Способ формирования микрорельефа

 

Использование: технгология производства конструктивных элементов планарных устройств, таких как преобразователи и отражательные решетки (Р) для поверхностных акустических волн, электроды для полупроводниковых приборов. Суицнсоть изобретения: способ изготовления Р пленочных элементов состоит в следующем. На поверхность подложки (П) наносят первый рабочий слой и поверх него слой фоторезиста, экспонируют последний через фотошаблон, содержащий рисунок только четных или только нечетных элементе Р, вскрывают в фоторезисте окна и вытравливают открытые участки первого рабочего слоя до получения элементов Р шириной, меньшей ширины расположенных на них участков фоторезиста. Затем на поверхность оставшегося фоторезиста и. участки П между полученными элементами Р напыляют второй рабочий слой, отличающийся по составу от первого слоя. Поверх второго слоя наносят защитный слой (ЗС). С поверхности элементов Р удаляют фоторезист с расположенными на нем участками второго слоя и ЗС. После этого травят участки второго слоя, оставшиеся на поверхности П, травителем, инертным по отношению к материалам первого слоя и ЗС, до получения заданной величины зазоров между соседними эпрментами изготавливаемой Р и удаляют ЗС. Данный способ позволяет уменьшить минимально достижимые при фотолитографии размеры элементов Р при ее минимальном шаге. бил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4915518/21 (22) 01.03.91 (46) 30.1193 Бюл. Йя 43-44 (71) Фрязинская часть Института радиотехники и электроники PAH (72) Аверин С.В.; Андреев АС„Кмита А.M. (73) Фрязинская часть Института радиотехники и электроники PAH (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА (57) Использование: технгология производства конструктивных элементов планарных устройств, таких как преобразователи и отражательные решетки (P) для поверхностных акустических волн, электроды для попупроводниковых приборов. Сущнсоть изобретения: способ изготовления P пленочных элементов состоит в следующем. На поверхность подложки (П) наносят первый рабочий слой и поверх него слой фоторезиста, экспонируют последний через фотошаблон, содержащий рисунок толь(в) RU U(») 2004037 С1 ко четных или только нечетных элементов Р, вскрывают в фоторезисте окна и вытравливают открытые участки первого рабочего слоя до получения элементов P шириной, меньшей ширины расположен— ных на них участков фоторезиста. Затем на поверхность оставшегося фоторезиста и. участки П между полученными элементами P напыляют второй рабочий слой, отличаюшийся по составу от первого слоя. Поверх второго слоя наносят защитный спой (ЗС). С поверхности элементов P удаляют фоторезист с расположенными на нем участками второго слоя и 3С. После этого травят участки второго слоя, оставшиеся на поверхности П, травителем, инертным по отношению к материалам первого слоя и ЗС, до получения заданной величины зазо— ров между соседними элементами изготавливаемой

P и удаляют 3С. Данный способ позволяет уменьшить минимально достижимые при фотолитографии размеры элементов P при ее минимальном шаге. 6 ил.

2004037

Изобретение отноаится к способу формирования микрорельефа с помощью фотолитографии и может использоваться в радиоэлектронике при производстве планарных устройств, таких как преобразователи поверхностных акустических волн (ПАВ), отражательные решетки для ПАВ, фотодиоды, СВЧ-диады, транзисторы и т.п, Известен способ формирования микрорельефа, включающий нанесение на поверхность подло>кки первого рабочего слоя, формирование на его поверхности фоторезистивной маскл, селектиннае травление первого рзбочега слоя с подтранливанием под фатарезист, напыление второго рабочего слоя, аналогичного r o составу первому слою, нанесение защитного покрытия, удаление фоторезистивной маски с расположенными нз ней участками второго слоя и защитного покрытия, падтрзвливание оставшихся участков второго рабочего слоя пад защитным покрытием и удаление защитного покрытия.

Данный способ имеет недос-гзточную разрешающу а способность, TBK как г1ри падтравливании участков второго рабочего слоя одновременна травятся участки первого рабочего слоя, что приводит к увеличению расстояния между соседними участкамл микрорельефа.

Целью изобретения является повышение разрешзюгцей способности.

Для достижения цели в предло>кеннам способе н отличле от известного материалы первого и второго рабочих слоев выбирают атллчающлмися lо составу, причем подтравлинание оставшихся участков второго рабочего.слоя проводят н транителе, инертНоМ по отношению к материалу галерного рабочего слоя.

