СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ТРАФАРЕТНОЙ РЕНТГЕНОВСКОЙ ЛИТОГРАФИИ Российский патент 2009 года по МПК G03F7/00 

Изобретение относится к способу проведения трафаретной рентгеновской литографии, начиная с этапа изготовления рентгеношаблона (маски для рентгеновской литографии, рентгенолитографической маски, рентгеновского шаблона), применяемого для проведения трафаретной рентгеновской литографии, и заканчивая этапом проведения экспонирования слоев рентгенорезиста или рентгеночувствительного материала с использованием рентгеношаблона и мощных потоков экспонирующего излучения (ЭИ). Предлагаемое изобретение может быть реализовано как в теневой, так и в проекционной рентгеновских литографиях, независимо от типа источника ЭИ и типа проведения экспонирования: полнопольная засветка (облучается сразу все поле рентгеношаблона) или сканирующая засветка (проводится относительное сканирование облучаемой системы (рентгеношаблон - обрабатываемая подложка) и пучка ЭИ).

Наибольшую актуальность предлагаемое изобретение имеет при реализации рентгеновской литографии с использованием мощных пучков синхротронного излучения (СИ), в частности в проекционной рентгеновской литографии, поскольку она характеризуется высокими литографическими нормами, и в LIGA-технологии, поскольку наличие толстого резистивного слоя на обрабатываемой подложке, имеющего весьма низкий коэффициент теплопроводности (теплопроводность многих углеводородных полимеров и теплопроводность гелия близки по величинам и находятся в диапазоне 1,4÷2,6·10^-3 Вт·(см·град)^-1), приводит к тому, что широко используемый в теневой трафаретной синхротронной рентгеновской литографии способ охлаждения литографической маски [описанный в работе Grobman W. D. Synchrotron radiation X-ray lithography. Research Report RC 8220 (#351360) 2/1/80 Engineering Technology 42p. IBM Thomas J. Watson Research Center Yorktown Heights, New York], заключающийся в организации теплового потока от маски к обрабатываемой подложке, находящейся в хорошем тепловом контакте с массивным и охлаждаемым подложкодержателем, путем установления минимально возможного зазора между их рабочими поверхностями, работает не столь эффективно, в результате чего возникают проблемы, связанные с искажением топологического рисунка рентгеношаблона вследствие его разогрева в процессе экспонирования.

Следует отметить, что предложенный в вышеуказанной работе способ охлаждения не снимает полностью проблему теневой трафаретной синхротронной рентгеновской литографии, связанную с температурными деформациями топологического рисунка рентгеношаблона при его облучении, поскольку увеличение плотности мощности пучков ЭИ и «ужесточение» литографических норм каждый раз заставляют решать ее на новом уровне.

Вначале будет приведено описание предлагаемого способа с примерами использования применительно к области теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, который применяется и в LIGA-технологии, а затем будет проведено обобщение на применение в области проекционной трафаретной синхротронной рентгеновской литографии.

Типичный рентгеношаблон, применяемый в теневой трафаретной синхротронной рентгеновской литографии, содержит закрепленную на опорном кольце или на маскодержателе (опорной рамке) несущую мембрану в виде пленки или пластинки, на рабочей поверхности которой силами адгезии удерживается сформированный методами гальванопластики рентгенопоглощающий рисунок. Основным требованием, предъявляемым к рентгеношаблону, является то, что геометрические деформации его рентгенопоглощающего рисунка как исходные, так и возникающие в процессе облучения, должны находиться в определенных допусках, величина которых уменьшается по мере уменьшения минимальных размеров элементов топологического рисунка.

