, zoals ionenbundellithografie, gevolgd door spetteren, enz., evenals door elektronenbundellithografie, gevolgd door de beschreven chemische etsing.The invention has been successfully used in an embodiment of the metal film. on an insulating surface, because for this embodiment readily available means for realizing forest fire lithography are available. For example, the removal of the metal along a narrow strip defining the circumference of each characteristic can be accomplished by a lithographic procedure such as ion beam lithography followed by sputtering etc. as well as electron beam lithography followed by the chemical etching described. .
25 Ha het verwijderen van de omtrek van de kenmerken worden de nu begrensde uit metaal of een geleidende laag bestaande kenmerken elektrisch ten opzichte van hun omgeving geïsoleerd en dientengevolg kunnen toonprocessen worden uitgevoerd, welke bijvoorbeeld worden geregeld door verschillende elektrische voorspanningen aan individuele, geïsoleerde 30 kenmerken aan te leggen, d.w.z. een gedeelte van de elektrisch geleidende laag selectief voor te spannen. Deze uitvoeringsvorm kan worden betiteld als een elektrisch bestuurde, transparante lithografie of meer eenvoudig als ECBPL, Dergelijke elektrische voorspanningen kunnen bij verschillende elektrolytisehe oplossingen worden toegepast voor het ver-35 krijgen van een voorkeursetsing, anodisering, of elektrogalvanisering van de op een verschillende wijze voorgespannen gedeelten van de metaalfilm, waaraan langs lithografische weg een patroon en omtrek is gegeven.After removing the periphery of the features, the now delimited metal or conductive layer features are electrically insulated from their environment and accordingly tone processes can be performed, which are controlled, for example, by different electrical biases on individual, insulated features. to apply, ie selectively prestress a part of the electrically conductive layer. This embodiment can be referred to as an electrically controlled, transparent lithography or more simply as ECBPL. Such electric bias can be used in various electrolytic solutions to obtain preferred etching, anodizing, or electroplating of the differently biased portions. of the metal film, which has been given a pattern and outline by lithography.
8304031 - τ -8304031 - τ -
Bovendien lean Dij de specifieke uitvoeringsvorm van de chroom-film op een isolerende substraat de activiteit van bepaalde etsmiddelen, welke gewoonlijk worden toegepast bij bet etsen van chroom, èf worden belemmerd, of worden bevorderd door geschikte elektrische voorspanningen, 5 zoals deze kunnen worden veroorzaakt door contact met bepaalde metalen tijdens het etsen. Zo blijkt het bijvoorbeeld bij onderdompeling in verdund HC1, dat chroomfilms gewoonlijk zijn beschermd door een paciferings-laag, welke èf initieel aanwezig is èf in het HC1 wordt gevormd en welke niet zal worden geëtst. Dit gedrag reflecteert het bekende verschijnsel 10 van passifiteit in chroom en andere metalen. Fysisch en elektrisch contact tijdens de onderdompeling met een actief metaal, bijvoorbeeld Al of Sn, zoals eerder is genoemd, levert op een geschikte wijze een elektrische voorspanning, die de passiveringslaag in een locaal gebied om het contact verwijdert. Set chroom in dit gebied wordt chemisch actief en begint op 15 te lossen. Dit actieve gebied dient om naastgelegen passieve gebieden elektrisch tot een lage potentiaal voor te spannen op een wijze, overeenkomende met die van het actieve metaalcontact, waardoor deze eveneens actief worden, Op deze wijze wordt het gehele verbonden gebied van een chroomfilm actief gemaakt en lost dit op, terwijl die gebieden, welke 20 niet in elektrisch contact staan, passief blijven en niet oplossen.In addition, the specific embodiment of the chromium film on an insulating substrate lean the activity of certain etchants commonly used in chromium etching, or are hindered or promoted by appropriate electrical bias such as may be caused by contact with certain metals during etching. For example, upon immersion in dilute HCl, it appears that chromium films are usually protected by a pacifying layer, which is either initially present or is formed in the HCl and will not be etched. This behavior reflects the known phenomenon of passivity in chromium and other metals. Physical and electrical contact during immersion with an active metal, e.g., Al or Sn, as previously mentioned, conveniently provides an electrical bias that removes the passivation layer in a local area around the contact. Set chromium in this area becomes chemically active and starts to dissolve at 15. This active region serves to electrically bias adjacent passive regions to a low potential in a manner similar to that of the active metal contact, thereby also making them active. In this way, the entire bonded region of a chromium film is made active and dissolves while those areas which are not in electrical contact remain passive and do not dissolve.
