Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania odizolowanych obszarów materialów z podloza, zwlaszcza przy wytwarzaniu masek fotolitogra¬ ficznych stosowanych przy wytwarzaniu przyrza¬ dów pólprzewodnikowych. 5 Sposób ten dotyczy procesu naprawiania masek fotolitograficznych z wzorami siatkowymi, posia¬ dajacych defekty, przez usuwanie nadmiarowego chromu lub tlenku chromowego. Poza tym wy¬ nalazek moze byc zastosowany do wytwarzania io masek fotolitograficznych z materialów pokry¬ tych chromem lub tlenkiem chromowym.Maski fotolitograficzne stosowane przy wytwa¬ rzaniu przyrzadów pólprzewodnikowcyh sa wyko¬ rzystywane do okreslenia obszarów materialu 15 swiatloczulego, zwanego fotorezystorem, które sa nastepnie wykorzystywane przy poddawaniu leza¬ cych ponizej obszarów materialu pólprzewodniko¬ wego trawieniu lub dyfuzji wzglednie implantacji jonów lub podobnej obróbce. 20 Maski fotolitograficzne, które sa obecnie wyko¬ rzystywane przy wytwarzaniu przyrzadu pólprze¬ wodnikowego, sa powielane fotograficznie przez zastosowanie wzornika zwanego siatkowym dla wytworzenia masek fotolitograficznych wykorzy- 25 stywanych przy wytwarzaniu przyrzadów pól¬ przewodnikowych. Obraz na wzorniku jest zwykle nieco wiekszy niz obraz wystepujacy na maskach . fotolitograficznych. Maska fotolitograficzna zwyk¬ le zawiera setki obrazów, które sa powielane ze 30 wzornika przez kamere do powielania. Wazne jest, zeby wzorniki byly dokladne pod wzgledem fotograficznym i czyste tak, zeby wykonywane z nich maski fotolitograficzne nie zawieraly ble¬ dów wprowadzanych przez wzorniki.Wzorniki sa zwykle wykonane z materialów twardych, takich jak chrom (Cr), majacych gru¬ bosc okolo 800 A, nalozonych na przezroczyste podloze szklane. Warstwa chromu moze byc po¬ kryta przez warstwe tlenku chromowego (Cr203) o grubosci okolo 200 A. Wzorniki lub maski fotolitograficzne, które zawieraja jedynie chrom na podlozu beda tutaj, omawiane jako maski chromowe, podczas gdy wzorniki czy maski foto¬ litograficzne, które zawieraja warstwe tlenku chromowego na warstwie chromu, beda tutaj 0- mawiane jako maski z tlenku chromowego. Dane odnosnie tlenku chromowego sa rozumiane jako dotyczace takze warstwy tlenku chromowego na warstwie chromu.Pozadane jest usuniecie tak wielu defektów, jak to jest tylko mozliwe, z wzorników w celu, zeby takie defekty nie byly odtwarzane na maskach fo¬ tolitograficznych, które sa wytwarzane z wzor¬ ników. Jeden typ odtwarzalnego defektu, który powinien byc usuniety, stanowi nadmiarowa ilosc chromu lub tlenku chromowego na wzorniku. Taki defekt powoduje powstanie nieprzezroczystego obszaru na wzorniku, na którym wymagany jest obszar przezroczysty. 112 654112 654 Znany jest sposób usuwania obszarów materia¬ lu z podloza, zwlaszcza przy wytwarzaniu masek fotolitograficznych, sluzacy do usuwania obszarów z nadmiarowym chromem lub tlenkiem chromo- . wym z wzorników przy wykorzystaniu lasera. 5 Usuwanie takiego nadmiarowego materialu z wzorników za pomoca lasera uzyskuje sie przez skierowanie lasera na obszar, który ma byc usu¬ niety i nastepnie wlacza sie laser dla usuniecia materialu, który jest topiony przez laser i utrzy- 10 mywany przez napiecie powierzchniowe w sa¬ siedztwie materialu.Niekorzystne jest to, ze lezacy ponizej material moze zostac nieco stopiony i uszkodzony w tym procesie i takie uszkodzenie podloza moze byc 15 odtwarzane fotograficznie. Drugim problemem przy usuwaniu nadmiarowego materialu przez la- seF jest wymaganie pewnego czasu potrzebnego do przebiegniecia wiazki lasera obszaru, który ma bycusuniety. 