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1. WO1999001586 - DISPOSITIF PERMETTANT DE TRANSFERER DES STRUCTURES

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[ DE ]

Beschreibung

Anordnung zur Übertragung von Strukturen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Strukturen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung im Bereich der Halbleitertechnologie.

Auf letztgenanntem Gebiet spielt die Miniaturisierung der Abmessungen eine immer wichtigere Rolle. Vor allem bei Speicherbauteilen wird an einer Verkleinerung gearbeitet, um eine höhere Speicherdichte zu erreichen. Bei der Herstellung solcher Speicherbauteile sind photolithographische Belichtungen zur Abbildung der gewünschten Strukturen von entscheidender Wichtigkeit. Insbesondere um Strukturbreiten von unter 0,25 um erreichen zu können, muß die Auflösung herkömmlicher Belichtungsverfahren deutlich verbessert werden.

Nach heutigem Stand der Technik (siehe z.B. "Silicon Processing for the VLSI Era Volume 1 - Process Technology", S.
Wolf, R.N. Tauber, Lattice Press, Sunset Beach, California, USA) werden beispielsweise zur Herstellung von Strukturen mit 0,35 um Breite Projektionsmasken eingesetzt, die mit einem Stepper um den Faktor 5 oder 10 verkleinert auf einen mit Fotoresist beschichteten Wafer übertragen werden. Die Auflösung wird dabei durch die von der Wellenoptik vorgegebenen Grenzen beschränkt. Hier sind Beugungsphänomene und das Abbesche-Auflösungskriterium zu nennen. In der konventionellen opti-sehen Lithographie ist es nicht möglich, Strukturen zu erzeugen, deren Größe geringer ist als etwa die Wellenlänge des Lichts, welches zur Belichtung verwendet wird.

Um die Auflösung zu verbessern und Strukturbreiten unter 0,25 um zu ermöglichen, sind grundsätzlich zwei Lösungswege vorgeschlagen worden.
Zum einen wurde Licht kürzerer Wellenlänge eingesetzt, um zu einer verbesserten Auflösung zu gelangen. Als Beispiel kann die Verwendung von Excimer-Lasern mit einer Wellenlänge von 248, 195 oder 157 nm genannt werden (siehe z.B. "Nanolitho-graphy and its prospects as a manufacturing technology", R.F.W. Pease, J. Vac . Sei. Techno1. B 10(1) 1992, 278-284). Dieser Lösungsansatz erfordert jedoch einen erheblichen appa-rativen Aufwand (Excimer-Laser mit Spezialoptik) und ist entsprechend teuer. Außerdem müssen spezielle Fotolacke mit hoher Empfindlichkeit für die eingesetzte Wellenlänge verwendet werden .

Eine weitere Alternative zur Verbesserung der Auflösung besteht im Einsatz von Phasenmasken, die durch gezielte Kombination der Phasendrehungen von Licht beim Durchgang durch optisch transparente oder teilweise absorbierende Medien unterschiedlicher Dicke zu Phasenverschiebungen führen. Die durch die Phasenverschiebungen bewirkte interferierende Verstärkung und Auslöschung führt zu Abbildungen mit verbesserter Auflösung.

Die Herstellung solcher Phasenmasken erfordert jedoch einen außerordentlich großen Rechenaufwand, um das grundsätzliche

Design der Masken zu entwerfen. Zudem müssen die Masken durch experimentelle Befunde weiter optimiert werden. Auch dieser Weg der Auflösungsverbesserung ist also zeitraubend und teuer.

Eine neuere Entwicklung, mit der die optische Auflösung verbessert werden kann, ist die Rastersonden-Technik, die sich beispielsweise der STM-Technik bedient (STM = Scanning Tun- neling Microscopy) . Diese Technik ist beispielsweise in "Patterning of an electron beam resist with a scanning tun- neling microscope operating in air", K. Kragler, E. Günther, R. Leuschner, G. Falk, H. von Seggern, G. Saemann-Ischenko, Thin Solid Films 264 (1995) 259-263, und in dem bereits genannten Artikel von R.F.W. Pease beschrieben.

