WO2023274771A1 - Verfahren zum herstellen einer ätzmaske, verfahren zum ätzen einer struktur in ein substrat, verwendung einer tetrelschicht und struktur zum herstellen einer maske - Google Patents

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tetrel
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etching
metal layer
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Meik Panitz
Lutz RAUPACH
Martin TILKE
Sabine Zybell
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Jenoptik Optical Systems Gmbh
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    • B81C2201/0132—Dry etching, i.e. plasma etching, barrel etching, reactive ion etching [RIE], sputter etching or ion milling

Definitions

  • Method for making an etching mask Method for making an etching mask, method for etching a pattern in a substrate, use of a tetrel layer and pattern for making a mask
  • the present approach relates to a method for producing an etching mask, a method for etching a structure in a substrate, use of a tetrel layer and a structure for producing a mask.
  • Chromium film lithography is a widely used standard technology for many non-CMOS standard products as optical absorbers for a broad spectrum of wavelengths.
  • Structuring technologies such as electron beam lithography or optical lithography have been known in micro and nanotechnology for years. The same applies to coating processes such as sputter deposition (sputter coating) of chromium and in some cases silicon. Dry etching processes exist, for example, in the photomask industry, where reactive ion etching of chromium and chromium oxynitride layers with chlorine-based plasma has been a common process for many years.
  • An etching process with a silicide mask is known from JP H06-061 000 B2.
  • Another etching process with a silicide mask is known from JP 2007-11 5830 A.
  • US 5906950 A a silicide film is known.
  • Another etching process with a silicide mask is known from US Pat. No. 5,001,085 A.
  • EP 0 284 308 A1 is another etching process with a
  • a tonality reversal is advantageously made possible without changing an expensive photomask or lacquering process.
  • a shadowing and loading effect of paint edges can be reduced.
  • resist webs can be produced in this way, at whose positions substrate trenches are created, which can be narrower than the resolution limit of the lithography system.
  • a method for producing an etching mask comprising the following steps:
  • the metal layer comprising at least one transition metal and/or aluminum or being formed from such a metal
  • the tetrel layer can comprise silicon or be formed from silicon and the interdiffusion zone can be present as a transition metal silicide layer or an aluminum silicide layer.
  • the substrate can be provided, for example, as a so-called wafer made of glass, quartz glass, silicon, a polymer or other materials.
  • the metal layer which can be made of chromium, for example, is then applied to at least one side of the substrate.
  • the metal layer can, in particular, comprise a plurality or precisely one transition metal and/or consist of a plurality or precisely one transition metal.
  • Suitable transition metals can be the chemical elements with atomic numbers 21-30, 39-48 and 57-79.
  • several or one non-noble transition metal can be selected.
  • a metal can be described as base if its redox pairs have a negative standard potential with respect to the standard hydrogen electrode.
  • the metal layer can particularly advantageously comprise a plurality or precisely one refractory metal, for example Ti, Cr, Mo and/or W, or consist of a plurality or precisely one refractory metal.
  • the metal layer can likewise advantageously comprise aluminum or consist of aluminum.
  • the side of the substrate covered by the metal layer is coated with the masking layer (also referred to as resist), which can be a photoresist, for example.
  • the masking layer is structured, for example by exposing the photoresist.
  • the masking layer is completely removed at least in one processing area, which can also be referred to as the first point, so that the underlying metal layer is uncovered.
  • the side of the substrate on which the metal layer and the masking layer are arranged is additionally coated with a tetrel layer. Under a tetrel you can find an element of the fourth Understand the main group of the periodic table of elements, also referred to as the carbon group, i.e.
  • Tetrels that are advantageous within the scope of the invention can be, for example, carbon (C), silicon (Si) or germanium (Ge), particularly advantageously Si.
  • C carbon
  • Si silicon
  • Ge germanium
  • the use of Si or C as a tetrel can be particularly advantageous when the metal layer is formed from a base metal, advantageously a refractory metal or aluminum, for example.
  • a noble transition metal for example gold
  • germanium can be selected as the tetrel, which can form a gold-germanium alloy at the interface in the interdiffusion zone.
  • a tetrel layer can be a layer that comprises at least one tetrel, advantageously consists of one tetrel and particularly advantageously consists of exactly one tetrel.
  • the semi-metallic tetrel and the non-metallic tetrel may be particularly suitable, while the metallic tetrel may be unsuitable.
  • An interdiffusion zone is formed between the tetrel and the metal layer in the processing area where the metal layer is exposed due to the previous structuring. This interdiffusion zone can arise at an interface between the metal layer and the tetrel layer and form between the tetrel of the tetrel layer and the metal of the metal layer.
  • a metal silicide layer that is to say a transition metal silicide layer or aluminum silicide layer, can be formed if silicon was selected as the tetrel.
  • the interdiffusion zone can also be described as a transition zone in which the metal of the metal layer and the tetrel can be mixed. By mixed it can be understood that an alloy may be present in this transition zone.
  • the alloy may include one or more mixed intermetallic phases.
  • the substrate is thus uncovered in an etching area, while the substrate arranged on the processing area is passivated by the interdiffusion zone.
  • alloys such as chromium silicide can differ greatly in their etching behavior from pure chromium and also from pure silicon. This also applies to contact areas such as the interdiffusion zones of two successively deposited layers.
  • Such interdiffusion zones can be very thin, for example on the order of one nanometer, and still very resistant to certain etching processes. With the method presented here, such a thin interdiffusion zone can be used to advantageously some intrinsic Difficulties to overcome in lithography.
  • the process flow allows a positive-negative inversion, i.e.
  • a tonality change can help to resolve some specific difficulties in lithography. Assuming a positive tone resist and a given distance are used to resolve a test grid, it is usually easier to realize fine resist lines smaller than 50% of the distance, as this is offset by some overdosing during exposure or overdevelopment can be used to reduce the width of the paint stripes, and sometimes the height of the paint. Nonetheless, as one approaches the resolution limit of a lithography system, it becomes more difficult to resolve resist ridges smaller than 50% of the test grid spacing. With the method presented here, trenches smaller than 50% of the distance can advantageously be resolved.
  • this method can also be used to produce effective media from non-effective media by structuring, for example optically effective media, for example chemically resistant AR layers or index gradients.
  • the present invention can be used to manufacture products with CMOS technology and with other technologies.
  • the method can have a step of removing the tetrel layer, in which case the interdiffusion zone can remain in the processing region, in which case the tetrel layer can be removed after the coating step and before the removal step.
  • the tetrel layer can be at least partially removed in the step of removing the masking layer.
  • the tetrel layer and additionally or alternatively the masking layer with the tetrel layer can be removed by an etching process.
  • the removal step can differ from the usual lift-off processes, since the Tetrel layer can be removed selectively from the lacquer strip.
  • no silicon flakes or fences remain.
  • the Tetrel layer can be removed wet-chemically using potassium hydroxide (KOH) and additionally or alternatively sodium hydroxide (NaOH) and additionally or alternatively ammonium hydroxide (NH4OH) and additionally or alternatively an organic basic etchant. That Using these or similar etchants has the advantage that the removal step can be carried out inexpensively.
  • KOH potassium hydroxide
  • NaOH sodium hydroxide
  • NH4OH ammonium hydroxide
  • the masking layer in the structuring step, can be structured by exposure and development and additionally or alternatively by means of an electron beam.
  • the masking layer can be a positive resist or a negative resist. These can be exposed in the structuring step, for example using an exposure mask, and then developed.
  • a method step can be carried out inexpensively.
  • the structuring can also be carried out by means of electron beam lithography. The main advantage of using an electron beam is that structures with significantly smaller dimensions, for example in the nanometer range, can be produced than with photolithography.
  • the masking layer in the removal step, can be removed by ashing and additionally or alternatively wet-chemically and additionally or alternatively by dissolving in a solvent and additionally or alternatively by a combination of dissolution and chemical removal.
  • the metal layer in the step of selective etching, can be etched by means of reactive ion beam etching (RIE) and additionally or alternatively non-reactive ion beam etching and additionally or alternatively wet-chemically with an acidic and additionally or alternatively halogen-containing etchant.
  • RIE reactive ion beam etching
  • the means used in the removal process and in the selective etching can be matched to the materials of the masking layer and the metal layer.
  • the process can thus be optimally matched to the given circumstances and the solvents and materials available for the process.
  • the metal layer can consist of titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and additionally or alternatively tungsten (W) or at least one of these metals include.
  • the step of providing the substrate as a wafer made of glass, quartz glass, quartz single crystal, silicon (Si), germanium (Ge), BiTe, gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC), indium phosphide (InP), GalnAsP, lithium niobate (LiNb03) or a polymer are provided. They can Materials used are advantageously adapted to the existing requirements.
  • the metal layer thickness can be between 1 nm and 2000 nm and additionally or alternatively the masking layer thickness between 1 nm and 500 nm and additionally or alternatively the tetrel layer thickness between 1 nm and 30 nm, in particular between 1 nm and 5 nm and 1 nm and 2 nm.
  • the metal layer thickness like the masking layer thickness, can be between 20 nm and 200 nm, for example.
  • a 300 nm thick lacquer layer can be used to structure a 100 nm thick Cr layer.
  • resist cavities three times as deep as wide can be etched. This is not the only, but an important reason for a size-dependent etch depth or a size-dependent undercut (RIE lag).
  • RIE lag size-dependent undercut
  • a thinner etching mask can advantageously be produced, for example on the order of one or two nanometers.
  • effects such as shadowing or the so-called loading effect of the paint side walls can be greatly reduced.
  • stress can be avoided by introducing dense properties into the substrate. This can be an advantage compared to alternative jackets with functional layers, especially for bend-sensitive products.
  • the tetrel layer can be applied so thinly that the applied tetrel merges completely in the interdiffusion zone at the processing areas. Then the surface there can be free of pure tetrel.
  • the metal layer can be applied by sputtering or vapor deposition in the application step, and additionally or alternatively the substrate can be coated with the tetrel layer by sputtering or vapor deposition in the coating step.
  • time and costs can be saved by using such known methods.
  • the method can have a step of cleaning the surface of the uncovered processing region, it being possible for the cleaning step to be carried out after the structuring step and before the coating step.
  • cleaning can take place by means of dry etching, in particular sputter etching or plasma etching or plasma-free thermal gas etching.
  • a surface of the structured masking layer and of the metal layer exposed by the structuring can be optimally prepared for coating with the tetrel layer.
  • a method for etching a structure in a substrate comprising a step of producing an etching mask according to a variant of the method presented above and a step of deep etching in the substrate using the etching mask.
  • the structure etched into the substrate can have fine Si0 2 columnar arrays with high resolution and low exposure costs. These could be advantageous, for example, for optical immersion sensors or as metamaterials with a specific refractive index.
