WO1996038763A1 - Verfahren zur herstellung einer strukturierten maske - Google Patents

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WO1996038763A1
WO1996038763A1 PCT/AT1995/000111 AT9500111W WO9638763A1 WO 1996038763 A1 WO1996038763 A1 WO 1996038763A1 AT 9500111 W AT9500111 W AT 9500111W WO 9638763 A1 WO9638763 A1 WO 9638763A1
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WO
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mask
membrane
area
structures
substrate
Prior art date
Application number
PCT/AT1995/000111
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Vonach
Alfred Chalupka
Hans LÖSCHNER
Original Assignee
Ims Ionen Mikrofabrikations Systeme Gesellschaft M.B.H.
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Publication date
Application filed by Ims Ionen Mikrofabrikations Systeme Gesellschaft M.B.H. filed Critical Ims Ionen Mikrofabrikations Systeme Gesellschaft M.B.H.
Priority to JP8536021A priority Critical patent/JPH11511868A/ja
Priority to US08/930,065 priority patent/US5876880A/en
Priority to PCT/AT1995/000111 priority patent/WO1996038763A1/de
Priority to EP95919922A priority patent/EP0829034A1/de
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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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a structured mask for imaging structures of this mask onto an object by means of electromagnetic radiation or corpuscular radiation, in particular for ion beam lithography.
  • Masks for use in lithography are large-area, generally disc-shaped structures, consisting of a membrane with a thickness of approximately 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, which is held by an outer frame surrounding the membrane.
  • stencil masks openings are formed in the membrane within a central mask design field, which form the structures of the mask.
  • Such masks are usually produced by thinly etching a substrate, e.g. of a silicon wafer by means of a suitable etching stop method, to the desired thickness, with an outer edge remaining unetched, so that a stable, solid edge is formed, by means of which the mask can later be clamped in a frame.
  • the structures of the mask are lithographically, e.g. by means of electron beam lithography, applied to the top of the membrane and produced by etching openings in the membrane.
  • a series of processing steps are required in which the membrane is exposed to mechanical stress. It is therefore necessary for the membrane to have a certain tensile stress.
  • a tensile stress can be a thermally induced stress or else a stress caused by doping.
  • a tensile stress caused by doping occurs when the substrate or the membrane is doped with a dopant whose atomic diameter is smaller than that of the substrate atoms, for example when silicon is doped with boron or phosphorus. Doping of this type is required in many cases in order to produce an effective (electrochemical or wet chemical) etching stop for the thin etching of the substrate, since this enables a uniformly thick membrane to be produced.
  • a method for producing a thin membrane for use as a stencil mask is furthermore apparent from the applicant's EP-A-367 750.
  • the resulting voltage in the mask is already taken into account during the manufacture of the membrane by using a predetermined doping material in a predetermined doping concentration for doping the substrate to produce an etching stop.
  • the local tension in the structured mask is changed compared to the tension in the membrane.
  • the opening density of common masks is in a range from a few percent to approx. 50%.
  • a disadvantage of these solutions is, inter alia, that the support structure creates undesirable restrictions in the layout design of the electrical circuits and that the production of such masks involves significantly more work steps. Furthermore, when using these masks for lithography, the lattice structures are also imaged disadvantageously on the substrate. This has to be remedied by defocusing the image or tilting the beam path. Both lead to an increase in the line widths and thus to a decrease in the resolution.
  • AT-PS 383 438 reveals a revelation contrary to the efforts for the lowest possible tension within the mask.
  • This describes the production of a mask in which an inner film, which contains the mask design field, is connected to a reinforcing ring, the thermal expansion coefficient of which is greater than that of the mask material, so that the mask is held in tension at higher temperatures by the different expansion coefficients .
  • considerable distortions must be expected, which from today's perspective are no longer tolerable.
  • a thin outer film is also provided outside the reinforcement ring, in which serpentine webs are etched, which catch the expansion of the ring and the inner film.
  • One way to solve this task would be to use new manufacturing technologies, e.g. to develop new etching processes that cause a low mechanical load on the mask during manufacture.
  • a relatively high level of effort must be incurred here, which is not justified for such a manufacturing process for reasons of cost.
  • the above task should therefore, if possible, be achieved using established manufacturing technologies to ensure reliable and inexpensive mask manufacturing.
  • This object is achieved on the one hand by a method for producing a structured mask for imaging structures of this mask on an object by means of electromagnetic radiation or corpuscular radiation, in particular for ion beam lithography, which comprises the following steps:
  • steps d) and e) are carried out at the same time and, when step c) is carried out, structures of the area with reduced effective thickness are also applied to the membrane together with the structures of the mask.
  • a tensile stress greater than 5 MPa being present at least within a layer adjacent to the upper side and intended for producing a membrane
  • e ' producing a thin membrane by etching a portion of the substrate removed from the edge on its underside to a thickness of approximately 0.5 to 20 ⁇ m, after which the central portion of the membrane containing the structures of the mask is more effective over the area with reduced Thickness is resiliently connected to the edge of the substrate and the mean tensile stress of the mask within the area is reduced to a value below 5 MPa with a reduced effective thickness.
  • steps c ') and d') are carried out at the same time and that when step b ') is carried out, structures of the area with reduced effective thickness are also applied to the structures of the mask Substrate are applied
  • the area of reduced effective thickness can be made in various ways within the scope of the present invention. On the one hand, this area can be produced by etching the membrane in the area of this area to a smaller thickness, for example in the form of a circumferential groove. Likewise, the area of reduced effective thickness can be made by etching openings in the membrane within that area. The effective thickness within the area is preferably between 1 and 40% of the thickness of the unstructured membrane. Good results can be achieved with areas whose effective thickness within the area is reduced to less than 20%.
  • the present invention furthermore relates to a projection mask which is produced by one of the two methods mentioned above.
  • the area with reduced effective thickness is advantageously designed as at least one perforation surrounding the structured area. If two or more perforations are provided, it is advantageous that these are arranged essentially parallel or concentrically and the perforation slots are arranged offset in relation to one another in the tangential direction, thereby permitting a bending stress on the intermediate section. Due to the fact that in this embodiment, in addition to tensile stress, a bending stress also occurs, the resilient effect of this area increases considerably and it is therefore possible to achieve a sufficient reduction in tensile stress within the mask design field even with a significantly smaller decrease in the effective thickness.
  • the area has openings arranged in a row, between which the structured area of the mask and the edge of the membrane are connected to one another by a web. If the webs are designed radially, only a pure tensile load of the webs occurs, but these webs are easy to manufacture in appropriate dimensions. If the webs have not only radial but also tangential sections, the case of mixed stress (tensile and bending stress) occurs again, so that a particularly high spring-elastic effect of the area can be expected.
  • FIG. 1 a variant of the mask according to FIG. 1 with a circumferential perforation ring
  • FIG. 2 shows a mask of the type according to the invention with three concentrically arranged perforation rings
  • 3 shows a detailed section of a mask in plan view, in which the area with reduced effective thickness is shown in the form of webs and openings
  • FIG. 4 shows a detail of a mask in cross section, in which the area with reduced effective thickness is shown in the form of three concentric grooves,
  • Fig. 5a, 5b and 5c steps of the manufacturing process and the later use of the mask, wherein Fig. 5a represents the lithographic step of the manufacturing process, Fig. 5b the mask after completion of the manufacturing process and Fig. 5c the mask when used for ion beam lithography.
  • FIGS. 5a, 5b and 5c in order to explain the production of a large-area silicon mask for ion beam lithography.
  • a suitable substrate e.g. a commercially available silicon wafer (n or p type) can be selected.
  • n or p type a commercially available silicon wafer
  • a pn or np junction must be produced on the desired membrane thickness for the mask by doping the silicon wafer. Care must be taken to ensure that the atoms of the dopant have a smaller diameter than silicon atoms ( ⁇ 1.10 angstroms) in order to generate tensile stress in the membrane.
  • Boron or phosphorus is preferably used for a silicon wafer, namely boron as p-doping of an n-type wafer and phosphorus as n-doping of a p-type wafer.
  • the doping of the wafer is preferably carried out by ion implantation, the dose and the energy being selected such that the pn junction responsible for the etching stop is formed at a depth of 2-3 ⁇ m and the doping concentration produces a tensile stress of approximately 10 Pa because such a membrane can be processed easily. In individual cases, however, this voltage is adapted to the requirements of the subsequent process steps and can therefore also be above or below this value.
  • the dose and / or the depth of the doping of the wafer substrate must be varied locally accordingly within the mask design field. This is done by means of a two- or multi-stage doping, with a specific structuring of the wafer surface being carried out by lithography before each stage.
  • This method can be used without problems for masks of the type according to the invention, but is not absolutely necessary.
  • the mask-related content of the aforementioned A1585 / 94 is expressly to be regarded as part of the present disclosure.
