DE2610014A1 - Zerstaeubungsaetzen mit hoher aufloesung - Google Patents
Zerstaeubungsaetzen mit hoher aufloesungInfo
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Description
BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER
PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN
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Western Electric Company, Incorporated Fräser 11-3
New York, N. Y. 10007, USA
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerstäubungsätzung mit hoher Auflösung.
Es ist bekannt, eine mit Muster versehene Schicht aus Titan für eine darunter liegende Goldschicht als Maske zum Zerstäubungsätzen
zu verwenden (siehe beispielsweise US-PS 3 649 503). Dabei kann das so gebildete Goldmuster beispielsweise
direkt als Teil einer integrierten Schaltung oder als röntgenstrahlenabsorbierende Komponente einer zur Röntgenstrahl
en-Lithographie verwendeten Maskenstruktur· dienen. (Eine besonders vorteilhafte Maskens-cruktur, die eine mit
einem Muster versehene Goldschicht aufweist, ist in der deutschen Patentanmeldung P 2 506 266.2 angegeben.)
Natürlich muß die Zwischenmaskierungsschicht aus Titan zunächst selbst in Musterstruktur gebracht werden. Gemäß der
US-PS 3 649 503 wird die gewünschte Maskenkonfiguration in
München: Kramer. Dr.Weser · Harsch —Wiesbaden: Blumbach · Dr.Bergen · Zvvirner
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der Titanschicht dadurch erzeugt, daß in einer auf dem Titan
aufgebrachten Fotolackschicht ein primäres Maskenmuster gebildet wird. Nach der Lehre dieser US-PS 3 649 503 werden
diejenigen Teile der Titanschicht, die nicht mit der Fotolackmaske bedeckt sind, dadurch entfernt, daß das freiliegende
Titan chemisch abgeätzt wird. Das nicht abgeätzte oder übriggebliebene
Titan dient dann als die zuvor erwähnte Maske für das Zerstäubungsätzen des darunter liegenden Goldes.
Bei zahlreichen, praktisch wichtigen Anwendungen, bei welchen eine sehr hohe Auflösung in der Goldschicht erwünscht ist,
hat es sich gezeigt, daß die zunächst in der Fotolackschicht erhaltene Auflösung ernsthaft verschlechtert wird, und zwar
wegen Unterschneidens der Lackschicht und übermäßigen Ätzens
des Titans während des erwähnten chemischen Ätzschrittes.
Insbesondere können die bemerkenswerten Vorteile der Submikrometerauflösung,
die man in einem Elektronen-Lack (d. h. gegenüber Elektronenbestrahlung empfindlicher "Foto"-Lack)
mittels einer Elektronenstrahlenbündel-Beaufschlagungsanlage erhält, in der Praxis für die darunterliegende
Schichten oft nicht verwirklicht werden, und zwar auf Grund der zuvor beschriebenen Unterschneidungserscheinung. In
manchen Fällen ist ein Unterschneiden bis zu 5 Mikrometer
auf Grund chemischen Ätzens beobachtet worden. Dies macht offensichtlich die der Elektronenstrahlenbündel-Lithographie
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innewohnenden Möglichkeiten der Submikrometerauflösung vollständig
zunichte. (Eine Beschreibung eines Elektronenstrahl lenbündel-Expositionssystems,
das ein Submikrometermuster in einer Elektronenlackschicht zu erzeugen vermag, ist in der deutschen Patentanmeldung P 25 16 390.0
angegeben.)
Es ist auch versucht worden, in einer mit Lack maskierten Titanschicht mittels herkömmlicher Zerstäubungsätzmethoden
ein Muster zu erzeugen. In vielen praktisch wichtigen Fällen hat es sich jedoch gezeigt, daß das Lack-Maskenmaterial beim
Zerstäubungsvorgang weggeätzt ist, bevor im darunterliegenden Titan das Muster vollständig erzeugt ist. Dies ist ein
besonders ärgerliches Problem dann, wenn eine sehr hohe Auflösung erwünscht ist, da in solchen Fällen eine dünne und
deshalb leicht wegzuätzende Schicht aus Maskierungslack verwendet wird.