В качестве аналога выбран способ проведения рентгеновской литографии, описанный в работах [Артамонова Л.Д., Гаврюшкина Н.И., Гаштольд В.Н., Глуздакова Г.В., Дейс Г.А., Домахина A.M., Коломеец А.Н., Коломеец Т.М., Прокопенко B.C., Черков Г.А. - Рентгеновские шаблоны для рентгенолитографии и LIGA-технологии. // Отчет Сибирского международного центра синхротронного излучения за 1991-1992 г./ Ин-т ядерной физики им. Будкера СО РАН.- Новосибирск, 1993,- с.229-231 и Артамонова Л.Д., Генцелев А.Н., Дейс Г.А., Красноперова А.А., Михалев Е.В., Прокопенко B.C. - Рентгеновская литография на ВЭПП-3. // Отчет Сибирского международного центра синхротронного излучения за 1991-1992 г. / Ин-т ядерной физики им. Будкера СО РАН. - Новосибирск, 1993, - с.223-225] и содержащий следующие этапы:

- на кремниевую пластину, легированную со стороны рабочей поверхности бором на глубину около 3 мкм (толщина мембраны), наносят адгезивные электропроводящие подслои и слой рентгенорезиста;

- на рабочей поверхности кремниевой пластины формируют резистивную маску методом теневой трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии;

- проводят гальваническое осаждение золотого рентгенопоглощающего рисунка (толщиной от 0,3 до 8 мкм) и удаляют резистивную маску;

- формируют несущую мембрану, производят контроль и устранение дефектов;

- полученный в результате проведения вышеуказанных этапов рентгеношаблон крепят на шаблонодержателе, который размещают на соответствующей позиции в рабочей камере литографической станции;

- обеспечивают взаимное пространственное расположение рентгеношаблона и обрабатываемой подложки и проводят экспонирование рентгенорезиста методом теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, стремясь различными способами поддерживать температуру зоны облучения, близкой к комнатной температуре.

На фиг.1 приведено схематическое изображение применяемого в LIGA-технологии кремниевого рентгеношаблона, изготовленного в рамках реализации вышеописанного способа проведения теневой трафаретной синхротронной рентгеновской литографии, который содержит: кремниевое опорное кольцо 1; несущую мембрану 2 в виде тонкой пленки кремния, легированного бором; рентгенопоглощающий топологический рисунок 3, выполненный из золота.

Существенными недостатками способа-аналога является то, что создание скрытого изображения при формировании резистивной маски, предназначенной для изготовления топологического рентгенопоглощающего рисунка методом теневой трафаретной синхротронной рентгеновской литографии, в слое резиста, нанесенного на рабочую поверхность кремниевой пластины, производится

1) до формирования несущей мембраны

2) и при комнатной температуре.

Проведенные расчеты показывают, что вследствие увеличения зазора между рабочими поверхностями рентгеношаблона и обрабатываемой подложки до 1 мм и более, температура рентгеношаблона в зоне облучения, в случае, если тепловые потоки, идущие через несущую мембрану из-за ее малой толщины, пренебрежительно малы и при отсутствии принудительных конвекционных потоков с целью ее охлаждения может, при типичных плотностях падающей мощности СИ около W≈1 Вт/см², возрасти приблизительно на 50°С, что приводит к недопустимо большому (на несколько десятков микрометров) увеличению габаритных размеров топологического рисунка при характерных размерах облучаемой зоны порядка 6×1 см². Таким образом, в результате реализации этого способа проведения рентгеновской литографии возникают значительные деформации топологического рисунка, обусловленные: во-первых, внутренними напряжениями, присущими как гальванически осажденному золоту, так и пленке кремния легированного бором, а во-вторых, при облучении мощными пучками СИ (W≈10 Вт/см²), температура рентгеношаблона в зоне облучения (в зависимости от величины зазора и толщины рентгенорезиста), даже в случае применения типичных методов по ее снижению, таких как организация принудительных конвекционных потоков и сканирование, возрастает на несколько градусов, что вызывает значительное увеличение размеров рентгенопоглощающих элементов топологического рисунка.

