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Patent Searching and Data


Title:
ARRANGEMENT FOR TRANSFERRING STRUCTURES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/010777
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement for transferring structures to a layer that is to be structured. The inventive arrangement comprises a radioparent layer and a non-radioparent layer, whereby said radioparent layer has one or several structural openings, the shape of which is adapted to the transferring structure. The inventive arrangement is characterised in that a frame opening encompassing the structural openings is also provided.

Inventors:
BERGER WILLI (DE)
HAY BERND (DE)
HOCHMUTH JUERGEN (DE)
GOEDL GERNOT (DE)
GUSSMANN VIKTOR (DE)
SCHAAFHAUSEN JOCHEN (DE)
SPIERER HELGE (DE)
STRUCK THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/002455
Publication Date:
March 04, 1999
Filing Date:
August 21, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BERGER WILLI (DE)
HAY BERND (DE)
HOCHMUTH JUERGEN (DE)
GOEDL GERNOT (DE)
GUSSMANN VIKTOR (DE)
SCHAAFHAUSEN JOCHEN (DE)
SPIERER HELGE (DE)
STRUCK THOMAS (DE)
International Classes:
G03F1/00; (IPC1-7): G03F1/14
Foreign References:
JPH08234410A1996-09-13
US5598010A1997-01-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 325 (E - 551) 22 October 1987 (1987-10-22)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 474 (E - 836) 26 October 1989 (1989-10-26)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 038 (E - 709) 27 January 1989 (1989-01-27)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 423 (P - 1783) 8 August 1994 (1994-08-08)
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung zur Übertragung von Strukturen auf eine zu strukturierende Schicht, mit einer strahlungsdurchlässigen Schicht (1) und einer strahlungsundurchlässigen Schicht (2), wobei die strahlungsundurchlässige Schicht (2) eine oder meh rere Strukturöffnungen (3,4,5) aufweist, die in ihrer Form der zu übertragenden Struktur angepaßt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Rah menöffnung (6) vorgesehen ist, welche die Strukturöffnungen (3,4,5) umschließt.
2. Anordnung gemäß Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die strah lungsdurchlässige Schicht (1) ein Glassubstrat ist.
3. Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die strah lungsundurchlässige Schicht (2) eine Chromschicht ist.
4. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anord nung rechteckig ausgebildet ist.
5. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rahmen öffnung (6) als geschlossene Linie ausgebildet ist.
6. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rahmen öffnung (6) im wesentlichen parallel zum Rand der Anordnung verläuft.
7. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Übertragung von Strukturen mit den Schritten : a) eine strahlungsdurchlässige Schicht (1) mit einer darauf aufgebrachten strahlungsundurchlässigen Schicht (2) wird bereitgestellt ; b) auf die strahlungsundurchlässige Schicht (2) wird eine Maske aufgebracht ; c) unter Verwendung der Maske werden Strukturöffnungen (3,4, 5), die in ihrer Form der zu übertragenden Struktur ange paßt sind, und eine Rahmenöffnung (6), welche die Struk turöffnungen (3,4,5) umschließt, in der strahlungsun durchlässigen Schicht (2) erzeugt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rahmen öffnung (6) als geschlossene Linie ausgebildet wird.
9. Verwendung der Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Erzeugung von strukturierten Schichten in dem Bereich der Halbleitertechnologie.
Description:
Beschreibung Anordnung zur Übertragung von Strukturen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Strukturen, ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Übertragung von Strukturen sowie die Verwendung der Anordnung im Bereich der Halbleitertechnologie.

Anordnung zur Übertragung von Strukturen, insbesondere Mas- ken, spielen in der Halbleitertechnologie eine wichtige Rol- le. Sie werden immer dann eingesetzt, wenn vorgegebene Struk- turen, z. B. die Source-/Draingebiete von MOS-Transistoren, in oder auf einem Halbleitersubstrat erzeugt werden sollen.

Eine derartige Strukturierung erfolgt heute fast durchweg mit Hilfe der sogenannten lithographischen Technik. Diese Technik verwendet eine strahlungsempfindliche Resistschicht, die un- ter Verwendung einer Maske in den gewünschten Bereichen so bestrahlt wird, daß in einem nachfolgenden Entwicklungs- schritt nur die bestrahlten (bzw. nur die unbestrahlten) Be- reiche der Resistschicht entfernt werden. Das so entstehende Resistmuster dient dann seinerseits als Maske für einen nach- folgenden Prozeßschritt, z. B. für eine Ätzung der unter der Resistschicht angeordneten Schicht oder für eine Ionenimplan- tation. Schließlich wird die Resistmaske wieder entfernt.