  • a very thin hydrophobic coating over these pillars can create a lotus effect to make surfaces extremely hydrophobic.
  • the columns can be made of pure S1O2 and are highly resistant to UV degradation and corrosion.
  • the deep etching into the substrate can be performed by means of reactive ion etching (RIE) or deep reactive ion etching (DRIE).
  • RIE reactive ion etching
  • DRIE deep reactive ion etching
  • the deep etching can thereby be carried out with a high degree of controllability with regard to the homogeneity, etching rate, etching profile and selectivity, corresponding, for example, to the production of topographical structures for micro and nano system technology.
  • Removal of the etching mask can also advantageously be provided.
  • Removing the etch mask may include removing the interdiffusion and the metal layer remaining under the interdiffusion.
  • the structure etched into the substrate can be retained.
  • the substrate with the structure etched into it can then be free of the metal layer. This can be particularly advantageous when an optical component is to be manufactured.
  • the removal of the etch mask can be performed simultaneously with the deep etch into the substrate and/or after the deep etch into the substrate.
  • the etching mask can advantageously be removed after the deep etching.
  • the removal of the etching mask can already begin during deep etching.
  • the interdiffusion zone can already be partially or completely removed during deep etching.
  • at least part of the metal layer can be retained until the end of the deep etching, so that the masking is ensured until the end of the deep etching.
  • a use of a tetrel layer is presented in the production of an auxiliary mask, which is inverted compared to a resist mask, on a metal layer for masking this metal layer, the metal layer comprising a transition metal and/or aluminum and the auxiliary mask being formed from an alloy of the tetrel with the metal, in particular from a metal silicide.
  • the alloy can be present in an interdiffusion zone at an interface between the metal layer and the tetrel layer.
  • the metal layer can advantageously consist of the transition metal or aluminum.
  • a metal layer consisting of a single metal can have the advantage that it can be produced in a more reproducible manner.
  • a structure for producing a mask comprising a substrate, a continuous metal layer of at least one transition metal or aluminum arranged on the substrate, a structured masking layer arranged on the metal layer with at least one processing region at which the masking layer is interrupted.
  • the metal layer in the processing area is superficially covered with an interdiffusion zone that includes an alloy of the transition metal or aluminum with a tetrel, in particular wherein the alloy includes silicon.
  • Material of the metal layer which is not alloyed with Tetrel can be arranged between the interdiffusion zone and the substrate. This material can represent a tetrel-free portion of the metal layer in the processing area.
  • the layer thickness of the interdiffusion zone can be between 1 nm and 10 nm, advantageously between 1 nm and 5 nm and particularly advantageously between 1 nm and 3 nm.
  • the interdiffusion zone can therefore advantageously only be formed superficially on the metal layer, while the metal layer can have an essentially uniform layer thickness inside and outside the processing area. .
  • an alloy formed in the interdiffusion zone of the metal with the tetrel can only be present at the interrupted points in the masking layer.
  • the masking layer can be arranged directly on the metal layer, while there is no material of the masking layer in the processing areas.
  • a structure for producing a mask can be understood as a semi-finished product with which a mask can be produced.
  • the mask can be made from the pattern to make a mask by removing the masking layer.
  • This mask can be regarded as an auxiliary mask inverted with respect to the masking layer. With the mask made from this stock, a pattern can be etched into the substrate to produce a desired product.
  • the methods presented can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices.
  • the object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a device.
  • the device can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Have actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data that are embedded in a communication protocol.
  • the arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, the memory unit being a flash memory, an EEPROM or a can be magnetic storage unit.
  • the communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, wherein a communication interface that can read in or output wire-bound data can, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or output it to a corresponding data transmission line.
  • a device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, depending thereon, outputs control and/or data signals.
  • the device can have an interface that can be configured as hardware and/or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces can be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components.
  • the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • FIG. 1 shows a flowchart of an embodiment of a method for producing an etching mask
  • FIG. 2 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method for producing an etching mask
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of various process steps in the method for producing an etching mask in comparison to conventional process steps
  • 4 shows a schematic representation of a structure for producing an etching mask before the application of the tetrel layer
  • 5 shows a schematic representation of a structure for producing an etching mask after the application of the tetrel layer
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a structure for producing an etching mask in the stage of an auxiliary mask
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a structure etched into a substrate by means of the etching mask
  • FIG. 9 is a top perspective view of a structure etched into a substrate compared to another structure etched into a substrate;
  • FIG. 10 shows a flowchart of an embodiment of a method for etching a structure into a substrate
  • FIG. 11 shows a block diagram of an embodiment of a device for driving a method for etching a structure in a substrate.
  • FIG. 12 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of various process steps in the method for producing an etching mask.
  • FIG. 13 shows a structure for producing an etching mask.
  • FIG. 14 shows another structure for making an etching mask.
  • FIG. 1 shows a flow chart of an embodiment of a method 100 for producing an etching mask.
  • the method 100 includes a step 105 of providing a substrate, which is, by way of example only, a silicon carbide wafer.
  • the substrate can also be formed with glass, quartz glass, quartz monocrystal, silicon (Si), germanium (Ge), BiTe, gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), GaInAsP or a polymer.
  • the step 105 of providing is followed by the step 110 of applying a metal layer to the substrate, the metal layer comprising a transition metal or aluminum, which in this embodiment is chromium (Cr).
  • the metal layer can also be made of titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), molybdenum (Mo) and additionally or alternatively tungsten (W) and additionally or alternatively aluminum or comprise at least one of these metals .
  • the metal layer in this exemplary embodiment has a metal layer thickness of 30 nm purely by way of example. In other exemplary embodiments, the metal layer thickness can be between 1 nm and 200 nm.
  • the metal layer is applied by vapor deposition. In other exemplary embodiments, the metal layer can also be applied by means of sputtering.
  • a step 115 of applying a masking layer to the substrate coated with the metal layer follows.
  • a photoresist layer with positive resist is used as a masking layer, the masking layer having a masking layer thickness of 100 nm, merely by way of example.
  • the masking layer thickness can be between 1 nm and 500 nm.
  • the masking layer is patterned, with the metal layer being uncovered in a processing region.
  • the structuring takes place 120 by exposing and developing the positive resist layer.
  • the structuring can also be carried out using an electron beam.
  • the substrate is coated with a tetrel layer, the tetrel layer being formed from silicon in this exemplary embodiment.
  • the tetrel layer can additionally or alternatively have other elements of main group IV and additionally or alternatively be formed only partially from silicon.
  • the tetrel layer has a tetrel layer thickness of 6 nm, merely by way of example, and is applied by means of sputtering.
  • the Tetrel layer can be between 1 nm and 30 nm thick and can be applied by vapor deposition.
  • an interdiffusion zone between the transition metal or aluminum and the tetrel forms at the processing area at an interface between the metal layer and the tetrel layer.
  • a transition metal silicide layer of Cr 3 Si is formed, merely by way of example.
  • a step 130 of removing the masking layer follows, with the tetrel layer also being at least partially removed in this exemplary embodiment.
  • the interdiffusion zone remains.
  • the masking layer is removed by dissolving it in a solvent.
  • the removal step can also be carried out by ashing and, additionally or alternatively, wet-chemically and additionally or alternatively by a combination of dissolving and chemical removal.
  • a step 135 of selectively etching the metal layer is carried out by means of reactive ion beam etching (RIE) only by way of example.
  • RIE reactive ion beam etching
  • non-reactive ion beam etching can additionally or alternatively be used.
  • the selective etching can also and additionally or alternatively take place wet-chemically with an acidic and additionally or alternatively halogen-containing etchant.
  • FIG. 2 shows a flow chart of an embodiment of a method 100 for producing an etching mask.
  • the method 100 presented here corresponds or is similar to the method described in the previous figure, with the difference that it has additional steps.
  • step 120 of patterning the masking layer is followed by a step 200 of cleaning the surface of the exposed processing area. Only after cleaning will this Embodiment carried out the step 125 of coating the substrate with the Tetrel layer.
  • the step 125 of coating in this exemplary embodiment is followed by a step 205 of removing the tetrel layer.
  • the interdiffusion zone remains in the processing area.
  • the Tetrel layer is removed wet-chemically using potassium hydroxide (KOH).
  • the removing step may additionally or alternatively use sodium hydroxide (NaOH) and additionally or alternatively use ammonium hydroxide (NhUOH) and additionally or alternatively use an organic basic etchant.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of various process steps in the method for producing an etching mask, as has been described in the preceding figures, in comparison to conventional process steps.
  • the difference between the conventional structuring strategy is shown in the left-hand column A and the process steps of the method described in the previous figures for producing an etching mask for tonality reversal in the right-hand column B.
  • Both columns A and B are at the top of the one shown here Figure shows a semi-finished product A1 and B1 with the same shape.
  • the semi-finished products A1 and B1 each comprise a substrate 300, which is a silicon wafer only by way of example, the substrate 300 being coated in each case with a metal layer 305, which is a layer made of chromium, only by way of example.
  • a masking layer 310 is arranged on the metal layer 305, which is embodied as a photo-positive resist layer in this exemplary embodiment.
  • the semi-finished products A1 and B1 are imaged during a step of structuring the masking layer, as was described in the previous figures, and correspondingly under the influence of an exposure 315.
  • the development of the exposed masking layer 310 results in the structuring of the same, with the metal layer 305 being uncovered in a processing region 320, as illustrated in the illustration shown here using the semifinished products A2 and B2. So far, neither the semi-finished products A1 and B1 nor the semi-finished products A2 and B2 show a difference to each other. The difference in the manufacturing processes can only be seen from the semi-finished product B3 shown in column B on the right.
  • the semi-finished product B3 is coated with an additional tetrel layer 325 along the masking layer 310 and in the processing region 320 along the metal layer 305, which is made of silicon in this exemplary embodiment and has a tetrel layer thickness of only 10 nm, for example.
  • an interdiffusion zone 330 between the transition metal or optionally the aluminum and the tetrel forms at the processing region 320 at an interface between the metal layer 305 and the tetrel layer 325 .
  • a semi-finished product B4 after a partial removal of the Tetrel layer 325 is shown in the right-hand column B under the semi-finished product B3.
  • the Tetrel layer 325 is selectively removed except for the interdiffusion zone 330, leaving no silicon flakes or fences.
  • a semi-finished product B5 is shown in the representation shown here, in which the masking layer 310 has been removed.
  • the semi-finished product B5 still has the interdiffusion zone 330 .
  • the semi-finished product B6 shown below the semi-finished product B5 is shown in the representation shown here in contrast to a semi-finished product A6 shown in the left-hand column A. While the substrate 300 is exposed exclusively in the processing region 320 on the semi-finished product A6 by RIE etching with a resist mask, this is exactly the opposite in the case of the semi-finished product B6. Here the substrate 300 is uncovered in a first etching region 335 and a second etching region 340 , while etching of the metal layer 305 in the processing region 320 has been avoided by the interdiffusion zone 330 .