В качестве прототипа выбран способ проведения рентгеновской литографии [описанный в работе Петрова Е.В., Гольденберг Б.Г., Кондратьев В.И., Мезенцева Л.А., Пиндюрин В.Ф., Генцелев А.Н., Елисеев B.C., Лях В.В. Создание рентгеношаблона на толстой подложке для глубокой рентгеновской литографии. - Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007 г., №6, с.1-6], в котором для изготовления рентгеношаблонов использовались в качестве несущей мембраны пластинки стеклоуглерода толщиной 500-700 мкм. Прочность такой пластинки достаточна для прохождения ею всех технологических операций без дополнительной технологической оснастки, и поэтому она не имеет опорного кольца, а по окончании изготовления крепится к рамке шаблонодержателя. Получаемый в итоге рентгеношаблон схематически изображен на фиг.2, где на рабочей поверхности несущей мембраны 2, в качестве которой используется стеклоуглеродная пластинка, силами адгезии удерживаются элементы 3 рентгенопоглощающего рисунка, выполненные из металла с большим атомным весом.

Способ-прототип проведения рентгеновской литографии содержит следующую последовательность операций:

- на рабочую поверхность плоскопараллельной стеклоуглеродной пластинки наносят слой ренгенорезиста толщиной около 30 мкм;

- создают скрытое изображение в слое рентгенорезиста при помощи рентгенолучевого генератора изображения путем последовательного облучения рабочей поверхности «световым» пятном, форма которого задается диафрагмой;

- окончательно формируют резистивную маску, проводя соответствующие операции с рентгенорезистом;

- проводят гальваническое «выращивание» рентгенопоглощающего рисунка из «тяжелого» металла (золота, платины, рения, вольфрама и т.п.) толщиной около 20 мкм и удаляют с рабочей поверхности остатки резиста;

- производят контроль геометрических размеров и качества изготовленного рентгенопоглощающего рисунка;

- полученный в результате проведения вышеуказанных этапов годный рентгеношаблон крепят на шаблонодержателе, который размещают на соответствующей позиции в рабочей камере литографической станции;

- устанавливают нужное взаимное пространственное расположение рентгеношаблона и обрабатываемой подложки и проводят экспонирование рентгенорезиста методом теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, стремясь различными способами поддерживать температуру зоны облучения, близкой к комнатной температуре.

Недостатком способа-прототипа является то, что создание скрытого изображения методом синхротронной рентгенолучевой литографии, предназначенного для формирования резистивной маски, используемой при изготовлении на рабочей поверхности стеклоуглеродной пластинки методом электроосаждения топологического рентгенопоглощающего рисунка, и само электроосаждение производится при комнатной температуре. При облучении изготовленного данным способом рентгеношаблона мощными потоками СИ его температура в зоне облучения, даже при организации с целью ее охлаждения интенсивных газовых конвекционных потоков, может значительно возрастать и в зависимости от плотности мощности падающего пучка СИ, теплопроводности материала мембраны и ее толщины, теплопроводности материала рентгенопоглощающего рисунка, его толщины и степени заполненности им рабочего поля рентгеношаблона, скорости конвекционных потоков, этот рост может составить несколько десятков градусов. Столь сильное увеличение температуры неминуемо скажется на увеличении размеров топологического рентгенопоглощающего рисунка, в результате чего топологические деформации могут превысить литографические нормы.

Хотя путем существенного уменьшения плотности мощности потоков СИ при проведении экспонирования можно исключить все негативные моменты, связанные с разогревом рентгеношаблона, однако, данный подход неприемлем, поскольку ведет к увеличению времени набора экспозиционной дозы и соответственно к снижению производительности литографического процесса.

Целью предлагаемого изобретения является: снижение деформационных искажений топологического рисунка рентгеношаблона при проведении экспонирования.

Если известные ранее способы проведения рентгеновской литографии были направлены на получение рентгеношаблона с топологическим рисунком, удовлетворяющим литографическим нормам при комнатной температуре, и обеспечение всевозможными методами поддержания температуры зоны облучения в процессе экспонирования, максимально близкой к комнатной, то предлагаемый способ для достижения поставленной цели ориентирован на процессы изготовления рентгеношаблона, при проведении которых его несущая мембрана или подложка имеют более высокую температуру, равную той, которую будет иметь зона облучения непосредственно в процессе экспонирования с учетом дополнительного подогрева. Данная температура далее будет именоваться как рабочая температура рентгеношаблона (РТР).