Die Erfindung macht ein Verfahren verfügbar zur Herstellung eines Musters in einer Schicht, auf der sich eine Zwischen-Maskierungsschicht
und darüber eir Maskierungslack befindet, und dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die
mit Maskierungslack maskierte Zwischen-Maskierungsschicht in einer Kammer in halogenkohlenstoffhaltiger Atmosphäre
einer Zerstäubungsätzung unterzogen wird, um in der Zwischen-
H fi q H 3 1J / 1 υ 3 H
26100H
maskierungsschicht eine durch den Maskierungslack definierte Maske zu bilden.
Die Zwischen-Maskierungsschicht wird auf diese Weise im Verhältnis
zur Geschwindigkeit, mit welcher eine sehr dünne Schicht aus darüberliegendem Maskierungslack entfernt wird,
rasch geätzt.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile an Hand spezieller Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine mit Muster zu versehende spezielle Vielschichtstruktur genereller Art;
Fig. 2 bis 5 Formen der Struktur gemäß Fig. 1 bei verschiedenen Stufen des Verfahrens zur
Musterherstellung; und
Fig. 6 eine weitere mit Muster versehene Struktur, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellt ist.
6 0 98 3 Wl 1 ij-j
Eine spezielle als Beispiel aufzufassende Vielschichtanordnung 10 ist in Fig. 1 gezeigt. Sowohl die Gesamtstruktur
gemäß Fig. 1 als auch die zu deren Herstellung erforderlichen Herstellungsmethoden sind unkompliziert
und herkömmlich. Von oben nach unten enthält Fig. 1 eine 0,3 Mikrometer dicke Schicht 12 aus beispielsweise
Elektronen-Lack; eine 0,05 Mikrometer dicke Schicht 14 aus beispielsweise Titan; eine 0,8 Mikrometer dicke
Schicht 16 aus beispielsweise Gold; eine 0,1 Mikrometer dicke Schicht 18 aus beispielsweise Platin und
eine 0,1 Mikrometer dicke Schicht 20 aus beispielsweise Titan. Diese angegebenen Schichten werden von einem
Substrat 22 getragen, das beispielsweise aus Polyäthylenterephthalat hergestellt ist, das unter der Handelsbezeichnung
"Mylar" erhältlich ist. Eine Mylar-Schicht weist eine attraktive Kombination von Merkmalen auf,-wie
mechanische Festigkeit, geringe Röntgenstrahlenabsorption, Widerstandsfähigkeit gegenüber organischen
Lösungsmitteln, optische Transparenz, thermische Stabilität und leichte Erhältlichkeit in verschiedenen
Dicken mit Oberflächen optischer Qualität.
Die Struktur gemäß Fig. 1 wird behandelt, um ein Muster hoher Auflösung in der relativ dicken Goldschicht 16
zu erzeugen. Ein solches vom Substrat 22 getragenes
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Muster ist beispielsweise als Rön^nstrahlenmaske nützlich,
wie ausführlich in der erwähnten Patentanmeldung P 25 06 266.2 beschrieben ist.
Es sind viele Elektronen-Lackmaterialien (d. h., gegenüber Elektronenbestrahlung empfindliche Lacke) bekannt, die zur
Verwendung als Schicht 12 in Fig. 1 geeigiet sind. Es sind
sowohl negative als auch positive Elektronen-Lacke verfügbar. Eine beispielsweise Liste solcher Lacke, zusammen mit
einer Beschreibung von deren Eigenschaften und deren Gebrauch bei der Elektronen-Lithographie, ist enthalten in
einem zweiteiligen Artikel von L. F. Thompson mit dem Titel "Design of Polymer Resists for Electron Lithography",
Solid State Technology, Teil 1: Juli 1974, Seiten 27 bis 30; Teil 2: August 1974, Seiten 41 bis 46.