20 Znany jest takze z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3 539 408 sposób trawienia wzorników chromowych i wytwarzanie masek fotolitograficznych, w którym naparowuje sie warstwe chromu na podloze szklane i dostarcza 25 sie spolimeryiziowany wzornik fotorezystocrowy na te warstwe chromu dla zabezpieczenia jej obsza¬ rów. W znanym sposobie rozpuszcza sie niezabez¬ pieczone obszary chromu z podloza szklanego dzieki temu, ze styka sie chrom z roztworem za- 30 wierajacym kwasy siarkowy i ortofosforowy i za¬ poczatkowuje sie trawienie chromu przez zetknie¬ cie co najmniej jednego punktu na powierzchni chromu z metalem katalitycznym.W publikacji polskiej pt.: „Procesy technolo- 35 giczne w elektronice pólprzewodnikowej" WNT Warszawa 1973 r. jest podane, ze do wytwarzania chromu mozna stosowac w zasadzie róznorodne odczynniki do trawienia, przy czym chrom roz- pilszcza sie np/ w kwasie solnym, lecz reakcja musi byc zainicjowana przez stworzenie ogniwa (dotkniecie Al lub Zn).Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze przy dostarczaniu kwasu bedacego odczynnikiem 45 do trawienia dla tego materialu, przy stykaniu sie go z próbka metalowa, zapoczatkowuje sie reakcje trawiAia przynajmniej w poblizu obsza¬ rów materialu, który usuwa sie, przy czym kwas doprowadza . sie do poddawanego oddzialywaniu 50 materialu, którego nie usuwa sie przed zapoczat¬ kowaniem jakiegokolwiek trawienia i styka sie jedynie te obszary materialu, które usuwa sie, z próbka metalowa, skutkiem czego przez styk pomiedzy próbka i tymi obszarami zapoczatkowu- 55 je sie trawienie obszarów przez kwas, przez które to trawienie usuwa sie obszary z podloza, lecz kwasem nie oddzialywuje sie na poddawany od¬ dzialywaniu imaterial, z którym kwas równiez styka sie, lecz z którym nie styka sie próbki me- 60 talowej.Korzystnie jest, gdy wybiera sie kwas z grupy obejmujacej kwas chlorowodorowy, kwas siarko¬ wy i kwas ortofosforowy. Korzystne test takze, gdy stosuje sie próbke metalowa wykonana z ma- 85 terialu wybranego z grupy obejmujacej cynk, ze¬ lazo, glin i miedz.Korzystnym jest, gdy doprowadza sie kwas bezposrednio do obszarów, które usuwa sie. Ko¬ rzystnym jest, gdy wyplukuje sie kwas po usu¬ nieciu obszarów.Maski fotolitograficzne wytwarza sie zwykle przy uzyciu programowanej maszyny matema¬ tycznej cyfrowej sterowanej koordynatografem a .dzieki zastosowaniu wynalazku jest mozliwe wytwarzanie wymaganej maski fotolitograficznej w jednej operacji.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry maski fotolitogra¬ ficznej, zawierajacej odizolowany defekt, fig. 2 — widok z góry maski fotolitograficznej z fig. 1 z u- sunietym defektem, fig. 3 — widok z góry maski fotolitograficznej zawierajacej nieodizolowane de¬ fekty, fig. 4 — widok z góry maski fotolitogra' ficznej z fig. 3 po odizolowaniu defektów, fig. 5 — widok z góry maski fotolitograficznej z fig. 3 i 4 po usunieciu defektów, fig. 6 — widok z góry z wzorem Okreslonym przy uzyciu lasera, fig. 7 — widok z góry podloza z fig. 6 po usunieciu nie¬ przezroczystych obszarów otaczajacych wymagane' obszary i fig. 8 — widok z góry podloza z fig. 6 i 7 po usunieciu nieprzezroczystych obszarów otaczajacych wymagane obszary.Na figurze 1 jest pokazany widok z góry czesci fotolitograficznej 