Таким образом, в предлагаемом способе проведения теневой трафаретной рентгеновской литографии

- формирование резистивной маски при изготовлении рентгеношаблона производится на несущей мембране, разогретой до величины РТР;

- гальванопластика рентгенопоглощающего рисунка производится в электролите, также имеющем температуру, равную величине РТР;

- рентгеношаблон, находясь в рабочей камере литографической станции, всегда имеет температуру, равную величине РТР.

В обеспечения последнего пункта вводятся дополнительные процессы предварительного разогрева рентгеношаблона до РТР в камере экспонирования литографической станции непосредственно до начала процесса экспонирования с использованием как электротермического подогрева шаблонодержателя, так и облучения подогревающим излучением. Подогревающее излучение представляет собой электромагнитное излучение, облучающее все рабочее поле рентгеношаблона, причем при проведении этого процесса не должна возникать дополнительная экспозиционная доза в слое рентгенорезиста, находящегося на поверхности обрабатываемой подложки (что реализуется в ситуации, когда, например, подогревающее излучение не содержит в своем спектре актиничного излучения). При этом пространственное распределение падающих на рентгеношаблон плотностей мощности подогревающего и экспонирующего излучений, должны быть таковым, чтобы весь рентгеношаблон, включая и зону облучения, находился при температуре, равной РТР.

Во исполнение вышеуказанного требования, например, при использовании пучка ЭИ, имеющего равномерное распределение мощности по всей площади пучка (и в случае реализации полнопольной литографии, когда все рабочее поле рентгеношаблона равномерно облучается ЭИ, и в случае сканирующей литографии, когда организовано возвратно-поступательное движение облучаемой системы относительно пучка ЭИ), поглощаемые плотности мощности подогревающего излучения и ЭИ должны быть с хорошей точностью равны друг другу, а устройство, проецирующее подогревающее излучение на рентгеношаблон, выполнено с возможностью синхронно с падением на рентгеношаблон ЭИ элиминировать из общего пучка подогревающего излучения ту его часть, которая падает непосредственно на площадь, в данный момент облучаемую потоком ЭИ. В результате чего рентгеношаблон всегда, пока он находится в камере экспонирования литографической станции, находится под равномерным совокупным облучением подогревающего и экспонирующего излучений, интегральная поглощаемая мощность которых обеспечивает устойчивое нахождение всего рентгеношаблона при температуре, равной РТР.

При использовании пучка ЭИ, имеющего неравномерное распределение мощности по площади пучка, возможно применение компенсирующего пучка подогревающего излучения, в результате применения которого плотность поглощаемой мощности на всей площади, облучаемой пучком ЭИ, становится одинаковой. Таким образом, применение компенсирующего пучка подогревающего излучения сводит задачу к предыдущей. То есть использование пучка ЭИ, имеющего неравномерное распределение мощности, лишь несколько усложняет устройство, проецирующее пучки подогревающего и компенсирующего излучений на рентгеношаблон, и не вносит отличий принципиального характера.

Таким образом, в результате реализации предлагаемого способа проведения рентгеновской литографии топологический рентгенопоглощающий рисунок рентгеношаблона не испытывает никаких температурных деформаций, поскольку рентгеношаблон всегда как при его изготовлении, так и в процессе его эксплуатации, находится при одной и той же температуре, равной по величине РТР. Более того, для предотвращения ситуаций, связанных с возникновением чрезмерных внутренних напряжений, способных вызвать необратимые деформации топологического рентгенопоглощающего рисунка вследствие различия коэффициентов термического расширения (КТР) материалов, входящих в состав рентгеношаблона, его хранение и транспортировку рекомендуется производить в термостабилизированной кассете, в которой постоянно поддерживается температура, равная РТР. Другим решением этой проблемы является подбор материалов с очень близкими значениями КТР. Следует отметить, что операции контроля геометрических размеров и устранения дефектов изготавливаемого предлагаемым способом рентгеношаблона также необходимо производить, когда его температура равна РТР.