Bei Verwendung der Elektronen-Lithographieverfahren (beispielsweise
die im Thompson-Artikel und in der erwähnten Patentanmeldung P 25 16 390.0 beschriebenen) wird ein
Muster mit hoher Auflösung in der obersten Schicht 12 in Fig. 1 gebildet. Diejenigen Teile der Lackschicht 12, die
an der darunterliegenden Schicht '4 nach diesem anfänglichen
Verarbeitungsschritt haften bleiben, werden in Fig. 2 durch Bezugsziffern 23 bis 25 repräsentiert. Diese
zurückbleibenden Teile 23 bis 25 dienen dazu, direkt darunterliegende Teile der Titanschicht 14 dagegen zu
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261Π0Η
maskieren oder zu schützen, daß sie während des nächsten Verarbeitungsschrittes entfernt werden.
Die ungeschützten Teile der Titanschicht 14 werden dann durch eine einmalige Zerstäubungsätzmethode entfernt.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Zerstäubungsätzmethoden
bekannt. Wie beispielsweise in "Sputter Etch Removal Rates of Insulators, Semiconductors and Conductors"
von L. L. Fritz, Solid State Technology, Dezember 1971, Seiten 43 bis 48, beschrieben ist, umfassen diese Methoden
eine physikalische Erosion einer selektiv maskierten Targetoberfläche durch Ionenbeschuß. Insbesondere umfaßt
eine Zerstäubungsätzung generell ein Teilchen- oder Ionenstrahlenbündel,
das senkrecht auf die Maske und die Targetoberflächen auftrifft. Die Maskierungsmaterialien sind so
gewählt, daß sie gegenüber dem Zerstäubungsätzen unempfindlicher als die unmaskierten Targetoberflächen sind. Die
maskierenden Bereiche schützen das direkt darunterliegende Material davor, erodiert zu werden, was dazu führt, daß
die ungeschützten Targetschichten mit relativ scharf definierten senkrechten Seitenwäncen vollständig entfernt
werden.
6 fj 9 8 3 <] I 1 0 3 a
e -
2G 1DGU
Um in der Elektronen-Lackschicht 12 gemäß Fig. 1 eine sehr hohe Auflösung zu erreichen, muß diese Schicht sehr dünn
sein (typischerweise etwa 0,3 Mikrometer). Folglich sind die Lackteile 23 bis 25 (Fig. 2), die zur Maskierung der
Titanschicht 14 gemäß Fig. 2 dienen, ebenfalls sehr dünn. Wenn man ein herkömmliches Zerstäubungsätzen der maskierten
Schicht 14 versucht (beispielsweise in reiner ArgonätmoSphäre),
findet man, daß die maskierenden Teile 23 bis 25 weggeätzt sind, bevor die unmaskierten Teile der Schicht 14 vollständig
entfernt sind. Wenn dies auftritt, ist es natürlich unmöglich, die gewünschte Musterbildung in der Schicht 14
zu erreichen.
Die Zerstäubungsätzung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung wird ausgeführt in einer Atmosphäre gasförmigen Halogenkohlenstoffs,
die hergestellt ist-in einer herkömmlichen Dioden-Zerstäubungsätzkammer, die entweder für Gleichstrom-
oder für Hochfrequenzbetrieb geeignet ist. Folgende spezielle Halogenkohlenstoffe sind beispielsweise zur
Ausführung dieses Verfahrensschrittes geeignet: CCIa, CF/,
CHCl3, CCl3F, CCl2F2, CHCl2F, CHCl2F, CHClF2, (CCl2F)2
und CCl2FCClF2. Allgemeiner ausgedrückt: Halogenkohlenstoffe
der Form CCl F.,, oder C HCl1nF01n . . wobei
m η 2m+2-n m η 2m-f1-n*
m und η positive ganze Zahlen sind, eignen sich zur Durchführung
des beschriebenen Schrittes. Diese Materialien sind
fi f) 9 H Ά ü / 1 υ 3 Ö
ORIGINAL INSPECTED
or ι ■. π ι /
relativ stabil und korrosionsfrei im Vergleich "beispielsweise
zu HF.