i φi φ
Voorts kan de activiteit van de eerder genoemde op cerium gebaseerde etsmiddelen, die gewoonlijk worden toegepast voor het etsen van chroomfilms, worden belemmerd door een geschikte elektrische voorspan-ning, zoals deze kan worden veroorzaakt door contact met koper, terwijl 25 beide metalen zich in het etsmiddel bevinden. Een dergelijke elektrische » beveiliging strekt zich over een gedeelte van de chroomfilm uit, waarvan de grootte wordt bepaald door de spanningsvallen in de film, die een gevolg zijn van de stroom naar het beschermende contact. De afmeting van het beschermde gebied kan worden geregeld door factoren, bijvoorbeeld 30 filmeigenschappen, zoals specifieke weerstand, of etsmiddeleigenschappen,J zoals concentratie, te variëren. Men kan meervoudige beschermende contacten gebruiken voor het verkrijgen van elkaar overlappende beveiligingsgebieden, Deze methoden kunnen worden gebruikt om spanningsvariaties in de films tot een minimum terug te brengen en een beveiliging van een mas-35 ker met volledige afmeting kan op een eenvoudige wijze worden verkregen. Zoals de vakman duidelijk zal zijn, kunnen elektrische voorspanningen aan een groot aantal verschillende metalen naast chroom op substraten met ge- 8304031 - 8 -Furthermore, the activity of the aforementioned cerium-based etchants commonly used for etching chrome films can be hindered by an appropriate electrical bias such as may be caused by contact with copper, while both metals are in the etchant. Such electrical protection extends over a portion of the chrome film, the size of which is determined by the voltage drops in the film resulting from the current to the protective contact. The size of the protected area can be controlled by varying factors, for example, film properties, such as specific resistance, or etchant properties, such as concentration. Multiple protective contacts can be used to obtain overlapping protection areas. These methods can be used to minimize voltage variations in the films and full size mask protection can be easily obtained. As will be apparent to those skilled in the art, electrical bias to a wide variety of metals in addition to chromium on substrates with 8304031 - 8 -
* V* V
ringe geleiding in geschikte elektrolyten worden aangelegd voor het verkrijgen van patronen, die naar wens zijn getoond, onder gebruik van deze elektrische isolatiemethode.Ring conduction in appropriate electrolytes are applied to obtain patterns shown as desired using this electrical isolation method.
Ofschoon deze aspecten van de uitvinding op expliciete wijze 5 worden toegepast bij de beschreven uitvoeringsvormen onder gebruik van nat etsen, kunnen soortgelijke resultaten worden verkregen voor op plasma gebaseerd etsen of fysisch spetteren, waarbij het droge metaaloppervlak, dat de elektrisch isolerende omtrekken bevat, op een soortgelijke wijze kan worden getoond door aan de verschillende elektrisch gelsoleer-10 de kenmerken verschillende spanningen aan te leggen, waardoor geladen deeltjes in het plasma naar de voorgespannen gebieden worden aangetrokken of ten opzichte daarvan worden afgestoten.Although these aspects of the invention are explicitly used in the described embodiments using wet etching, similar results can be obtained for plasma based etching or physical spattering, wherein the dry metal surface containing the electrically insulating outlines is similarly, it can be shown by applying different voltages to the different electric gel insulators, thereby attracting or repelling charged particles in the plasma to the biased regions.
Een aantal eigenschappen van ECBFL is de vakman duidelijk. Zo kan deze methode op een eenvoudige wijze worden gerealiseerd voor patro-15 nen van op een eenvoudige wijze verbonden kenmerken, d.w.z. kenmerken met één omgevende, uitwendige begrenzing en geen inwenzige begrenzingen, waarbij al deze kenmerken buiten hun begrenzingen zijn omgeven door een enkel gemeenschappelijk gebied, waarin alle punten met elkaar zijn verbonden. Dergelijke patronen kunnen in chroomfilms op isolerende substra-20 ten worden verkregen door in het gemeenschappelijke gebied bijvoorbeeld contact te maken met Al of Cu, zoals boven is beschreven, In vele gevallen kan ECBFL ook worden toegepast voor meervoudig verbonden kenmerken, d.w.z. kenmerken met inwendige begrenzingen. Voor een chroomlaag op een isolator, kunnen patronen van meervoudig verbonden kenmerken op een ge-25 meenschappelijke achtergrond, indien nodig, volledig worden geregistreerd voor het "positieve" geval, d.w.z. het geval, waarin het gemeenschappelijke gebied wordt verwijderd, door de betreffende inwendige gebieden van elk kenmerk, evenals de uitwendige omtrek te belichten en deze gebieden bijvoorbeeld in de eerste etsprocedure te verwijderen. Het gemeenschap-30 pelijke