  • the wafer After the thin etching has ended, the wafer essentially has the appearance shown in FIG. 5a. Its thickness is unchanged on its outer edge 2, whereas the entire area 3 is etched within this edge to a predetermined thickness, that is to say approximately 2-3 ⁇ m. Due to the fact that the tensile stress during the mask production can also easily assume a higher value, e.g. 20MPa, it is possible to keep much thinner masks stable during processing, so that the thickness e.g. can be reduced to l ⁇ m.
  • a predetermined thickness that is to say approximately 2-3 ⁇ m. Due to the fact that the tensile stress during the mask production can also easily assume a higher value, e.g. 20MPa, it is possible to keep much thinner masks stable during processing, so that the thickness e.g. can be reduced to l ⁇ m.
  • the next step is the lithographic structuring of the membrane surface in order to apply the structures of the mask.
  • the thinly etched wafer is initially provided with a thin oxide layer.
  • the oxide layer should be as homogeneous and thin as possible. Particularly good oxide layers can e.g. by LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition).
  • the oxide layer can be treated with nitrogen at a certain temperature in a subsequent step in order to adjust the tensile stress of this oxide layer exactly to the value for the silicon membrane, e.g. lOMPa. If the production of the mask takes a long time, it is advisable to store the wafer in a nitrogen atmosphere in order to keep the voltage exactly at the preset value.
  • the wafer is clamped into a frame 2 'at this time in order to be easier to handle for the subsequent lithography. Because of the coefficient of thermal expansion, this frame is usually made of the same material as the membrane, in the present case of silicon. Pyrex rings can also be used for silicon wafers. 5a the mask is shown in this state.
  • the subsequent lithographic structuring of the upper side of the membrane is carried out in a known manner by applying a suitable resist material in a layer that is as thin, homogeneous and stress-free as possible and by subsequently exposing the resist to an electron beam e ⁇ with the aid of a commercially available electron beam recorder, e.g. MEBES III.
  • the step of electron beam writing not only writes the structures of the mask itself, but also the structures of this area.
  • the exposed resist is first developed, after which the oxide layer at the exposed or unexposed areas — depending on whether a positive or negative resist is used — is etched away to the membrane surface and the remaining resist is removed.
  • the openings forming the structures of the mask can be etched. This process is advantageously carried out by reactive ion beam etching (RIE, Reactive Ion Etching).
  • RIE reactive ion beam etching
  • all steps from developing the resist to etching the openings can be carried out in one operation by a multi-stage process in a reactive ion beam etching reactor.
  • the mean voltage of the mask is reduced from its initial value, for example IOMPa, if the area is correctly dimensioned to a value below 5MPa, preferably down to approximately 2MPa, so that the mask design field of the membrane no longer has any disturbing distortions.
  • the tension in the material within the area increases considerably and can be an order of magnitude higher than the tensile stress in the mask design field.
  • the breaking limit for example of the silicon material, is in the range of IOOMPa. Even if the effective thickness is reduced to 1% of the original membrane thickness, this critical value is not reached.
  • a lower limit for the tensile stress within the mask design field of a stencil mask of the type described essentially consists in that the membrane can no longer be kept flat in one plane due to its interaction with the electrical field of the imaging system.
  • this limit for masks currently used with a mask design field of 100 x 100 mm is in the range below 2 MPa of average effective tensile stress. This is evident, among other things, from the international application with the applicant's file number PCT / AT / 00003.
  • the manufacture of the mask is essentially complete in the event that the area of reduced effective thickness is formed by openings and ridges.
  • the area with a reduced effective thickness is produced by reducing the membrane thickness in this area, as is shown, for example, in FIGS. 1 and 4, only the structures of the mask within the mask design field are initially produced in the reactive ion beam etching. The average tensile stress drops to a lower value within the mask design field, so that the mask structures are subject to a certain displacement at this point in time.
  • a further lithographic step follows the reactive ion beam etching in order to produce the structures of the region with a reduced effective thickness. Since the structures of the area, unlike the structures of the mask itself, do not require high resolution, this lithography process can be carried out optically or with a simple shadow mask.
  • Various methods can be used in the subsequent etching of the membrane to a smaller thickness, for example reactive ion beam etching, electrochemical etching with an etching stop, wet chemical etching or sputtering away.
  • the lithography step can also be omitted, since the ion beam can be directed onto the area anyway.
  • the tensile stress within the mask design field is reduced to an average value below 5 MPa, so that the above-mentioned dislocations of the mask structures are eliminated again.
  • the area of reduced thickness of the membrane will again have a particularly high distortion and tension.
  • the area with reduced effective thickness can be a thinly etched region of the membrane, in which openings are additionally provided which are separated from one another by webs.
  • the same method steps already explained above are used, but the order of these method steps has been changed.
  • the structures of the mask are initially applied to the relatively thick wafer and etched to a depth that corresponds at least to the thickness of the membrane produced later. If necessary, the structures of the area are already being produced at a reduced effective thickness at this time.
  • the wafer is then thinly etched to the thickness of the membrane, with the tensile stress only after the etching process, e.g. an electrochemical etching stop process, is reduced to the desired value below 5MPa.
  • the area with reduced effective thickness is again responsible for this in the manner described above.
  • the alternative method can also be carried out in such a way that the fabrication of the region with reduced effective thickness is only carried out after the membrane has been thinly etched.
  • two lithographic process steps are required, but the advantage is achieved that the membrane is subjected to the predetermined tensile stress, e.g. lOMPa, and is therefore particularly stable.
  • the mask essentially has the appearance shown in FIG. 5b, the mean tensile stress within the mask design field being only approximately 2MPa.
  • This mask can now be used in a lithography system without further preparatory measures, a detail of which is shown schematically in FIG. 5c.
  • FIG. 5c shows that a so-called cooling cylinder 20 is arranged above the mask and is provided for radiation cooling of the mask, so that the mask can be kept at a constant temperature. Furthermore, an aperture diaphragm 21 can be seen in FIG. 5c, by means of which the incident radiation i is limited to the mask design field and, if necessary, adjustment openings. This aperture stop thus prevents the structures of area 7, e.g. the perforation on which the underlying object is mapped. From Figure 5c it can be seen that the use of this mask for both a projection apparatus, e.g. IPL, as well as for a shadow casting device, e.g. MTBL, is equally suitable.
  • a projection apparatus e.g. IPL
  • a shadow casting device e.g. MTBL
  • the method according to the invention described above is in no way restricted to the use of a silicon mask.
  • Other materials can also be used in the method according to the invention, for example SiO 2, poly-Si, S13N4, SiC or a suitable carbon modification, for example a diamond foil.
  • reducing the effective thickness in the area surrounding the mask structures can do the following. With a small reduction in the effective thickness, for example to 70%, the mask structures can still be moved outwards in the direction of the area. In the case of a particularly large reduction in the effective thickness, for example to 1%, the mask structures can, however, be moved inwards.
  • the average tensile stress is reduced to a predeterminable value depending on the average opening density and the initial value of the tensile stress.
  • the mean tensile stress is reduced to a value which is somewhat below or above this predetermined value, so that the mask structures are offset by a certain amount from their nominal position.
  • the size of this offset increases linearly with the radius and can therefore either already be taken into account in the layout or corrected when the mask is subsequently used by the lens system by adjusting the enlargement or reduction of the device accordingly.
  • FIG. 1 shows a schematic exemplary embodiment of a mask 1 (not to scale) which was produced by the method according to the invention.
  • This mask 1 which is produced from a circular wafer substrate, has a relatively thick border 2, which is necessary for handling the mask.
  • a mask design field 5 with a dashed border is provided, within which the schematically represented structures of the mask are formed in the form of openings 6a, 6b, 6c, 6d.
  • the mask 1 has an area 7, which is enclosed by the dashed line and has a reduced effective thickness and which connects the interior of the membrane 3 with the border 2 in a resilient manner, so that the tensile stress in the interior of the mask design field drops to an average value of less than 5 MPa and does not cause any intolerable dislocations or distortions of the mask structures.
  • the area 7 in this exemplary embodiment is designed as a circumferential groove 8 on the underside of the mask 1, which is formed concentrically with the mask design field.
  • a groove can
  • the scope of the present invention can also be provided on the top or both on the top and on the bottom.
  • the area 7 is designed as a series of identical openings 9 arranged on the circumference of a circle, which are separated from one another by a web 10, the radially extending webs 10 being the only one Represent connection between the boundary 2 and the membrane 3, which in turn comes about the resilient effect.
  • This formation of area 7 is referred to as a perforation ring.
  • the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and la have in common that the material remaining in region 7 is subjected to tension.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2 is a mask 1 according to the invention, of which only a sector-shaped section is shown, which shows the area 7.
  • the area 7 consists of three concentric perforation rings 11a, 11b, 11c with openings 12a, 12b, 12c and radial webs 13a, 13b, 13c, the two webs 13a, 13b and 13b, 13c of two adjacent perforation rings 11a, 11b and 11b, 11c are offset by a certain angle, so that these webs 13a, 13b and 13b, 13c are connected to each other via a tangential crossbar 14a, 14b.