In "Near-field optics : light for the world of nano-scale science", D.W. Pohl, Thin solid films 264 (1995) 250-254, wird die Überwindung des Abbeschen-Auflösungslimits durch optische Rasternahfeld-Mikroskopie beschrieben. Dabei wird eine Probenoberfläche mit einer dünnen Spitze abgerastert, die eine sehr kleine optische Apertur aufweist, die in geringem Abstand über die Probenoberfläche geführt wird. Die Spitze ist in der Regel eine metallisch bedampfte Glasfaser. Die erreichbare Auflösung hängt von dem optischen Durchmesser der Apertur und dem Abstand zur Probe ab und kann auf unter λ/20 verbessert werden. Dazu ist es allerdings erforderlich, den Abstand zwischen Apertur und Probenoberfläche auf einige nm genau einzustellen, um das Arbeiten im optischen Nahfeld zu gewährleisten. Bei Verwendung von Glasfasern eignet sich zur Abstandskontrolle die Scherkraftdetektion.

Derartige Glasfaserspitzen sind auch zur Belichtung einer Struktur eingesetzt worden. Dabei wird die Spitze über das zu belichtende Substrat, z.B. einen Fotolack, geführt und dieser lokal belichtet. Die erreichbaren Stukturbreiten liegen bei ca. 80 nm an Luft ("Scanning near-field optical lithography"

(SNOL) , S. Wegscheider, A. Kirsch, J. Mlynek, G. Krausch, Thin Solid Films 264 (1995) 264-267) und 50 nm im Vakuum

("Optical near-field lithography on hydrogen-passivated sili- con surfaces", S. Madsen, M. Müllenborn, K. Birkelund, F.

Grey; Ap l . Phys . Lett. 69 (4) "(1996) 544-546). Weitere Verbesserungen der Auflösung durch Verbesserung des Herstellungsverfahrens für die Glasfaserspitzen sind denkbar.

Würde man versuchen, eine Probenoberfläche mit einer einzelnen derartigen Spitze zu belichten, wäre dies extrem zeitaufwendig wäre und käme damit für einen kontinuierlichen Betrieb im Bereich der Halbleitertechnologie nicht in Frage. Auch in diesem Fall wäre zudem eine Abstandskontrolle mittels Scher-kraftdetektion notwendig.

Der Herstellungsprozeß für die Glasfaserspitzen ist zudem sehr schlecht reproduzierbar, so daß übereinstimmende Spitzen mit definierter optischer Apertur nur schwer erhältlich sind. Dies hat zur Folge, daß Spitzenarrays aus mehreren Spitzen kaum verwendet werden können. Derartige Arrays würden es zudem erfordern, daß die Lichtzufuhr zu jeder der Spitzen gesondert gesteuert und außerdem der Abstand jeder einzelnen Spitze zur Probenoberfläche gesondert eingestellt werden müßte. Der apparative Aufwand hierfür wäre enorm.

Aus W. Noell, M. Abraham, K. Mayr, A. Ruf, J. Barenz, 0.
Hollrichter, 0. Marti und P. Güthner; "Micromachined Aperture Probe Tip for Multifunctional Scanning Probe Microscopy", Appl. Phys. Lett. 7_0 (1997) 1236-1238, und der DE-A-195 09 903 ist zwar ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung von Spitzen für die Rasternahfeld-Mikroskopie bekannt. Die Spitzen werden unter Zuhilfenahme der Dünnschichttechnik aus ei-ner Siliciumnitridschicht herausgeätzt. Die oben in Zusammenhang mit einzelnen Spitzen oder Spitzenarrays beschriebenen Probleme bestehen jedoch weiterhin.

A u f g a b e der Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur optischen Belichtung von zu strukturierenden Substraten zu schaffen, bei welcher eine möglichst gute Auflösung und Strukturbreiten von bevorzugt unter 350 nm erreicht werden können. Die Belichtung sollte möglichst einfach, schnell, kostengünstig und ohne großen apparativen Aufwand durchführbar sein.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Anordnung zur Übertragung von Strukturen auf eine zu strukturiende Schicht gemäß Anspruch 1, welche auf einfache Weise durch das Verfahren gemäß Anspruch 12 herstellbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Anordnung gemäß Anspruch 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen .

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung, welche geeignet ist, sehr feine Strukturen photolithographisch auf ein Substrat zu übertragen. Die Belichtung erfolgt dabei unter Verwendung der in der optischen Rasternahfeld-Mikroskopie angewandten Techniken, die es ermöglichen, die optische Auf-lösungsgrenze des Abbe-Limits zu überwinden, indem das Nahfeld sehr kleiner optischer Aperturen in die Nähe der
Substratoberfläche gebracht wird. Voraussetzung für die sehr hohe Auflösung sind möglichst kleine optische Aperturen.

In der erfindungsgemäßen Anordnung, die eine effiziente Belichtung der zu strukturierenden Schichten bei ausgezeichneter Auflösung ermöglicht, werden die sehr kleinen Aperturen, die bevorzugt eine Aperturbreite von unter 250 nm besitzen, durch die Austrittsapertur bzw. Austrittsaperturen eines

Strahlungsleiters gebildet. In einem oberen, von einer Anordnungsgrundfläche abgewandten Bereich weist die strahlungsleitende Struktur bevorzugt eine Strukturbreite von unter 250 nm auf.

Bevorzugt umfaßt die strahlungsleitende Struktur ein Strahlungsmedium, das von einer Schicht aus strahlungsundurchlässigem Material umgeben ist. Besitzt das Strahlungsmedium jedoch einen ausreichend Brechungsindex, so kann es auch ohne strahlungsundurchlässige Schicht als strahlungsleitende
Struktur verwendet werden.

Ist eine Schicht aus strahlungsundurchlässigem Material vor-gesehen, so können die Austrittsaperturen können auch durch die Schicht aus strahlungsundurchlässigem Material definiert werden. Die Anordnung ist dann auf der Seite der strahlungs-leitenden Struktur mit einer strahlungsundurchlässigen
Schicht versehen und zwar derart, daß im oberen Bereich der strahlungsleitenden Struktur Austrittsaperturen der gewünschten Strukturbreite frei bleiben.

Wegen seines hohen Brechungsindex ist Siliciumnitrid (Si3N4) ein bevorzugtes Material für das Strahlungsmedium. Weitere geeignete Materialien sind Siliciumdioxid und Siliciumcarbid. Besonders zweckmäßig wird das strahlungsdurchlässige Material durch chemische Gasphasenabscheidung und insbesondere PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition) abgeschieden.

Das strahlungsdurchlässige Material kann in Verbindung mit einem Basiselement (Träger) oder ohne ein solches verwendet werden. Beispielsweise kann das strahlungsdurchlässige Material auf einen ebenfalls strahlungsdurchlässigen Träger aufgebracht sein. Ein bevorzugter Träger besteht aus Glas.
Es können jedoch auch alle sonst im Bereich der Photolithographie verwendeten gängigen Materialien verwendet werden, sofern sie die Anforderungen an die nötige optische Durchlässigkeit erfüllen.

Wird ein Träger aus einem optisch undurchlässigen Material verwendet, weist er im Bereich, "der den Austrittsaperturen der Anordnung bzw. Maske gegenüber liegt, ebenfalls Durchlaßöffnungen auf.

Weiter ist es möglich, während der Herstellung der Maske einen Träger als Bearbeitungsunterlage zu verwenden und diesen nach Fertigstellung der Maske wieder zu entfernen.

Eine weitere Variante besteht darin, die strahlungsleitende Struktur als Hohlraum auszubilden. Das Medium, durch welches die Belichtungsstrahlung zwischen den Flanken aus optisch undurchlässigem Material, welche die erhabenen Strukturen begrenzen, hindurchtritt, ist dann also in der Regel Luft bzw. die Atmosphäre, in welcher die Belichtung des Substrates durchgeführt wird. Es könnte zur Abstimmung der Brechungsindexes aber auch eine Flüssigkeit sein.

Als strahlungsundurchlässiges Material, welches die Anordnung abdeckt, eignet sich besonders ein Metall, insbesondere ein plasmonaktives Metall wie z.B. Aluminium, Titan, Platin oder Silber. Ein bevorzugtes Metall ist Aluminium. Zweckmäßig wird das Metall auf die Maske mit den Strahlungsleitern aufgedampft oder aufgesputtert .