  • the masking layer is removed only now, as shown with reference to semi-finished product A7. Subsequently, it is probably possible to transfer the pattern to the substrate 300, as shown in the semi-finished products A8 and B8. As a result, the semi-finished products A8 and B8 have a pattern with inverted tonality.
  • the pattern is introduced into the substrate 300 below the processing area 320, while in the semi-finished product B8 produced using the new production method presented in the previous figures, the pattern is introduced into the substrate 300 below the etching areas 335, 340.
  • the stock A8 shows a chrome etch with a thick resist mask versus a very thin CrSi mask on semi-finished product B8, which avoids shadowing effects and charging effects at the resist edges.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a structure 400 for producing an etching mask.
  • the left part of the figure shows a cross-sectional view of the structure 400 and the right part of the figure shows a plan view of the structure 400.
  • the structure 400 is shown during the method step of structuring described in the previous Figures 1 and 2 and includes a substrate 300 with a metal layer 305 and a patterned masking layer 310 is coated.
  • the metal layer 305 is uncovered in the processing region 320 , as a result of which holes in the structure 400 are formed flat. In other words, the resist pattern after development is shown in this figure.
  • a pinhole array with 10 10 holes which can also be referred to as pinholes, and a hexagonally shaped field of 600 nm, for example, was used as a demo pattern in this exemplary embodiment.
  • the UV exposure was carried out with an i-line stepper.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a structure 400 for producing an etching mask.
  • the left sub-figure shows a cross-sectional view of the structure 400 and the right sub-figure shows a plan view of the structure 400.
  • the structure shown here corresponds or is similar to the structure described in the previous Figure 4, with the difference that the structure 400 shown here has a additional Tetrel layer 325 is coated. In other words, this figure shows the lacquer after coating with silicon.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a structure 400 for producing an etch mask in the stage of an auxiliary mask.
  • the left sub-figure shows a cross-sectional view of the structure 400 and the right sub-figure shows a plan view of the structure 400.
  • the structure shown here corresponds or is similar to the structure described in the previous Figure 4, with the difference that in the structure 400 shown here the masking layer is removed.
  • the structure 400 has an interdiffusion zone 330 passivated with the Tetrel layer 325, which is arranged between etching regions 335, 340 in which the metal layer is exposed.
  • this figure shows a modified Cr surface after Si etching with KOH and resist stripes.
  • the surface modification shows some contrast in the SEM.
  • the thickness of the modified zone is due to the Cr Surface roughness difficult to measure, but the pinholes appear more like flat holes than protrusions.
  • the left sub-figure shows a cross-sectional representation of the structure 400 and the right sub-figure shows a plan view of the structure 400 etched into the substrate.
  • the structure shown here corresponds or is similar to the structure described in the previous Figure 4, with the difference that the metal layer 305 is removed at the etched areas.
  • the chromium after an RIE-CI etch is shown in this figure.
  • the result is a reduced Cr dot diameter.
  • the right image of the tilted sample shows a kind of very thin under-etched film 700 on top of the Cr dots. This could be the remaining interdiffusion zone after the undercut. The tonality inversion was created in this step.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the structure etched into the substrate with the etching mask.
  • the left sub-figure shows a cross-sectional view of the structure 400 and the right sub-figure shows a plan view of the structure 400 etched into the substrate.
  • the structure shown here corresponds or is similar to the structure described in the previous Figure 4, with the difference that the substrate 300 below the etching areas 335, 340 is partially removed.
  • pattern transfer to the substrate by RIE-F etching is shown.
  • the proposed process was completed after transferring the pattern to the substrate using RIE-F.
  • the thin layer residues from Figure 7 have disappeared. This corresponds to the etching behavior of the interdiffusion zone in fluorine-based plasmas and the ToF-SIMS analysis.
  • FIG 9 shows a top perspective view of a structure 400 etched into a substrate compared to a further structure 900 etched into a substrate.
  • the further structure 900 was produced using a conventional process as described and shown in the previous FIG conventional positive tone lithography and RIE with a shadow mask.
  • the structure 400 is the result of the method described in the previous FIGS. 1 and 2 for producing a tonality reversal etch mask.
  • the same photomask and resist process was used to create structure 400 and further structure 900 .
  • the images of the conventional process flow show the samples Removal of the Cr etching mask. This is still present in the rehearsals with the inverted tonality.
  • the increased bottom roughness is likely due to a particular glass substrate known to exhibit increased bottom roughness after RIE etching.
  • FIG. 10 shows a flow chart of an embodiment of a method 1000 for etching a structure into a substrate.
  • the method comprises a step 1005 of producing an etch mask and a step 1010 of deep etching into the substrate using the etch mask. Deep etching into the substrate is carried out by means of RIE or DRIE, purely by way of example.
  • FIG. 11 shows a block diagram of an embodiment of a device 1100 for driving a method for etching a structure in a substrate.
  • the device comprises a production unit 1105 for controlling production of an etching mask and an etching unit 1110 for controlling deep etching.
  • the device 1100 can also be designed to control a method for producing an etching mask, as was described in the preceding FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 12 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of various process steps in the method for producing an etching mask, as was described in the preceding FIGS. 1 and 2.
  • the representation corresponds to or is similar to the process steps in the right-hand column described in FIG. 3 above.
  • a particularly narrow trench is etched in the first etching region 335, as can be seen from the semifinished products B6 and B8, particularly in comparison to the process steps illustrated in the left-hand column of the previous FIG.
  • FIG. 15 shows a modification of the exemplary embodiment, in which the etching mask was removed after the deep etching into the substrate, and a semifinished product or end product B9 was thus produced, which is free of the metal layer.
  • FIG. 13, like representation B4 from FIG. 3, shows a structure for producing a mask.
  • the interdiffusion zone 330 shown in broken lines is formed from an alloy of the transition metal or aluminum of the metal layer with a tetrel, preferably silicon, the metal layer 310 in the processing region 320 being covered with the interdiffusion zone 330 .
  • the metal layer 305 is continuous, i.e. both inside and outside the processing area 320 on the substrate 300 educated.
  • the masking layer 310 is interrupted in the processing region 320 . Outside the processing area, the masking layer 310 is arranged directly on the metal layer 305, while the processing area 320 is free of material of the masking layer.
  • the processing area 320 with the interdiffusion zone 330 is shown here on the left and right next to the masked area of the masking layer 310 .
  • Such a structure for making a mask can then be used to etch trenches in the substrate.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Herstellen einer Ätzmaske, wobei das Verfahren (100) einen Schritt (105) des Bereitstellens eines Substrates umfasst, sowie einen Schritt (110) des Aufbringens einer Metallschicht, wobei die Metallschicht wenigstens ein Übergangsmetall und/oder Aluminium umfasst oder aus einem solchen ausgebildet ist, einen Schritt (115) des Auftragens einer Maskierungsschicht, einen Schritt (120) des Strukturierens der Maskierungsschicht, wobei an wenigstens einem Prozessierungsbereich die Metallschicht freigelegt wird, einen Schritt (125) des Beschichtens des Substrats mit einer Tetrelschicht, die zumindest teilweise ein Tetrel aufweist, wobei sich an dem Prozessierungsbereich an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht und der Tetreischicht eine Interdiffusionszone zwischen dem Übergangsmetall oder Aluminium und dem Tetrel ausbildet, einem Schritt (130) des Abtragens der Maskierungsschicht und einen Schritt (135) des selektiven Ätzens der Metallschicht, wobei an wenigstens einem Ätzbereich, welcher von dem Prozessierungsbereich verschieden ist, das Substrat freigelegt wird und an dem Prozessierungsbereich die Metallschicht wenigstens teilweise erhalten bleibt.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Atzmaske, Verfahren zum Atzen einer Struktur in ein Substrat, Verwendung einer Tetrelschicht und Struktur zum Herstellen einer Maske
Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Atzmaske, ein Verfahren zum Ätzen einer Struktur in ein Substrat, eine Verwendung einer Tetrelschicht und eine Struktur zum Herstellen einer Maske.
Die Lithographie von Titan- Aluminium und Wolframschichten ist eine weit verbreitete Standardtechnologie für viele CMOS-Standardprodukte. Die Lithographie von Chromschichten ist eine weit verbreitete Standardtechnologie für viele Nicht-CMOS- Standardprodukte als optische Absorber für ein breites Wellenlängenspektrum. Die Strukturierungstechnologien wie Elektronenstrahllithographie oder optische Lithographie sind in der Mikro- und Nanotechnologie seit Jahren bekannt. Das Gleiche gilt für Beschichtungsprozesse wie die Sputterabscheidung (Sputterbeschichtung) von Chrom und in einigen Fällen auch für Silizium. Trockene Ätzverfahren gibt es zum Beispiel in der Fotomaskenindustrie, in der reaktives lonenätzen von Chrom- und Chrom-Oxynitrid- Schichten mit chlorbasiertem Plasma seit vielen Jahren ein gängiges Verfahren sind.
Stand der Technik
Aus JP H06 - 061 000 B2 ist ein Atzprozess mit einer Silizidmaske bekannt. Aus JP 2007 - 11 5830 A ist ein weiterer Ätzprozess mit einer Silizidmaske bekannt. Aus US 5906950 A ist ein Silizidfilm bekannt. Aus US 5 001 085 A ist ein weiterer Ätzprozess mit einer Silizidmaske bekannt. Aus EP 0 284 308 A1 ist ein weiterer Ätzprozess mit einer
Silizidmaske bekannt. Aus DE 3 315 719 A1 ist ein weiterer Ätzprozess mit einer
Silizidmaske bekannt. Aus US 5 053 105 A ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Ätzmaske bekannt. Aus US 2002 / 0 177280 A1 ist die Herstellung einer Elektrode mittels eines Ätzverfahrens bekannt. Aus DE 10 355 581 A1 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Gateelektrode mit einem Ätzverfahren bekannt. Die genannten Ätzprozesse haben allesamt den Nachteil, dass es schwierig ist, schmale Gräben zu ätzen. Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit dem vorliegenden Ansatz ein Verfahren zum Herstellen einer Ätzmaske, ein Verfahren zum Ätzen einer Struktur in ein Substrat, eine Verwendung einer Tetrelschicht und eine Struktur zum Herstellen einer Maske gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Mit dem hier vorgestellten Verfahren wird vorteilhafterweise eine Tonalitätsumkehr ohne Änderung eines teuren Fotomasken- oder Lackierungsprozesses ermöglicht. Zudem kann ein Abschattungs- und Beladungseffekt von Lackkanten verringert werden. Zudem können so Lackstege hergestellt werden, an deren Positionen Substratgräben entstehen, welche schmaler sein können, als die Auflösungsgrenze der Lithografieanlage.