  • FIG. 3 shows a top view of the area 7 with a reduced effective density.
  • This area has only a single perforation ring, in which the webs 15a, 15b, however, have an angular shape.
  • bending stress also occurs in this exemplary embodiment, which ensures increased elasticity.
  • two adjacent webs 15a, 15b are each formed symmetrically to a radial straight line, so that again no disturbing tangential forces can occur.
  • FIGS. 2 and 3 Because of the simple manufacture and the good spring action, which starts even with a small reduction in material, embodiments of the type as shown in FIGS. 2 and 3 are to be regarded as preferred design variants. However, it is to be understood that the invention is not so limited.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment for an area 7 with a reduced effective thickness, in which, starting from the exemplary embodiment in FIG. 1, a circumferential groove 16 is provided, but is provided here on the upper side of the membrane.
  • two further grooves 17a, 17b are provided on the underside of the membrane, which are formed on both sides of the groove 16, so that thin standing walls between the grooves 16 and 17a or 16 and 17b 18a, 18b are formed, which are connected at their lower ends via the bottom 19a of the groove 16.
  • the walls 18a, 18b are connected via membrane sections 19b, 19c to the mask design field on the one hand and to the border on the other.
  • This structure is also subjected to tensile forces (sections 19a, 19b, 19c) and bending (walls 18a, 18b) when a force is exerted, so that particularly high elasticity can be achieved.
  • a major advantage of the device according to the invention in addition to the particularly low tensile stress within the mask design field is, inter alia, that the tension within this field hardly changes due to the elastic coupling even when external forces occur, e.g. in the event of an uneven thermal load on the edges or a mechanically unequal stress on the frame.
  • the area of reduced effective thickness does not necessarily have to be annular as shown. Within the scope of the present invention, this area can take a different form, e.g. have a square shape. Both the width and the effective thickness of the area need not be constant, but can be adapted to the locally required elasticity between the border and the mask design field. Of course, there is also the possibility of forming the entire area between the mask design field and the boundary as an area with a reduced effective thickness.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Maske für die Abbildung von Strukturen dieser Maske auf ein Objekt mittels elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung, insbesondere für die Ionenstrahllithographie, bei welchem ein flächiges, ebenes Substrat mit einer Dicke von mehr als 20 νm ausgewählt wird, daraus eine dünne Membran durch Ätzen eines von der Berandung entfernten Teilabschnittes des Substrates auf eine Dicke von ca. 0,5 bis 20 νm hergestellt wird, wobei die Zugspannung innerhalb der Membran größer als 5 MPa beträgt, wonach lithographisch Strukturen auf einen zentralen Teilbereich der Membran bei einer Zugspannung von größer 5 MPa ausgebildet werden, Öffnungen in die Membran geätzt werden, welche die Strukturen der Maske bilden, und die effektive Dicke innerhalb eines die Strukturen der Maske im wesentlichen umschließenden Gebietes der Membran verringert wird, sodaß der die Strukturen enthaltende zentrale Teilbereich federelastisch mit der Berandung des Substrates in der Weise gekoppelt ist, daß die mittlere Zugspannung innerhalb dieses zentralen Teilbereichs auf einen Wert unter 5 MPa verringert wird. Das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke ist vorzugsweise als zumindest eine umlaufende Rille oder zumindest eine Perforation ausgebildet.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER STRUKTURIERTEN MASKE
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Maske für die Abbildung von Strukturen dieser Maske auf ein Objekt mittels elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung, insbesondere für die Ionenstrahllithographie.
Masken zur Verwendung in der Lithographie sind großflächige, im allgemeinen scheibenförmige Gebilde, bestehend aus einer Membran mit einer Dicke von ca. lμm bis 20μm, die von einem äußeren, die Membran umschließenden Rahmen gehalten wird. Bei sogenannten Stencil Masken sind in der Membran innerhalb eines zentralen Maskendesignfeldes Öffnungen ausgespart, welche die Strukturen der Maske bilden. Bei Bestrahlung einer Stencil-Maske mit elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung passieren die Strahlen unbehindert die Öffnungen der Membran, wogegen die Strahlen in allen anderen Bereichen von der Membran absorbiert werden.
Hergestellt werden solche Masken zumeist durch Dünnätzen eines Substrates, z.B. eines Silizium Wafers mittels eines geeigneten Ätzstopverfahrens, auf die gewünschte Dicke, wobei ein äußerer Rand ungeätzt bleibt, sodaß eine tragfahige feste Berandung gebildet wird, mittels welcher die Maske später in einen Rahmen eingespannt werden kann. Die Strukturen der Maske werden lithographisch, z.B. mittels Elektronenstrahllithographie, auf die Oberseite der Membran aufgebracht und durch Ätzen von Öffnungen in die Membran hergestellt.
Zur Herstellung einer Stencil Maske sind demnach eine Reihe von Bearbeitungsschritten erforderlich, in welchen die Membran einer mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Deshalb ist es erforderlich, daß die Membran eine gewisse Zugspannung aufweist. Eine solche Zugspannung kann eine thermisch verursachte Spannung oder aber auch eine dotierungsbedingte Spannung sein. Eine dotierungsbedingte Zugspannung entsteht dann, wenn das Substrat bzw. die Membran mit einem Dotierstoff dotiert ist, dessen Atomdurchmesser geringer als jener der Substratatome ist, z.B. wenn Silizium mit Bor oder Phosphor dotiert ist. Eine Dotierung dieser Art ist in vielen Fällen erforderlich, um einen wirksamen (elektrochemischen oder naßchemischen) Ätzstop für das Dünnätzen des Substrates herzustellen, da so eine gleichmäßig dicke Membran hergestellt werden kann. Verfahren zum Dünnätzen von Siliziumsubstraten sind unter anderem in Extended Abstracts, Vol 82-1 (1992) im Abstract Nr. 122 mit dem Titel "Studies of Boron and Boron-Germanium doped Epitaxial Silicon Films for Ultrathin Silicon Diaphragms" (Black et. al.) und in The Bell System Technical Journal, March 1970 auf Seiten 473 ff mit dem Titel "Electrochemically Controlled Thinning of Silicon" ausführlich beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Membran zur Verwendung als Stencil Maske geht weiters aus der EP-A-367 750 der Anmelderin hervor. Bei dem darin geoffenbarten Verfahren wird die resultierende Spannung in der Maske bereits bei Herstellung der Membran berücksichtigt, indem für die Dotierung des Substrates zur Herstellung eines Ätzstops ein vorbestimmtes Dotiermaterial in einer vorbestimmten Dotierungskonzentration eingesetzt wird. Abhängig von der Öffhungsdichte wird die lokale Spannung in der strukturierten Maske gegenüber der Spannung in der Membran verändert. Die Öffhungsdichte gebräuchlicher Masken liegt in einem Bereich von einigen Prozent bis ca. 50%.
Alle in der oben beschriebenen Art hergestellten Masken weisen somit herstellungsbedingt eine gewisse Zugspannung auf, welche dazu führt, daß die Öffnungen der Stencil Maske gegenüber ihrer Sollage versetzt sind. Starke Versetzungen können dann auftreten, wenn ein Gebiet mit hoher Öffhungsdichte einem Gebiet mit niedriger Öffhungsdichte unmittelbar benachbart ist. Weiters nimmt die Abweichung der Strukturen von der Sollage im allgemeinen nach außen hin zu. Aus diesen Gründen bestehen seit geraumer Zeit Bestrebungen, die Spannung in der resultierenden Membran auf einen möglichst niedrigen Wert zu senken, um Versetzungen der Strukturen so gering wie möglich zu halten. Genauere Untersuchungen über Verzerrungen von Masken können unter anderem dem Artikel "Pattern Distortions in EBP Stencil Masks" (Keyser u. Kulcke), veröffentlicht in Microelectronic Engineering, 11 (1990) 363-366 und der Veröffentlichung mit dem Titel "Stress Induced Pattern-Placement Errors in Thin Membrane Masks" (Liddle u. Volkert, AT&T Bell Laboratories), J. Vac. Sei. Technol. B 12(6), Nov/Dec 1994, 3528ff entnommen werden. In dem letztgenannten Artikel wird behauptet, daß es nicht möglich sein wird, mit Stencil Masken die vorgegebenen Fehlertoleranzen bei einem Layout im Sub-0,25μm-Bereich einzuhalten.