gebied wordt, zoals eerder is beschreven, bij de tweede etsprocedure verwijderd,A number of features of ECBFL are clear to the skilled person. Thus, this method can be easily realized for patterns of easily connected features, ie features with one surrounding outer boundary and no inner boundaries, all these features outside their boundaries surrounded by a single common area , in which all points are connected. Such patterns can be obtained in chrome films on insulating substrates by, for example, contacting Al or Cu in the common region, as described above. In many cases, ECBFL can also be used for multiply linked features, ie features with internal boundaries . For a chrome layer on an insulator, patterns of multiply connected features on a common background, if necessary, can be fully registered for the "positive" case, ie the case where the common area is removed, by the respective internal areas. of each feature, as well as illuminating the external outline and removing these areas, for example, in the first etching procedure. The common area, as previously described, is removed in the second etching procedure,
Het is evenwel gewenst te beschikken over adresseerbare middelen om meer algemene patronen van kenmerken te behandelen. Voor een chroomlaag op een isolator omvat een dergelijk middel het omlijnen van 35 alle kenmerken door geëtste gleuven en het daarna aanbrengen van Al- of Zn-deklagen op een klein gedeelte van elk kenmerk, waarvan de verwijdering gewenst is, Ha deze stap, welke "decoreren" worden genoemd, wordt 8304031 # V» ' - 9 - het stelsel in verdund AC1 ondergedompeld en worden de gedecoreerde kenmerken geëtst, omdat de metaaldecoraties hun passiviteit verliezen.However, it is desirable to have addressable means to treat more general patterns of features. For a chrome layer on an insulator, such a means involves outlining all features through etched slots and then applying Al or Zn coatings to a small portion of each feature, the removal of which is desired. Ha this step, which " decorating "are called, 8304031 # V - '- 9 - the system is immersed in dilute AC1 and the decorated features are etched, because the metal decorations lose their passivity.
Deze procedure is meer complex aangezien een afzonderlijke lithografische handeling nodig is om de decoraties te verkrijgen. De voor patro-5 nen van op een eenvoudige wijze verbonden kenmerken beschreven meer eenvoudige werkwijze is evenwel reeds goed bruikbaar, omdat vele patronen, zoals individuele niveaus van geïntegreerde ketens, van dit eenvoudige type zijn of kunnen worden gemaakt.This procedure is more complex since a separate lithographic operation is required to obtain the decorations. However, the more simple method described for patterns of simply connected features is already useful, because many patterns, such as individual levels of integrated circuits, are or can be made of this simple type.
Er zijn verschillende extra karakteristieken van bosbrand-10 lithografie, waarvan het de voorkeur verdient, dat deze worden genoemd.There are several additional characteristics of forest fire lithography that it is preferable to mention.
Bij de beschreven ECBFL-uitvoeringsvorm en bij vele andere uitvoeringsvormen van BCL, is de eerste etsbehandeling, welke de kenmerkomtrek bepaalt, de kritische etsbehandeling voor lijnbreedteregeling, juist zoals dit bijvoorbeeld het geval is bij de gebruikelijke moedermaskerfabri-15 cage. In tegenstelling daarmede is bij de tweede etsing over een groter oppervlak een geringe kans van hetzij over-r hetzij onderetsing, aangezien de gleuven als zeer doeltreffende blokkeringen werken. Voorts worden bij bosbrandlithografie slechts relatief dunne lijnen geregistreerd voor een patroon, dat talrijke kenmerkvormen en -afmetingen kan bevatten. Men 2Q kan een verbeterde nauwkeurigheid in het patroon verkrijgen, omdat bepaalde behandelingsstappen, zoals de lakontwikkeling of natte etsbehandeling, dikwijls leiden tot resultaten, die wat kenmerkafmeting betreft, variëren.In the described ECBFL embodiment and in many other embodiments of BCL, the first etching treatment, which defines the feature circumference, is the critical etching treatment for line width control, just as is the case, for example, in the conventional master mask manufacturing. In contrast, the second etching over a larger surface area has a low probability of either over-under or under-etching, since the slots act as very effective blocks. Furthermore, in forest fire lithography, only relatively thin lines are recorded for a pattern, which can contain numerous feature shapes and sizes. One can obtain improved accuracy in the pattern, because certain treatment steps, such as the lacquer development or wet etching treatment, often lead to results varying in feature size.