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Atzmaske vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Substrats,
Aufbringen einer Metallschicht mit einer Metallschichtdicke auf das Substrat, wobei die Metallschicht wenigstens ein Übergangsmetall und/oder Aluminium umfasst oder aus einem solchen Metall bestehend ausgebildet ist,
Aufträgen einer Maskierungsschicht mit einer Maskierungsschichtdicke auf das mit der Metallschicht beschichtete Substrat,
Strukturieren der Maskierungsschicht, wobei an wenigstens einem Prozessierungsbereich die Metallschicht freigelegt wird, nachfolgend Beschichten des Substrats mit einer Tetrelschicht mit einer Tetrelschichtdicke, wobei die Tetrelschicht zumindest teilweise ein Tetrel aufweist, wobei sich an dem Prozessierungsbereich an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht und der Tetrelschicht eine Interdiffusionszone zwischen dem Übergangsmetall oder Aluminium und dem Tetrel ausbildet, Abtragen der Maskierungsschicht und
Selektives Atzen der Metallschicht, wobei an wenigstens einem Atzbereich, welcher von dem Prozessierungsbereich verschieden ist, das Substrat freigelegt wird und an dem Prozessierungsbereich die Metallschicht wenigstens teilweise erhalten bleibt.
Insbesondere kann die Tetrelschicht Silizium umfassen oder aus Silizium ausgebildet sein und die Interdiffusionszone als eine Übergangsmetallsilizidschicht oder eine Aluminiumsilizidschicht vorliegen.
Im Schritt des Bereitstellens kann das Substrat beispielsweise als sogenannter Wafer aus Glas, Quarzglas, Silizium, einem Polymer oder anderen Werkstoffen bereitgestellt werden. Anschließend wird auf wenigstens einer Seite des Substrats die Metallschicht aufgebracht, die beispielsweise aus Chrom ausgebildet sein kann. Die Metallschicht kann insbesondere mehrere oder genau ein Übergangsmetall umfassen und/oder aus mehreren oder genau einem Übergangsmetall bestehen. Geeignete Übergangsmetalle können die chemischen Elemente mit den Ordnungszahlen von 21 bis 30, 39 bis 48 und 57 bis 79 sein. Vorteilhaft können davon mehrere beziehungsweise ein unedles Übergangsmetall gewählt werden. Als unedel kann ein solches Metall bezeichnet werden, dessen Redoxpaare ein negatives Standardpotential bezüglich der Normal- Wasserstoffelektrode aufweisen. Die Metallschicht kann besonders vorteilhaft mehrere oder genau ein Refraktärmetall umfassen, beispielsweise Ti, Cr, Mo und/oder W, oder aus mehreren oder genau einem Refraktärmetall bestehen. Ebenfalls vorteilhaft kann die Metallschicht Aluminium umfassen oder aus Aluminium bestehen.
Die von der Metallschicht bedeckte Seite des Substrats wird im Schritt des Auftragens mit der Maskierungsschicht (auch als Resist bezeichnet) beschichtet, bei der es sich beispielsweise um einen Fotolack handeln kann. Im Schritt des Strukturierens wird die Maskierungsschicht strukturiert, beispielsweise durch Belichten des Fotolacks. Dabei wird mindestens in einem Prozessierungsbereich, der auch als erste Stelle bezeichnet werden kann, die Maskierungsschicht vollständig entfernt, sodass die darunterliegende Metallschicht freigelegt wird. Anschließend wird die Seite des Substrats, auf der die Metallschicht und die Maskierungsschicht angeordnet sind, zusätzlich mit einer Tetrelschicht beschichtet. Unter einem Tetrel kann man ein Element der vierten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, auch als Kohlenstoffgruppe bezeichnet, verstehen, das heißt der Gruppe 14 der aktuellen IUPAC Notation. Im Rahmen der Erfindung vorteilhafte Tetrele können zum Beispiel Kohlenstoff (C), Silizium (Si) oder Germanium (Ge) sein, besonders vorteilhaft Si. Die Verwendung von Si oder C als Tetrel kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Metallschicht aus einem unedlen Metall, vorteilhaft beispielsweise einem Refraktärmetall oder Aluminium gebildet ist. Alternativ kann aber auch ein edles Übergangsmetall, beispielsweise Gold, für die Metallschicht verwendet werden. Dann kann als Tetrel beispielsweise Germanium gewählt werden, welches an der Grenzfläche in der Interdiffusionszone eine Gold- Germanium-Legierung ausbilden kann. Eine Tetrelschicht kann eine solche Schicht sein, die wenigstens ein Tetrel umfasst, vorteilhaft aus einem Tetrel besteht und besonders vorteilhaft aus genau einem Tetrel besteht. Besonders geeignet können die halbmetallischen Tetrele und das nichtmetallische Tetrel sein, während die metallischen Tetrele ungeeignet sein können. An dem Prozessierungsbereich, an dem die Metallschicht aufgrund der vorangegangenen Strukturierung freigelegt ist, entsteht dabei eine Interdiffusionszone zwischen dem Tetrel und der Metallschicht. Diese Interdiffusionszone kann an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht und der Tetrelschicht entstehen und sich zwischen dem Tetrel der Tetrelschicht und dem Metall der Metallschicht ausbilden. Dabei kann zum Beispiel eine Metallsilizidschicht, das heißt eine Übergangsmetallsilizidschicht oder Aluminiumsilizidschicht, ausgebildet werden, wenn als Tetrel Silizium gewählt wurde. Die Interdiffusionszone kann man auch als eine Übergangszone bezeichnen, in welcher das Metall der Metallschicht und das Tetrel gemischt vorliegen können. Unter gemischt kann man verstehen, dass in dieser Übergangszone eine Legierung vorliegen kann. Die Legierung kann eine oder mehrere intermetallische Mischphasen umfassen. Beim anschließenden Abtragen der Maskierungsschicht bleibt im Prozessierungsbereich die mit der Tetrelschicht beschichtete Metallschicht, beziehungsweise die Übergangsmetallsilizidschicht, zurück. Im folgenden Schritt des selektiven Ätzens kann die Metallschicht in den Bereichen abgetragen werden, die nicht mit der Tetrelschicht beschichtet sind. Somit wird das Substrat in einem Ätzbereich freigelegt, während das an dem Prozessierungsbereich angeordnete Substrat durch die Interdiffusionszone passiviert ist. Dabei wird der Umstand genutzt, dass sich Legierungen wie beispielsweise Chromsilizid in ihrem Ätzverhalten stark von reinem Chrom und auch von reinem Silizium unterscheiden können. Dies gilt auch für Kontaktbereiche wie die Interdiffusionszonen von zwei nacheinander abgeschiedenen Schichten. Solche Interdiffusionszonen können sehr dünn sein, beispielsweise in der Größenordnung von einem Nanometer, und trotzdem sehr resistent gegen bestimmte Ätzprozesse. Mit dem hier vorgestellten Verfahren kann eine solche dünne Interdiffusionszone genutzt werden, um vorteilhafterweise einige intrinsische Schwierigkeiten in der Lithographie zu überwinden. Der Prozessablauf erlaubt eine Positiv-Negativ-Invertierung, das heißt eine Tonalitätsumkehr, ohne dafür die verwendeten Belichtungsmasken zu wechseln oder eine neue Fotomaske zu erstellen. Weiterhin kann eine Tonalitätsänderung helfen, einige spezifische Schwierigkeiten in der Lithographie aufzulösen. Angenommen es werden ein Positivtonlack und ein gegebener Abstand für die Auflösung eines Testgitters verwendet, ist es in der Regel einfacher, feine Lacklinien zu realisieren, die kleiner als 50% des Abstandes sind, da dies durch eine gewisse Überdosierung während der Belichtung oder eine Überentwicklung abgestimmt werden kann, um die Breite der Lackstreifen, und manchmal auch die Höhe des Lacks, zu reduzieren. Nichtsdestotrotz, je näher man sich der Auflösungsgrenze eines Lithografiesystems nähert, desto schwieriger wird es, Lackrillen aufzulösen, die kleiner als 50 % des Abstands des Testgitters sind. Mit dem hier vorgestellten Verfahren können vorteilhafterweise kleinere Gräben als 50% des Abstandes aufgelöst werden. Dies könnte in Zukunft eine i-Linien-Lithoherstellung von Pulskompressionsgittern ermöglichen. Zudem können diesem Verfahren auch aus nicht wirksamen Medien durch Strukturierung wirksame Medien, beispielsweise optisch wirksame Medien, hergestellt werden, zum Beispiel chemisch beständige AR-Schichten oder Index-Gradienten. Die vorliegende Erfindung kann zur Herstellung von Produkten mit CMOS Technologie und mit anderen Technologien eingesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Entfernens der Tetrelschicht aufweisen, wobei an dem Prozessierungsbereich die Interdiffusionszone verbleiben kann, wobei das Entfernen der Tetrelschicht nach Schritt des Beschichtens und vor Schritt des Abtragens erfolgen kann. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Abtragens der Maskierungsschicht die Tetrelschicht zumindest teilweise abgetragen werden. Beispielsweise kann die Tetrelschicht und zusätzlich oder alternativ die Maskierungsschicht mit der Tetrelschicht durch ein Ätzverfahren entfernt werden. Dabei kann sich der Schritt des Entfernens von üblichen Lift-off-Prozessen unterscheiden, da die Tetrelschicht selektiv von dem Lackstreifen entfernt werden kann. Vorteilhafterweise verbleiben also keine Silizium-Flocken oder - Zäune.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Entfernen der Tetrelschicht nasschemisch unter Anwendung von Kaliumhydroxid (KOH) und zusätzlich oder alternativ Natriumhydroxid (NaOH) und zusätzlich oder alternativ Ammoniumhydroxid (NH4OH) und zusätzlich oder alternativ einem organischen basischen Ätzmittel erfolgen. Das Verwenden dieser oder ähnlicher Ätzmittel hat den Vorteil, dass der Schritt des Entfernens kostengünstig durchgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Strukturierens die Maskierungsschicht durch Belichten und Entwickeln und zusätzlich oder alternativ mittels eines Elektronenstrahls strukturiert werden. Beispielsweise kann es sich bei der Maskierungsschicht um einen Positivlack oder einen Negativlack handeln. Diese können im Schritt des Strukturierens beispielsweise unter Verwendung einer Belichtungsmaske belichtet und anschließend entwickelt werden. Vorteilhafterweise kann ein solcher Verfahrensschritt kostengünstig durchgeführt werden. Optional kann das Strukturieren auch mittels Elektronenstrahllithographie durchgeführt werden. Der wesentliche Vorteil der Verwendung eines Elektronenstrahls ist, dass Strukturen mit deutlich geringeren Abmessungen, beispielsweise im Nanometerbereich, als bei der Fotolithografie erzeugt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Abtragens die Maskierungsschicht durch Veraschen und zusätzlich oder alternativ nasschemisch und zusätzlich oder alternativ durch Auflösen in einem Lösungsmittel und zusätzlich oder alternativ durch eine Kombination von Auflösen und chemischem Abtrag abgetragen werden. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des selektiven Ätzens das Ätzen der Metallschicht mittels reaktivem lonenstrahlätzen (RIE) und zusätzlich oder alternativ nichtreaktivem lonenstrahlätzen und zusätzlich oder alternativ nasschemisch mit einem sauren und zusätzlich oder alternativ halogenhaltigen Ätzmittel erfolgen. Das im Prozess des Abtragens sowie im selektiven Ätzen verwendete Mittel kann dabei auf die Materialien der Maskierungsschicht und der Metallschicht abgestimmt sein. Vorteilhafterweise kann das Verfahren dadurch optimal auf die gegebenen Begleitumstände sowie die für das Verfahren verfügbaren Lösungsmittel und Materialien abgestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Aufbringens die Metallschicht aus Titan (Ti), Zirkonium (Zr), Tantal (Ta), Chrom (Cr), Molybdän (Mo) und zusätzlich oder alternativ Wolfram (W) bestehen oder wenigstens eines dieser Metalle umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Bereitstellens das Substrat als ein Wafer aus Glas, Quarzglas, Quarzeinkristall, Silizium (Si), Germanium (Ge), BiTe, Galliumarsenid (GaAs), Siliziumcarbid (SiC), Indiumphosphid (InP), GalnAsP, Lithiumniobat (LiNb03) oder einem Polymer bereitgestellt werden. Dabei können die verwendeten Materialien vorteilhafterweise den bestehenden Anforderungen angepasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Metallschichtdicke zwischen 1 nm und 2000 nm und zusätzlich oder alternativ die Maskierungsschichtdicke zwischen 1 nm und 500 nm und zusätzlich oder alternativ die Tetrelschichtdicke zwischen 1 nm und 30 nm betragen, insbesondere zwischen 1 nm und 5 nm und 1 nm und 2 nm. Beispielsweise kann die Metallschichtdicke ebenso wie die Maskierungsschichtdicke zum Beispiel zwischen 20 nm und 200 nm betragen. Dadurch kann vorteilhafterweise ein gängiges Hindernis für die Strukturierung von Chromschichten mit hoher Auflösung überwunden werden. Bei einer solchen Strukturierung kann manchmal das hohe Streckungsverhältnis des Lacks hinderlich sein, insbesondere bei feinen Merkmalen. So kann zum Beispiel eine 300 nm dicke Lackschicht für die Strukturierung einer 100 nm dicken Cr Schicht genutzt werden. Um 100 nm Rillen aufzulösen, kann in Lackkavitäten geätzt werden, die dreimal so tief wie breit sind. Dies ist nicht der einzige, aber ein wichtiger Grund für eine größenabhängige Ätztiefe oder einen größenabhängigen Unterschnitt (RIE lag). Mit dem hier vorgestellten Verfahren kann vorteilhafterweise eine dünnere Ätzmaske hergestellt werden, zum Beispiel in der Größenordnung von einem oder zwei Nanometern. Dadurch können Effekte wie Abschattung oder der sogenannte Aufladungseffekt (loading effect) der Lackseitenwände stark reduziert werden. Weiterhin kann durch das Einbringen von dichten Eigenschaften in das Substrat Spannung vermieden werden. Dies kann ein Vorteil sein im Vergleich zu alternativen Ummantelungen mit funktionalen Schichten, insbesondere bei biegeempfindlichen Produkten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Tetrelschicht so dünn aufgetragen werden, dass das aufgetragene Tetrel an den Prozessierungsbereichen vollständig in der Interdiffusionszone aufgeht. Dann kann dort die Oberfläche frei von reinem Tetrel sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Aufbringens die Metallschicht mittels Sputterns oder Bedampfens aufgetragen werden und zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Beschichtens das Substrat mit der Tetrelschicht mittels Sputterns oder Bedampfen beschichtet werden. Vorteilhafterweise kann durch die Verwendung solch bekannter Verfahren Zeit und Kosten eingespart werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Reinigens der Oberfläche des freigelegten Prozessierungsbereichs aufweisen, wobei der Schritt des Reinigens nach dem Schritt des Strukturierens und vor dem Schritt des Beschichtens durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann das Reinigen mittels Trockenätzen, insbesondere Sputterätzen oder Plasmaätzen oder plasmafreiem thermischem Gasätzen, erfolgen. Vorteilhafterweise kann im Schritt des Reinigens eine Oberfläche der strukturierten Maskierungsschicht sowie der durch das Strukturieren freigelegten Metallschicht optimal auf das Beschichten mit der Tetrelschicht vorbereitet werden.
Zudem wird ein Verfahren zum Atzen einer Struktur in ein Substrat vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Herstellens einer Ätzmaske nach einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens umfasst und einen Schritt des Tiefenätzens in das Substrat unter Verwendung der Ätzmaske. Vorteilhafterweise können durch das Verwenden einer Ätzmaske, die nach dem zuvor vorgestellten Herstellungsverfahren hergestellt wurde, alle zuvor genannten Vorteile optimal umgesetzt werden
Beispielsweise kann die in das Substrat geätzte Struktur feine Si02-Säulenarrays aufweisen mit hoher Auflösung und geringen Belichtungskosten. Diese könnten zum Beispiel für optische Immersionssensoren oder als Metamaterialien mit bestimmtem Brechungsindex vorteilhaft werden. Eine sehr dünne hydrophobe Beschichtung über diesen Säulen kann einen Lotus-Effekt erzeugen, um Oberflächen extrem hydrophob zu machen. Die Säulen können zum Beispiel aus reinem S1O2 und sehr unempfindlich gegen Degeneration durch UV-Strahlung und Korrosion sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Tiefenätzen in das Substrat mittels Reaktivem lonenätzen (RIE) oder Reaktivem lonentiefenätzen (DRIE) erfolgen. Vorteilhafterweise kann das Tiefenätzen dadurch mit einem hohen Maß an Kontrollierbarkeit bezüglich der Homogenität, Ätzrate, dem Ätzprofil und der Selektivität durchgeführt werden entsprechend beispielsweise zur Herstellung von topografischen Strukturen für die Mikro- und Nanosystemtechnologie eingesetzt werden.
Vorteilhaft kann außerdem ein Entfernen der Atzmaske vorgesehen sein. Das Entfernen der Ätzmaske kann das Entfernen der Interdiffusionszone und der unter der Interdiffusionszone verbliebenen Metallschicht umfassen. Dabei kann die in das Substrat hinein geätzte Struktur erhalten bleiben. Das Substrat mit der hineingeätzten Struktur kann danach frei von der Metallschicht sein. Das kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ein optisches Bauteil hergestellt werden soll. Das Entfernen der Ätzmaske kann gleichzeitig mit dem Tiefenätzen in das Substrat und/oder nach dem Tiefenätzen in das Substrat. Vorteilhaft kann das Entfernen der Ätzmaske nach dem Tiefenätzen erfolgen. Ebenfalls vorteilhaft kann das Entfernen der Ätzmaske schon während des Tiefenätzens beginnen. Beispielsweise kann die Interdiffusionszone schon beim Tiefenätzen teilweise oder ganz abgetragen werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der Metallschicht bis zum Ende des Tiefenätzens erhalten bleiben, damit die Maskierung bis zum Ende des Tiefenätzens gewährleistet ist.
Zudem wird eine Verwendung einer Tetrelschicht beim Herstellen einer gegenüber einer Lackmaske invertierten Hilfsmaske auf einer Metallschicht zum Maskieren dieser Metallschicht vorgestellt, wobei die Metallschicht ein Übergangsmetall und/oder Aluminium umfasst und die Hilfsmaske aus einer Legierung des Tetrels mit dem Metall gebildet ist, insbesondere aus einem Metallsilizid. Die Legierung kann dabei in einer Interdiffusionszone an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht und der Tetrelschicht vorliegen.
Vorteilhaft kann die Metallschicht aus dem Übergangsmetall oder aus dem Aluminium bestehen. Eine Metallschicht, die aus einem einzigen Metall besteht, kann den Vorteil haben, dass diese besser reproduzierbar hergestellt werden kann.
Zudem wird eine Struktur zum Herstellen einer Maske vorgestellt, wobei die Struktur ein Substrat umfasst, eine auf dem Substrat angeordnete durchgängige Metallschicht aus wenigstens einem Übergangsmetall oder Aluminium, eine auf der Metallschicht angeordnete strukturierte Maskierungsschicht mit mindestens einem Prozessierungsbereich, an welchen die Maskierungsschicht unterbrochen ist. wobei die Metallschicht an dem Prozessierungsbereich oberflächlich mit einer Interdiffusionszone, die eine Legierung des Übergangsmetalls oder Aluminium mit einem Tetrel umfasst, abgedeckt ist, insbesondere wobei die Legierung Silizium umfasst. Zwischen der Interdiffusionszone und dem Substrat kann Material der Metallschicht, welches nicht mit Tetrel legiert ist, angeordnet sein. Dieses Material kann einen tetrelfreie Anteil der Metallschicht im Prozessierungsbereich darstellen. Dieser kann den größten Anteil der Schichtdicke ausmachen, während die Schichtdicke der Interdiffusionszone weniger als 10%, vorteilhaft weniger als 2% der Gesamtschichtdicke aus legierter und tetrelfreier Schichtdicke betragen kann. Beispielsweise kann die Schichtdicke der Interdiffusionszone zwischen 1nm und 10nm, vorteilhaft zwischen 1nm und 5nm und besonders vorteilhaft zwischen 1mn und 3nm betragen. Vorteilhaft kann also die Interdiffusionszone nur oberflächlich auf der Metallschicht ausgebildet sein, während die Metallschicht innerhalb und außerhalb des Prozessierungsbereichs eine im Wesentlichen gleichmäßige Schichtdicke aufweisen kann. . Dabei kann eine in der Interdiffusionszone gebildete Legierung des Metalls mit dem Tetrel nur an den unterbrochenen Stellen der Maskierungsschicht vorhanden sein. An den nicht unterbrochenen Stellen, d.h. außerhalb der Prozessierungsbereiche kann die Maskierungsschicht unmittelbar auf der Metallschicht angeordnet sein, während sich in den Prozessierungsbereichen kein Material der Maskierungsschicht befindet. Unter einer Struktur zum Herstellen einer Maske kann man ein Halbzeug verstehen, mit dem eine Maske hergestellt werden kann. Die Maske kann aus der Struktur zum Herstellen einer Maske hergestellt werden, indem die Maskierungsschicht entfernt wird. Diese Maske kann als eine gegenüber der Maskierungsschicht invertierte Hilfsmaske betrachtet werden. Mit der aus diesem Halbzeug hergestellten Maske kann eine Struktur in das Substrat geätzt werden, um ein gewünschtes Erzeugnis herzustellen.