Es hat sich gezeigt, daß es technologisch derzeit schwierig ist, die Spannung in der ursprünglichen Membran für die Herstellung der Maske auf einen Wert unter lOMPa abzusenken, da die Membran ansonsten den mechanischen Belastungen des Maskenherstellungsverfahrens, z.B. beim Aufspinnen eines Photoresists, nicht standhalten kann. Somit ist mit herkömmlichen Herstellungsverfahren vorerst eine untere Grenze für die Spannung erreicht, welche jedoch gewisse Versetzungen der Maskenstrukturen zur Folge hat, die für elektronische Schaltungen mit besonders geringen Abmessungen nicht tolerabel sind. Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maske nach dem Stand der Technik (lOMPa Spannung) ist beispielsweise in J. Vac. Sei. Technol. B 10(6), Nov/Dec 1992, 2819ff unter dem Titel "Silicon Stencil Masks for Lithography below 0.25μm by Ion-Projection Exposure" ausführlich beschrieben worden.
In der US-PS-780 382 der Anmelderin wird eine Lösungsvariante aufgezeigt, bei welcher das gesamte Maskendesingfeld mit einer tragenden Gitterstruktur versehen wird, sodaß die Strukturen der Maske durch dieses Gitter gehalten und nicht in ihrer Lage versetzt werden können. Zusätzlich wird vorgeschlagen, die Dicke der Gitterstruktur so an die lokale Öffhungsdichte anzupassen, daß innerhalb des gesamten Maskendesignfeldes eine konstante effektive Dicke herrscht. In der EP-A-330 330 (=US 4 827 138) wird zur Lösung des oben genannten Problems vorgeschlagen, die gesamte Maske als eine äußerst feine Gilterstruktur aus einem Trägermaterial herzustellen, bei welcher bestimmte Öffnungen mit einem anderen Material gefüllt werden, um die undurchlässigen Bereiche der Maske herzustellen. Ein Nachteil dieser Lösungen besteht unter anderem darin, daß durch die Trägerstruktur unerwünschte Einschränkungen im Layout-Design der elektrischen Schaltkreise entstehen und die Herstellung solcher Masken wesentlich mehr Arbeitsschritte aufweist. Weiters werden bei Verwendung dieser Masken zur Lithographie in nachteiliger Weise auch die Gitterstrukturen auf das Substrat abgebildet. Diesem Umstand muß abgeholfen werden, indem die Abbildung defokussiert wird oder der Strahlengang verkippt wird. Beides führt zu einer Vergrößerung der Linienbreiten und somit zu einer Verringerung der Auflösung.
In einer nicht veröffentlichen österreichischen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen AI 585/94 wird zur Lösung des oben erläuterten Problems der zugspannungsbedingten Versetzungen von Maskenstrukturen vorgeschlagen, die Dicke und/oder die Dotierungskonzentration abhängig von der lokalen Öffhungsdichte der Maske so zu variieren, daß innerhalb des Maskendesignfeldes nach Herstellung der Masken eine homogene mittlere Spannung herrscht. Zum Beispiel werden Bereiche mit hoher Öffhungsdichte etwas dicker ausgebildet als Bereiche mit geringer Öffhungsdichte, um eine im wesentlichen homogene effektive Dicke zu erhalten. Ebenso kann eine homogene mittlere Spannung bei konstanter Dicke auch dadurch erreicht werden, daß Bereiche mit hoher Öffhungsdichte stärker dotiert werden als Bereiche mit geringer Öffhungsdichte. Auch zur Herstellung einer solchen Maske muß jedoch ein bestimmter Mindestspannungswert vorgesehen sein, um eine Zerstörung der Maske während der Herstellung auszuschließen. Zwischen dem Maskendesignfeld, welches im allgemeinen quadratisch oder rechteckig ist und der Berandung der Membran, welche im allgemeinen kreisrund ausgebildet ist, bestehen halbmondförmige Membranabschnitte, deren Zugspannung unverändert ist, z.B. 10 MPa beträgt, wogegen im inneren des Maskendesignfeldes die mittlere Zugspannung aufgrund der Öffnungen je nach Materialverringerung auf einen etwas geringeren Wert abgesunken ist. Dadurch wird auf das Maskendesignfeld ein Zug ausgeübt, welcher eine Versetzung der Maskenstrukturen in Richtung dieser Berandung zur Folge hat.
Ein den Bestrebungen nach einer möglichst geringen Spannung innerhalb der Maske entgegengesetzte Offenbarung ist der AT-PS 383 438 zu entnehmen. Darin wird die Herstellung einer Maske beschrieben, bei welcher eine innere Folie, welche das Maskendesignfeld enthält, mit einem Verstärkungsring verbunden ist, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient größer als jener des Maskenmaterials ist, sodaß die Maske im Betrieb bei höheren Temperaturen durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten gespannt gehalten wird. Dabei muß jedoch mit erheblichen Verzerrungen gerechnet werden, die aus heutiger Sicht nicht mehr tolerierbar sind. Um den Spannungsvorgang der inneren Folie mittels des Verstärkungsringes nicht durch die steife Berandung der Maske zu beeinträchtigen, ist außerhalb des Verstärkungsringes ebenso eine dünne, äußere Folie vorgesehen, in welcher schlangenförmige Stege eingeätzt sind, welche die Ausdehnung des Ringes und der inneren Folie auffangen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer strukturierten Maske weiter so zu verbessern, daß eine resultierende Maske mit besonders niedriger Spannung erhalten wird, deren Verzerrung vernachlässigbar gering ist und somit keine negativen Auswirkungen auf die Abbildung hat. Eine Möglichkeit zur Lösung dieser Aufgabe bestünde darin, neue Herstellungstechnologien, z.B. neuartige Ätzverfahren, zu entwickeln, die bei der Herstellung eine geringe mechanische Belastung der Maske verursachen. Dabei muß jedoch ein verhältnismäßig hoher Aufwand getrieben werden, welcher für ein solches Herstellungsverfahren aus Kostengründen nicht gerechtfertigt ist. Die obige Aufgabe sollte daher, wenn möglich, unter Verwendung etablierter Herstellungstechnologien gelöst werden können, um eine verläßliche und kostengünstige Maskenherstellung zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird einerseits durch ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Maske für die Abbildung von Strukturen dieser Maske auf ein Objekt mittels elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung, insbesondere für die Ionenstrahllithographie gelöst, welches die folgenden Schritte aufweist:
a) Auswählen eines flächigen, ebenen Substrates mit einer Dicke von mehr als 20μm,
b) Herstellen einer dünnen Membran durch Ätzen eines von der Berandung entfernten Teilabschnittes des Substrates auf eine Dicke von ca. 0,5 bis 20 μm, wobei die Zugspannung innerhalb der Membran größer als 5MPa beträgt, c) lithographisches Ausbilden von Strukturen auf einen zentralen Teilbereich der Membran bei einer Zugspannung von größer 5MPa,
d) Ätzen von Öffnungen in die Membran, welche die Strukturen der Maske bilden,
e) Verringern der effektiven Dicke innerhalb eines die Strukturen der Maske im wesentlichen umschließenden Gebietes der Membran, sodaß der die Strukturen enthaltende zentrale Teilbereich federelastisch mit der Berandung des Substrates in der Weise gekoppelt ist, daß die mittlere Zugspannung innerhalb dieses zentralen Teilbereichs auf einen Wert unter 5 MPa verringert wird.
Bei diesem Verfahren hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Schritte d) und e) zugleich ausgeführt werden und bei Ausführen des Schrittes c) zugleich mit den Strukturen der Maske auch Strukturen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke auf die Membran aufgebracht werden.
Alternativ dazu wird die genannte Aufgabe auch durch ein Verfahren der vorhin genannten Art gelöst, welches die folgenden Schritte aufweist:
a') Auswählen eines flächigen, ebenen Substrates mit einer Dicke von mehr als 20μm,
b') lithographisches Ausbilden von Strukturen der Maske an einer Oberseite des Substrates, wobei zumindest innerhalb einer der Oberseite benachbarten, zur Herstellung einer Membran vorgesehenen Schicht eine Zugspannung größer als 5MPa vorliegt,
c1) Ätzen von Eintiefungen in die Oberseite des Substrates auf eine Tiefe von 0,5 bis 20μm, welche die Strukturen der Maske bilden,
d') Verringern der effektiven Dicke innerhalb eines die Strukturen der Maske im wesentlichen umschließenden Gebietes an der Oberseite des Substrates.