10. Maska fotolitograficzna 10 zawiera podloze 12 z przezroczystego materialu, takiego jak szklo, na które sa nalozone rózne wy- magane obszary 14, jak równiez za którym wy¬ stepuje obszar 16 z defektem. Wymagane obszary 14 i obszar 16 z defektem sa wykonane z materia¬ lów, które sa nieprzezroczyste dla swiatla i które beda zastosowane dla naswietlania materialów swiatloczulych przez maske fotolitograficzna 10.Dla utworzenia nieprzezroczystych obszarów na masce fotolitograficznej 10 moga byc zastosowane rózne materialy, jednakze sposób wedlug wyna¬ lazku dotyczy korekcji defektów na maskach fo¬ tolitograficznych przy zastosowaniu albo chromu, albo tlenku chromowego na nieprzezroczyste cze¬ sci.Termin „defekt" jest zastosowany tutaj dla okreslenia nadmiarowej ilosci materialu nieprze¬ zroczystego na masce fotolitograficznej i termin ten bedzie stosowany, gdy nadmiarowa ilosc jest zwiazana z bledem w oryginalnym wzorze, przy niedostatecznym usunieciu materialu, lub z mate¬ rialem, który ma byc usuniety w procesie wytwa¬ rzania maski fotolitograficznej.Na figurze 1 obszar 16 z defektem, który jest odizolowany od wymaganych obszarów wzornika, ma zostac usuniety z maski fotolitograficznej 10.Odkryto, ze jezeli obszar z defektem jest z chro¬ mu lub tlenku chromowego, mozliwe jest usunie¬ cie takich odizolowanych defektów bez oddzia¬ lywania na pobliskie wymagane obszary 14 dzieki zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku.Wedlug wynalazku kwas wybrany z pokazanej dalej Tablicy I zostaje umieszczony na powierzch¬ ni maski fotolitograficznej 10 tak, ze pokrywa on112 654 co najmniej obszar 16 z defektem. Kwas moze poza tym pokrywac wymagane obszary 14. Nie bedzie wystepowala zadna natychmiastowa reak¬ cja, gdy kwas styka sie zarówno z wymaganymi obszarami 14, jak i z obszarem 16 z defektem.Nastepnie z obszarem 16 z defektem jest stykana próbka metalowa.Nalezy zwrócic uwage, by zapobiec zetknieciu sie metalowej próbki z któryms z sasiednich wy¬ maganych obszarów 14, które sa pokryte przez kwas i które nie moga byc usuniete. Próbka me¬ talowa powinna byc wykonana z metalu wybra¬ nego z Tablicy I w zaleznosciod tego, jaki okres¬ lony material ma byc usuniety i jaki kwas zosta¬ nie uzyty. Natychmiast po zetknieciu próbki z ob¬ szarami 16 z defektami rozpoczyna sie reakcja, która powoduje jedynie calkowite wytrawienie obszarów 16 z defektami. Trawienie kazdego ob¬ szaru 16 z defektem zostaje rozpoczete i nieocze¬ kiwanie trawienie bedzie trwalo nadal, nawet je¬ zeli próbka metalu zostanie odsunieta natychmiast po zetknieciu z niepozadanym obszarem.Na wymagane obszary 14 nie bedzie oddzialy¬ wal pokrywajacy je kwas tak dlugo, az nie zo¬ stana one zetkniete z próbka metalowa.Tablica 1 Warstwa do usuniecia Cr Cr Cr Cr + GrsOa Cr + CrsOs Kwas HO H2SO4 HsP04 HC1 H2SO4 Material próbki, -która rozpocznie trawienie Zn, Fe, Al, Cu Zn, Fe, Al Zn Zn, Fe, Al Zn 10 15 20 25 40 45 35 Okazuje sie, ze jest szczególnie trudno obnizyc próbke metalowa na bardzo maly obszar 16 z de¬ fektem, gdy taki obszar 16 z defektem jest pokry¬ ty przez kwas, poniewaz napiecie powierzchniowe kwasu powoduje czasami odchylanie próbki meta¬ lowej, powodujac zetkniecie jej z lezacym w po¬ blizu obszarem 14 i w wyniku tego usuniecie wy¬ maganego obszaru 14. W celu usuniecia tego prob¬ lemu, sposób zostal nieco zmieniony tak, ze prób¬ ka metalowa jest obnizona na maly obszar 16 z defektem bez uprzedniego pokrycia