Способ изготовления элемента кор-РЕКции иНТЕНСиВНОСТи элЕКТРОМАгНиТ-НОгО излучЕНия Советский патент 1981 года по МПК H01L21/30 

(ЗА) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА КОРРЕКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 3 проникающей способностью и создание отражателей для них представляет значительные трудности. Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому способ изготовления элемента коррекции интенсивности электромагнитного излучения путем формирования на прозрачной подложке поглощающего слоя, например вакуумным напылением. Одновременно с участком поглощающего слоя зондирующим лучом просвечивают установленньш над подложкой с противоположной слою стороны оптический, элемент с пропусканием на каждом уча стке, обратно пропорциональным задан ному коэффициенту пропускания соответствующему участку поглощающего сл Затем последовательно экранируют от попадания наносимого материала участки слоя, в которых пленки достигают толщины, соответствующей посто ному значению показаний регистрирующего прибора . Недостатки этого способа - низка разрешающая способность, необходимо использования дополнительного оптического элемента (вспомогательного фильтра) с коэффициентом пропускания в калодой точке, обратно пропорциональным коэффициенту пропускания соответствующей точки изготовляемог корректирующего элемента. Кроме того, переналадка устройства, реализующего способ, требует не менее трех дней, а при изготовлении корректирующих элементов для различных диапазонов электромагнитного излучения необходима при ципиальная переделка устройства для реализации известного способа, т.е. дополнительные расходы и значительное время, связанные с. необходимостью изменения конструкции регистрирующего прибора и источника зондирующего излучения. Цель изобретения - повышение точ ности коррекции интенсивности электромагнитного излучения, расширение диапазона корректируемого электромагнитного излучения и сокращение длительности цикла изготовления эле мента коррекции. Для достижения поставленной цели в способе изготовления элемента кор рекции интенсивности электромагнитного излучения путем формирования на прозрачной подложке поглощающеГО слоя, например вакуумным напылением, после формирования на прозрачной подложке поглощающего слоя на него наносят слой материала, чувствительного к корректируемому электромагнитному излучению, экспонируют чувствительный слой в зоне коррекции тем потоком электромагнитного излучения, который подлежит коррекции, проявляют и проводят удаление чувствительного и поглощающего слоев до полного удаления чувствительного слоя, при этом толщину поглощающего слоя d выбирают из условия d.f En, где 3(j - максимапьная интенсивность электромагнитного излучения в зоне коррекции; коэффициент ослабления интенсивности электромагнитного излучения; минимальная интенсивность электромагнитного излучения в зоне коррекции. Минимальную толщину чувствительного слоя h определяют из выражения Vr v;где v, v - соответственно скорости травления чувствительного и поглощающего слоев;d - толщина поглощающего На фиг. показана операция экспонирования; на фиг. 2 - условное распределение интенсивности по сечению потока электромагнитного излучения; на фиг. 3 - вид заготовки после операции проявления; на фиг. 4 - операция формирования рельефа в поглощагющем слое; на фиг. 5 - получение элемента коррекции; на фиг. 6 - условное распределение интенсивности после прохождения корректируемого потока электромагнитного излучения через элемент коррекции. .На фигурах обозначены корректируемый поток 1 электромагнитного излучения, поглощающий слой 2;чувствительный слой 3 из негативного резиста, ионы 4 рабочего газа. Согласно законам прохождения электромагнитного излучения через вещество интенсивность 3 излучения после прохождения связана с толщиной х вещества следующим соотношением -Joe где D - интенсивность излучения сЛе прохождения слоя; Зо - интенсивность падающего слой пучка; & - основание натурального л гарифма;. d- - коэффициент ослабления и тенсивности электромагни ного излучения; X - толщина слоя вещества. Таким образом, дпя определения разницы в высоте рельефа поглощающего слоя, необходимой для компе сации разницы между максимальной интенсивностью 3м минимальной и тенсивностью электромагнитного излучения, можно записать уравнен 3 -J i, ТА толщина поглощающего сдо максимальная интенсивнос электромагнитного излуче в зоне коррекции; минимальная интенсивност электромагнитного излуче ния в зоне коррекции; n-A-d 3vn d fenfQ- Jm Отсюда следует, что толщина погло щающего слоя должна быть не меньще d. Увеличение толщины поглощающего слоя свыще d приводит к снижени КПД источника электромагнитного излучения или к увеличению продолжительности процесса травления при изготовлении элемента. Толщина чувствительного слоя и длительность экспонирования обеспе чивают возможность формирования в чувствительном слое рельефа с разницей высот h, а в поглощающем сло рельефа с разницей высот d. В этом случае величина h определяется из условия гдб Vp - скорость травления чувствительного слоя; v - скорость травления поглощающего слоя. Проявление производят как в жидких проявителях, так и сухим способом, например в вакууме, самовозтонкой и т.