e') Herstellen einer dünnen Membran durch Ätzen eines von der Berandung entfernten Teilabschnittes des Substrates an seiner Unterseite auf eine Dicke von ca. 0,5 bis 20 μm, wonach der die Strukturen der Maske enthaltende zentrale Teilbereich der Membran über das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke federelastisch mit der Berandung des Substrates verbunden ist und die mittlere Zugspannung der Maske innerhalb des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke auf einen Wert unter 5MPa verringert wird. Auch bei diesem Verfahren hat es sich als besonders Vorteilhaft erwiesen, wenn die Schritte c') und d') zugleich ausgeführt werden und daß bei Ausführen des Schrittes b') zugleich mit den Strukturen der Maske auch Strukturen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke auf das Substrat aufgebracht werden
Allen obigen Verfahren und deren bevorzugten Ausführungsvarianten ist gemeinsam, daß Außerhalb des Maskendesignfeldes, also in dem Bereich zwischen den Strukturen der Maske und der starren Berandung der Membran ein geschlossenes Gebiet vorgesehen ist, in welchem die effektive Dicke so weit verringert ist, daß dieses federelastisch wirkt, sodaß der Bereich mit den Strukturen praktisch von der Berandung federelastisch abgekoppelt wird. Dadurch kann die mittlere Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes auf einen vorbestimmten Wert unter 5 MPa verringert werden. Da bei den erfindungsgemäßen Verfahren die Verringerung der effektiven Dicke erst nach dem lithographischen Ausbilden der Maskenstrukturen vorgesehen ist, ist es möglich, für das Ausbilden der Maskenstrukturen alle bisher angewendeten, etablierten Herstellungstechnologien zu nützen, für welche eine ausreichend vorgespannte Membran (mit einer Zugspannung von mehr als 5MPa, im Normalfall ca. lOMPa) benötigt wird. Bei einer erfindungsgemäß hergestellten Maske treten nur noch äußerst geringe Verzerrungen auf. Verzerrungen, die einen linearen Charakter besitzen, das heißt, Versetzungen von Maskenstrukturen, die nach außen hin linear zunehmen, können überdies durch eine entsprechende Einstellung der Vergrößerung ausgeglichen werden. Nähere Angaben hiezu können unter anderem dem U.S. Patent US-PS-4 985 634 der Anmelderin entnommen werden. Diese Korrektur-Methode kann sowohl bei einer Projektionsoptik (IPL, Ion Projection Lithography) als auch bei einer Schattenwurfanlage (MIBL, Masked Ion Beam Lithography) angewendet werden. Das heißt, bei richtiger Herstellung und Verwendung der Maske verbleiben nur noch äußerst geringfügige nicht-lineare Verzerrungen bzw. Versetzungen, die jedenfalls, im Gegensatz zu der eingangs erwähnten Veröffentlichung "Stress Induced Pattern-Placement Errors...", eine Anwendung solcher Masken im 0,lμm Bereich gewährleisten kann.
Das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Arten hergestellt werden. Einerseits kann dieses Gebiet durch Ätzen der Membran im Bereich dieses Gebietes auf eine geringere Dicke hergestellt werden, z.B. in Form einer umlaufenden Rille. Ebenso kann das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke durch Ätzen von Öffnungen in die Membran innerhalb dieses Gebietes hergestellt werden. Vorzugsweise beträgt die effektive Dicke innerhalb des Gebietes zwischen 1 und 40 % der Dicke der unstrukturierten Membran. Gute Ergebnisse können mit Gebieten erreicht werden, deren effektive Dicke innerhalb des Gebietes auf einen Wert unter 20% verringert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiters eine Projektionsmaske, die durch eines der zwei oben genannten Verfahren hergestellt ist. Bei einer solchen Maske ist das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke vorteilhaft als zumindest eine den strukturierten Bereich umlaufende Perforation ausgebildet. Falls zwei oder mehr Perforationen vorgesehen sind, ist es von Vorteil, daß diese im wesentlichen parallel oder konzentrisch angeordnet sind und die Perforationsschlitze zueinander in tangentialer Richtung versetzt angeordnet sind, wodurch eine Biegebeanspruchung des dazwischen liegenden Abschnittes ermöglicht wird. Dadurch, daß bei dieser Ausführungsform zusätzlich zur Zugbeanspruchung auch eine Biegebeanspruchung auftritt, erhöht sich die federelastische Wirkung dieses Gebiets erheblich und es kann daher bereits bei einer wesentlich geringeren Abnahme der effektiven Dicke eine ausreichende Verringerung der Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes erzielt werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Gebiet in einer Reihe angeordnete Öffnungen auf, zwischen welchen der strukturierte Bereich der Maske und die Berandung der Membran durch je einen Steg miteinander verbunden sind. Wenn die Stege radial ausgebildet sind, tritt zwar nur eine reine Zugbelastung der Stege auf, jedoch sind diese Stege einfach in entsprechenden Abmessungen herzustellen. Wenn die Stege nicht nur radial, sondern auch tangential verlaufende Abschnitte aufweisen, tritt wieder der Fall einer gemischten Beanspruchung (Zug- und Biegebeanspruchung) auf, sodaß eine besonders hohe federelastische Wirkung des Gebietes erwartet werden kann.
Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gehen aus der folgenden Beschreibung von konkreten Ausführungsbeispielen hervor, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, die zeigen:
Fig. 1 eine nicht maßgetreue, schematische Darstellung einer Maske mit einer umlaufenden Rille, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde,
Fig.la eine Ausführungsvariante der Maske gemäß Figur 1 mit einem umlaufenden Perforationsring,
Fig. 2 eine Maske der erfindungsgemäßen Art mit drei konzentrisch angeordneten Perforationsringen, Fig. 3 ein Detailausschnitt einer Maske in Draufsicht, in welcher das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke in Form von Stegen und Öffnungen dargestellt ist,
Fig. 4 ein Detailausschnitt einer Maske im Querschnitt, in welchem das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke in Form von drei konzentrischen Rillen dargestellt ist,
Fig. 5a, 5b und 5c Schritte des Herstellungsverfahrens und die spätere Verwendung der Maske, wobei Fig. 5 a den lithographischen Schritt des Herstellungsverfahrens darstellt, Fig. 5b die Maske nach Beendigung des Herstellungsverfahrens und Fig. 5c die Maske bei ihrer Verwendung zur Ionenstrahllithographie.
Vorerst wird nochmals auf die wesentlichen Schritte des Verfahrens anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels eingegangen, wobei auf die Figuren 5a, 5b und 5c Bezug genommen wird, um die Herstellung einer großflächigen Siliziummaske für Ionenstrahllithographie zu erläutern.
Als erster Schritt des Verfahrens muß ein geeignetes Substrat, z.B. ein handelsüblicher Silizium-Wafer (n- oder p-Typ) ausgewählt werden. Um ein elektrochemisches Ätzstopverfahren ausführen zu können, muß an der gewünschten Membrandicke für die Maske durch Dotieren des Silizium- Wafers ein pn- oder np-Übergang hergestellt werden. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Atome des Dotierstoffes eine geringeren Durchmesser als Siliziumatome aufweisen (<1.10 Angström), um in der Membran eine Zugspannung zu erzeugen. Für einen Silizium-Wafer wird hiefür vorzugsweise Bor oder Phosphor verwendet, nämlich Bor als p-Dotierung eines n-Typ Wafers und Phosphor als n-Dotierung eines p-Typ Wafers. Die Dotierung des Wafers wird vorzugsweise durch Ionenimplantation durchgeführt, wobei die Dosis und die Energie so gewählt werden, daß der für den Ätzstop verantwortliche pn-Übergang in einer Tiefe von 2-3 μm gebildet wird und die Dotierungskonzentration eine Zugspannung von ca. lOMPa erzeugt, da eine solche Membran bequem weiter verarbeitet werden kann. Diese Spannung wird jedoch im Einzelfall an die Erfordernisse der nachfolgenden Verfahrensschritte angepaßt und kann daher auch über oder unter diesem Wert liegen.
Der mathematische Zusammenhang zwischen Dosis und resultierender Spannung ist in der EP-A-367 750 der Anmelderin ausführlich angegeben, sodaß die für eine Spannung von lOMPa erforderliche Dotierungskonzentration exakt vorbestimmt werden kann. Für das Dünnätzen des Wafers wird, wie bereits oben erwähnt, ein elektrochemisches Ätzstopverfahren angewendet, welches beispielsweise in der eingangs genannten Veröffentlichung in The Bell System Technical Journal, March 1970 auf Seiten 473 ff mit dem "Titel Electrochemically Controlled Thinning of Silicon" ausführlich beschrieben ist und hier nicht näher erläutert wird.
Falls die ebenso bereits erwähnte Methode gemäß der österreichischen Patentanmeldung AI 585/94 der Anmelderin angewendet wird, muß die Dosis und/oder die Tiefe der Dotierung des Wafersubstrates innerhalb des Maskendesignfeldes lokal entsprechend variiert werden. Dies geschieht mittels einer Zwei- oder Mehrstufen-Dotierung, wobei vor jeder Stufe eine bestimmte Strukturierung der Waferoberfläche durch Lithographie erfolgt. Diese Methode kann für Masken der erfindungsgemäßen Art problemlos angewendet werden, ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Der auf Masken bezogene Inhalt der genannten A1585/94 ist jedenfalls ausdrücklich als ein Teil der vorliegenden Offenbarung anzusehen.