Üblicherweise setzen sich die dabei verwendeten Masken aus einem strahlungsdurchlässigem Glassubstrat und einer darauf aufgebrachten strahlungsundurchlässigen Chromschicht zusam- men. Um eine gewünschte Struktur abbilden zu können, besitzt die Chromschicht an den entsprechenden Stellen Öffnungen, durch welche die bei der Abbildung verwendete Strahlung hin- durch treten kann.

Zur Erzeugung dieser Öffnungen in der Chromschicht wird auf die Chromschicht eine Resistschicht aufgebracht, welche an den Stellen, an denen später die Öffnungen entstehen sollen, beispielsweise mit einem Laserstrahl belichtet wird. Das be- lichtete Resistmaterial wird in einem Entwicklungsschritt entfernt, so daß auf der Chromschicht eine Resistmaske zu- rückbleibt. Unter Verwendung dieser Resistmaske wird die Chromschicht nun geätzt, so daß die gewünschten Öffnungen entstehen. Anschließend wird die Resistmaske wieder entfernt.

Leider hat es sich herausgestellt, daß die Abmessungen, ins- besondere die Breite, der so erzeugten Öffnungen, bei anson- sten gleichen Prozeßbedingungen, unter Umständen von der Lage der Öffnungen auf der Maske abhängen. Bei einer späteren Ab- bildung der Maske übertragen sich diese unterschiedliche Ab- messungen natürlich auch auf den Halbleiterwafer, was in schwerwiegenden Fällen zum Ausfall einer so erzeugten inte- grierten Schaltung führen kann.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine An- ordnung zur Übertragung von Strukturen bereitzustellen, bei die genannten Nachteile deutlich vermindert sind bzw. nicht mehr auftreten.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung die Anordnung zur Übertragung von Strukturen gemäß Anspruch 1 so- wie ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Über- tragung von Strukturen gemäß Patentanspruch 7 vor. Die Erfin- dung betrifft weiterhin die Verwendung der Anordnung gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten erge- ben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

Erfindungsgemäß umfaßt die Anordnung zur Übertragung von Strukturen auf eine zu strukturierende Schicht eine strah- lungsdurchlässigen Schicht und eine strahlungsundurchlässigen Schicht, wobei die strahlungsundurchlässige Schicht eine oder

mehrere Strukturöffnungen aufweist, die in ihrer Form der zu übertragenden Struktur angepaßt sind. Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Rahmenöffnung vorgesehen ist, welche die Strukturöffnungen umschließt.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Übertragung von Strukturen bereitge- stellt. Dabei umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren die fol- genden Schritte : a) eine strahlungsdurchlässige Schicht mit einer darauf auf- gebrachten strahlungsundurchlässigen Schicht wird bereitge- stellt ; b) auf die strahlungsundurchlässige Schicht wird eine Maske aufgebracht ; c) unter Verwendung der Maske werden Strukturöffnungen, die in ihrer Form der zu übertragenden Struktur angepaßt sind, und eine Rahmenöffnung, welche die Strukturöffnungen um- schließt, in der strahlungsundurchlässigen Schicht erzeugt.

Es hat sich herausgestellt, daß die Einführung einer oder mehrerer Rahmenöffnungen bei der erfindungsgemäßen Anordnung bzw dem erfindungsgemäßen Verfahren die Abweichungen in den Abmessungen der einzelnen Strukturöffnungen in der strah- lungsundurchlässigen Schicht deutlich vermindert. Durch die Rahmenöffnung werden die Maßunterschiede, die ohne die Rah- menöffnung zwischen 20 und 70 nm betragen können, auf Werte unter 10 nm reduziert.

Bevorzugt ist die strahlungsdurchlässige Schicht ein Glas- substrat und die strahlungsundurchlässige Schicht eine Chrom- schicht.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Anordnung rechteckig ausgebildet ist.