На фиг.1 приведено схематическое изображение изготовленного в соответствии со способом, выбранным в качестве аналога, кремниевого рентгеношаблона, применяемого в теневой трафаретной синхротронной рентгеновской литографии и в LIGA-технологии, который содержит: кремниевое опорное кольцо 1; несущую мембрану 2 в виде тонкой пленки кремния, легированного бором; рентгенопоглощающий топологический рисунок 3, выполненный из золота.

На фиг.2 приведено схематическое изображение изготовленного в соответствии со способом, выбранным в качестве прототипа, стеклоуглеродного рентгеношаблона, применяемого в LIGA-технологии, который содержит: несущую мембрану 2 в виде стеклоуглеродной пластинки, на рабочей поверхности которой силами адгезии удерживаются элементы 3 рентгенопоглощающего рисунка, выполненные из металла с большим атомным весом, например золота.

На фиг.3 приведено схематическое изображение литографической схемы, отражающей заявляемый способ проведения теневой трафаретной рентгеновской литографии, где представлен рентгеношаблон, выполненный в виде несущей стеклоуглеродной мембраны 2, на рабочей поверхности которого сформирован металлический рентгенопоглощающий рисунок 3. Рентгеношаблон закреплен на маскодержателе 4, имеющем возможность электротермического подогрева (электротермический нагреватель маскодержателя 4 на схеме не показан). СИ, проходя апертурную диафрагму 5, падает на рентгеношаблон и далее, проникая через его рентгенопрозрачные участки, углубляясь в слой рентгенорезиста 6, нанесенный на обрабатываемую подложку 7, закрепленную на подложкодержателе 8, производит экспонирование резиста. Рентгеношаблон находится под постоянным потоком, исходящим из системы подогрева излучением, которая содержит источник 9 подогревающего излучения, проецирующую систему 10. Проецирующая система устроена с возможностью синхронно с падением на рентгеношаблон СИ, элиминировать из общего пучка подогревающего излучения ту его часть, которая падает непосредственно на площадь в данный момент облучаемую потоком СИ, в результате чего рентгеношаблон всегда, пока он находится в камере экспонирования литографической станции, находится под равномерным совокупным облучением подогревающего и экспонирующего излучений и имеет на всей своей площади температуру, равную РТР. Для элиминации, в случае проведения экспонирования с относительным сканированием пучком СИ путем организации возвратно-поступательного движения облучаемой системы, состоящей из рентгеношаблона и обрабатываемой подложки 7, может быть использован, например, затеняющий элемент 11, проекция которого в плоскости, задаваемой несущей мембраной, в упрощенном случае, при использовании пучка с равномерным распределением мощности, повторяет форму «светового пятна» СИ.

На фиг.4 приведено схематическое изображение литографической схемы, отражающей заявляемый способ проведения проекционной трафаретной рентгеновской литографии, где представлен рентгеношаблон, выполненный в виде несущей пластины 12, на рабочей поверхности которого сформирован рентгеноотражающий рисунок 13. Рентгеношаблон закреплен на маскодержателе 4, имеющем возможность электротермического подогрева (электротермический нагреватель маскодержателя 4 на схеме не показан). СИ, проходя апертурную диафрагму 5, падает на рентгеношаблон и далее, отражаясь от его рентгеноотражающих участков, углубляясь в слой рентгенорезиста 6, нанесенный на обрабатываемую подложку 7, закрепленную на подложкодержателе 8, производит экспонирование резиста. Рентгеношаблон находится под постоянным потоком, исходящим из системы подогрева излучением, которая содержит источник 9 подогревающего излучения, проецирующую систему 10 и устроена с возможностью синхронно с падением на рентгеношаблон СИ элиминировать из общего пучка подогревающего излучения ту его часть, которая падает непосредственно на площадь, в данный момент облучаемую потоком СИ, в результате чего рентгеношаблон всегда, пока он находится в камере экспонирования литографической станции, находится под равномерным совокупным облучением подогревающего и экспонирующего излучений и имеет температуру, равную РТР. Для элиминации, в случае проведения экспонирования с организацией относительного сканирования пучка СИ и облучаемой системы, состоящей из рентгеношаблона и обрабатываемой подложки 7, путем «помахивания пучком» (что достижимо в результате организации периодического «покачивания» орбиты циркулирующих в накопителе электронов) может быть использовано, например, синхронное сканирование пучка 15 компенсирующего подогревающего излучения, организованного, в простейшем случае, путем введения в общий поток подогревающего излучения фильтра 16, характеризующегося пространственно неравномерным коэффициентом поглощения, с минимумом пропускания в центре и максимумами на краях, причем выполненного таким образом, что суммарная поглощаемая в зоне облучения рентгеношаблоном мощность излучений экспонирующего и подогревающего была неизменной и равна некой константе. Пространственное сканирование пучка 15 осуществляется простым перемещением фильтра 16.