Das strahlungsundurchlässige Material kann zusätzlich beschichtet sein, z.B. mit einem Oxid, Carbid oder Nitrid. Geeignete Materialien sind beispielsweise Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich hervorragend für die Übertragung sehr feiner Strukturen in einem kontinuierlichen Verfahren und ist damit Rasterspitzen weit überlegen. Es ist ohne weiteres möglich, Strukturen mit einer Strukturbrei- te von unter 100 nm zu erzeugen, und entsprechend ist die

Aperturbreite in der Anordnung dann geringer als 100 nm. Bevorzugt werden die strahlungsleitenden Strukturen in der erfindungsgemäßen Anordnung so ausgeführt, daß ihr Krümmungsradius im oberen, von der Anordnungsgrundfläche abgewandten Be- reich nicht größer als 50 nm ist.

Ein weitere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß sie neben Aperturen einer Öffnungsbreite von unter 250 nm auch solche einer Öffnungsbreite von 250 nm oder mehr aufweisen kann. Beide Strukturtypen lassen sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung in einem einzigen Belichtungsschritt auf die zu strukturiende Schicht übertragen. Konventionelle und Nanostrukturen lassen sich mit der erfindungsgemäßen Maske also äußerst effektiv und kostengünstig erzeugen.

Besonders zweckmäßig erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Nanostruktur-Maske derart, daß Aperturen von über und unter 250 nm gleichzeitig bzw. parallel hergestellt werden.

Die Auflösung in der optischen Rasternahfeld-Mikroskopie wird neben der Größe der optischen Apertur auch durch den Abstand zur Probe bestimmt. Um eine gute Auflösung zu erreichen, muß der Abstand zur Probe auf einige nm genau eingestellt werden. Bei den bekannten Rasterspitzen erfolgt die Abstandskontrol-le, wie erwähnt, durch Scherkraftdetektion. Entsprechend kann auch der Abstand der erfindungsgemäßen Anordnung zu der zu strukturierenden Schicht gesteuert werden.

Möglich ist weiterhin eine interferometrische Abstandskon-trolle an den Stellen der Schicht, die nicht strukturiert werden müssen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Anordnung jedoch so ausgeführt, daß die oberen Bereiche des Strahlungsmediums über die Beschichtung aus strahlungsundurchlässigem MaterTal vorstehen und als Abstandhalter zu der zu strukturierenden Schicht dienen. Die Vorsprungshöhe wird also zweckmäßig entsprechend dem bei der Belichtung des Substrates erforderlichen Abstand der Maske zur Schicht gewählt. Zur Belichtung kann die Maske dann einfach auf die zu strukturiende Schicht aufgesetzt werden. Eine komplizierte Abstandskontrolle ist nicht erforderlich.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann durch ein Verfahren her-gestellt werden, welches die folgenden Schritte umfaßt:

- eine Schicht aus strahlungsdurchlässigem Material wird bereitgestellt,

- eine Maske wird auf die Schicht aus strahlungsdurchlässigem Material aufgebracht,

- unter Verwendung der Maske wird die Schicht aus strahlungsdurchlässigem Material strukturiert, um eine strahlungslei-tende Struktur mit einer von einer Anordnungsgrundfläche abgewandten Austrittapertur zu erzeugen, und

die Maske wird entfernt.

Dabei ist es bevorzugt, wenn auf die strukturierte Schicht aus strahlungsdurchlässigem Material eine eine Schicht aus strahlungsundurchlässigem Material so aufgebracht wird, daß eine von der Anordnungsgrundfläche abgewandten Austrittapertur erhalten bleibt.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Schicht aus strahlungsdurchlässigem Material durch eine isotrope Ätzung strukturiert wird, so daß die Maske unterätzt wird und das erzeugte Strahlungsmedium an der Austrittsapertur eine Strukturbreite von weniger als 250 nm, insbesondere von weniger als 100 nm aufweist.

Vorteilhafterweise kann als Maske zur Strukturierung der Schicht aus strahlungsdurchlässigem Material eine Fotolack- Schicht verwendet werden.

Die Maske zur Strukturierung der Fotolackschicht kann dabei auf herkömmliche Weise hergestellt werden, da die Strukturbreiten in der Größenordnung über 350 nm liegen können, wel-ehe sich mit Hilfe herkömmlicher Belichtungsverfahren erzeugen lassen. Das Strukturmuster entspricht dem gewünschten Strukturmuster, das im zu behandelnden Substrat erzeugt werden soll, in verbreiterter Form. Eine geeignete Maske zur Belichtung des Fotolacks bei der Herstellung der erfindungsge-mäßen Anordnung ist beispielsweise eine herkömmliche Chrommaske mit Strukturen einer Breite von über 350 nm.