Vorteilhafterweise wird in der Zerstäubungsätzkammer ein Halogenkohlenstoff-Gasdruck im Bereich von 0,1 bis 50
Millitorr eingestellt. Wenn das mit dem Muster zu versehende Substrat der Anordnung nichtleitend ist, ist
eine Hochfrequenzaktivierung der Zerstäubungsvorrichtung erforderlich. In diesem Fall können Aktivierungsfrequenzen
im Bereich von 150 kHz einige hundert MHz verwendet werden. Wenn eine Gleichstromaktivierung verwendet wird (mit einem
leitenden Substrat), werden typischerweise Spannungen im Bereich von 200 bis 2.000 V verwendet.
Wenn in der Zerstäubungsvorrichtung eine Halogenkohlenstoffatmosphäre
allein erzeugt wird, bombardieren Ionen, die während der elektrischen Aktivierung der Vorrichtung erzeugt
werden, die oben liegenden Oberflächen der in Fig. 2 gezeigten Struktur. Es besteht die Theorie, daß die Lombardierenden
Teilchen Halogenionen oder andere Ionen aufweisen, was vom Grad der Dissoziation des Halogenkohlenstoffes abhängt.
Zusätzlich tritt in der Kammer eine chemische Reaktion zwischen dem Halogenkohlenstoff und dem zu zerstäubenden
Material (Titan) auf und dadurch werden hochflüchtige Halogenide gebildet. Als Folge davon wird die Zerstäubungsgeschwindigkeit der Schicht 14 wesentlich verbessert
609838/1038 ORIG1NAL1NSPECTEd
gegenüber beispielsweise einer reinen Argonatmosphäre, bei welcher lediglich ein physikalisches Bombardement auftreten
würde.
Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der Halogenatmosphäre ist die, daß sie mit irgendwelchem in der Zerstäubungskammer
vorhandenen Sauerstoff reagiert und drastisch die Wirkung des Sauerstoffs sowohl auf die Lackteile 23 bis 25 als auch
die Titanschicht 14 begrenzt. Jeglicher in der Kammer vorhandene Sauerstoff, der nicht auf diese Weise eingefangen
wird, führt zur Tendenz, die Ätzgeschwindigkeit der Schicht 14 zu verlangsamen und diejenige der Lackteile 23 bis 25 zu
beschleunigen, und diese Tendenzen sind generell unerwünscht.
Der zuvor beschriebene, in einer Halogenkohlenstoff-Atmosphäre
ausgeführte reaktive Zerstäubungsätzschritt ist wirksam, um die unmaskierten Teile der Titanschicht 14 zu entfernen. Anschließend
werden die Lackteile 23 bis 25 entfernt, und zwar z. B. durch ein Zerstäubungsätzen mit einer sauerstoffhaltigen
Gasmischung. An diesem Punkt im Musterherstellungsablauf erscheint die Mehrschichtstruktur so, wie sie in Fig. 3 gezeigt
ist. In Fig. 3 handelt es sich bei den Bereichen 27 bis 29 um die zuvor lackmaskierten Teile der ursprünglichen
Titanschicht 14. Obwohl sie relativ dünn sind, dienen diese Titanteile 27 bis 29 nun als wirksame ätzbeständige Maske
609839/1038
ORIGINAL INSPECTED
261 on H
beim Zerstäubungsätzen der relativ dicken Goldschicht 16.