Voorts heeft het optreden van defecten bij BFL andere kwali-25 tatieve aspecten dan bij de gebruikelijke lithografie. Bij ECBFL kan een kenmerk van een patroon worden uitgewist, indien een puntdefect aan de omtrek van het kenmerk aanwezig is, waardoor dit elektrisch met een naburig kenmerk wordt verbonden. Indien nodig, kunnen problemen, die zich bij dergelijke defecten voordoen, worden verlicht door bijvoorbeeld omr-30 trekken met dubbele breedte bij grote kenmerken te gebruiken. Verschillende typen defecten, welke normaliter schadelijk zijn bij de gebruikelijke lithografische methoden, zoals bijvoorbeeld een stofdeeltje aan het lakoppervlak, of een puntdefect in een lak, leiden evenwel niet tot schadelijke effecten bij vele uitvoeringsvormen van bosbrandlithografie, 35 indien deze in het inwendige van een kenmerk bevinden.Furthermore, the occurrence of defects in BFL has different qualitative aspects than in conventional lithography. With ECBFL, a feature can be erased from a cartridge if a dot defect is present on the outline of the feature, thereby electrically connecting it to a neighboring feature. If necessary, problems associated with such defects can be alleviated, for example, by using double width contours with large characteristics. However, various types of defects, which are normally detrimental in conventional lithographic methods, such as, for example, a dust particle on the paint surface, or a point defect in a paint, do not result in detrimental effects in many embodiments of forest fire lithography, if they are in the interior of a feature are located.
Voorts kunnen bij de tussengelegen stap bij ECBFL, waarbij de omtrekken zijn bepaald, doch het tonen niet is uitgevoerd, sommige de- S3 0403 1 - 10 - fecten op een geschikte wijze zowel worden vastgesteld als hersteld. Zo kan bijvoorbeeld de elektrische isolatie van de verschillende kenmerken, die op een eenvoudige wijze zijn verbonden, worden beproefd door het patroon waar te nemen met aftastelektronenmicroscopie (SEM) of andere mid-5 delen, welke gevoelig zijn voor hun elektrische potentiaal. Wanneer SEM wordt gebruikt, zullen elektrisch geïsoleerde kenmerken letterlijk "oplichten" in verband met laadeffecten. Men kan dan een poging doen om het patroon te repareren of men kan het patroon in dit betrekkelijk vroege stadium van de inrichtingsbehandeling totaal uitschieten voordat meer 10 behandelingskosten worden gemaakt. Indien er bijvoorbeeld een micro-kortsluiting over een omtrek aanwezig is tengevolge van een onvolledige etsbehandeling, kan door een verdere etsbehandeling de kortsluiting worden opgeheven. Bij een direkte registratie van een gecompliceerde keten, treedt deze diagnose op in een vroeg stadium van de behandeling, en is 15 het waarschijnlijk, dat het patroon en derhalve de· inrichting nog kan worden gered. Voorts kan bij de werkelijke inrichtingsbehandeling de versterking van een defect, dat op een enigszins : natuulijke weg bij bosbrandlithografie optreedt, gunstig zijn in plaats van anderszins, aangezien een defect bij de rand van een kenmerk dikwijls, ofschoon on-20 zichtbaar, fataal kan zijn bij de gebruikelijke lithografische diagnose.Furthermore, in the intermediate step at ECBFL, in which the outlines have been determined, but the display has not been performed, some defects can be appropriately both determined and repaired. For example, the electrical isolation of the various features, which are easily connected, can be tested by observing the pattern with scanning electron microscopy (SEM) or other means sensitive to their electrical potential. When SEM is used, electrically insulated features will literally "light up" due to charging effects. One can then attempt to repair the cartridge, or at this relatively early stage of device treatment, shoot the cartridge out completely before additional treatment costs are incurred. For example, if there is a micro short circuit over a circumference as a result of an incomplete etching treatment, the short circuit can be eliminated by a further etching treatment. In the case of direct registration of a complicated chain, this diagnosis occurs at an early stage of the treatment, and it is likely that the cartridge and therefore the device can still be saved. Furthermore, in the actual device treatment, the enhancement of a defect, which occurs in a somewhat natural way in forest fire lithography, may be beneficial rather than otherwise, since a defect at the edge of a feature can often, though invisible, be fatal with the usual lithographic diagnosis.
Zoals reeds is vermeld, is het de vakman duidelijk, dat ECBFL kan worden uitgebreid tot het geven van patronen aan andere metalen of geleidende materialen op andere isolerende substraten, en dat de isolerende substraat kan bestaan uit een isolerende bufferlaag of isolerende 25 bufferlagen, welke zijn aangebracht op geleidende of gedeeltelijk geleidende substraten of op substraten, waarop reeds voorafgaande inrichtings-niveaus zijn aangebracht. Een dergelijk stelsel maakt de direkte registratie van inrichtingspatronen door ECBFL of andere BFL-uitvoeringsvormen mogelijk, omdat het uiteindelijke metaalpatroon kan worden gebruikt als 30 een masker voor het selectief verwijderen van de bufferlaag en het daarna behandelen van de zich daaronder bevindende substraat.As already mentioned, it is clear to those skilled in the art that ECBFL can be extended to pattern other metals or conductive materials on other insulating substrates, and that the insulating substrate may consist of an insulating buffer layer or insulating buffer layers, which are applied to conductive or partially conductive substrates or to substrates on which previously device levels have been applied. Such a system allows the direct registration of device patterns by ECBFL or other BFL embodiments, because the final metal pattern can be used as a mask for selectively removing the buffer layer and then treating the underlying substrate.