Die genaue Form und Position der Rahmenöffnung haben keinen Einfluß auf deren Wirksamkeit. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Rahmenöffnung als geschlossene Linie ausgebildet ist. Die Rahmenöffnung sollte insbesondere im wesentlichen parallel zum Rand der Anordnung verlaufen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung ; und Fig. 2 bis 5 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Übertragung von Strukturen.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung schematisch dargestellt. Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt als eine strahlungsdurchlässige Schicht ein Glassubstrat 1, auf das als eine strahlungsundurchlässige Schicht ein Chromschicht 2 aufgebracht ist. Üblicherweise besitzt das Glassubstrat eine Dicke von 1,5 bis 9 mm, während die Chromschicht 2 etwa 100 nm dick ist. In der Chromschicht 2 sind Strukturöffnungen 3, 4 und 5 angeordnet, durch welche, bei einer Abbildung der Maske, die bei der Abbildung verwendete Strahlung hindurch treten kann. Dabei sind die Form und Abmessungen der Struk- turöffnungen 3,4 und 5 der Form und Abmessungen der zu über- tragenden Strukturen angepaßt.

Zusätzlich zu den Strukturöffnungen ist bei der erfindungsge- mäßen Anordnung noch eine Rahmenöffnung 6 in der Chromschicht 2 vorgesehen. Die Rahmenöffnung 6 ist in Form einer geschlos- senen Linie ausgebildet, die parallel zum Rand der Anordnung verläuft. Die Rahmenöffnung 6 umschließt die Strukturöffnun- gen 3,4 und 5 und isoliert die Strukturöffnungen 3,4 und 5 somit vom Rand der Anordnung. Dabei entspricht im Normalfall die Rahmenöffnung 6 keiner zu übertragenden Struktur.

Durch die zusätzliche Rahmenöffnung 6 besitzen beispielsweise die Strukturöffnungen 4 und 5 die im wesentlichen gleichen Abmessungen. Dies wäre nicht so, wenn die Rahmenöffnung 6 fehlen würde. Fehlt nämlich die Rahmenöffnung 6, so zeigen die Strukturöffnungen 4 und 5 bei ihrer Erzeugung ein unter- schiedliches Ätzverhalten, was zu Strukturbreitenabweichungen führt.

Derartige Strukturbreitenabweichungen bei an sich gleichen Strukturen werden bei der erfindungsgemäßen Anordnung deut- lich vermindert bzw. vermieden, wodurch insgesamt eine besse- re Strukturübertragung auf den Halbleiterwafer erzielen läßt.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Übertragung von Struktu- ren.

Auf eine strahlungsdurchlässige Schicht, ein Glassubstrat 1, wird als eine strahlungsundurchlässige Schicht ein Chrom- schicht 2 aufgebracht. Auf diese Chromschicht 2 wird nachfol- gend eine Resistschicht 11 aufgebracht. Die sich daraus erge- bende Struktur ist in Figur 2 gezeigt.

Anschließend wird die Resistschicht 11 durch einen Belich- tungs-und einen Entwicklungsschritt strukturiert, so daß die Resistmaske 12 entsteht (Fig. 3).

Unter Verwendung der Resistmaske 12 wird nun die Chromschicht 2 geätzt, so daß die Strukturöffnungen 3 und die Rahmenöff- nung 6 in der Chromschicht 2 entstehen. Dabei sind die Struk- turöffnungen in ihrer Form und Anordnung der zu übertragenden Struktur angepaßt, während die Rahmenöffnung 6 im Normalfall keiner zu übertragenden Struktur entspricht. Durch die Rah- menöffnung 6 können Strukturbreitenabweichungen bei an sich gleichen Strukturenöffnungen 3 bei dem erfindungsgemäßen Ver-

fahren deutlich vermindert bzw. vermieden werden. Die sich daraus ergebende Struktur ist in Figur 4 gezeigt.

Anschließend wird die Resistmaske 12 wieder entfernt und ein Partikelschutz 14 erzeugt (Fig. 5).

Da die Rahmenöffnung 6 im Normalfall keiner zu übertragenden Struktur entspricht, könnte Rahmenöffnung 6 nach der Erzeu- gung der Strukturöffnungen 3 auch wieder entfernt bzw. von einer zusätzlich Schicht, beispielsweise einer Schutzschicht, überdeckt werden.