Die vorgestellten Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Ausführungsbeispiele des hiervorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Ätzmaske;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Ätzmaske;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels von verschiedenen Prozessschritten im Verfahren zum Herstellen einer Ätzmaske im Vergleich zu herkömmlichen Prozessschritten;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Struktur zum Herstellen einer Atzmaske vor dem Aufträgen der Tetrelschicht; Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Struktur zum Herstellen einer Atzmaske nach dem Aufrtagen der Tetrelschicht;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Struktur zum Herstellen einer Atzmaske im Stadium einer Hilfsmaske;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der hergestellten Atzmaske;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer mittels der Atzmaske in ein Substrat hinein geätzten Struktur;
Fig. 9 eine perspektivische Draufsichtsdarstellung einer in ein Substrat hinein geätzten Struktur im Vergleich zu einer weiteren in ein Substrat hinein geätzten Struktur;
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Atzen einer Struktur in ein Substrat;
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Ansteuern eines Verfahrens zum Ätzen einer Struktur in ein Substrat; und
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels von verschiedenen Prozessschritten im Verfahren zum Herstellen einer Ätzmaske.
Fig. 13 zeigt eine Struktur zum Herstellen einer Atzmaske.
Fig. 14 zeigt eine weitere Struktur zum Herstellen einer Ätzmaske.
Fig.15 zeigt einen weiteren Prozessschritt.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 100 zum Herstellen einer Ätzmaske. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 105 des Bereitstellens eines Substrats, bei dem es sich lediglich beispielhaft um einen Wafer aus Siliziumcarbid handelt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Substrat auch mit Glas, Quarzglas, Quarzeinkristall, Silizium (Si), Germanium (Ge), BiTe, Galliumarsenid (GaAs), Indiumphosphid (InP), GalnAsP oder einem Polymer ausgebildet sein.
Auf den Schritt 105 des Bereitstellens folgt der Schritt 110 des Aufbringens einer Metallschicht auf das Substrat, wobei die Metallschicht ein Übergangsmetall oder Aluminium umfasst, bei dem es sich in diesem Ausführungsbeispiel um Chrom (Cr) handelt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Metallschicht auch aus Titan (Ti), Zirkonium (Zr), Tantal (Ta), Molybdän (Mo) und zusätzlich oder alternativ Wolfram (W) und zusätzlich oder alternativ aus Aluminium ausgebildet sein oder wenigstens eines dieser Metalle umfassen. Lediglich beispielhaft weist die Metallschicht in diesem Ausführungsbeispiel eine Metallschichtdicke von 30 nm auf. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Metallschichtdicke zwischen 1 nm und 200 nm betragen. Die Metallschicht wird in diesem Ausführungsbeispiel mittels Bedampfens aufgetragen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Metallschicht auch mittels Sputterns aufgebracht werden.
Es folgt ein Schritt 115 des Auftragens einer Maskierungsschicht auf das mit der Metallschicht beschichtete Substrat. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Maskierungsschicht eine Fotolackschicht mit lediglich beispielhaft Positivlack verwendet, wobei die Maskierungsschicht lediglich beispielhaft eine Maskierungsschichtdicke von 100 nm aufweist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Maskierungsschichtdicke zwischen 1 nm und 500 nm betragen.
Die Maskierungsschicht wird im folgenden Schritt 120 des Strukturierens der Maskierungsschicht strukturiert, wobei an einem Prozessierungsbereich die Metallschicht freigelegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt 120 des Strukturierens mittels Belichtens und Entwickelns der Positivlackschicht. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Strukturieren auch mittels eines Elektronenstrahls durchgeführt werden.
Im anschließenden Schritt 125 des Beschichtens wird das Substrat mit einer Tetrelschicht beschichtet, wobei die Tetrelschicht in diesem Ausführungsbeispiel aus Silizium ausgebildet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Tetrelschicht zusätzlich oder alternativ andere Elemente der IV. Hauptgruppe aufweisen und zusätzlich oder alternativ nur teilweise aus Silizium ausgebildet sein. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Tetrelschicht lediglich beispielhaft eine Tetrelschicht Dicke von 6 nm auf und wird mittels Sputterns aufgebracht. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Tetrelschicht Dicke zwischen 1 nm und 30 nm betragen und mittels Bedampfens aufgebracht werden. Im Schritt 125 des Beschichtens bildet sich an dem Prozessierungsbereich an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht und der Tetrelschicht eine Interdiffusionszone zwischen dem Übergangsmetall oder Aluminium und dem Tetrel aus. In diesem Ausführungsbeispiel bildet sich hierbei eine Übergangsmetallsilizidschicht aus lediglich beispielhaft Cr3Si. In anderen Ausführungsbeispielen kann sich an der Interdiffusionszone auch TiSi, TiSi2, TisSL, TisS , ZrSi2, Zr3Si2, Zr3Si, Zr5Si4, TaSi2, Ta5Si3, Cr5Si3, CrSi, CrSi2, MoSi2, Mo3Si, Mo5Si3, WSi2 oder WsSi3 oder AlxSiy ausbilden.
Es folgt ein Schritt 130 des Abtragens der Maskierungsschicht, wobei in diesem Ausführungsbeispiel auch die Tetrelschicht zumindest teilweise abgetragen wird. Die Interdiffusionszone bleibt dabei allerdings bestehen. Lediglich beispielhaft erfolgt das Abtragen der Maskierungsschicht durch Auflösen in einem Lösungsmittel. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Schritt des Abtragens auch durch Veraschen und zusätzlich oder alternativ nasschemisch und zusätzlich oder alternativ durch eine Kombination von Auflösen und chemischem Abtrag erfolgen.
Nach dem Abtragen der Maskierungsschicht folgt ein Schritt 135 des Selektiven Ätzens der Metallschicht, wobei an wenigstens einem Ätzbereich, welcher von dem Prozessierungsbereich verschieden ist, das Substrat freigelegt wird und an dem Prozessierungsbereich die Metallschicht wenigstens teilweise erhalten bleibt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Schritt 135 des selektiven Ätzens lediglich beispielhaft mittels reaktivem lonenstrahlätzen (RIE) durchgeführt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann zusätzlich oder alternativ nichtreaktives lonenstrahlätzen eingesetzt werden. Optional kann das selektive Ätzen auch und zusätzlich oder alternativ nasschemisch mit einem sauren und zusätzlich oder alternativ halogenhaltigen Ätzmittel erfolgen.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 100 zum Herstellen einer Ätzmaske. Das hier dargestellte Verfahren 100 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen Figur beschriebenen Verfahren, mit dem Unterschied, dass es zusätzliche Schritte aufweist. So folgt in diesem Ausführungsbeispiel auf den Schritt 120 des Strukturierens der Maskierungsschicht ein Schritt 200 des Reinigens der Oberfläche des freigelegten Prozessierungsbereichs. Erst nach dem Reinigen wird in diesem Ausführungsbeispiel der Schritt 125 des Beschichtens des Substrats mit der Tetrelschicht durchgeführt.
Lediglich beispielhaft folgt auf den Schritt 125 des Beschichtens in diesem Ausführungsbeispiel ein Schritt 205 des Entfernens der Tetrelschicht. Dabei verbleibt an dem Prozessierungsbereich die Interdiffusionszone. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Tetrelschicht nasschemisch unter Anwendung von Kaliumhydroxid (KOH) entfernt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Schritt des Entfernens zusätzlich oder alternativ unter Verwendung von Natriumhydroxid (NaOH) und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung von Ammoniumhydroxid (NhUOH) und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines organischen basischen Ätzmittels erfolgen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels von verschiedenen Prozessschritten im Verfahren zum Herstellen einer Ätzmaske, wie es in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, im Vergleich zu herkömmlichen Prozessschritten. Der Unterschied der konventionellen Strukturierungsstrategie ist in der linken Spalte A dargestellt und Prozessschritte des in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Verfahrens zum Herstellen einer Ätzmaske zur Tonalitätsumkehr in der rechten Spalte B. Sowohl in der Spalte A als auch in der Spalte B ist zuoberst in der hier gezeigten Abbildung jeweils ein gleich ausgeformtes Halbzeug A1 und B1 dargestellt. Die Halbzeuge A1 und B1 umfassen jeweils ein Substrat 300, bei dem es sich lediglich beispielhaft um einen Silizium-Wafer handelt, wobei das Substrat 300 jeweils mit einer Metallschicht 305 beschichtet ist, bei der sich lediglich beispielhaft um eine aus Chrom ausgebildete Schicht handelt. Auf der Metallschicht 305 ist jeweils eine Maskierungsschicht 310 angeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel als Fotopositivlackschicht ausgebildet ist. Die Halbzeuge A1 und B1 sind während eines Schritts des Strukturierens der Maskierungsschicht, wie er in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, und entsprechend unter Einfluss einer Belichtung 315 abgebildet.
Durch die Entwicklung der belichteten Maskierungsschicht 310 erfolgt die Strukturierung derselben, wobei an einem Prozessierungsbereich 320 die Metallschicht 305 freigelegt wird, wie in der hier gezeigten Darstellung anhand der Halbzeuge A2 und B2 dargestellt. Bislang weisen weder die Halbzeuge A1 und B1 noch die Halbzeuge A2 und B2 einen Unterschied zueinander auf. Der Unterschied der Herstellungsverfahren ist erst ab dem in der rechten Spalte B dargestellten Halbzeug B3 erkennbar. Das Halbzeug B3 ist entlang der Maskierungsschicht 310 sowie im Prozessierungsbereich 320 entlang der Metallschicht 305 mit einer zusätzlichen Tetrelschicht 325 beschichtet, die diesem Ausführungsbeispiel aus Silizium ausgebildet ist und eine Tetrelschicht Dicke von lediglich beispielhaft 10 nm aufweist. Dabei bildet sich an dem Prozessierungsbereich 320 an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht 305 und der Tetrelschicht 325 eine Interdiffusionszone 330 zwischen dem Übergangsmetall oder optional dem Aluminium und dem Tetrel aus.
In der hier gezeigten Figur ist in der rechten Spalte B unter dem Halbzeug B3 ein Halbzeug B4 nach einem teilweisen Entfernen der Tetrelschicht 325 dargestellt. Hierbei ist die Tetrelschicht 325 bis auf die Interdiffusionszone 330 selektiv entfernt, wobei keine Silizium- Flocken oder -Zäune zurückgeblieben sind.
Unter dem Halbzeug B4 ist in der hier gezeigten Darstellung ein Halbzeug B5 abgebildet, bei dem die Maskierungsschicht 310 abgetragen ist. Das Halbzeug B5 weist dabei weiterhin die Interdiffusionszone 330 auf.