Das Muster dieser Maske kann zweckmäßig durch einen Standardfotoprozeß auf die Fotolackschicht übertragen werden, die be-vorzugt auf die zu strukturierende Schicht aufgebracht wurde. Anschließend wird die Maskierungsstruktur in einem isotropen Naß- oder Trockenätzprozeß unterätzt, so daß die Strahlungs-mediem, die aus der zu strukturierenden Schicht herausgeätzt werden, eine Breite haben, die deutlich unterhalb der Struk-turbreite der Fotomaske liegt. Bevorzugt liegt die Strukturbreite der Strahlungsmedien in deren oberen Kantenbereich unter 250 nm, und bevorzugt ist der Krümmungsradius der Kanten dieser Strahlungsmedien nicht größer als 50 nm.

Zum Ätzen der Strahlungsmedien kann zweckmäßig das reaktive Ionenätzen (RIE) eingesetzt werden. Geeignete Ätzverfahren sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Als Beispiele geeigneter Ätzmittel können fluor- oder chlorhaltige Verbindungen genannt werden. Die Ätzzeit hängt beispielsweise von der Art der Maskierungsstruktur und der Dicke der zu ätzenden Schicht ab.

Der Ätzvorgang kann einerseits so durchgeführt werden, daß eine durchgehende Schicht des strukturierten Materials erhal- ten bleibt. Diese durchgehende Schicht definiert dann die An- Ordnungsgrundfläche. Andererseits ist es möglich, die zu strukturierende Schicht so weit zu ätzen, daß Material nur im Bereich der Strahlungsmedien stehen bleibt. Letztere Variante eignet sich besonders in Fällen, in denen die Anordnungs-grundflache von einem Basiselement definiert werden soll.

Das Aufbringen der optisch undurchlässigen Schicht, welche vorzugsweise ein metallisches Material ist, erfolgt zweckmäßig durch Aufdampfen oder Sputtern. Um die Apertur und/oder die Höhe, mit welcher die Strahlungsleiter über die optisch undurchlässige Schicht überstehen, auf die gewünschte Größe einzustellen, können das optisch undurchlässige Material und/oder die Strahlungsmedien auf an sich bekannte Weise zurückgeätzt werden. Auch ein Rücksputtern der Metallschicht ist möglich.

Eine weitere Möglichkeit der Erzeugung der Austrittsapertur definierter Aperturbreite ist das chemisch-mechanische Polieren (CMP) der Anordnungsoberseite nach dem Aufbringen des op-tisch undurchlässigen Materials. Hierbei wird solange Material im oberen, von der Anordnungsgrundfläche abgewandten Bereich abgetragen, bis die Austrittsapertur die gewünschte Aperturbreite aufweisen. Besonders bevorzugt ist es, vor der CMP-Behandlung zunächst das optisch undurchlässige Material mit einer weiteren Schicht aus Metalloxid, -carbid oder -nitrid zu versehen, wobei das Metall nicht auf das Metall der undurchlässigen Schicht beschränkt ist.

Die CMP-Behandlung kann für die jeweiligen Schichten selektiv durchgeführt werden, so daß beispielsweise die äußere Schicht aus Metalloxid, -carbid oder -nitrid mit einer anderen Rate abgetragen wird als die darunter liegende optisch undurchlässige Schicht oder die Strahlungsmedien. Bei selektiver Abtragung können Abstandhalter definierter Höhe erhalten bleiben. Führt man dagegen die CMP-Behandlung nicht selektiv durch, werden sowohl optisch undurchlässiges Material als auch das von diesem eingeschlossene Material des Strahlungsmediums und gegebenenfalls Metalloxid, -carbid oder -nitrid entfernt. Eine Abstandskontrolle zum Substrat durch die über das optisch undurchlässige Material vorstehenden erhabenen Strukturen ist in diesem Fall also nicht realisierbar. Dafür bietet die CMP-Behandlung den Vorteil, daß eine sehr plane Anordnungsoberfläche erhalten werden kann, die eine Abstandskontrolle zum zu belichtenden Substrat nach einer konventionellen Methode wie der Scherkraftdetektion oder Interferometrie sehr erleichtert .