На фиг.5 приведено схематическое изображение литографической схемы, отражающей первый этап заявляемого способа проведения рентгеновской литографии, а именно этап изготовления рентгеношаблона, а точнее операцию формирования скрытого изображения в слое рентгенорезиста при помощи рентгенолучевого генератора изображения. Несущая стеклоуглеродная мембрана 2, рабочая поверхность которой покрыта слоем рентгенорезиста 6, размещается на подложкодержателе 8 и разогревается до температуры, равной РТР, электротермическим нагревателем 17. В наиболее простом случае неперестраиваемая диафрагма 18 задает геометрию экспонирующего пятна рентгенолучевого генератора изображения. СИ, проходя диафрагму 18, падает на заготовку рентгеношаблона - несущую мембрану 2 с нанесенным на ее рабочую поверхность слоем рентгенорезиста 6, и, углубляясь в слой, производит его экспонирование, то есть создает в нем скрытое изображение, необходимое для формирования резистивной маски для последующего проведения электроосаждения рентгенопоглощающего рисунка в гальванической ванне при температуре электролита, равной РТР.

Далее подробно описывается пример предлагаемого способа проведения теневой трафаретной рентгеновской литографии, иллюстрируемый схемами, приведенными соответственно на фиг.3 и 5.

Заявляемый способ проведения трафаретной рентгеновской литографии включает в себя операцию подготовки, заключающуюся в том, что рентгеношаблон, изготовленный в соответствии с заявляемым способом, который будет описан ниже, содержащий несущую мембрану - 2, выполненную из стеклоуглерода и представляющую собой пластинку толщиной 500 мкм и размерами 80×80 мм² с расположенным на ее рабочей поверхности выращенным методом электроосаждения из золота рентгенопоглощающим топологическим рисунком 3, размещается на маскодержателе 4. Затем посредством электротермического нагревателя (на фигуре не показан) маскодержателя 4 и системы облучения подогревающим излучением, включающей в себя источник 9, проецирующую систему 10 и затеняющий элемент 11 (который не первом этапе не используется) рентгеношаблон равномерно по всей площади разогревается до температуры, равной РТР. В качестве источника подогревающего излучения может быть использована лампа, спектр излучения которой не содержит актиничного излучения для используемого рентгенорезиста, и плотность мощности, создаваемая ею на тыльной стороне несущей мембраны 2, такова, что поглощаемая ее часть равна средней плотность мощности СИ, поглощаемой рентгеношаблоном (т.е. с учетом поглощения СИ его топологическим рисунком).

Проведение экспонирования может начинаться сразу же по достижению рентгеношаблоном температуры, равной РТР, которое проводится по стандартной схеме. При проведении сканирования посредством осуществления возвратно-поступательного движения облучаемой системы (рентгеношаблон - обрабатываемая подложка) относительно пучка СИ с равномерным распределением мощности, синхронно с падением СИ на шаблон в системе облучения подогревающим излучением вводится затеняющий элемент 11, элиминирующий из потока подогревающего излучения ту его часть, которая падает непосредственно на площадь, в данный момент облучаемую потоком ЭИ.