Das unter dem Halbzeug B5 abgebildete Halbzeug B6 ist in der hier gezeigten Darstellung im Unterschied zur einem in der linken Spalte A abgebildeten Halbzeug A6 dargestellt. Während an dem Halbzeug A6 durch ein RIE-Ätzen mit einer Lackmaske das Substrat 300 ausschließlich im Prozessierungsbereich 320 frei liegt, ist dies beim Halbzeug B6 genau umgekehrt. Hier liegt das Substrat 300 in einem ersten Ätzbereich 335 und einem zweiten Ätzbereich 340 frei, während durch die Interdiffusionszone 330 ein Ätzen der Metallschicht 305 im Prozessierungsbereich 320 vermieden worden ist.
Bei der in der Spalte A dargestellten konventionellen Strukturierungsstrategie folgt erst jetzt ein Abtragen der Maskierungsschicht, wie anhand des Halbzeug A7 dargestellt. Anschließend ist wohl in eine Übertragung des Musters auf das Substrat 300 ermöglicht, wie in den Halbzeuge A8 und B8 dargestellt. Dabei weisen die Halbzeuge A8 und B8 im Ergebnis ein Muster mit invertierter Tonalität auf. So ist beim herkömmlich hergestellten Halbzeug A8 das Muster unterhalb des Prozessierungsbereich 320 in das Substrat 300 eingebracht, während bei dem mit dem in den vorangegangenen Figuren vorgestellten neuen Herstellungsverfahren hergestellten Halbzeug B8 das Muster unterhalb der Ätzbereiche 335, 340 in das Substrat 300 eingebracht ist. Mit anderen Worten zeigt das Halbzeug A8 eine Chrom-Ätzung mit einer dicken Lackmaske im Vergleich zu einer sehr dünnen CrSi-Maske am Halbzeug B8, die Abschattungseffekte und Aufladungseffekte an den Resistkanten vermeidet.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur 400 zum Herstellen einer Ätzmaske. Dabei zeigt die linke Teilfigur eine Querschnittsdarstellung der Struktur 400 und die rechte Teilfigur zeigt eine Draufsichtsdarstellung auf die Struktur 400. Die Struktur 400 ist während des in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 beschriebenen Verfahrensschritts des Strukturierens dargestellt und umfasst ein Substrat 300, das mit einer Metallschicht 305 und einer strukturierten Maskierungsschicht 310 beschichtet ist. Im Prozessierungsbereich 320 liegt die Metallschicht 305 frei, wodurch sich flach ausgeformte Löcher in der Struktur 400 ergeben. Mit anderen Worten ist in dieser Figur das das Lackmuster nach der Entwicklung gezeigt. Unter Verwendung des in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 beschriebenen Verfahrens zum Herstellen einer Ätzmaske wurde in diesem Ausführungsbeispiel ein Lochblenden-Array mit 1010 Löchern, die auch als Pinholes bezeichnet werden können, und einem hexagonal ausgeformten Feld von beispielhaft 600 nm als Demomuster verwendet, um die Prozessfähigkeit für kritische CDs zu testen. Die UV-Belichtung wurde mit einem i-line Stepper durchgeführt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur 400 zum Herstellen einer Ätzmaske. Dabei zeigt die linke Teilfigur eine Querschnittsdarstellung der Struktur 400 und die rechte Teilfigur zeigt eine Draufsichtsdarstellung auf die Struktur 400. Die hier dargestellte Struktur entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen Figur 4 beschriebenen Struktur, mit dem Unterschied, dass die hier dargestellte Struktur 400 mit einer zusätzlichen Tetrelschicht 325 beschichtet ist. Anders ausgedrückt ist in dieser Figur der Lack nach Beschichtung mit Silizium gezeigt.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur 400 zum Herstellen einer Ätzmaske im Stadium einer Hilfsmaske. Dabei zeigt die linke Teilfigur eine Querschnittsdarstellung der Struktur 400 und die rechte Teilfigur zeigt eine Draufsichtsdarstellung auf die Struktur 400. Die hier dargestellte Struktur entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen Figur 4 beschriebenen Struktur, mit dem Unterschied, dass bei der hier dargestellte Struktur 400 die Maskierungsschicht entfernt ist. Entsprechend weist die Struktur 400 eine mit der Tetrelschicht 325 passivierte Interdiffusionszone 330 auf, die zwischen Ätzbereichen 335, 340 angeordnet ist, in denen die Metallschicht frei liegt. Mit anderen Worten zeigt diese Figur eine modifizierte Cr- Oberfläche nach Si-Ätzung mit KOH und Lackstreifen. Die Oberflächenmodifikation zeigt einen gewissen Kontrast im REM. Die Dicke der modifizierten Zone ist aufgrund der Cr- Oberflächenrauigkeit schwer zu messen, aber die Pinholes erscheinen eher wie flache Löcher als Vorsprünge.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der hergestellten Atzmaske. Dabei zeigt die linke Teilfigur eine Querschnittsdarstellung der Struktur 400 und die rechte Teilfigur zeigt eine Draufsichtsdarstellung auf die in das Substrat geätzte Struktur 400. Die hier dargestellte Struktur entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen Figur 4 beschriebenen Struktur, mit dem Unterschied, dass die Metallschicht 305 an den Ätzbereichen entfernt ist. Anders ausgedrückt ist in dieser Figur das Chrom nach einem RIE-CI-Ätzen gezeigt. Das Ergebnis ist ein reduzierter Cr-Punkt-Durchmesser. Das rechte Bild der gekippten Probe zeigt eine Art sehr dünnen unterätzten Film 700 auf der Oberseite der Cr-Punkte. Dies könnte die restliche Interdiffusionszone nach dem Unterätzen sein. In diesem Schritt ist die Tonalitätsinversion entstanden.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der mit der Atzmaske in das Substrat hinein geätzten Struktur. Dabei zeigt die linke Teilfigur eine Querschnittsdarstellung der Struktur 400 und die rechte Teilfigur zeigt eine Draufsichtsdarstellung auf die in das Substrat hinein geätzte Struktur 400. Die hier dargestellte Struktur entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen Figur 4 beschriebenen Struktur, mit dem Unterschied, dass das Substrat 300 unterhalb der Ätzbereiche 335, 340 teilweise entfernt ist. Es ist also eine Musterübertragung auf das Substrat durch RIE-F-Ätzen gezeigt. Der vorgeschlagene Prozess wurde nach dem Übertragen des Musters auf das Substrat mittels RIE-F abgeschlossen. Die dünnen Schichtrückstände aus Figur 7 sind verschwunden. Dies entspricht dem Ätzverhalten der Interdiffusionszone in fluorbasierten Plasmen und der ToF- SIMS-Analyse.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Draufsichtsdarstellung einer in ein Substrat hinein geätzten Struktur 400 im Vergleich zu einerweiteren in ein Substrat hinein geätzten Struktur 900. Dabei wurde die weitere Struktur 900 mit einem herkömmlichen Prozess hergestellt, wie er in der vorangegangenen Figur 3 beschrieben wurde und zeigt eine konventionelle Positivtonlithografie und RIE mit einer Lochmaske. Die Struktur 400 ist das Ergebnis des in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 beschriebenen Verfahrens zum Herstellen einer Ätzmaske zur Tonalitätsumkehr. Die gleiche Fotomaske und der gleiche Lackprozess wurden verwendet, um die Struktur 400 und die weitere Struktur 900 zu erzeugen. Um die Ergebnisse der Tonalitätsumkehr sichtbar zu machen, wurde sie mit den Mustern der konventionellen Positivtonlithografie verglichen. Hierfür wurde die gleiche Fotomaske verwendet. Die Bilder des konventionellen Prozessablaufs zeigen die Proben nach Entfernung der Cr-Atzmaske. Diese ist noch vorhanden bei den Proben mit der invertierten Tonalität. Die erhöhte Bodenrauigkeit ist wahrscheinlich auf ein spezielles Glassubstrat zurückzuführen, das bekanntermaßen nach dem RIE-Ätzen eine vergrößerte Bodenrauigkeit aufweist.
Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1000 zum Ätzen einer Struktur in ein Substrat. Das Verfahren umfasst einen Schritt 1005 des Herstellens einer Ätzmaske und einen Schritt 1010 des Tiefenätzens in das Substrat unter Verwendung der Ätzmaske. Lediglich beispielhaft erfolgt das Tiefenätzen in das Substrat mittels RIE oder DRIE.
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1100 zum Ansteuern eines Verfahrens zum Ätzen einer Struktur in ein Substrat. Die Vorrichtung umfasst eine Herstelleinheit 1105 zum Ansteuern eines Herstellens einer Ätzmaske und eine Ätzeinheit 1110 zum Ansteuern eines Tiefenätzens. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 1100 auch ausgebildet sein, um ein Verfahren zum Herstellen einer Ätzmaske, wie es in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, anzusteuern.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels von verschiedenen Prozessschritten im Verfahren zum Herstellen einer Ätzmaske, wie es in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 beschrieben wurde. Die Darstellung entspricht oder ähnelt den in der vorangegangen Figur 3 beschriebenen Prozessschritten der rechten Spalte. Dabei ist im ersten Ätzbereich 335 ein besonders schmaler Graben geätzt, wie an den Halbzeugen B6 und B8 ersichtlich ist, besonders im Vergleich zu dem in der vorangegangenen Figur 3 in der linken Spalte dargestellten Prozessschritten. Fig. 15 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels, bei der anschließend an das Tiefenätzen in das Substrat die Ätzmaske entfernt wurde und so ein Halbzeug bzw. Endprodukt B9 entstanden ist, welches frei von der Metallschicht ist.
Fig. 13, wie auch die Darstellung B4 aus Fig.3 zeigt eine Struktur zum Herstellen einer Maske. Die gestrichelt dargestellte Interdiffusionszone 330 ist aus einer Legierung des Übergangsmetalls oder Aluminiums der Metallschicht mit einem Tetrel, vorzugsweise Silizium, gebildet, wobei die Metallschicht 310 im Prozessierungsbereich 320 mit der Interdiffusionszone 330 bedeckt ist. Die Metallschicht 305 ist durchgängig, d.h. sowohl innerhalb als auch außerhalb des Prozessierungsbereichs 320 auf dem Substrat 300 ausgebildet. Im Prozessierungsbereich 320 ist die Maskierungsschicht 310 unterbrochen. Außerhalb des Prozessierungsbereichs ist die Maskierungsschicht 310 unmittelbar auf der Metallschicht 305 angeordnet, während der Prozessierungsbereich 320 frei von Material der Maskierungsschicht ist.
