Способ изготовления масок на основе полимерных пленок

 

Изобретение относится к технологии микроэлектронных устройств. Сущность изобретения: полимерную резистивную пленку локально облучают потоками излучения или частиц с последующим травлением. Пленку в процессе ее изготовления нагревают до температуры, находящейся в области высокоэластической деформации полимера между температурой стеклования и температурой текучести, и растягивают. Растянутую пленку охлаждают до температуры, меньшей температуры стеклования, и подвергают локальному облучению потоками излучения или частиц. Затем растяжение снимают, нагревая обученную пленку до температуры, превосходящей температуру стеклования, но не превышающей температуру текучести, охлаждают и подвергают химической обработке, вытравливая рисунок. Операции химической обработки и повторного нагревания можно производить в обратной последовательности или одновременно. Благодаря эффекту "памяти формы" полимерная пленка после повторного нагрева возвращается в исходное, не растянутое состояние, которому и соответствуют размеры вытравливаемых рисунков и толщины линий. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к способам изготовления масок для производства схем микроэлектроники.

Известны разнообразные способы изготовления масок (например, Фуников Н. П. Маски и технология их изготовления. Л. ЛО "Знание", 1976, с. 28).

Среди известных способов изготовления масок наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ [1] включающий облучение резистивной пленки потоками излучения или частиц и вытравливание рисунка.

Уменьшение размеров линий и рисунков при изготовлении масок таким способом сталкивается с трудностями [2] При фотолитографической модификации этого способа имеются как принципиально непреодолимые ограничения, вызванные наличием дифракционного предела для размеров изображения, так и технические сложности, которые обусловлены необходимостью использования дорогостоящих высококачественных безаберрационных оптических систем. Корпускулярно-лучевая (например, электронно-литографическая) модификация способа также требует создания сложной высокоточной безаберрационной системы фокусировки и сканирования луча. Кроме того, известные способы позволяют изготовлять маски только в индивидуальном исполнении или в виде небольших серий путем мультиплицирования рисунка маски на пленках ограниченных размеров.

Целью изобретения является упрощение способа изготовления масок при уменьшении размеров рисунка и толщины линий, а также обеспечение возможности изготовления масок поточным способом и тем самым их удешевление.

Цель достигается тем, что в известном способе изготовления масок на основе полимерных пленок, включающем облучение пленок потоками излучения или частиц и последующее вытравливание экспонированного рисунка, пленку в процессе ее изготовления нагревают до температуры, находящейся в диапазоне между температурой стеклования и температурой текучести, в области высокоэластической деформации полимера, и растягивают. Растянутую пленку охлаждают до температуры, меньшей температуры стеклования, после чего подвергают облучению потоками излучения или частиц. Облученную пленку нагревают до температуры, превосходящей температуру стеклования, но не превышающей температуру текучести, снимая таким образом растяжение. Затем пленку охлаждают и вытравливают рисунок.

Операции травления и повторного нагревания можно производить одновременно или в обратной последовательности.

Благодаря эффекту "памяти" полимеры, растянутые в области высокоэластической деформации, способны возвращаться в исходное состояние и принимать исходную форму после повторного нагревания. В частности, если пленка была растянута при первичном нагревании, то после охлаждения она остается в растянутом состоянии. Но при повторном нагреве пленка сжимается до исходных размеров. При облучении растянутой пленки размеры рисунка и толщины линий рисунка соответствуют пространственному распределению интенсивности в пучке. После повторного нагрева они уменьшаются вследствие сжатия пленки. Появляется возможность управлять размерами и формой рисунка маски и толщиной линий.

Предложенный способ изготовления масок позволяет встроиться в два независимых технологических процесса: собственно изготовление пленок и их облучение и объединить их для решения общей задачи управления размерами и конфигурацией рисунка и толщиной линий. При этом появляется возможность разнести эти операции во времени и выполнять их на различных производствах. Отпадает необходимость в использовании сложных откорректированных систем для проецирования и фокусировки пучков излучения или частиц, что упрощает способ; появляется возможность организовать "поточное" изготовление масок и тем самым удешевить их.

Формула изобретения

1. Способ изготовления масок на основе полимерных пленок, включающий облучение пленок резистивного материала потоками излучения или частиц и последующее травление, отличающийся тем, что предварительно пленку нагревают до температуры, находящейся в диапазоне между температурой стеклования и температурой текучести, в области высокоэластичной деформации полимера, растягивают и охлаждают до температуры меньшей температуры стеклования, после чего растянутую пленку облучают, затем нагревают до температуры, превышающей температуру стеклования, но меньшей, чем температура текучести, охлаждают и обрабатывают травителем.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторное нагревание пленки и ее химическую обработку травлением производят одновременно.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторное нагревание пленки производят после ее химической обработки.