Bovendien is de uitvinding niet beperkt tot positieve lakken en het etsen van lijnen. Indien een negatieve lak wordt toegepast bij een aftil- of negatief reliëfproces, kunnen patronen, overeenkomende met die, 35 welke reeds zijn besproken, worden behandeld door het identieke patroon te registreren en daarna langs elektrogalvanische weg of door neerslaan metaal aan te brengen na het ontwikkelen van deze lak, gevolgd door een 3304031 - ,·* - 11 - verwijderen van de lak, waardoor gewenste bepaalde metaalpatronen overblijven.Moreover, the invention is not limited to positive lacquers and line etching. If a negative varnish is used in a lift-off or negative relief process, patterns similar to those already discussed can be treated by registering the identical pattern and then applying electrogalvanic or depositing metal after development of this varnish, followed by a 3304031 -, * - 11 - removal of the varnish, leaving desired certain metal patterns.
Ofschoon de bepaalde beschreven uitvoeringsvorm betrekking heeft op het registreren van de gehele omtrek van de kenmerken, is het duide-5 lijk, dat de uitvinding niet het registreren van de gehele amtrek vereist. Zo kunnen bijvoorbeeld toevallige onderbrekingen in de omtrek aanwezig zijn. Echter dient in hoofdzaak de gehele omtrek te worden geregistreerd, d.w.z. er moet voldoende omtrek worden geregistreerd om de kenmerksvorm .op een ondubbelzinnige wijze aan te geven. Bovendien moet 10 voldoende van de omtrek worden geregistreerd voor het kunnen regelen van het toonproces. De omtrek kan ook met verschillende breedten en met inwendige structuren worden geregistreerd. Zo kan de omtrek bijvoorbeeld tweemaal worden geregistreerd en lijnen omvatten, die de binnenste en buitenste lijnen met elkaar verbinden, waardoor men een structuur ver-15_ krijgt, die analoog is aan een trottoir.Although the particular embodiment described relates to recording the entire circumference of the features, it is clear that the invention does not require recording the entire circumference. For example, accidental breaks in the perimeter may be present. However, substantially the entire circumference must be recorded, i.e., sufficient circumference must be recorded to unambiguously indicate the feature shape. In addition, 10 of the outline must be registered to control the tone process. The perimeter can also be registered with different widths and with internal structures. For example, the perimeter can be recorded twice and include lines connecting the inner and outer lines, thereby obtaining a structure analogous to a sidewalk.
Bij de beschreven uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van elektronenlithografie. Het is evenwel duidelijk, dat bij andere uitvoeringsvormen met succes gebruik kan worden gemaakt van een andere straling. Zo kan bijvoorbeeld op het terrein van de lithografie de inval-20 lende straling bijvoorbeeld de vorm hebben van deeltjes, zoals elektronen, ionen, atomen, moleculen of fotonen, zoals die van licht- of röntgenstralen. De invallende straling kan de vorm hebben van gefoeusseerde, enkelvoudige of meervoudige bundels, die tot een vlek of een bepaalde vorm, bijvoorbeeld een lijnsegment of een rechthoek worden gefocusseerd. Het 25 stralingspatroan op de substraat kan ook worden gevormd door gefocusseer-de beelden of door schaduwen, die door een geschikt masker worden geworpen. Men kan de straling over het stralingsgevoelige materiaal een af-tastbeweging laten uitvoeren, zodat de straling op verschillende tijdstippen in verschillende gebieden invalt of in alle gewenste gebieden ge-30 lijktijdig invalt.The described embodiment uses electron lithography. It is clear, however, that in other embodiments, different radiation can be successfully used. For example, in the field of lithography, incident radiation can be in the form of particles, such as electrons, ions, atoms, molecules or photons, such as those of light or X-rays. The incident radiation can be in the form of fused, single or multiple beams, which are focused to a spot or a certain shape, for example a line segment or a rectangle. The radiation pattern on the substrate can also be formed by focused images or by shadows cast by a suitable mask. The radiation can be made to scan the radiation-sensitive material, so that the radiation is incident at different times in different regions or at the same time incident in all desired regions.