obszaru 16 z defektem kwasem.Nastepnie kropla kwasu moze byc umieszczona bezposrednio blisko próbki metalowej lecz bez dotykania .. zarówno obszaru 16 z defektem jak i próbki metalowej. Obecnosc próbki sluzy jako srodek, na którym kwas bedzie kondensowal i taki skondensowany kwas przeplywa w dól próbki na maly obszar 16 z defektem, powodujac trawienie jedynie obszaru 16 z defektem. Po usunieciu ob¬ szaru 16 z defektem fotolitograficzna maska 10 powinna byc przeplukana dla usuniecia pozosta¬ lego kwasu. Na fig. 2 jest pokazana maska foto¬ litograficzna 10 po usunieciu 'obszaru 16 z defekr tern.W przypadku, gdy defekt na masce fotolitogra¬ ficznej jest odizolowany od dowolnego z wymaga¬ nych obszarów, konieczne jest odizolowanie de- es 50 55 fektu przed usunieciem z maski fotolitograficznej.Na fig. 3 pokazana jest maska fotolitograficzna 20 zawierajaca podloze 22 pokryte nieprzezroczysty¬ mi obszarami 24, 26, 28 z chromu lub tlenku chro¬ mowego. Kazdy z nieprzezroczystych obszarów 24, 26, 28 sklada sie z wymaganego obszaru i defektu.Defekty w kazdym z obszarów 24, 26, 28 nie sa odizolowane od wymaganych obszarów. W zwiaz¬ ku z tym konieczne jest odizolowanie kazdego obszaru z defektem przed usunieciem obszarów z defektami.Odizolowanie obszarów z defektami moze byc uzyskane przy uzyciu lasera o wiazce majacej ma¬ la srednice. Przykladem takiego lasera jest wyko¬ nany przez Flórad Corporation jako ich Model MT, który ma wiazke o srednicy równej okolo 2 mikrometry. Laser jest stosowany do topienia nadmiarowego chromu lub tlenku chromowego po¬ miedzy wymaganymi obszarami i defektami. Izo¬ lacja materialu nastepuje wiec za pomoca lasera, który topi material w miejscu, gdzie promien pa¬ da na material. Wówczas, gdy material zostanie stopiony, izolacja nastepuje automatycznie, gdyz stopiony material splywa z tego miejsca.Na figurze 4 obszar 24 sklada sie z wymaganego obszaru 30 i obszaru 32 z defektem. Nieprzezro¬ czysty obszar 26 sklada sie z dwóch wymaganych obszarów 34 i 36 i obszaru 38 z defektem. Obszar 28 sklada sie 1 wymaganego Obszaru 40 i obszaru 42 z defektem. Odleglosci pomiedzy wymaganymi obszarami i defektami reprezentuja obszary ma* terialu usuwanego przez laser.Po fizycznym i elektrycznym odizolowaniu ob¬ szarów 32, 38, 42 z defektami, powierzchnia maski fotolitograficznej 20 zostaje pokryta wlasciwym kwasem, wybranym z Tablicy I, który pokrywa przynajmniej obszary 32, 38, 42 z defektami. Na¬ stepnie zostaje zastosowana próbka wykonana z metalu wybranego z Tablicy I, zaleznie od usu¬ wanego materialu i wybranego kwasu, która ma srednice dostatecznie mala, by zapobiec stykaniu sie z dowolnym z wymaganych obszarów 30, 34, 36, 40, stykajac sie z obszarami 32, 38, 42 z defek¬ tami, gdy sa one pokryte kwasem. Po zetknieciu sie kazdego obszaru z defektem z próbka, rozpo¬ czyna sie trawienie tego obszaru z defektem i tra¬ wienie trwa do czasu, az defekt zostanie usuniety, dzieki czemu uzyskuje sie, ze maska fotolitogra¬ ficzna ma wymagany wzór, jak pokazano na fig. 5.Sposób wedlug wynalazku moze byc wyko¬ rzystywany do usuwania defektów, które sa za¬ sadniczo wieksze niz wymagane obszary. Wymaga¬ ne obszary moga nawet' byc otoczone przez de¬ fekty.Na figurze 6 pokazana jest maska fotolitograficz¬ na 50 uzyskana w procesie wytwarzania wedlug wynalazku. Maska fotolitograficzna 50 zawiera podloze 52 z przezroczystego materialu, takiego jak szklo, które jest pokryte po