Способ формирования изображения

 

I (72) Авторы

«зобретения

И. Е. Педченко и И. А. Боровой

Харьковский ордена Трудового Красного 3 государственный университет им. А.И.Гор

f7l) Заявитель (. 4) СПОСОБ ФОРИИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

3, Изобретение относится к радио- электронике, а именно к технологии изготовления гибридных микросхем и полупроводниковых приборов, и может быть использовано, например, при изготовлении прецизионных хромирован ных фотошаблонов.

Известен способ формирования изображения, в котором осуществляют хи мическое травление пленки хрома в водном растворе, содержащем 5160 г/л церия сернокислого и 30 100 г/л хромового ангидрида 13. .Недостатком способа является ,нестабильность травильного раствора,. связанная с трудностью растворения сернокислого церия в воде и последующим.самопроизвольным выпадением его

s осадок, Вследствие указанных причин необходимо либо приготавливать

:свежий травильный раствор перед каждой очередной операцией травления, что неудобно для работы, либо для некоторого продления срока его хранения без выпадения осадка вводить в раствор кислоту или смесь кислот.

Наиболее близкий к предлагаемому способ формирования изображения, включающий нанесение на поверхность диэлектрической пластины пленки хрома, получения на ней защитной маски из фоторезиста, химическое травление пленки хрома в растворе соляной кис" лоты в контакте с алюминиевым активатором.

Этот способ отличается от других известных использованием простого, в приготовлении. и стабильного в условиях эксплуатации травильного раствора, высокой интенсивностью процесса травления при обычной температуре, возможностью осуществления травления пленок хрома как с негативными, так и с позитивными фоторезистами f2).

Однако известный способ не позво.ляет применять для формирования ри" с достаточной скоростью, довольно равномерно, поддается контролю и регулировке изменением .концентрации раствора в установленных пределах., При концентрации борофтористоводородной кислоты менее 30 снижается интенсивность травления. Применение. раствора борофтористоводородной кислоты с концентрацией, превышающей

1р 40ro, нецелесообразно с технологической точки зрения, поскольку для данной кислоты концентрация выше 404 выходят за область ее равновесных концентраций и вследствие этого яв)5 ляются труднодоступными.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут 50 стеклянных подложек, выполненных из полированного оптичесgp кого борсиликатного стекла марки

К- 8. Затем на 25 подложек методом

-напыления в вакууме (не менее

5 10 мм рт,ст.) напыляют пленку хрома толщиной 1000 R. Ha остальные

25 25 подяожек наоыляют пленку хрома толщиной. 1500 A. Скорость напыления .

5"8 А/с. На металлизированные подложки центрифугированием наносят защитный негативный фоторезист типа

ФН- 106 с показателем кислотопроницаемости 0,4 и затем по известной технологии подготавливают пластины к травлению, Подготовленные пластины подвергают химическому травлению в 353-ном растворе борофтористоводородной кислоты. Один из участков каждой хромированной пластины, незащищенный фоторЬзистом, контактируют с алюминиевым стержнем в течение 3-5 с, после чего стержень убирают и выдерживают пластину в указанном травильном растворе до полного стравливания хрома. Травление производят при комФ нат ной температуре. Время травления пленок. хрома толщиной 1000 А 15-20 с, а при толщине 1500 А 25-30 с.

Д 1я получения сравнительных.дан50 ных 25 идентичных хромированных пластин с толщиной пленок хрома 1000 и

1500 R подвергают химическому травлению согласно известному способу, раствором соляной кислоты в контакте с алюминиевым активатором. Время

55 травления контрольных хромированных пластин толщиной 1000 н 1500 М со" ставляет соответственно 5-7 и 1316 с. Протравленные Ilo данному спо3 911749 4 сунка пленок хрома фоторезисты с низкой кислотостойкостью.

Кроме того, сильные кислотные свойства травителя и недопустимо высокая скорость реакции травления вызывают подтравливание и растравливание краев пленок .хрома, вследствие чего снижается выход годных пленок с заданными микронными размера" ми фигур травления.