В случае реализации сканирования посредством «помахивания» пучком СИ, которое имеет место вследствие периодического локального изменения плоскости орбиты циркулирующих в синхротронном накопителе электронов, элемент 11 заменяется на фильтр 16 (см. фиг.4 и описание к ней) и оснащается механизмом перемещения, возвратно-поступательная траектория движения которого должна быть синхронизована с системой, задающей положение пучка СИ на несущей мембране рентгеношаблона.

Затеняющий элемент 11 в упрощенном варианте представляет собой непрозрачную для подогревающего излучения пластину в форме прямоугольного параллелепипеда с размерами (например, 0,5×7×60 мм³), два из которых при проецировании в плоскость, задаваемую рабочей поверхностью рентгеношаблона, соответственно, «переходят» в размеры «светового пятна» СИ (например, 10×60 мм²). Причем затеняющий элемент 11 изготовлен с возможностью совершать вращательное движение вокруг оси симметрии, параллельной грани, имеющей наибольший размер. Это сделано для решения проблемы, связанной с уменьшением падающей плотности мощности ЭИ, в течение рабочей смены, вследствие уменьшения тока циркулирующих в синхротронном накопителе электронов. Путем неравномерного вращения (или путем осуществления покачивающих движений), например, при помощи шагового двигателя, затеняющего элемента 11 вокруг указанной оси создается возможность в процессе проведения экспонирования для дополнительной подсветки периферии светового пятна СИ и всей его площади подогревающим излучением во избежание снижения температуры в облучаемой зоне ниже РТР.

Таким образом, в результате реализации вышеописанного способа рентгеношаблон всегда, пока он находится в камере экспонирования литографической станции, находится под равномерным совокупным облучением подогревающего и экспонирующего излучений, поглощаемая мощность которых обеспечивает устойчивое нахождение всего рентгеношаблона при температуре, равной РТР. Вследствие этого топологический рентгенопоглощающий рисунок рентгеношаблона не испытывает никаких температурных деформаций, поскольку рентгеношаблон в течение всего времени его эксплуатации как на этапах совмещения, так и на этапах экспонирования, находится при одной и той же температуре, равной по величине РТР.

Для достижения ранее сформулированной цели, а именно: снижения деформационных искажений топологического рисунка рентгеношаблона при проведении экспонирования, необходимо, чтобы в результате подогрева рентгеношаблона до температуры, равной по величине РТР, размеры его топологического рисунка находились в заданных литографическими нормами параметрах. Это возможно в том случае, если топологический рисунок рентгеношаблона изготавливается при температуре, равной РТР. Поэтому в заявляемом способе проведения рентгеновской литографии процесс изготовления рентгеношаблона имеет принципиальные отличия по сравнению с аналогом и прототипом, что поясняется в ходе дальнейшего описания. Конструкция рентгеношаблона схематично изображена на фиг.2, а процесс его изготовления иллюстрируется схемой, приведенной на фиг.5, и характеризуется тем, что заготовка рентгеношаблона. представляющая собой несущую мембрану - 2, выполненную из стеклоуглерода в виде пластинки толщиной 500 мкм и размерами 80×80 мм² и покрытая со стороны рабочей поверхности слоем рентгенорезиста 6, до начала формирования в нем скрытого изображения размещается на подложкодержателе 8, расположенном на координатном столе (не показан), и нагревается до температуры РТР, путем подачи электрического напряжения на контакты электротермического нагревателя 17.

Затем при помощи рентгенолучевого генератора изображения в слое рентгенорезиста 6 создается скрытое изображение, необходимое для формирования резистивной маски, используемой в последующем для проведения гальванопластики. Форма «светового пятна» рентгенолучевого генератора изображения задается, в простейшем случае, неперестраиваемой диафрагмой 18. Пятно имеет малые размеры и может быть как круглой, так и квадратной формы, например, 5×5 мкм, в результате чего подводимая вследствие падения пучка СИ указанных размеров мощность очень мала и не сказывается на текущей температуре заготовки рентгеношаблона. Таким образом, в течение всего времени, пока происходит «рисование» топологического рисунка «световым пером» рентгенолучевого генератора изображения заготовка рентгеношаблона имеет температуру, равную РТР. Допустим, что эта температура равна 50°С. После формирования резистивной маски заготовка рентгеношаблона вновь подогревается до температуры, равной РТР, и помещается в гальваническую ванну с температурой электролита, равной РТР. Например, проводится электроосаждение золота из цианидного электролита на основе калия-дициано-аурата и калия цианида (с рабочим температурным режимом в диапазоне 18×65°С), находящегося при температуре, равной 50°С. Поскольку процесс гальванопластики проводится в электролите при температуре, которую имеет несущая мембрана во время создания скрытого изображения, а также той, которую имеет рентгеношаблон в рабочей камере литографической станции в процессе экспонирования, то его рентгенопоглощающий рисунок не претерпевает никаких температурных деформаций, что является исходной предпосылкой для проведения качественной литографии, удовлетворяющей установленным нормам на допустимые отклонения размеров топологии.