Nach Beenden des Dünnätzens hat der Wafer im wesentlichen das in Figur 5a dargestellte aussehen. An seiner äußeren Berandung 2 ist seine Dicke unverändert, wogegen der gesamte Bereich 3 innerhalb dieser Berandung auf eine vorgegebene Dicke, also ca. 2-3 μm geätzt ist. Aufgrund der Tatsache, daß die Zugspannung während der Maskenherstellung ohne weiteres auch einen höheren Wert annehmen kann, z.B. 20MPa, ist es möglich wesentlich dünnere Masken bei der Bearbeitung stabil zu halten, sodaß die Dicke z.B. auf lμm verringert werden kann.
Als nächster Schritt folgt die lithographische Strukturierung der Membranoberfläche, um die Strukturen der Maske aufzubringen. Hiefür wird der dünngeätzte Wafer vorerst mit einer dünnen Oxydschicht versehen. Um die Spannungseigenschaften der Membran nicht wesentlich zu verändern, sollte die Oxydschicht möglichst homogen und dünn sein. Besonders gute Oxydschichten können z.B. durch LPCVD (Low Pressure Chemical Vapour Deposition) hergestellt werden. Weiters kann die Oxydschicht in einem nachfolgenden Schritt mit Stickstoff bei einer bestimmten Temperatur behandelt werden, um die Zugspannung dieser Oxydschicht exakt auf den Wert für die Silizium-Membran, z.B. lOMPa, zu senken. Falls sich die Herstellung der Maske über einen längeren Zeitraum hinzieht, empfiehlt es sich, den Wafer in einer Stickstoff- Atmosphäre aufzubewahren, um die Spannung exakt auf dem voreingestellten Wert zu halten.
Im allgemeinen wird der Wafer zu diesem Zeitpunkt in einen Rahmen 2' eingespannt, um für die nachfolgende Lithographie besser handhabbar zu sein, dieser Rahmen ist wegen des thermischen Ausdehnungskoeffizienten üblicherweise aus demselben Material gefertigt wie die Membran, im vorliegenden Fall also aus Silizium. Bei Silizium Wafern können gegebenenfalls auch Pyrex-Ringe verwendet werden. In Fig. 5a ist die Maske in diesem Zustand dargestellt. Die nachfolgende lithographische Strukturierung der Membranoberseite wird in bekannter Weise durch Aufbringen eines geeigneten Resistmaterials in einer möglichst dünnen, homogenen und spannungsfreien Schicht und durch nachfolgende Belichtung des Resist durch einen Elektronenstrahl e~ mit Hilfe eines handelsüblichen Elektronenstrahlschreibers, z.B. MEBES III, vorgenommen.
Falls das das Maskendesignfeld umschließende Gebiet, in welchem erfindungsgemäß die effektive Dicke soweit verringert wird, daß eine federelastische Kopplung zwischen der Berandung und dem Maskendesignfeld entsteht, Öffnungen aufweist, die durch Stege voneinander getrennt sind (vgl. Fig. la, 2 u. 3), werden bei dem Schritt des Elektronenstrahlschreibens nicht nur die Strukturen der Maske selbst geschrieben, sondern zugleich auch die Strukturen dieses Gebietes.
Der belichtete Resist wird zunächst entwickelt, wonach die Oxydschicht an den belichteten oder nicht belichteten Stellen -je nachdem, ob ein positiver oder negativer Resist verwendet wird - bis zu der Membranoberfläche weggeätzt und der noch verbleibende Resist entfernt wird. Als nächster Schritt kann das Ätzen der die Strukturen der Maske bildenden Öffnungen erfolgen. Dieser Vorgang erfolgt in vorteilhafter Weise durch reaktives lonenstrahlätzen (RIE, Reactive Ion Etching). Die technologischen Parameter für die soeben beschriebenen Verfahrensschritte sind dem Fachmann ausreichend bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Bei einer bevorzugten Variante können alle Schritte nach dem Entwickeln des Resists bis zu dem Ätzen der Öffnungen in einem Arbeitsgang durch einen Mehrstufenprozeß in einem reaktiven Ionenstrahl-Ätzreaktor durchgeführt werden. Genaue Angaben über einen hiefür geeigneten Ätzreaktor und seinen Betriebsbedingungen können unter anderem der Veröffentlichung in J. Vac. Sei. Technol. B 10(6), Nov/Dec 1992, 2716ff mit dem Titel "Magnetically enhanced triode etching of large area Silicon membranes in a molecular bromine plasma" entnommen werden.
Bei diesem Verfahrensschritt verringert sich nun die mittlere Spannung der Maske von ihrem Ausgangswert, z.B. lOMPa, bei richtiger Dimensionierung des Gebietes auf einen Wert unter 5MPa, vorzugsweise bis auf ca. 2MPa, sodaß das Maskendesignfeld der Membran nun keine störenden Verzerrungen mehr aufweist. Die Spannung in dem Material innerhalb des Gebietes steigt dabei erheblich an und kann um eine Größenordnung über der Zugspannung in dem Maskendesignfeld liegen. Dies stellt für die spätere Verwendung der Membran jedoch keine Probleme dar, da die Bruchgrenze z.B. des Siliziummaterials im Bereich von lOOMPa liegt. Selbst bei einer Verringerung der effektiven Dicke auf 1% der ursprünglichen Membrandicke wird dieser kritische Wert nicht erreicht. Bei der Verwendung der Maske in einer Projektions¬ oder Schattenwurflithographie-Anlage treten im Vergleich zur Herstellung der Maske keine wesentlichen mechanischen Beanspruchungen auf, sodaß für die Dimensionierung des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke ein breiter Spielraum besteht. Eine untere Grenze für die Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes einer Stencil Maske der beschriebenen Art besteht im wesentlichen darin, daß die Membran aufgrund ihrer Wechselwirkung mit dem elektrischen Feld des Abbildungssystems nicht mehr flach in einer Ebene gehalten werden kann. Berechnungen haben jedoch gezeigt, daß diese Grenze bei derzeit verwendeten Masken mit einem Maskendesignfeld von lOOx 100mm im Bereich unterhalb von 2MPa mittlerer effektiver Zugspannung liegt. Dies geht unter anderem aus der internationalen Anmeldung mit dem Aktenzeichen PCT/AT/00003 der Anmelderin hervor.
Nach dem Schritt des reaktiven Ionenstrahlätzens muß lediglich die verbleibende Oxydschicht entfernt werden, z.B., wie üblich, durch Oxide-Stripping mit HF. Somit ist die Herstellung der Maske im wesentlichen abgeschlossen, für den Fall, daß das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke durch Öffnungen und Stege gebildet wird.