д. . Термообработка, проводимая после операции проявления, повьпиает стойкость резистов. Для предотвращения деформации рельефа, созданного в чувствительном слое,термообработку проводят.при температуре, меньщей, чем температура плавления чувствительного слоя. Травление рельефа в поглощающем слое осуществляют как с жидкими универсальными травителями, так и с ионным травлением в среде инертного газа. В случае использования трех- и более слойной структуры, например использования подложки с малым поглощением электромагнитного излучения, ионное травление проводят до моме.нта, при котором происходит полное протравливание поглощатещего слоя. Пример. В лабораторном макете установки рентгеновского экспонирования неравномерность интенсивности излучения по .сечению пучка составляет 20%, что обуславливает необходимость применения элемента коррекции интенсивности. В качестве подложки используют кремниевую пластину, на которую вакуумным напылением наносят пленку золота толщиной 300 А. Центрифугированием на эту пленку наносят слой негативного рентгенорезиста толщиной 2000 А, заготовку помещают в зону коррекции лаборатор- ного макета установки рентгеновского экспонирования, которое проводят со стороды кремниевой пластины, т.е. со стороны поглощающего слоя. Затем проводят операции проявления и ионного травления в установке УВН-75 П-1 в среде аргона в режиме: давление аргона 1«10 Па, амплитуда ВЧ напряжения 600 В , плотность ионного тока 0,4 мА/см . В результате применения изготоленного элемента коррекции неравноерность интенсивности рентгеновского излучения снизилась до 7%. При использовании предлагаемого зобретения снижается трудоемкость длительность изготовления элемена коррекции, упрощается процесс из7готовлеиия элемента коррекции, так как не требуется дополнительньш спе циальный комплект оборудования, соз даетс рельеф в поглощающем слое на микроучастках с линейными размерами порйдка микрона, что повышает точность изготовления элемента коррекции, а также рельеф,соответствующий случайному закону распределения интенсивности корректируемого потока электромагнитного излучения. Кроме того, повьшается точность упр ления интенсивностью электромагнитного излучения, что приводит к увеличению выхода годных изделий при изготовлении интегральньгх схем с элементами микронных и субмикронных размеров на пластинах большого диаметра за счет улучшения равномерности экспонирования при различных способах микролитографий и расширяется диапазон корректируемого электромагнитного излучения. Формула изобретения 1. Способ изготовления элемента коррекции интенсивности электромагнитного излучения путем формирования на прозрачной подложке поглощающего слоя, например вакуумным напылением, о.тличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности коррекции интенсивности электромагнитного излучения, расширения диапазона корректируемого электромагнитного излучения и сокращения длительности цикла изготовления элемен та коррекции, после формирования на прозрачной подложке поглощающего слоя на него наносят слой материала чувствительного к корректируемому

I Г i h

рие. i лектромагнитному излучению, экспоируют чувствительный слой в зоне оррекции тем потоком электромагнитого излучения, который подлежит корекции, проявляют и проводят удаление увствительного и поглощающего слов до полного удаления чувствителього слоя. 2.Способ по п. 1, отличащийся тем, что толщину поглоающего слоя d выбирают из условия f 1 гл d7/-rBn максимальная интенсивность электромагнитного излучения в зоне коррекции; коэффициент ослабления интенсивности электромагнитного излучения; минимальная интенсивность электромагнитного излучения в зоне коррекции. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и и с я тем, что минимальную толщину чувствительного слоя h определяют из выражения - соответственно скорости где У„, V травления чувствительного и поглощающего слоев; d - толщина поглощающего слоя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фотолитография и оптика. Под ред. Я.А.Федотова и Г.Поня. Сов. 1974, с. 221. радио, 2.Авторское свидетельство СССР № 525906, кл. G 02 В 5/22, 1976 (прототип).

(риг. f

(puf. 6