Die einzelnen vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so daß eine einge-hendere Erläuterung hier nicht erforderlich ist. Einzelheiten zu den einzelnen Verfahrensεchritten der Herstellung von Spitzen bzw. unterätzten Strukturen aus Siliciumnitrid können beispielsweise nachgelesen werden in: A. Ruf "Neue Sensoren für die Rasterkraftmikroskopie", Dissertation TH Darmstadt, Dissertations Druck Darmstadt GmbH 1996, ISBN 3-931713-04-0. Die Herstellung von metallbeschichteten Siliciumnitridspitzen ist beschrieben in W. Noell et al . , Appl . Phys . Lett. 7_0 (1997) 1236-1238.

Soll eine erfindungsgemäße Anordnung hergestellt werden, bei der die strahlungsleitende Strukturen als Hohlräume ausgebildet sind, geht man zunächst grundsätzlich so vor, wie es vorstehend beschrieben wurde. In einem Herεtellungsstadium nach dem Aufbringen des optisch undurchlässigen Materials, bei-spielsweise nach Erzeugung der Aperturen definierter Größe, wird dann jedoch das in den strahlungsleitenden Strukturen durch die Flanken aus optisch undurchlässigem Material eingeschlossene Material entfernt. Dies kann durch einen geeigneten Ätzvorgang geschehen, bei dem das eingeschlossene Materi- al ganz oder teilweise entfernt wird, so daß eine Austrittsapertur geeigneter Größe entsteht.

Sind die strahlungsleiten Strukturen auf einem Basiselement ausgebildet, das aus einem optisch undurchlässigen Material besteht, erstrecken sich entsprechende Durchlaßöffnungen durch dieses Basiselement hindurch.

Im beschriebenen Fall, bei dem die strahlungsleitenden Struk-turen als Hohlräume ausgebildet sind, ist es nicht erforderlich, daß die im erfindungsgemäßen Verfahren zunächst hergestellte zu strukturierende Schicht aus einem optisch durchlässigen Material besteht.

Bleibt die zu strukturierende Schicht dagegen erhalten und werden die Strahlungsmedien aus dem Material der zu strukturierenden Schicht gebildet, wird ein optisch durchlässiges Material verwendet.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen lassen sich wie herkömmliche Chrommasken zur Belichtung von Substraten aus dem Bereich der Halbleitertechnologie einsetzen, jedoch können durch die Nahfeldspektroskopie und die subwellenlängengroßen Aperturen sehr viel bessere Auflösungen erreicht und entsprechend er-heblich feinere Strukturierungen durchgeführt werden. Strukturbreiten unter 100 nm sind ohne weiteres möglich.

Zur Belichtung wird die erfindungsgemäße Anordnung über der zu strukturierenden Schicht, z.B. einer Fotolackschicht, an-geordnet, und von der Rückseite der Anordnung wird beispielsweise Licht eingestrahlt, welches durch die subwellenlängengroßen Austrittsaperturen auf die zu strukturiende Schicht trifft. Auf diese Weise können Muster definierter Art und Größe in einem Belichtungsschritt auf die zu strukturierende Schicht übertragen werden. Der im Bereich der optischen Nah- feldspektroskopie erforderliche geringe Spalt zwischen Apertur und zu strukturiender Schicht kann entweder auf herkömmliche Weise, z.B. durch Scherkraftbestimmung, oder mit Hilfe der als Abstandhalter ausgebildeten Strahlungsmedien einge-halten werden. In letzterem Fall wird die Maske unmittelbar auf die zu strukturierende Schicht aufgesetzt. Diese Variante hat zudem den Vorteil, die Aperturen gegen mechanische Beschädigung zu schützen und eine sehr leicht reproduzierbare Abstandskontrolle und damit exakt reproduzierbare Belichtun-gen zu ermöglichen. Zudem ist es möglich, bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung auf teure Laser, wie sie beispielsweise bei der DUV-Lithographie (DUV = Deep Ultraviolet) verwendet werden, für die Belichtung zu verzichten.

