189741. lajstromszámú szabadalom • Jelölés félvezetőhordozó automatikus pozicionálásához, valamint eljárás a jelölés előállítására
1 189.741 2 A találmány tárgya félvezetőhordozó és hozzárendelt maszk illetve sablon optoelektronikus illesztőrendszerrel történő egymáshoz viszonyított automatikus pozicionálásához alkalmazható jelölés, valamint eljárás a jelölés előállítására. A találmány szerinti jelölés valamint eljárás a félvezető ipar területén, mikroelektronikai alkatrészek gyártásánál alkalmazhatóelőnyösen. Optoelektronikus illesztőrendszerek esetében egy félvezetőhordozó felületén elhelyezett jelöléseket vetítőkészülékkel, például fotolitogiáfiai készülékkel megvilágítják. A készülék a mindenkori eljárási lépésnek megfelelő, maszkon vagy sablonon található strukturális képet viszi át a félvezető hordozó felületére. A pozicionáló jelölés megvilágítása monokromatikus fénnyel történik, amelynek hullámhossza eltér a megvilágításra használt fény hullámhosszától. A jelölés .megvilágítása révén az transzparens jelölésként jelenik meg a közbenső sablonon. A keletkezett képet mérési irányra merőlegesen optikailag két félre osztja és fotoelektromos úton összehasonlítják. A részképek összehasonlításához szükséges átfedést a pozicionáló jelölés x- vagy yirányban történő eltolásával hozzák létre, amíg a részképekről visszavert fényáram azonos lesz. A reflektált fényáram érzékelésére alkalmazott fotoelektromos mérőfejek olyan szabályozókor tagjait képezik, amelynek állító eleme a félvezetőhordozót tartalmazó asztal. A szabályozókor körerősítését a mérőjel nagysága állítja be automatikusan, és ebben az esetben az illesztés pontossága a mérőjel nullátmeneti meredekségétől függ. A mérőjel meredekségét a jelölés környezethez viszonyított kontrasztja, a jelölés körüli felület reflexió fokának a jelölés reflexió fokához képesti viszonya határozza meg. További eljárást ismertet a DE-PS 2 539 206 lajstromszámú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás, amellyel anizotróp maratással alkáli maratóoldatban kristályosán orientált (100)-felületű szilícium hordozón piramis- illetve V-alakú mart s struktúrák, illetve mélyedések hozhatók létre, amelyek kontraszt dús és stabil illesztőstruktúra céljára használhatók. Ilyen fotolakk réteggel bevont jelölések szűk spektrális sávszélességű fénnnyel történő megvilágítása révén az illesztő jelölés tartományában interferencia alakzatok jönnek létre a beeső és a visszavert fénysugarak szuperporcióját révén. Az ily módon előállított jelölések környezete nem alakítható ki annyira, hogy kontrasztja pontos illesztésre felhasználható legyen, mivel a szilíciumban létrehozott mart árkok fényvisszaverési tényezője viszonylag magas, A fenti eljárás további hátrányaként említhetjük, hogy a maratási eljárás során a maratási árkokban technológiai okokból bennmaradó síkfelületek az egyes maratási árokraszterek között ugyancsak interferencia jelenségeket mutatnak, amelyek a felületkontraszt további gyengüléséhez vezetnek. A DE-OS 2 422 982 lasjtromszámú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amellyel megnövelhető az illesztés pontossága, valamint az illesztő jelölés környékén elkerülhető az interferenciás struktúrák kialakulása, amenynyiben egy közbenső fotolitográfiai lépéssel az illesztőjelölés területét például 1:1 arányú kontakt- illetve proximiti- eljárással megvilágítjuk és előhívjuk. A lakk eltávolítás és az illesztőjelölés tartományában az in tere ferenda struktúrák azzal összekapcsolt kiküszöbölése révén javul az egymásra következő struktúrák fedési pontossága, mivel elmarad az anizitróp maratott maszkminták váltakozó lakkmaszkkal történő illesztésénél fellépő fedési hiba. Az ismertetett eljárás alkalmazásának előfeltétele, hogy a hordozófelületen létrehozott réteget viszonylag kis ingadozással optmálják és egyidejűleg a rétegvastagságot a technológia számára kedvező, optikailag jól reflektáló tartományokra korlátozzák. Ezen felül intézkedéseket kell hozni a jelölés tartományában nagy visszaverési tényező létrehozására, például kontraszt fokozó rétegek felvitelével, miáltal a strukturálás technológiája jelentősen bonyolódik, ami a fotoeljáráshoz szükséges hibamentes struktúra kialakításnak ellentmond. A felsorolt okok miatt az ismert eljárásokkal nem oldható meg automatikus illesztés a szükséges technológiai átfedési pontosságokkal. A találmány célja élvezetőhordozó és hozzárendelt maszk, illetve sablon egymáshoz viszonyított automatikus pozicionálásának lehetővé tétele monokromatikus leképezés útján és lakk eltávolítás nélkül a jelölés környezetében. A találmány alapjául szolgáló feladatot úgy határozhatjuk meg, hogy olyan félvezetőhordozó automatikus pozicionálásához alkalmazható jelölést, valamint a jelölés előállítására alkalmas eljárást kell kifejleszteni, amely lehetővé teszi a félvezetőhordozó optoelektronikus illesztő rendszerrel és monokromatikus leképezéssel a lehető legnagyobb pontosság és reprodukálhatóság mellett lakkréteggel fedett llesztőjelölések esetén. A kitűzött feladatot olyan félvezetőhordozó és hozzárendelt maszk illetve sablon egymáshoz viszonyított automatikus pozicionáláshoz alkalmazható jelöléssel oldottuk meg, ahol a jelölés a félvezetőhordozó felületi rétegében létrehozott, előnyösen piramis alakú mélyedésekkel rendelkezik, Ezt a találmány értelmében oly módon fejlesztettük tovább, hogy a mélyedések legalább két, előnyösen egymást merőlegesen keresztező maratási csatornaként vannak kialakítva, a csatornák hossztengelyükre merőleges, szimmetrikus és egymást periodikusan követő, eltérő méretű mélyedéseket tartalmaznak, melyeknek szomszédos körvonalúiéi egymással érintkeznek. A találmány szerinti jelölés egy lehetséges kiviteli alakja értelmében a maratási csatornák mélyedései rövidebb árkokként hosszabb árkokként vannak kialakítva, amelyek maratási oldalai durvítottak. Ez a kialakítás előnyös a fényvisszaverés szempontjából. További célszerű kiviteli alak értelmében az oldalak száma a maratási csatornák hossztengelyeiben kettéosztott hosszabb árkokkal van megnövelve. Ugyancsak a találmány szerinti jelölés feltűnőbbé tételét segíti elő, ha az oldalak száma a rövidebb árkok megkettőzésével van megnövelve. További lehetséges kiviteli alak értelmében célszerű, ha az árkok maratás utáni szélessége előnyösen 5/jm, és a hosszabb árkok hossza-előnyösen 2 ± 0,5 /an kisebb egy közbülső sablon transzparens jelölésének szélességénél. További előnyös kiviteli alak értelmében a hoszszabb árkok között elhelyezkedő rövidebb árkok profilja a félvezetőhordozó felületével van egyszinten. Célszerű az a lehetséges kiviteli alak, melynek értelmében a rövidebb árkok a maratási csatornák hosszirányában egymásután párosával vannak elhelyezve, és körvonaléleik a mellettük kétoldalt, ten5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
