Устройство для совмешения маски спОдлОжКОй Советский патент 1981 года по МПК H01L21/308 

(54) УСТРОЙСТВО СОВМЕЩЕНИЯ МАСКИ С ПОДЛОЖКОЙ

1

Изобретение относится к произволству электронной техники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковьЕС приборов и интеграл ьньох схем.

Известна маска, совмещаемая с подложкой, содержащая базовые канавки, выполненные в соответствии с созданными на подложке выступами, располагающимися между активными участ.ками подложки с меза-структурами

Недостатком данной маски является сложность специально создаваемого рельефа на подложке и на маске, что не всегда приемлемо при производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Наиболее близким по технической сущности является устройство совмещения маски с подложкой, содержащее маску с выступами и подложку с канавками, соответствующими выступам маски 23. В зтом устройстве маска при фиксации ее на подложке базируется жесткими элементами - боковыми поверхностями выступов маски и боковыми стенками канавок подложки .

Точность совмещения определяется точностью размеров канавок и выступов и качеством выполнения сопрягаемых при базировании поверхностей, выполнение которых представляет большую сложность. Обычно.разброс по .ширине канавок при изготовлении меэаструктур колеблется от единиц до десятков микрон и при высоких требованиях к Чочности совмещения (не более 0,2 - 0,5 мкм) использовать их в качестве баз не представляется возможным. Кроме того, при наличии дефектов в канавках в виде выступов на их стенках выступы маски могут не входить в канавки на подложке, что приведет к нарушению контактирования маски и подложки.

Целью изобретения является повышение точности совмещения маски с подложкой и надежности контактирования.

Достигается это тем, что в устройстве, содержащем маску с выступами и подложку с кана1вками, соответствующими выступам маски, маска снабжена базовыми элементами, выполненными в виде упругих пружин, закрепленных на торцах выступов, причем края базовых элементов симметрично выступают за пределы торца вы тупов не менее, чем на величину от w - v/ JSS)V, где W, - ширина канавки подложки; W - ширина выступа маски; h - глубина погружения выступа в канавку, а ширина выступа меньше ширины со ответствующей канавки на величину не менее удвоенной толщины базовых элементов. На фиг. 1 изображен фрагмент мас на фиг. 2 - фрагмент устройства сов мещения маски с подложкой. Устройство состоит из маски 1 с рабочими отверстиями 2 и выступами 3, на торце которых укреплены базовые элементы 4, выполненные в виде гибких пластин, края которых симмет рично выступают по обе стороны торц выступов, подложки 5 с канавками 6 Структура маски может быть получена, например, если известными методами гальванопластики сформировать на поверхности маски базовые элементы из тонкого слоя металла, обладающего маскирующими свойствами при травлении материала маски и про травить ее на глубину, равную требуемой высоте выступов, вследствие чего края базовых элементов будут выступать за пределы торца выступов на величину бокового подтравливания материала маски под базовыми элемен тами. При этом для масок, изготавливаемых, например, из т едной или бронзово й пластинки, боковыми элементами может быть осажденньай слой никеля, молибдена и др. Предлагаемое устройство работае следующим образом. Маска грубо ориентируется и нак ладывается на подложку (см. фиг. 2 так, чтобы выступы 3 попали в соответствукюще канавки б подложки и при этом края базовых элементов упираясь в стенки канавок, обеспеч вали самоцентрирование выступов по отношению к оси канавок. Если высо выступа равна или меньше глубины канавки, маска плотно прижимается к подложке, и через отверстия 2 производится обработка подложки, например нанесение или травление плено1с, ионное легирование и др. При необходимости иметь зазор межд маской и подложкой высота выступа должна превышать глубину канавки на величину, равную требуемой величине зазора. В связи с использованием принципа самоцентрирования при совмещении маски с подложкой точность совмещения может.быть очень высокой и будет определяться конструктивным исполнением самосовмещающейся маски, в частности, упругостью пластин базовых элементов. Испытания опытных образцов самосовмещанадейся маски показали, что точность самосовмещения при многократных совмещениях не превышала величины ±0,5 мк, при разбросе ширины канавок на подложке ± 6 мк. Такая точность позволяет применять самосовмещающиеся маски для изготовления структур полупроводниковых приборов и интегральных схем, благодаря чему можно исключить на ряде операций трудоемкие процессы фотолитографии и оптического совмещения. Формула изобретения. Устройство совмещения маски с подложкой, содержащее маску с выступами и подложку с канавками,соответствующими выступам маски,о тличающее с я тем, что, с целью повышения точности совмещения и надежности контактирования, маска снабжена базовыми элементами, выполненными в виде упругих пружин, закрепленных на торцах выступов, причем края базовых элементов симметрично выступают за пределы торца выступов не менее, чем на величину от .(где Wx - ширина канавки подложки; Wg - ширина выступа маски; h - глубина погружения выступа в канавку, а ширина выступа меньше ширины соответствующей канавки на величину не менее удвоенной толщины базовых элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3887421, кл. 156-18, 1977. 2.Патент США № 3951701, кл. 156-18, 1977 (прототип).