Устройство для совмешения маски сподложкой

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«»553707

Ф ч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 281179 (21} 2846165/18-21 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

Опубликовано 070881 Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 0 0881

С53)М. Кл.з

Н 01 l. 21/308

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК539. 239. .002.5(088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Черный (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СОВМЕЩЕНИЯ МАСКИ С ПОДЛОЖКОЙ

Изобретение относится к производ- 1 ству электронной техники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных 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 $1J .

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 (2(. В этом 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 мезаструктур колеблется от единиц до десятков микрон и при высоких требованиях к точности 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 канавками, соот.ветствующими выступам маски, маска снабжена базовыми элементами, выполненными в виде упругих пружин, закрепленных на торцах выступов, приЗО чем края базовых элементов симмет853707 рично выступают за пределы торца выступов не менее, чем на величину от до

I где Ч„ - ширина канавки подложки;

И - ширина выступа маски; глубина погружения выступа в канавку, а ширина выступа меньше ширины соответствующей канавки на величину не мерзее удвоенной толщины базовых элементов.

На фиг. 1 изображен фрагмент маски; 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 симметрично выступают по обе стороны торца выступов, подложки 5 с канавками 6.

Структура маски может быть полу- 25 чена, например, если известными методами гальванопластики сформировать на поверхности маски базовые элементы из тонкого слоя металла, обладающего маскирующими свойствами Зо при травлении материала маски и протравить ее на глубину, равную тре— буемой высоте выступов, вследствие чего края базовых элементов будут выступать эа пределы торца выступов на величину бокового подтравливания материала маски под базовыми элементами. При этом для масок, изготавливаемых, например, из медной или

0 бронзовой пластинки, боковыми элементами может быть осажденный слой никеля, молибдена и др.

Предлагаемое Устройство работает следующим об1зазом.

Каска грубо ориентируется и накладывается на подложку (см. фиг. 2) 45 так, чтобы выступы 3 попали в соответствующие канавки 6 подложки 5, и при этом края базовых элементов 4, Упираясь в стенки канавок, обеспечивали самоцентрирование выступов по 50 отношению к оси канавок. Если высота выступа равна или меньше глубины канавки, маска плотно прижимается к подложке, и через отверстия 2 производится обработка подложки, 5S например нанесение или травление плено1с, ионное легирование и др.

При необходимости иметь зазор между 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 самосовмещающейся маски показали, что точность самосовмещения при многократных совмещениях не превышала величины 4 0,5 мк, при разбросе ширины канавок на подложке + 6 мк. 1*акая 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 т л и ч а ю щ е е 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 эа пределы торца выступов не менее, чем на величину от до где И„- ширина канавки подложки;

4I — 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 Р 3887421, кл. 156-18, 1977.

2. Патент США Р 3951701, кл. 156-18, 1977 (прототип).

6 3707

Составитель Д. Белый

Редактор Н. Коляда Техред A. Савка Корректор М. немчик

Заказ 5684/28 . Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4