Bevor mit der Beschreibung der Musterbildung in der Goldschicht 16 fortgefahren wird, werden einige Varianten des
zuvor beschriebenen reaktiven Zerstäubungsätzschrittes spezifiziert. An Stelle der Verwendung einer reinen
Halogenkohlenstoff-Atmosphäre bei diesem Schritt kann in der Zerstäubungskammer eine Gasmischung eingestellt
werden. Beispielsweise kann einer der zuvor aufgelisteten Halogenkohlenstoffe mit einem edlen oder im wesentlichen
edlen Gas,wie beispielsweise Argon, Helium, Krypton, Neon, Xenon oder Stickstoff, gemischt werden. Beispielsweise ist
eine Mischung aus 75 bis 80 % Argon und 20 bis 25% Tetrachlorkohlenstoff
als vorteilhafte reaktive Zerstäubungsätzatmosphäre bestimmt worden. In einer solchen Mischung verbessert das
zugefügte Gas (beispielsweise Argon) den zuvor beschriebenen physikalischen Bombardementvorgang und reduziert zudem die
Wahrscheinlichkeit, daß schädliche Kohlenstoffablagerungen auf dem während des Ätzschrittes wegzuätzenden Material
auftreten.
Alternativ kann ein Halogenkohlenstoff mit einem anderen reaktiven Gas (beispielsweise Sauerstoff) kombiniert werden,
um die zur Ätzung der Titanschicht 14 (Fig. 2) erforderliche Atmosphäre zu erzeugen. Ein solches zugefügtes Gas (Sauerstoff)
ist besonders nützlich, um Kohlenstoffniederschläge möglichst
6 f) 9 8 3 :d / 1 fj 3 8
261ΠΟΗ
klein zu machen, hat jedoch die schädliche Wirkung, daß das Verhältnis der Titanätzgeschwindigkeit zur Lackätzgeschwindigkeit
ernsthaft reduziert wird. Trotzdem ist eine Mischung von weniger als 20% Sauerstoff kombiniert
mit einem Halogenkohlenstoff bei einem Druck von 1 bis 25 Millitorr eine mögliche Alternative für einige Anwendungen,
für die praktisches Interesse besteht.
Die Mustererzeugung in der titanmaskierten Goldschicht 16 (Fig. 3) wird vorteilhafterweise durch Zerstäubungsätzen in einer oxidierenden Atmosphäre durchgeführt. Eine
solche Atmosphäre bewirkt, daß auf den Oberflächenteilen der Titanbereiche 27 bis 29 eine gegen Ätzen hoch widerstandsfähige
Oxidschicht gebildet wird. Als Folge davon werden diese Titanbereiche während des Zerstäubungsätzens
der relativ dicken unmaskierten Goldteile der Schicht 16 lediglich in einem kleinen Ausmaß erodiert.
Für das Zerstäubungsätzen der Goldschicht 16 (und ebenfalls
der Platinschicht 18), wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, sind verschiedene oxidierende Atmosphären geeignet. Beispielsweise
ist irgendein edles oder praktisch edles Gas (Argon, Helium, Krypton, Neon, Xenon oder Stickstoff), das mit Luft
oder mit Sauerstoff kombiniert ist, geeignet. Oder es kann ein Halogenkohlenstoff der vorstehend spezifizierten Art
mit Sauerstoff kombiniert werden, um die zum Ätzen der
HO 9 8 '-i 's / 1 i) 'j H
26 100 H
Schicht 16 erforderliche Atmosphäre zu erzeugen. Auch Luft oder Sauerstoff alleine erzeugen eine zufriedenstellende
Zerstäubungsatmosphäre. Es wurde bestimmt, daß Drücke von 1 bis 50 Millitorr und Mischungen mit 10 bis 100$ Luft oder
Sauerstoff für diesen Verfahrensschritt möglich sind.
Eine Umstellung von einer Halogenkohlenstoffatmosphäre zu einer oxidierenden Atmosphäre erfordert einfach einen
Austausch der in der Zerstäubungskammer vorhandenen Gase. Es ist nicht nötig, während dieses Austauschs die mit
einem Muster zu versehende Struktur aus der Kammer zu entfernen. Eine Handhabung der Struktur wird demgemäß
überflüssig gemacht, und deshalb ist ein kostengünstiger, kontinuierlicher Verfahrensablauf ermöglicht.