Изобретение поясняется на примере формирования микрорельефа, представля ощего собой решетку параллельных металлических полосок на падла>кке, Решетка предназначена для резонатора на ПАВ. Общее число полосок 1100, длина их 500 мкм, ширина 0,6 мкм, пространственный шзг решетки 1,2 мкм. Этапы формирования решетки иллюстрируются фиг, 1 — 6, На поверхность кварцевой подложки 1 (фиг. 1) ST-среза напыляют первый рабочий слой 2 металлизации, состояшил из подслая о хрома толщиной 200 А и слоя золота толщио ной 1500 A. Напыление проводят термическим испарением в вакууме при температуре подложки 150 С. Поверх полученного слоя 2 с помощью центрифуги наносят слой 3 фоторезиста толщиной 0,8 мкм, После сушки слой фоторезиста экспониру ат через фотошаблон с рисунком только нечетных паласа решетки. Ширина участков рисунка на фотошаблоне, соответствующих полоскам изготавливаемой решетки, составляет 1,2 мкм, расстояние между этими участками составляет также 1,2 мкм. После экспозиции вскрывают в фоторезисте окна путем его обработки в 0,5 КОН и вытравливают открытые участки первого рабочего слоя металлизации. Сначала травят слой золота раствором, содержащим 400 г йодистого калия и t00 г йода на 400 мл воды.

Травление ведут в течение 30 с. Затем уда15 ляют подслой храма путем травления его водным раствором соляной кислоты (концентрации 1:1) в течение 5 с. При указанном . режиме травления происходит "подтрав" участков первого рабочего слоя 2 металли20 зации под участками слоя 3 фоторезиста, При этом,образу атея "козырьки" фоторезиста (см. фиг, 2) над свободной QT метаялизации поверхностью подложки, Размер д1 этих "козырьков" составляет 0,3 мкм. В

25 результате проведения Описанных операций на поверхности подложки формируются нечетные поласкл решетки, состоящие из участков первого рабочего слоя 2 металлизации с фоторезистом на их поверхности, при этом ширина полосок составляет 0,6 мкм. На следу ощем этапе на участки подложки, расположенные между полученными полосками решетки, и поверхность фоторезиста напыляют второй рабочий слой 4 ме35 таллизации, а поверх него защитный слой 5 (фиг. 3). Напыление ведут через маску, экранирующую участки поверхности подложки находящиеся зз пределами периметра решетки, от попадания на них нзпыляемых

40 материалов, Второй рабочий спой металлизации состоит из подслоя ванадия толщи! 1 о о ной 300 А и слоя алюминия толщиной 1500 А, а защитный слой — из никеля, толщина его

45 о

600 А. Напыление ведут в вакууме при температуре подложки 100 С, Затем с поверхности полосок решетки удаляют фоторезист с расположенными на нем участками второго рабочего слоя 4 металлизации и защитного слоя 5. Удаление осуществляют с помощью ультразвука в растворе диметилформамида. Полученная структура (фиг, 4) содержит нечетные полоски решетки, образованные участками первого рабочего слоя

2 металлизации, и четные полоски решетки, образованные участками второго рабочего слоя 4 металлизации с защитным слоем 5 на их поверхности, Ширина нечетных полосок составляет 0,6 мкм, ширина четных полосок

2004037 — 1,2 мкм, величина зазоров между четными и нечетными. полосками равна величине 0> =

-0,3 мкм. Далее травят участки второго слоя металлизации травителем, инертным по отношению к золоту и хрому, входящих в состав первого слоя металлизации, и по отношению к никелю, образующему защитный слой. В частности, сначала травят алюминий раствором, содержащим 8 г хромового ангидрида и 1,5 r фтористого аммония на 100 мл воды в течение 30 с, Затем травят подслой ванадия водным раствором перекиси водорода (концетрация 1:1) в течение 5 с. При этом происходит "подтрав" участков второго слоя 4 металлиэации под участками защитного слоя 5 на величину д = 0,3 мкм (фиг, 5). После этого удаляют защитный слой никеля раствором 54 -ной азотной кислоты. Полученная решетка (фиг.

6) содержит чередующиеся полоски 6 и 7

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОРЕЛ6ЕФА, включающий напыление на подложку первого рабочего слоя, формирование на его поверхности фоторезистивной маски, селективное травление первого слоя с подтравливанием под фоторезист, напыление второго рабочего слоя, нанесеwe защитного покрытия, удаление фоторезистивной маски с расположенными на ней участками второго слоя и защитного соответственно из золота и алюминия шириной 0,6 мкм каждая с зазором между ними, равным 8> + дг - 0,6 мкм.

Соответственно шаг решетки составляет 1,2

5 мкм, Предложенный способ может быть использован также для изготовления маскирующих элементов из диэлектрика при производстве полупроводниковых прибо10 ров. В этом случае в качестве материала первого рабочего слоя можно использовать, например, окись кремния, а в качестве материала второго рабочего слоя — нитрид кремния. Для травления окиси кремния ис15 пользуют плавиковую кислоту, а для травления нитрида кремния — ортофосфорную кислоту. (56) Авторское свидетельство СССР

20 N 1552939, кл. Н 01 (21/312, 1988.

1покрытия, подтравливание оставшихся

25 .участков второго рабочего слоя под защитным покрытием и удаление защитного покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности процесса, материалы первого и второго ра30: бочих слоев выбирают отличающимися по составу, причем подтравливание оставшихся участков второго рабочего слоя проводят в травителе, инертном по отношению к материалу первого рабочего слоя.

2004037

Составитель А. Кмита

Техред М. Моргентал

Корректор О; Кравцова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Редактор Т. КЗрчикова

Заказ 3325

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.ГАгарина, 101