С целью практически полного исключения обусловленных температурными деформациями внутренних напряжений, способных привести к необратимым изменениям рентгенопоглощающего рисунка рентгеношаблона (т.е. привести рентгеношаблон в состояние негодности), заявляемый способ может быть дополнен рекомендациями по поддержанию температуры рентгеношаблона, равной РТР, как на всех промежуточных стадиях эксплуатации рентгеношаблона, так и в процессе его хранения, особенно в тех случаях, когда материалы несущей мембраны и рентгенопоглощающего рисунка имеют сильно различающиеся КТР. С этой целью может быть изготовлена переносная кассета, внутри которой постоянно поддерживается температура, равная РТР.

Устройства, реализующие заявляемый способ проведения трафаретной рентгеновской литографии и изготовления рентгеношаблона, могут быть оснащены системой обратной связи, включающей несколько температурных датчиков, однако это не проиллюстрировано на схемах, приведенных на фиг.3, 4 и 5, поскольку не имеет принципиального значения для описания заявляемого способа.

Использование: для проведения трафаретной рентгеновской литографии. Сущность: заключается в том, что зафиксированный на шаблонодержателе рентгеношаблон, содержащий сформированный на его рабочей поверхности топологический рисунок и зафиксированную на подложкодержателе обрабатываемую подложку с нанесенным на ее рабочую поверхность слоем рентгенорезиста, размещают на пути следования экспонирующего излучения, причем ближе к источнику излучения располагают рентгеношаблон, при этом все процессы по изготовлению рентгеношаблона проводят при температуре, равной той, которую имеет рентгеношаблон в рабочей камере литографической станции при проведении экспонирования, и до начала проведения экспонирования рентгеношаблон равномерно по всей его площади подогревают как при помощи электротермического подогрева, так и посредством облучения, не приводящего к появлению в рентгенорезисте дополнительной экспозиционной дозы, подогревающим излучением до заранее определенной температуры и затем данную температуру рентгеношаблона поддерживают при помощи вышеуказанных средств в течение всего времени, пока рентгеношаблон находится в рабочей камере литографической станции. Технический результат: снижение деформационных искажений топологического рисунка рентгеношаблона при проведении экспонирования. 5 ил.

Способ проведения трафаретной рентгеновской литографии, при котором зафиксированный на шаблонодержателе рентгеношаблон, содержащий сформированный на его рабочей поверхности топологический рисунок и зафиксированную на подложкодержателе обрабатываемую подложку с нанесенным на ее рабочую поверхность слоем рентгенорезиста, размещают на пути следования экспонирующего излучения, причем ближе к источнику излучения располагают рентгеношаблон, отличающийся тем, что все процессы по изготовлению рентгеношаблона проводят при температуре, равной той, которую имеет рентгеношаблон в рабочей камере литографической станции при проведении экспонирования, и до начала проведения экспонирования рентгеношаблон равномерно по всей его площади подогревают как при помощи электротермического подогрева, так и посредством облучения, не приводящего к появлению в рентгенорезисте дополнительной экспозиционной дозы, подогревающим излучением до заранее определенной температуры и затем данную температуру рентгеношаблона поддерживают при помощи вышеуказанных средств в течение всего времени, пока рентгеношаблон находится в рабочей камере литографической станции.