In den in Fig. 3 gezeigten Gold- und Platinschichten bzw. 18 wird ein Muster hergestellt durch den zuvor beschriebenen
Zerstäubungsätzvorgang, der in einer oxidierenden Atmosphäre ausgeführt wird, um die in Fig.
dargestellte Struktur zu erzeugen. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, liegen die Titanmaskenbereiche 27 bis 29
direkt über Teilen 31 bis 33 der Goldschidt 16,die während
des zuletzt erwähnten Zerstäubungsätzschrittes geschützt waren. Außerdem bleiben entsprechende Teile 35 bis 37
609839/1038
« 14 -
261Π0Η
der direkt unter den Goldteilen 31 "bis 33 liegenden Platinschicht
18 ungeätzt. Die in Fig. 4 gezeigte untere Titanschicht 20 "bleibt während des selektiven Ätzens der Schichten
16 und 18 praktisch unberührt (ungemustert). Dies beruht darauf, daß auf der Schicht 20 eine gegenüber Ätzen hochwiderstandsShige
Oxidschicht gebildet wird. Folglich ist das Substrat 22 während des Entfernens der nichtmaskierten
Teile der Schichten 16 und 18 durch die Schicht 20 vor einer Beschädigung geschützt.
Anschließend wird in der Zerstäubungskammer wieder eine Halogenkohlenstoffatmosphäre der zuvor beschriebenen Art
eingestellt, und die Titanbereiche 27 bis 29 und die ungeschützten Teile der unteren Titanschicht 20 werden geätzt,
bis sie fast vollständig entfernt sind. An diesem Punkt wird mit der Zerstäubungsätzung aufgehört. Die Anordnung
oder Struktur wird aus der Zerstäubungskammer genommen und die Titanreste werden mit Hilfe eines geeigneten chemischen
Ätzmittels (beispielsweise HBF^) entfernt. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des Substrats 22 möglichst klein
gemacht. Die endgültige Musterstruktur hat dann die in
Fig. 5 gezeigte Form (in Fig. 5 bilden die Bereiche 39
bis 41 die ungeätzten Teile der unteren Titanschicht 20).
609839/ 1038
Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigte spezielle Struktur stellt
lediglich ein Beispiel einer Vielzahl von Vielschichtanordnungen dar, die mit einem Verfahren gemäß der Erfindung
mit einem Muster versehen werden können. Bei manchen Anwendungen kann die Lackschicht 12 einen Fotolack oder einen
Röntgenstrahlenlack an Stelle eines Elektronen-Lackmaterials aufweisen. (Muster in der Lackschicht 14 können dann durch
Licht oder Röntgenstrahlen festgelegt werden.) Die Schicht 14 kann anstatt von Titan aus Nickel, Chrom oder Aluminium
(oder anderen Elementen der Gruppe IV, wie Silicium oder Germanium) hergestellt werden« Tatsächlich kann jegliches
Material als Schicht 14 verwendet werden, das in einer Halogenkohlenstoffatmosphäre im Verhältnis zu einem darüberliegenden
Lackmaterial eine schnelle Zerstäubungsätzung zeigt und das eine stabile, atzwxderstandsfähige Oberflächenoxidschicht
zu bilden vermag. Überdies kann die mit einem Muster zu versehende relativ dicke Schicht 16 beispielsweise
Permalloy, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Silicium, Galliumarsenid, Germanium, Wolfram, Siliciumdioxid oder
Siliciumnitrid an Stelle von Gold aufweisen. Außerdem kann die Schicht 18, die beispielsweise die Galvanisierung von
Gold zur Erzeugung der Schicht 16 ermöglicht, Palladium, Rhodium oder Nickel an Stelle von Platin aufv/eisen. Bei
manchen Anwendungen kann die Schicht 18 gänzlich weggelassen werden. Ferner kann die Schicht 20, die generell sowohl zur
0 9 JJ 3 'J / 1 U 3 8
Verbesserung der Haftung am Substrat 22 als auch als Zerstäübungsätzungsbegrenzungsschicht
dient, bei manchen strukturellen Anordnungen ebenfalls weggelassen werden. Wenn sie nicht weggelassen wird, kann die Schicht 20
alternativ aus Nickel, Chrom oder Aluminium hergestellt sein.