Fig. 14, wie auch die Darstellung B4 aus Fig.12 zeigt eine weitere Struktur zum Herstellen einer Maske. Hier ist der Prozessierungsbereich 320 mit der Interdiffusionszone 330 links und rechts neben dem maskierten Bereich der Maskierungsschicht 310 dargestellt. Eine solche Struktur zum Herstellen einer Maske kann hernach zum Ätzen von Gräben in das Substrat verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (100) zum Herstellen einer Atzmaske, wobei das Verfahren (100) folgende Schritte (105, 110, 115, 120, 125, 130, 135) umfasst:
Bereitstellen (105) eines Substrates (300);
Aufbringen (110) einer Metallschicht (305) mit einer Metallschichtdicke auf das Substrat (300), wobei die Metallschicht (305) wenigstens ein Übergangsmetall und/oder Aluminium umfasst oder aus einem solchen Metall bestehend ausgebildet ist;
Aufträgen (115) wenigstens einer Maskierungsschicht (310) mit einer Maskierungsschichtdicke auf das mit der Metallschicht (305) beschichtete Substrat (300);
Strukturieren (120) der Maskierungsschicht (310), wobei an wenigstens einem Prozessierungsbereich (320) die Metallschicht (305) freigelegt wird; nachfolgend dem Strukturieren (120) der Maskierungsschicht (310) Beschichten (125) des Substrats (300) mit einer Tetrelschicht (325) mit einer Tetrelschichtdicke, wobei die Tetrelschicht (325) zumindest teilweise ein Tetrel aufweist, wobei sich an dem Prozessierungsbereich (320) an einer Grenzfläche zwischen der Metallschicht (305) und der Tetrelschicht (325) eine Interdiffusionszone (330) ausbildet, insbesondere wobei die Tetrelschicht (325) Silizium umfasst oder aus Silizium ausgebildet ist und insbesondere die Interdiffusionszone (330) als eine Übergangsmetallsilizidschicht oder eine Aluminiumsilizidschicht vorliegt;
Abtragen (130) der Maskierungsschicht (310); und
Selektives Ätzen (135) der Metallschicht (305), wobei an wenigstens einem Ätzbereich (335, 340), welcher von dem Prozessierungsbereich (320) verschieden ist, das Substrat (300) freigelegt wird und an dem Prozessierungsbereich (320) die Metallschicht (305) wenigstens teilweise erhalten bleibt.
2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt (205) des Entfernens der Tetrelschicht (325), wobei an dem Prozessierungsbereich (320) die Interdiffusionszone (330) verbleibt, wobei das Entfernen der Tetrelschicht (325) nach dem Schritt (125) des Beschichtens und vor Schritt (130) des Abtragens erfolgt und/oder wobei im Schritt (130) des Abtragens der Maskierungsschicht (310) die Tetrelschicht (325) zumindest teilweise abgetragen wird.
3. Verfahren (100) gemäß Anspruch 2, wobei ein Entfernen der Tetrelschicht (325) nasschemisch unter Anwendung von KOH und/oder NaOH und/oder NH4OH und/oder einem organischen basischen Ätzmittel erfolgt.
4. Verfahren (100) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei im Schritt (120) des Strukturierens die Maskierungsschicht (310) durch Belichten und Entwickeln und/oder mittels eines Elektronenstrahls strukturiert wird.
5. Verfahren (100) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei im Schritt (130) des Abtragens die Maskierungsschicht (310) durch Veraschen und/oder nasschemisch und/oder durch Auflösen in einem Lösungsmittel und/oder durch eine Kombination von Auflösen und chemischem Abtrag abgetragen wird und/oder wobei im Schritt (135) des selektiven Ätzens das Ätzen der Metallschicht (305) mittels reaktivem lonenstrahlätzen (RIE) und/oder nichtreaktivem lonenstrahlätzen und/oder nasschemisch mit einem sauren und/oder halogenhaltigen Ätzmittel erfolgt.
6. Verfahren (100) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei im Schritt (110) des Aufbringens die Metallschicht (305) aus Ti, Zr, Ta Cr, Mo und/oder W besteht oder wenigstens eines dieser Metalle umfasst und/oder im Schritt (105) des Bereitstellens das Substrat (300) als ein Wafer aus Glas, Quarzglas, Quarzeinkristall, Si, Ge, BiTe, GaAs, SiC, InP, GalnAsP oder einem Polymer bereitgestellt wird.
7. Verfahren (100) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Metallschichtdicke zwischen 1 nm und 2000 nm und/oder die Maskierungsschichtdicke zwischen 1 nm und 500 nm und/oder die Tetrelschichtdicke zwischen 1 nm und 30 nm beträgt.
8. Verfahren (100) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei im Schritt (110) des Aufbringens die Metallschicht (305) mittels Sputterns oder Bedampfen aufgetragen wird und/oder dass im Schritt (125) des Beschichtens des Substrates (300) mit der Tetrelschicht (325) mittels Sputterns oder Bedampfens beschichtet wird.
9. Verfahren (100) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, mit einem Schritt (200) des Reinigens der Oberfläche des freigelegten Prozessierungsbereichs (320), wobei der Schritt (200) des Reinigens nach dem Schritt (120) des Strukturierens und vor dem Schritt (125) des Beschichtens durchgeführt wird.
10. Verfahren (1000) zum Ätzen einer Struktur in ein Substrat (300), wobei das Verfahren (1000) folgende Schritte (1005, 1010) umfasst:
Herstellen (1005) einer Ätzmaske nach einem der vorangegangenen Ansprüche; und
Tiefenätzen (1010) in das Substrat (300) unter Verwendung der Ätzmaske.
11. Verfahren (1000) gemäß Anspruch 10, wobei das Tiefenätzen in das Substrat (300) mittels RIE oder DRIE erfolgt.
12. Verfahren (1000) gemäß Anspruch 10 oder 11, weiterhin umfassend Entfernen der Ätzmaske gleichzeitig mit dem Tiefenätzen (1010) in das Substrat (300) und/oder nach dem Tiefenätzen (1010) in das Substrat (300).
13. Verwendung einer Tetrelschicht (325) beim Herstellen einer gegenüber einer Lackmaske invertierten Hilfsmaske, wobei die invertierte Hilfsmaske die Metallschicht maskiert, wobei die Metallschicht ein Übergangsmetall und/oder Aluminium umfasst und die Hilfsmaske aus einer Legierung des Tetrels mit dem Metall gebildet ist, insbesondere aus einem Metallsilizid.
14. Struktur (400) zum Herstellen einer Maske, wobei die Struktur folgende Merkmale umfasst: ein Substrat (300); eine auf dem Substrat (300) angeordnete durchgängige Metallschicht (305) aus wenigstens einem Übergangsmetall oder Aluminium; eine auf der Metallschicht (305) angeordnete strukturierte Maskierungsschicht (310) mit mindestens einem Prozessierungsbereich (320), an welchen die
Maskierungsschicht (310) unterbrochen ist; wobei die Metallschicht (305) an dem Prozessierungsbereich oberflächlich mit einer Interdiffusionszone (330), die eine Legierung des Übergangsmetalls oder Aluminiums mit einem Tetrel umfasst, abgedeckt ist, insbesondere wobei die Legierung Silizium umfasst.
15. Vorrichtung (1100), die eingerichtet ist, um die Schritte (105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 1005, 1010) eines der Verfahren (100, 1000) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11 in entsprechenden Einheiten (1105,
1110) auszuführen und/oder anzusteuern.
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3315719A1 (de) 1983-04-29 1984-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von strukturen von aus metallsiliziden bzw. silizid-polysilizium bestehenden doppelschichten fuer integrierte halbleiterschaltungen durch reaktives ionenaetzen
EP0284308A1 (de) 1987-03-26 1988-09-28 Applied Materials, Inc. Materialien und Verfahren zum Ätzen von Wolframpolyziden unter Zuhilfenahme der Silizide als Maske
US5001085A (en) 1990-07-17 1991-03-19 Micron Technology, Inc. Process for creating a metal etch mask which may be utilized for halogen-plasma excavation of deep trenches
US5053105A (en) 1990-07-19 1991-10-01 Micron Technology, Inc. Process for creating an etch mask suitable for deep plasma etches employing self-aligned silicidation of a metal layer masked with a silicon dioxide template
JPH0661000B2 (ja) 1987-07-17 1994-08-10 富士通株式会社 マスク製造方法
US5906950A (en) 1996-01-22 1999-05-25 Micron Technology, Inc. Selective etch process
WO2000017710A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-30 Quantiscript Inc. Fabrication of sub-micron etch-resistant metal/semiconductor structures using resistless electron beam lithography
US20020177280A1 (en) 2001-05-25 2002-11-28 Philippe Schoenborn Self aligned gate
US20040023502A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-05 Applied Materials Inc. Undoped and fluorinated amorphous carbon film as pattern mask for metal etch
US20040178476A1 (en) * 2002-09-30 2004-09-16 Brask Justin K. Etching metal using sonication
DE10355581A1 (de) 2003-11-28 2005-06-30 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Technik zur Herstellung einer Gateelektrode unter Anwendung einer Hartmaske
JP2007115830A (ja) 2005-10-19 2007-05-10 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3315719A1 (de) 1983-04-29 1984-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von strukturen von aus metallsiliziden bzw. silizid-polysilizium bestehenden doppelschichten fuer integrierte halbleiterschaltungen durch reaktives ionenaetzen
EP0284308A1 (de) 1987-03-26 1988-09-28 Applied Materials, Inc. Materialien und Verfahren zum Ätzen von Wolframpolyziden unter Zuhilfenahme der Silizide als Maske
JPH0661000B2 (ja) 1987-07-17 1994-08-10 富士通株式会社 マスク製造方法
US5001085A (en) 1990-07-17 1991-03-19 Micron Technology, Inc. Process for creating a metal etch mask which may be utilized for halogen-plasma excavation of deep trenches
US5053105A (en) 1990-07-19 1991-10-01 Micron Technology, Inc. Process for creating an etch mask suitable for deep plasma etches employing self-aligned silicidation of a metal layer masked with a silicon dioxide template
US5906950A (en) 1996-01-22 1999-05-25 Micron Technology, Inc. Selective etch process
WO2000017710A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-30 Quantiscript Inc. Fabrication of sub-micron etch-resistant metal/semiconductor structures using resistless electron beam lithography
US20020177280A1 (en) 2001-05-25 2002-11-28 Philippe Schoenborn Self aligned gate
US20040023502A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-05 Applied Materials Inc. Undoped and fluorinated amorphous carbon film as pattern mask for metal etch
US20040178476A1 (en) * 2002-09-30 2004-09-16 Brask Justin K. Etching metal using sonication
DE10355581A1 (de) 2003-11-28 2005-06-30 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Technik zur Herstellung einer Gateelektrode unter Anwendung einer Hartmaske
JP2007115830A (ja) 2005-10-19 2007-05-10 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法

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