Falls das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke hingegen durch eine Verringerung der Membrandicke in diesem Gebiet hergestellt wird, wie z.B. in den Figuren 1 und 4 dargestellt ist, werden bei dem reaktiven Ionenstrahlätzen vorerst lediglich die Strukturen der Maske innerhalb des Maskendesignfeldes hergestellt. Die mittlere Zugspannung sinkt innerhalb des Maskendesignfeldes auf einen geringeren Wert ab, sodaß die Maskenstrukturen zu diesem Zeitpunkt einer gewissen Versetzung unterliegen. In diesem Fall folgt nach dem reaktiven Ionenstrahlätzen ein weiterer lithographischer Schritt, um die Strukturen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke herzustellen. Da die Strukturen des Gebietes im Unterschied zu den Strukturen der Maske selbst keine hohe Auflösung erfordern, kann dieser Lithographieprozeß auf optischem Wege oder mit einer einfachen Schattenmaske vorgenommen werden. Bei dem nachfolgenden Ätzen der Membran auf eine geringere Dicke können verschiedene Methoden angewendet werden, so z.B. reaktives Ionenstrahlätzen, elektrochemisches Ätzen mit Ätzstop, naßchemisches Ätzen oder Wegsputtern. Bei einem Wegsputtern mittels eines gerichteten Ionenstrahls kann der Lithographieschritt auch weggelassen werden, da der Ionenstrahl ohnedies auf das Gebiet gerichtet werden kann. Ebenso ist es möglich, den Ätzprozeß durch eine einfache Schattenmaske auf das zu ätzende Gebiet zu beschränken. Dabei wird die Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes auf einen mittleren Wert unterhalb von 5MPa abgesenkt, sodaß die oben erwähnten Versetzungen der Maskenstrukturen wieder aufgehoben werden. Natürlich wird wieder das Gebiet verringerter Dicke der Membran eine besonders hohe Verzerrung und Spannung aufweisen. Dies hat jedoch, wie weiter oben erläutert, auf die Qualität der Abbildung keinen Einfluß, da dieser Bereich nicht für die Abbildung herangezogen wird (vgl. Fig. 5c). Bei einer weiteren Ausführungsvariante besteht die Möglichkeit, die zwei oben beschriebenen Ausführungsarten zu kombinieren, daß heißt, es kann das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke ein dünngeätzter Bereich der Membran sein, in welchem zusätzlich Öffnungen vorgesehen sind, die durch Stege voneinander getrennt werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zwar die selben, oben bereits erläuterten Verfahrensschritte eingesetzt, die Reihenfolge dieser Verfahrensschritte ist jedoch verändert. Bei dieser Ausführungsform werden die Strukturen der Maske vorerst auf den verhältnismäßig dicken Wafer aufgebracht und auf eine Tiefe geätzt, die zumindest der Dicke der später hergestellten Membran entspricht. Gegebenenfalls werden zu diesem Zeitpunkt auch bereits die Strukturen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke hergestellt. Als ein letzter Verfahrensschritt wird sodann das Dünnätzen des Wafers auf die Dicke der Membran ausgeführt, wobei die Zugspannung erst bei Abschluß des Ätzverfahrens, z.B. eines elektrochemischen Ätzstopverfahrens, auf den gewünschten Wert von unter 5MPa verringert wird. Hiefür verantwortlich ist wiederum das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke in der oben beschriebenen Weise. Das alternative Verfahren kann allerdings auch in der Weise ausgeführt werden, daß das Herstellen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke erst nach dem Dünnätzen der Membran ausgeführt wird. Dadurch sind zwar zwei lithographische Verfahrensschritte erforderlich, man erzielt dabei jedoch den Vorteil, daß die Membran während des gesamten Dünnätzprozesses und auch danach die vorgegebene Zugspannung, z.B. lOMPa, aufweist und somit besonders stabil ist. Am Ende des Herstellungsverfahrens hat die Maske im wesentlichen das in Figur 5b dargestellte Aussehen, wobei die mittlere Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes nur noch ca. 2MPa beträgt. Diese Maske kann nun ohne weitere Vorbereitungsmaßnahmen in einer Lithographieanlage eingesetzt werden, von welcher in Figur 5c ein Detailausschnitt schematisch dargestellt ist. Darin ist zu sehen, daß oberhalb der Maske ein sogenannter Kühlzylinder 20 angeordnet ist, welcher zur Strahlungskühlung der Maske vorgesehen ist, sodaß diese auf einer konstanten Temperatur gehalten werden kann. Weiters ist in Figur 5c eine Aperturblende 21 zu sehen, mittels welcher die einfallende Strahlung i auf das Maskendesignfeld und gegebenenfalls Justieröffhugen beschränkt wird. Diese Aperturblende verhindert somit, daß die Strukturen des Gebietes 7, z.B. die Perforation, auf das darunter liegende Objekt abgebildet werden. Aus Figur 5c geht hervor, daß die Verwendung dieser Maske sowohl für einen Projektionsapparat, z.B. IPL, als auch für ein Schattenwurfgerät, z.B. MTBL, gleichermaßen geeignet ist.
Es versteht sich, daß die oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren keineswegs auf die Verwendung einer Siliziummaske eingeschränkt ist. Ebenso können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Materialien eingesetzt werden, beispielsweise SiÜ2, Poly-Si, S13N4, SiC oder eine geeignete Kohlenstoff odifikation, z.B. eine Diamantfolie. Abhängig von der durchschnittlichen Öffhungsdichte innerhalb des Maskendesignfeldes kann die Verringerung der effektiven Dicke in dem die Maskenstrukturen umgebenden Gebiet folgendes bewirken. Bei einer kleinen Verringerung der effektiven Dicke, z.B. auf 70%, können die Maskenstrukturen immer noch in Richtung des Gebietes nach außen versetzt werden. Bei einer besonders starken Verringerung der effektiven Dicke, z.B. auf 1%, können die Maskenstrukturen hingegen nach innen versetzt werden. Dazwischen existiert für die Verringerung der effektiven Dicke somit ein Punkt, bei welchem die Strukturen weder nach außen, noch nach innen versetzt werden. Die mittlere Zugspannung wird dabei, abhängig von der mittleren Öffnungsdichte und dem Ausgangswert der Zugspannung, auf einen vorbestimmbaren Wert reduziert. Es besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber auch die Möglichkeit, die mittlere Zugspannung auf einen etwas unter oder über diesen vorgegebenen Wert liegenden Wert zu verringern, sodaß die Maskenstrukturen_gegenüber ihrer Sollage um einen gewissen Betrag versetzt sind. Die Größe dieser Versetzung wächst jedoch linear mit dem Radius und kann daher entweder bei dem Layout bereits berücksichtigt werden oder bei der späteren Verwendung der Maske durch das Linsensystem korrigiert werden, indem die Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Einrichtung entsprechend eingestellt wird.
In Figur 1 ist ein schematisches Ausführungsbeispiel für eine Maske 1 (nicht maßstabgetreu) dargestellt, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Diese, aus einem kreisförmigen Wafersubstrat hergestellte Maske 1 weist eine verhältnismäßig dicke Berandung 2 auf, die zur Handhabung der Maske erforderlich ist. Innerhalb der Berandung befindet sich eine Membran 3, die durch Dünnätzen des Wafersubstrates hergestellt wurde. Zwischen der Membran 3 und der Berandung 2 ist ein etwas dicker als die Membran, z.B. doppelt so dick, ausgebildeter Übergangsbereich 4 angeordnet, der ein Brechen der Membran aufgrund der dort auftretenden Kerbwirkung verhindert.
In dem zentralen Bereich der Membran ist ein strichliert umrandetes Maskendesignfeld 5 vorgesehen, innerhalb dessen die schematisch dargestellten Strukturen der Maske in Form von Öffnungen 6a, 6b, 6c, 6d ausgebildet sind. Erfindungsgemäß weist die Maske 1 ein das Maskendesignfeld 5 umschließendes, strichliert angedeutetes Gebiet 7 mit verringerter effektiver Dicke auf, welches das Innere der Membran 3 mit der Berandung 2 federelastisch verbindet, sodaß die Zugspannung im Inneren des Maskendesignfeldes auf einen mittleren Wert von weniger als 5MPa absinkt und keinerlei intolerable Versetzungen oder Verzerrungen der Maskenstrukturen hervorruft. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, ist das Gebiet 7 bei diesem Ausführungsbeispiel als eine konzentrisch zu dem Maskendesignfeld ausgebildete umlaufende Rille 8 an der Unterseite der Maske 1 ausgebildet. Eine solche Rille kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber auch an der Oberseite oder sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite vorgesehen sein.
Bei der in Figur la dargestellten, jener von Figur 1 sehr ähnlichen Maske ist das Gebiet 7 als eine Reihe am Umfang eines Kreises angeordneter, identischer Öffnungen 9 ausgebildet, die durch je einen Steg 10 voneinander getrennt sind, wobei die radial verlaufenden Stege 10 die einzige Verbindung zwischen der Berandung 2 und der Membran 3 darstellen, wodurch wiederum die federelastische Wirkung zustande kommt. Diese Ausbildung des Gebietes 7 wird als ein Perforationsring bezeichnet. Den in Figur 1 und la gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß das in dem Gebiet 7 verbleibende Material auf Zug beansprucht wird.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine erfindungsgemäße Maske 1, von welcher lediglich ein sektorförmiger Ausschnitt dargestellt ist, welcher das Gebiet 7 zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Gebiet 7 aus drei konzentrischen Perforationsringen 11a, 11b, 11c mit Öffnungen 12a, 12b, 12c und radialen Stegen 13a, 13b, 13c, wobei die zwei Stege 13a, 13b und 13b, 13c zweier benachbarter Perforationsringe 11a, 11b bzw. 11b, 11c um einen bestimmten Winkel versetzt sind, sodaß diese Stege 13a, 13b und 13b, 13c über je einen tangentialen Quersteg 14a, 14b miteinander verbunden sind. Nach Ausbilden der Öffnungen 12a, 12b, 12c in dem Gebiet 7 werden bei diesem Ausführungsbeispiel nicht nur die radialen Stege 13a, 13b, 13c auf Zug beansprucht, sondern es wird in den tangentialen Querstegen 14a, 14b eine Biegespannung aufgebaut, durch welche die effektive Elastizität des Gebietes wesentlich erhöht wird. Dadurch kann gegenüber den vorhin beschriebenen Ausführungsbeispielen in vorteilhafter Weise auch schon bei einer weniger starken Verringerung der effektiven Dicke eine ausreichende Abnahme der Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes erreicht werden. Einen solchen Effekt kann man natürlich mit allen Formen von Stegen erreichen, die zumindest abschnittsweise eine tangentiale Komponente aufweisen. Ein Vorteil der in Figur 2 dargestellten Ausfuhrungsform liegt unter anderem darin, daß die Angriffspunkte der Stege 13a, 13c an der äußeren Berandung bzw. der Membran radial ausgerichtet sind, sodaß bei Beanspruchung des Gebietes keine tangentialen Kräfte auftreten, die eine Verdrehung des Maskendesignfeldes verursachen können.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Figur 3 dargestellt, welche eine Draufsicht des Gebietes 7 mit verringerter effektiver Dichte darstellt. Dieses Gebiet weist nur einen einzigen Perforationsring auf, bei welchem die Stege 15a, 15b jedoch winkelförmig ausgebildet. Durch die tangentiale Komponente dieser Stege tritt auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Biegespannung auf, welche eine erhöhte Elastizität gewährleistet. Je stärker die Stege 15a, 15b abgewinkelt sind, desto stärker wird der Biegespannungsanteil zunehmen, bis die Eigenschaften des Gebiets 7 in bezug auf die Elastizität hauptsächlich durch die Biegespannungskomponente bestimmt werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei benachbarte Stege 15a, 15b symmetrisch zu einer radial verlaufenden Geraden ausgebildet, sodaß wiederum keine störenden tangentialen Kräfte auftreten können.