Eine in Fig. 6 gezeigte vereinfachte Struktur genereller Art kann durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt
werden. Fig. 6 entspricht der in Fig. 4 der zuvor erwähnten deutschen Patentanmeldung P 25 06 266.2 gezeigten grundsätzlichen
Röntgenstrahlenmaskenstruktur. In Fig. 6 ist ein Substrat 46, das aus einem dünnen, optisch transparenten
Blatt aus Polyäthylenterephthalat hergestellt ist, über ein Tragelement 48 gespannt und an diesem befestigt. Das
Tragelement 48 ist beispielsweise hergestellt aus einem starken, dauerhaften und abmessungsstabilen Material,
wie einem geeigneten Metall, Silicium oder Quarzglas, das in Ringform hergestellt ist. Ein Goldmuster mit hoher
Auflösung, das in Fig. 6 durch Streifen 50 bis 52 dargestellt ist, ist auf dem Substrat 46 unter Anwendung des
hier zuvor beschriebenen Zerstäubungsätzverfahrens hergestellt.
β f] 9 8 3 9 / 1 Ü 3 8
Bei der Herstellung der vereinfachten Struktur gemäß Fig. 6 wird die mit Muster zu versehende Goldschicht direkt auf
dem Substrat 46 niedergeschlagen, ohne daß zwischen der Goldschicht und dem Substrat 46 irgendwelche Zwischenschichten
erzeugt werden. In diesem Fall umfaßt die ursprüngliche Mehrschichtstruktur, aus welcher durch Anwendung der zuvor
beschriebenen Zerstäubungsätzmethode die vereinfachte Maske gemäß Fig. 6 hergestellt wird, lediglich darüberliegende
Schichten aus Titan und Lack (in Fig. 6 nicht gezeigt).
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich generell auf die Herstellung einer Vielzahl anderer elektronischer Strukturen
hoher Auflösung anwenden, einschließlich beispielsweise Magnetdomänen-Schaltungen, Galliumarsenid-Feldeffekttransistoren,
Galliumarsenid-Laser mit verteilter Rückkopplung und
bipolare Silicium-Mikrowellentransistoren.
ß 0 9 8 3 9 / 1 U 3 8
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines Musters in einer Schicht, auf der sich eine Zwischen-Maskierungsschicht und darüber
ein Maskierungslack befindet,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit Maskierungslack maskierte Zwischen-Maskierungsschicht (14) in einer Kammer in halogenkohlenstoffhaltiger
Atmosphäre einer Zerstäubungsätzung unterzogen wird, um in der Zwischen-Maskierungsschicht
(14) eine durch den Maskierungslack (12) definierte Maske
zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit Muster zu versehende
Schicht (16) durch die Zwischenmaske (14) einer Zerstäubungsätzung unterzogen wird, um in der Schicht
(16) ein dem Muster im Lack (12) entsprechendes Muster zu erzeugen.