jednej stronie przez chrom lub tlenek chromowy.Wzór wymaganych obszarów 54 jest wytworzo¬ ny na powierzchni podloza przy zastosowaniu la¬ sera w celu usuniecia nieprzezroczystego materia¬ lu otaczajacego kazdy wymagany obszar 54, skut-112 654 8 kiem czego oddziela sie kazdy wymagany obszar 54 od otaczajacych obszarów 56 z nieprzezroczyste¬ go materialu. Poza tym kazda przedstawiona nie¬ pozadana czesc, taka jak obszar 58, jest takze od¬ dzielana od wymaganego obszaru 54, 'który go ota- 5 cza, dzieki zastosowaniu lasera.Po elektrycznym odizolowaniu wszystkich wy¬ maganych obszarów 54 od wszystkich niepozada¬ nych obszarów 56, 58, maska fotolitograficzna 50 zostaje umieszczona w roztworze kwasu, wybra- k nego z Tablicy I, a niepozadane obszary 56, 58 zostaja zetkniete z próbka wykonana z metalu wybranego z Tablicy I. Zetkniecie próbki z do¬ wolna czescia nieprzezroczystego obszaru 56, któ¬ ry jest pokryty przez kwas, powoduje wytrawie- 15 nie wszystkich czesci i obszaru 56, które sa pokry¬ te przez kwas. Na obszary 54 i 58 nie ma wplywu usuwanie dbszaru 56 pomimo faktu, ze obszary 54 i 58 sa takze poddawane dzialaniu kwasu.Po usunieciu obszaru 56 pozostana jedynie nie- 2o przezroczyste obszary 54 i 58 na podlozu 52, jak pokazano na fig. 7. Próbka metalowa moze byc nastepnie zastosowana dla obszaru 58.Po zetknieciu próbki z obszarem 58, obszar 58 zostaje calkowicie wytrawiony a pozostaje wyma- 25 gany wzór maski fotolitograficznej pokazany na fig.8. v Zastrzezenia patentowe 1. Sposób usuwania odizolowanych obszarów ma- 30 terialów z podloza, zwlaszcza przy wytwarzaniu masek fotolitograficznych, który to material jest wybrany z grupy obejmujacej chrom i tlenek chromu, a podloze zawiera zarówno material, któ¬ ry usuwa sie jak i którego nie usuwa sie, przy 35 czym oba te materialy sa takie same, a odizolo¬ wane obszary materialu, który usuwa sie, sa elek¬ trycznie odizolowane od materialu, którego nie usuwa si?, przy czym jako odczynnik do trawie¬ nia stosuje sie kwas i reakcje trawienia zapoczat¬ kowuje sie przez styk próbki metalowej z wytra¬ wianym materialem, znamienny tym, ze przy do¬ starczaniu kwasu bedacego odczynnikiem do tra¬ wienia dla tego materialu, przy stykaniu sie go z próbka metalowa, zapoczatkowuje sie reakcje trawienia przynajmniej w poblizu obszarów mate¬ rialu, które usuwa sie, przy czym kwas doprowa¬ dza sie do poddawanego oddzialywaniu materialu, którego nie usuwa sie przed zapoczatkowaniem jakiegokolwiek trawienia i styka sie jedynie te obszary materialu, które usuwa sie z próbka me¬ talowa, skutkiem czego przez styk pomiedzy próbka i tymi obszarami zapoczatkowuje sie tra¬ wienie obszarów przez kwas, przez które to tra¬ wienie usuwa sie obszary z podloza, lecz kwasem nie oddzialywuje sie na poddawany oddzialywaniu material, z którym kwas równiez styka sie, lecz z którym nie styka sie próbki metalowej. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wybiera sie kwas z grupy obejmujacej kwas chlo¬ rowodorowy, kwas siarkowy i kwas ortofosforowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie próbke metalowa wykonana z materialu wybranego z grupy obejmujacej cynk, zelazo, glin i miedz. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze doprowadza sie kwas bezposrednio do obszarów, które usuwa sie. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, z wyplukuje sie kwas po usunieciu obszarów.112 654 1J l|,T!] U Lp '' 14 14 Fig.5.Fig.8 PL PL