Aufgrund der einfachen Herstellung und der guten Federwirkung, die bereits bei geringer Materialverringerung einsetzt, sind Ausführungsformen jener Art, wie sie in den Figuren 2 und 3 dargestellt sind, als bevorzugte Ausführungsvarianten anzusehen. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Gebiet 7 mit verringerter effektiver Dicke dargestellt, bei welchem ausgehend von dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 eine umlaufende Rille 16 vorgesehen ist, die hier jedoch an der Oberseite der Membran vorgesehen ist. Im Unterschied zur Figur 1 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 an der Unterseite der Membran zwei weitere Rillen 17a, 17b vorgesehen, die zu beiden Seiten der Rille 16 ausgebildet sind, sodaß zwischen den Rillen 16 und 17a bzw. 16 und 17b dünne stehende Wände 18a, 18b gebildet werden, die an ihren unteren Enden über den Boden 19a der Rille 16 verbunden sind. An ihren oberen Enden sind die Wände 18a, 18b über Membranabschnitte 19b, 19c mit dem Maskendesignfeld einerseits und mit der Berandung andererseits verbunden. Auch dieses Gebilde wird bei Ausüben einer Kraft sowohl auf Zug (Abschnitte 19a, 19b, 19c) als auch auf Biegung (Wände 18a, 18b) beansprucht, sodaß eine besonders hohe Elastizität erreicht werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich zu der besonders niedrigen Zugspannung innerhalb des Maskendesignfeldes liegt unter anderem darin, daß sich die Spannung innerhalb dieses Feldes aufgrund der elastischen Kopplung auch dann kaum ändert, wenn von außen Krafteinflüsse auftreten, z.B. bei ungleicher thermischer Belastung der Berandung oder bei einer mechanisch ungleichen Beanspruchung des Rahmens.
Das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke muß nicht notwendigerweise, wie dargestellt, kreisringfbrmig ausgebildet sein. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dieses Gebiet durchaus eine andere Form, z.B. eine quadratische Form besitzen. Sowohl die Breite als auch die effektive Dicke des Gebietes muß nicht konstant sein, sondern kann an die lokal erforderliche Elastizität zwischen der Berandung und dem Maskendesignfeld angepaßt werden. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, das gesamte Gebiet zwischen dem Maskendesignfeld und der Berandung als ein Gebiet mit verringerter effektiver Dicke auszubilden.

Claims

P7122PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Maske für die Abbildung von Strukturen dieser Maske auf ein Objekt mittels elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung, insbesondere für die Ionenstrahllithographie, welches die folgenden Schritte aufweist:
a) Auswählen eines flächigen, ebenen Substrates mit einer Dicke von mehr als 20μm,
b) Herstellen einer dünnen Membran durch Ätzen eines von der Berandung entfernten Teilabschnittes des Substrates auf eine Dicke von ca. 0,5 bis 20 μm, wobei die Zugspannung innerhalb der Membran größer als 5MPa beträgt,
c) lithographisches Ausbilden von Strukturen auf einen zentralen Teilbereich der Membran bei einer Zugspannung von größer 5MPa,
d) Ätzen von Öffnungen in die Membran, welche die Strukturen der Maske bilden,
e) Verringern der effektiven Dicke innerhalb eines die Strukturen der Maske im wesentlichen umschließenden Gebietes der Membran, sodaß der die Strukturen enthaltende zentrale Teilbereich federelastisch mit der Berandung des Substrates in der Weise gekoppelt ist, daß die mittlere Zugspannung innerhalb dieses zentralen Teilbereichs auf einen Wert unter 5 MPa verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zugspannung innerhalb der Membran bei Ausführen der Schritte b) und c) zwischen 8 und 12MPa, vorzugsweise lOMPa beträgt und nach Ausführen des Schrittes e) auf ca. 2 MPa verringert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte d) und e) zugleich ausgeführt werden und bei Ausführen des Schrittes c) zugleich mit den Strukturen der Maske auch die Strukturen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke auf die Membran aufgebracht werden.
4. Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Maske für die Abbildung von Strukturen dieser Maske auf ein Objekt mittels elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung, insbesondere für die Ionenstrahllithographie, welches die folgenden Schritte aufweist:
a') Auswählen eines flächigen, ebenen Substrates mit einer Dicke von mehr als 20μm,
b') lithographisches Ausbilden von Strukturen der Maske an einer Oberseite des Substrates, wobei zumindest innerhalb einer der Oberseite benachbarten, zur Herstellung einer Membran vorgesehenen Schicht eine Zugspannung größer als 5MPa vorliegt,
c') Ätzen von Eintiefüngen in die Oberseite des Substrates auf eine Tiefe von 0,5 bis 20μm, welche die Strukturen der Maske bilden,
d') Verringern der effektiven Dicke innerhalb eines die Strukturen der Maske im wesentlichen umschließenden Gebietes an der Oberseite des Substrates.
e') Herstellen einer dünnen Membran durch Ätzen eines von der Berandung entfernten Teilabschnittes des Substrates an seiner Unterseite auf eine Dicke von ca. 0,5 bis 20 μm, wonach der die Strukturen der Maske enthaltende zentrale Teilbereich der Membran über das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke federelastisch mit der Berandung des Substrates verbunden ist und die mittlere Zugspannung der Maske innerhalb des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke auf einen Wert unter MPa verringert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung an der Oberseite des Substrates nach Ausführen der Schritte b') bis d') zwischen 8 und 12 MPa, vorzugsweise lOMPa beträgt und daß die mittlere Zugspannung der Maske innerhalb des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke nach Ausführen des Schrittes e1) auf ca. 2MPa verringert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte c') und d1) zugleich ausgeführt werden und daß bei Ausführen des Schrittes b') zugleich mit den Strukturen der Maske auch die Strukturen des Gebietes mit verringerter effektiver Dicke auf das Substrat aufgebracht werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt d') nach dem Schritt e') ausgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erförderliche Zugspannung des Substrates durch Dotierung zumindest der die Membran bildenden Schicht dieses Substrates hergestellt wird, wobei die Dotierungsatome einen geringeren Durchmesser aufweisen als zumindest eine Atomsorte des Substrates.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Substrat eine Siliziumscheibe ausgewählt wird, welche mit Bor oder Phosphor Atomen dotiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran mittels eines elektrochemischen Ätzstopverfahrens hergestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturieren der Membran bzw. der für die Membran vorgesehenen Schicht des Substrates mittels Elektronenstrahllithographie ausgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzen der Öffnungen bzw. der Eintiefüngen durch reaktives Ionenätzen ausgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke durch Ätzen der Membran im Bereich dieses Gebietes auf eine geringere Dicke hergestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke durch Ätzen von Öffnungen in die Membran innerhalb dieses Gebietes hergestellt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Dicke innerhalb des Gebietes auf einen Wert zwischen 1 und 40 % der effektiven Dicke der unstrukturierten Membran verringert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Dicke innerhalb des Gebietes auf einen Wert unter 20% verringert wird.
17. Projektionsmaske, hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
18. Projektionsmaske nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke eine den strukturierten Teilbereich der Maske umlaufende Rille aufweist.
19. Projektionsmaske nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet mit verringerter effektiver Dicke eine den strukturierten Bereich umlaufende Perforation aufweist.
20. Projektionsmaske nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei im wesentlichen parallel oder konzentrisch angeordnete Perforationen vorgesehen sind, wobei die Perforationsschlitze zueinander in tangentialer Richtung versetzt angeordnet sind, wodurch eine Biegebeanspruchung des dazwischen liegenden Abschnittes ermöglicht wird.
21. Projektionsmaske nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet in einer Reihe angeordnete Öffnungen aufweist, zwischen welchen der strukturierte Bereich der Maske und die Berandung der Membran durch je einen Steg miteinander verbunden sind.
22. Projektionsmaske nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege radial ausgebildet sind.
23. Projektionsmaske nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege sowohl radial als auch tangential verlaufende Abschnitte aufweisen.
24. Projektionsmaske nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet kreisringförmig ausgebildet und konzentrisch zu der äußeren Berandung der Maskenstrukturen angeordnet ist.
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