К недостаткам известного способа следует также отнести невозможность травления пленок хрома после длительного хранения с момента нанесения хрома на подложку или нанесенных на подложку в два-три приема.

Цель изобретения - повышение вы. хода годных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования изображения, включающем нанесение .на поверхность. диэлектрической подлож" ки пленки хрома, получение на ней защитной маски из фоторезиста, химическое травление пленки хрома в растворе кислоты в контакте с алюминиевым активатором, химическое травление пленки хрома проводят в

30-403-ном растворе борофтористоводороднои кислоты.

Благодаря обработке пленок хрома

30-404 ным раствором борофтористоводородной кислоты при контакте с алюминиевым активатором, обеспечива-, ется при сохранении достаточнс вы35 сокои интенсивности процесса более спокойное, чем в известном способе протекание реакции травления с меньшим выделением газовых пузырьков и более равномерное травление всех

4Р незащищенных фоторезистом участков пленки хрома.

Кроме того, являясь более слабой кислотой и практически не обладая окислительными свойствами, борофтористоводородная кислота не.разруша45 ет фоторезисты и образует на пленке хрома меньший Ч-образный профиль травления, что в сочетании с вышеизложенным позволяет увеличить воспроизводимость и точность заданной конфигурации рельефа металла, т.е. повысить в конечном итоге выход годных изделий.

30-403-ный раствор,борофтористо.водородной кислоты, является оптимальным, поскольку при данной концентрации травильного раствора травление происходит на необходимую глубину, Формула изобретения

Составитель В. Милославская

Редактор А.Лежнина Техред Л.Пекарь Корректор A,Äçßòêî

Заказ 1152/52 Тираж 856 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5,9 собу хромированные пластины и контрольные промывают водой и высушивают

При обследовании под микроскопом

50-и хромированных пластин, обработанных 353-ным раствором борофтористоводородной кислоты, обнаружено растравливание краев пленок хрома на 14-и пластинах, в том числе на

6-и с толщиной пЛенки хрома 1000 А и на: 8-и с.толщиной 1500 Й.

Осмотр контрольных пластин показывает наличие растравливания краев . пленок хрома на 20-и пластинах из

50-и, взятых для травленйя.

Подтравливание пленок .Фоторезиста ФН-(06 на протравленных по задан-. ной технологии пластинах и контрольных пластинах не замечено. Следов . нестравленного хрома не обнаружено.

Кроме того, изобретение позволяет применять дЛя формирования рисун.ка пленок хрома фоторезисты с разной кислотостойкостью, в результате

:чего при обследовании изделий, обработанных согласно предлагаемому способу, не обнаружено подтравливание пленок фоторезиста.

Таким образом, использование предлагаемого способа формирования иэображения s области радиоэлектро". ники при изготовлении прецизионных хромированных фотошаблонов, обеспечивает по сравнению с известным, являющимся также базовым образцом, расширение номенклатуры применяе- . мых фотореэистов, благодаря обеспечению возможности эффективного использования фоторезистов как с высокой, так и с низкой кислотостойкос тью, облегчение контроля и регули11749 6 ровки процесса травления, благодаря обеспечению более спокойного и равномерного травления, и повышение выхода годных изделий на 12-184 за счет уменьшения растравливания краев пленок хрома. I

Ожидаемый экономический эффект от производства 2000 шт. хромированных фотошаблонов по предлагаемой

10 технологии вместо промышленно применяемого способа травления раствором соляной кислоты составляет примерно

- 20500 руб. в год за счет увеличения выхода годных пленок.

Способ формирования изображения, включающий нанесение на поверхность диэлектрической подложки пленки хрома, получение на ней защитной маски из фоторезиста, химическое травление пленки хрома в растворе р кислоты в контакте с алюминиевым ак-. тиватором, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных изделий, химическое травление пленки хрома проводят в 30-404-ном растворе борофтористоводородной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 487167, кл. С 23 F 1/02, 05.10.75.

2. Фотолитография и,оптика. Под ред. проф. Я.А.федотова и др. М., "Советское радио", Берлин, "Техника", 4, 1974, с. - 268-269 (прототип).