De invloed van de streling op het stralingsgevoelige materiaal kan bijvoorbeeld zijn, dat het materiaal wordt geërodeerd, zoals bij fysisch spetteren of reactief ionenetsen, waardoor de chemische of gy-sische eigenschappen van het materiaal worden gewijzigd, zoals bij het 35 belichten van lakken, of zelfs materiaal wordt toegevoegd, zoals bij ionenimplantatie of materiaalneerslag door deeltjes. De straling kan ook leiden tot een onderlinge menging of chemische reacties tussen gescheiden S3 0 4 0 3 1 - 12 - bestanddelen van de oppervlaktelagen.The effect of the stroking on the radiation-sensitive material can be, for example, that the material is eroded, such as with physical splashing or reactive ion etching, thereby altering the chemical or physical properties of the material, such as with exposure of lacquers, or even material is added, such as in ion implantation or material precipitation by particles. The radiation can also lead to intermixing or chemical reactions between separated S3 0 4 0 3 1 - 12 components of the surface layers.
Opgemerkt wordt, dat bet materiaal, waarmede de substraat is .bekleed, meer dan êén materiaallaag kan omvatten. Deze lagen kunnen afzonderlijk of in combinatie dienen voor bet verschaffen van de vereiste 5 stralingsgevoeligheid en kunnen ook bijdragen tot bet bepalen van de toon van bet patroon. Voorts kan de substraat zodanig stralingsgevoelig zijn, dat bet proces wordt bevorderd, zoals bijvoorbeeld bij bet doteren van silicium door een gefocusseerde ionenbundel, waarmede de substraatgelei-ding wordt gewijzigd, teneinde een daaropvolgende selectieve, elektroche-10 msche behandeling, bijvoorbeeld etsing, van de omgevende kenmerken mogelijk te maken.It is noted that the material with which the substrate is coated can comprise more than one material layer. These layers can serve individually or in combination to provide the required radiation sensitivity and can also help determine the tone of the pattern. Furthermore, the substrate may be radiation sensitive such that the process is promoted, such as, for example, doping of silicon by a focused ion beam, with which the substrate conductance is changed, in order to achieve a subsequent selective electrochemical treatment, for example etching, of the surrounding features.
De begrenzingen kunnen volledig worden bepaald door de stralings-belicbting, zoals bijvoorbeeld bij gefocusseerde ionenbundeletsing of er kunnen extra stappen nodig zijn, zoals bijvoorbeeld bij bet ontwikkelen 15 van lakken. Bovendien kan een aantal stappen nodig zijn om de begrenzing voor inrichtingsvervaardiging volledig te bepalen, zoals bijvoorbeeld bij bet ontwikkelen van lakken, gevolgd door bet verwijderen of wijzigen van een zich daaronder bevindende laag, zoals bet etsen van metaalfilms.The boundaries can be completely determined by the radiation exposure, such as, for example, with focused ion beam etching, or additional steps may be required, such as, for example, with the development of lacquers. In addition, a number of steps may be required to fully determine the device manufacturing boundary, such as, for example, in developing lacquers, followed by removing or modifying an underlying layer, such as etching metal films.
•Ionen, d.w.z. bet wijzigen van een karakteristiek van de ken-20 merken in bet materiaal, kan middelen omvatten, waarbij bet materiaal in bet omlijnde kenmerk zich anders gedraagt dan bet materiaal buiten bet kenmerk, waarbij de begrenzing wordt gebruikt om het mogelijk te maken, dat naast elkaar gelegen kenmerken op verschillende wijzen worden gemo-difieerd. Tonen kan ook door de rand van het materiaal worden geblokkeerd. 25 Elektrische middelen, waarin de verschillende kenmerken op verschillende elektrische potentialen worden gehouden, zijn boven beschreven. Andere nuttige methoden voor bet differentiëren tussen kenmerken in bet toon-proces omvatten een stof of verschijnsel, dat wordt voortgeplant door of op bet materiaal, doch dat geen kenmerkomtrek of ^begrenzing kan pasr 30 seren, omdat de eigenschappen van de begrenzing verschillen van die van het naastgelegen materiaal. Het voortplanten van stoffen kan bet diffunderen van opgeloste atomen, moleculen of ionen, een elektrische lading of vloeistoffen, die bet oppervlak van bet materiaal of de holten daar van bevochtigen, omvatten. Voortplantingsverschijnselen kunnen elektrische 35 of magnetische velden, warmte, geluid of fazeverandering omvatten. De laatstgenoemde kan bijvoorbeeld een verandering in kristalstructuur, smelten, verglazen, polymeerverknoping of ketenonderbreking omvatten. Bij 8304031 te .’3' - 13 - vele uitvoeringsvormen kan de spreiding van de stof of het verschijnsel worden begrensd door het materiaal bij de kemnerkbegrenzingen te verwijderen. Men kan echter ook een wijziging van de materiaaleigenschappen bij de begrenzingen gebruiken om het toonproces te regelen.• Ions, ie changing a characteristic of the characteristics in the material, may include means where the material in the enclosed characteristic behaves differently than the material outside the characteristic, using the boundary to make it possible that adjacent features are modified in different ways. Tones can also be blocked by the edge of the material. Electric means in which the different characteristics are kept at different electric potentials have been described above. Other useful methods for differentiating between features in the tone process include a substance or phenomenon propagated through or on the material, but which cannot pass a feature outline or boundary, because the properties of the boundary are different from those of the adjacent material. The propagation of substances may include diffusion of dissolved atoms, molecules or ions, an electric charge or liquids which wet the surface of the material or its cavities. Propagation phenomena can include electric or magnetic fields, heat, sound or phase change. The latter may include, for example, a change in crystal structure, melting, vitrification, polymer cross-linking or chain interruption. In 8304031 to "3" - 13 - many embodiments, the dispersion of the substance or phenomenon can be limited by removing the material at the key mark boundaries. However, one can also use a modification of the material properties at the boundaries to control the tone process.