München: Kramer - Dr. Weser · Hirsch —Wiesbaden: Blumbach - Dr. Bergen · Zwirner
R Π Q O O (ι / 1 f. '>
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3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungsätzen der Schicht (16) in einer oxidierenden Atmosphäre ausgeführt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die halogenkohlenstoffhaltige
Atmosphäre eine reine Halogenkohlenstoffatmosphäre aufweist, die zur Ionendissoziation in
der Kammer und zur chemischen Reaktion mit Material der Zwischen-Maskierungsschicht (14) unter Erzeugung
flüchtiger Verbindungen in der Kammer in der Lage ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine halogenkohlenstoffhaltige
Atmosphäre verwendet wird, bei der es sich um einen Halogenkohlenstoff handelt, der entweder
aus CmC1nF2m+2-n oder CmHClnF2m+1-n ausgewählt ist,
wobei m und η ganze positive Zahlen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Halogenkohlenstoff verwendet wird, der ausgewählt ist aus CCIa, CF.,
CHCl3, CCl3F, CCl2F2, CHCl2F, CHClF2, (CCl2F2)2 und
CCl FCClF2.
9 8 3 'J / 1 U 'J
-ZO-
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer ein Halogenkohlenstoff-Gasdruck
von 0,1 bis 50 Millitorr verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine halogenkohlenstoffhaltige
Atmosphäre verwendet wird, die eine gasförmige Mischung aus einem Halogenkohlenstoff und einem
inerten oder im wesentlichen inerten Gas aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das inerte oder im wesentliche inerte Gas aus Argon, Helium, Krypton,
Neon, Xenon und Stickäoff ausgewählt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß ein halogenkohlenstoffhaltiges Gas mit einer Mischung aus 75 bis 80% Argon
und 20 bis 25 % Kohlenstofftetrachlorid bei einem Druck von 1 bis 25 Millitorr verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Muster gebildet
wird in einer relativ dicken Schicht einer Mehrschichtstruktur (10), die ein Substrat (22) auf-
H Cl 9 8 3 U / 1 U 3 8
.. 21 -
26 inoH
weist, wobei die relativ dicke Schicht (16) auf dem Substrat (22) niedergeschlagen ist, die relativ dünne
Zwischenmaskierungsschicht (14) auf der relativ dicken
Schicht (16) und eine relativ dünne Schicht aus Maskierungslackmaterial (12) auf der Zwischenmaskierungsschicht
(14) niedergeschlagen ist, und daß im Rahmen des Verfahrens ein Muster im Maskierungslack
(12) erzeugt wird, um ausgewählte Oberflächenteile der Zwischenmaskierungsschicht (14) freizulegen, die freigelegten
Teile der Zx/ischenmaskierungsschicht (14) in einer Halogenkohlenstoffatmosphäre einer Zerstäubungsätzung
unterzogen werden, um ausgewählte Oberflächenteile der relativ dicken Schicht (16)
freizulegen, und die freigelegten Teile der relativ dicken Schicht (16) in einer oxidierenden Atmosphäre
einer Zerstäubungsätzung unterzogen werden, um ein Muster mit hoher Auflösung in der relativ dicken
Schicht (16) zu erzeugen.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß als Maskierungslack (12) ein Elektronen-Lack verwendet wird und daß im
Elektronen-Lack (12) ein Muster mittels Elektronenlithographie festgelegt wird.
ß 0 9 8 3 Ü / 1 ü 3 8
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenmaskierungsschicht
(14) verwendet wird, die ein aus der Gruppe Titan, Nickel, Chrom, Silicium, Germanium und Aluminium
ausgewähltes Material aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite relativ
dünne Schicht (20) aus demselben Material wie die Zwischenmaskierungsschicht (14) vorgesehen wird,
die zwischen der relativ dicken Schicht (16) und dem Substrat (22) angeordnet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüchi bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß für die relativ-dicke Schicht (16) ein Material verwendet wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe Gold, Permalloy, Silber,
Platin, Palladium, Rhodium, Silicium, Galliumarensid, Germanium, Wolfram, Siliciumdioxid und Siliciumnitrid.
16. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Schicht (20) und der relativ dicken Schicht (16)
eine weitere Zwischenschicht (18) angeordnet wird, die aus Palladium, Rhodium, Nickel und Platin ausgewählt
wird.
6 09839/1038
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