Sowohl bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung als auch bei ihrer Verwendung können herkömmliche Geräte und Verfahren eingesetzt werden. Rechnerischer Aufwand, wie bei der Herstellung von Phasenmasken, ist nicht erforderlich. Die erfindungsgemäßen Anordnungen können darüber hinaus auch zum Erzeugen sehr feiner und dicht beieinander liegender Strukturen eingesetzt werden, wie sie z.B. bei DRAM-Zellen-feidern vorhanden sind. Derartige Strukturen sind selbst dann herstellbar, wenn bei der Produktion der erfindungsgemäßen Anordnung beim Herstellen einer Maskierungsstruktur zum Un-terätzen zwischen zwei Stegen oder Löchern kein ausreichender Platz bleibt. In diesem Fall ist es möglich, die Periodizität der zu belichtenden Struktur auszunutzen und mehrfach nacheinander mit derselben Anordnung zu belichten, wobei beim zweiten Mal die erfindungsgemäße Anordnung um den erforderli-chen Gitterabstand versetzt wird. Das Verschieben der Anordnung kann auf an sich bekannte Weise erfolgen, z.B. mit Hilfe eines Verschiebetisches mit interferometrisch kontrollierter Verschiebeeinheit .

Die Erfindung soll im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigen schematisch

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung im
Teil-Querschnitt, und

Fig. 2
bis 6 erläutern das erfindungsgemäße Verfahren zur
Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung 1 dargestellt, welche ein optisch durchlässiges Basiselement 3 umfaßt, das sich über die gesamte Anordnungsgrundfläche 9 erstreckt und in diesem Fall eine Glasplatte ist, auf welcher die Strah-lungsmedien 5 ausgebildet sind, welche aus Siliciumnitrid bestehen. Auf der Seite dieser Strahlungsmedien 5 ist die Nano-struktur-Maske 1 mit einem optisch undurchlässigen, aber bevorzugt plasmonaktiven Material 6, hier Aluminium, beschichtet. Bei plasmonaktiven Materialien können sich Oberflächen-wellen bilden, wodurch zusätzliche Strahlung zu der Austrittsapertur geführt wird. Die Strahlungsmedien 5 und die sie bedeckende Schicht 6 bilden die strahlungsleitende Struktur 12.

In ihrem oberen Bereich sind die Strahlungsmedien 5 nicht mit

Aluminium beschichtet, so daß Austrittsaperturen 8 mit einer Aperturbreite 7 von unter 250 nm gebildet werden. Die Strahlungsmedien 5 ragen etwas über die Aluminiumschicht 6 heraus und können als Abstandhalter dienen, wenn die - in diesem Fall linienförmigen - Strukturen der erfindungsgemäßen Anordnung auf eine Fotoresistschicht oder ähnliches übertragen werden sollen. Hierzu wird die erfindungsgemäße Anordnung mit den Austrittsaperturen 8 in Richtung auf den Fotoresist unmittelbar auf diesen aufgesetzt, wodurch sich die Aperturen 8 im gewünschten Abstand zum Resist befinden.

Fig. 2 bis 6 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt ein Ausgangsmaterial mit einem Basiselement 3 aus optisch durchlässigem Material, hier Glas, auf welchem auf an sich bekannte Weise eine Schicht aus optisch durchlässigem Siliciumnitrid 2 und eine Fotolackschicht 4 abgeschieden wurden.

Fig. 3 verdeutlicht eine Folgestufe, in der die Fotolackschicht 4 auf herkömmliche Weise, z.B. durch Belichtung mit einer Chrommaske, strukturiert wurde.

Im Nachfolgeschritt wird nun die Siliciumnitridschicht geätzt. Erfindungsgemäß wird dabei die Fotolackschicht 4 unterätzt, so daß von der strukturierbaren Schicht 2 Strah-lungsleiter 5 erhalten bleiben, deren Strukturbreite geringer ist als die Breite der Fotolackstrukturen und die unter 250 nm liegt.

In Fig. 5 wird eine weitere Stufe gezeigt, in der der Fotolack 4 entfernt ist.

Fig. 6 schließlich zeigt die erfindungsgemäße nach Aufbringen der optisch undurchlässigen Schicht 6, hier aus Aluminium. Die Schicht ist dergestalt aufgebracht, daß einerseits eine Aperturbreite 7 von unter 250 nm erreicht wird und andererseits die Höhe, mit welcher die Strahlungsmedien 5 über das Metall vorstehen, im wesentlichen dem gewünschten Abstand der Apertur 8 zu der Oberfläche des Substrats entspricht, welches mit Hilfe der Nanostruktur-Maske belichtet werden soll.