5 Ofschoon de meer in het bijzonder beschreven uitvoeringsvorm betrekking heeft op een geïntegreerde halfgeleiderketen- of andere micro-ketenvervaardiging, kan de beschreven werkwijze ook op andere terreinen worden toegepast, waarbij patronen op substraten worden gevormd. Zo is het bijvoorbeeld duidelijk, dat het verschaffen van harde kopieën en 10 weergaven door de beschreven methode kan worden vereenvoudigd.Although the more particularly described embodiment relates to an integrated semiconductor chain or other micro-chain fabrication, the described method can also be applied in other fields where patterns are formed on substrates. For example, it is clear that the provision of hard copies and displays can be simplified by the described method.
Men kan ook andere uitvoeringsvormen realiseren. Zo kunnen bijvoorbeeld de omtrekken van de kenmerken met een positieve lak worden geregistreerd en kan de lak daarna worden ontwikkeld voor het vormen van gleuven, die de kenmerken omlijnen. Metaal kan onder een zodanige hoek 15 worden opgedampt, dat sommige gedeelten van de gleuven niet worden bekleed, zoals bijvoorbeeld de bodems. De resulterende metaalfilm. omvat kenmerken, die elektrisch ten opzichte van elkaar zijn geïsoleerd door de lakgleuven, en welke door ECBFL of andere toonprocedures kunnen worden getoond. De overgebleven lak, die door het tonen van de metaalfilm is 20 vrijgegeven, kan door plasma-etsen of een andere methode worden verwijderd en de substraat kan dan worden gemodifieerd.Other embodiments can also be realized. For example, the outlines of the features can be recorded with a positive varnish, and the varnish can then be developed to form slits that outline the features. Metal can be vapor-deposited at such an angle that some parts of the slots are not coated, such as, for example, the bottoms. The resulting metal film. includes features which are electrically insulated from one another by the lacquer slots and which may be displayed by ECBFL or other display procedures. The residual lacquer released by showing the metal film can be removed by plasma etching or some other method and the substrate can then be modified.
Bij weer een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding kunnen twee lagen van een positieve lak op een substraat worden aangebracht.In yet another embodiment of the invention, two layers of a positive varnish can be applied to a substrate.
De kenmerken kunnen dan op de eerder beschreven wijze worden geregis-25 treerd en de lak kan worden ontwikkeld. Voor sommige gekozen kenmerken, vindt dan in punten binnen de omlijningen een sterke stralingsbelichting plaats. Deze belichting is voldoende sterk om te veroorzaken, dat de beide laklagen in deze gebieden onoplosbaar worden gemaakt. Vervolgens wordt een oplosmiddel gebruikt om alle onderste laklagen op te lossen, behalve 30 wat betreft de onoplosbare gebieden, waardoor de lak in de kenmerken zonder de inwendige sterke belichting kan worden verwijderd. Het resulterende stelsel kan bijvoorbeeld als een masker voor ionenimplantatie of andere gerichte processen worden gebruikt, waarbij de substraat wordt gemodifieerd.The characteristics can then be registered in the manner previously described and the lacquer can be developed. For some selected features, strong radiation exposure occurs at points within the outlines. This exposure is sufficiently strong to cause the two lacquer layers to become insoluble in these areas. Then, a solvent is used to dissolve all bottom coat layers except 30 in the insoluble areas, allowing the lacquer in the characteristics to be removed without the internal strong exposure. For example, the resulting system can be used as a mask for ion implantation or other targeted processes, whereby the substrate is modified.
35 3-3 0 4 0 3 135 3-3 0 4 0 3 1
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US44423882A | 1982-11-24 | 1982-11-24 | |
US44423882 | 1982-11-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8304031A true NL8304031A (en) | 1984-06-18 |
Family
ID=23764056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8304031A NL8304031A (en) | 1982-11-24 | 1983-11-23 | PROCESS ACCORDING TO APPLYING MATERIAL ON A SUBSTRATE ACCORDING TO A PATTERN. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59105323A (en) |
DE (1) | DE3342319A1 (en) |
FR (1) | FR2536549A1 (en) |
GB (1) | GB2132789A (en) |
IT (1) | IT1167665B (en) |
NL (1) | NL8304031A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4028647C2 (en) * | 1989-09-09 | 1997-02-06 | Fraunhofer Ges Forschung | Procedure for copying shadow masks |
US7348104B2 (en) * | 2002-10-03 | 2008-03-25 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method for fabrication and replication of diffractive optical elements for maskless lithography |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1057105A (en) * | 1964-01-23 | 1967-02-01 | Associated Semiconductor Mft | An optical mask |
US3539408A (en) * | 1967-08-11 | 1970-11-10 | Western Electric Co | Methods of etching chromium patterns and photolithographic masks so produced |
CH552470A (en) * | 1967-08-30 | 1974-08-15 | Pigur Karl August | METHOD OF MANUFACTURING A COLORED REPRODUCTION MASK. |
GB1325442A (en) * | 1970-08-21 | 1973-08-01 | Sun Printers Ltd | Photomechanical processes |
GB1530978A (en) * | 1976-05-10 | 1978-11-01 | Rca Corp | Method for removing material from a substrate |
DE2721687C2 (en) * | 1977-05-13 | 1986-11-20 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Process for covering master copies with masks |
JPS5858546A (en) * | 1981-10-02 | 1983-04-07 | Kimoto & Co Ltd | Photosensitive mask material for photoengraving |
-
1983
- 1983-11-18 GB GB08330864A patent/GB2132789A/en not_active Withdrawn
- 1983-11-21 FR FR8318473A patent/FR2536549A1/en active Pending
- 1983-11-23 DE DE19833342319 patent/DE3342319A1/en not_active Withdrawn
- 1983-11-23 IT IT23849/83A patent/IT1167665B/en active
- 1983-11-23 NL NL8304031A patent/NL8304031A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-11-24 JP JP58219655A patent/JPS59105323A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT8323849A0 (en) | 1983-11-23 |
IT1167665B (en) | 1987-05-13 |
GB8330864D0 (en) | 1983-12-29 |
IT8323849A1 (en) | 1985-05-23 |
FR2536549A1 (en) | 1984-05-25 |
DE3342319A1 (en) | 1984-05-24 |
JPS59105323A (en) | 1984-06-18 |
GB2132789A (en) | 1984-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4165395A (en) | Process for forming a high aspect ratio structure by successive exposures with electron beam and actinic radiation | |
US3799777A (en) | Micro-miniature electronic components by double rejection | |
US6541182B1 (en) | Method for forming fine exposure patterns using dual exposure | |
JP2883798B2 (en) | Semiconductor device patterning method | |
KR900002188B1 (en) | Pattern developing process and apparatus therefor | |
NL8304031A (en) | PROCESS ACCORDING TO APPLYING MATERIAL ON A SUBSTRATE ACCORDING TO A PATTERN. | |
US4137458A (en) | Electron image projection masks | |
JPH0219970B2 (en) | ||
JPS5821808B2 (en) | Method for manufacturing magnetic bubble domain device | |
JPH06267838A (en) | Method of forming resist pattern | |
EP0209152B1 (en) | Pre-exposure method for increased sensitivity in high contrast resist development | |
US6045979A (en) | Method of photolithographically metallizing at least the inside of holes arranged in accordance with a pattern in a plate of an electrically insulating material | |
JP2600434B2 (en) | Method for detecting resist film defects | |
JPS59124133A (en) | Method of forming negative type resist image | |
JPH11149152A (en) | Grounding method and photomask blanks | |
JPH0226016A (en) | Lithography of circuit pattern | |
JPS62241338A (en) | Pattern formation | |
JPS62245251A (en) | Resist pattern forming method | |
JPS6151414B2 (en) | ||
JPH02257635A (en) | Formation of pattern | |
JP4425720B2 (en) | Pattern formation method | |
JPH02103046A (en) | Manufacture of mask for producing semiconductor and hard mask blank placing table | |
JPS61241745A (en) | Negative type photoresist composition and formation of resist pattern | |
JPH01239928A (en) | Formation of pattern | |
JPH0715868B2 (en) | Pattern formation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |