Способ обработки стеклянных пластин Советский патент 1983 года по МПК C03C23/00 H01L21/302 

СО

со

4

а

05

Изобретение относится к производву полупроводниковых приборов, в чатности к изготовлению метэлпостеклянных фотошаблонов.

Основными параметрами, определяющими качество фотошаблонов, язляютс точность получения размеров элементов топологии и дефектность. . Эти два параметра зависят не только от технологического процесса изготоления метаппостеклянного фотошаблона, но и от качества исходного материала.

Известен способ обработки стеклянных пластин, включающий шлифовку, полировку, отмывку, металлизацию и формирование фоторезистивного покрытия t1.

ii качестве исходного материала заготовок для фотошаблонов используют известково-.силикатное листовое стекло. Большая дефектность поверхности стекла (царапины, сколы, дефекты изготовления и транспортирования, способность адсорбировать пары и газы с образованием поверхностного слоя) обуславливает необходимость предварительной обработки (шлифовки, полировки).

Операция полировки предназначена для удаления минимально нарушенного слоя,. т.е. именно она определяет в конечном итоге качество поверхности пластин. После полировки пластины отмывают в травителях и в дейонизованной воде, затем с;ушат. Между операциями полировки и отмывки нежелателен разрыв во времени, так как при длительном хранении отполированных и неотмытых пластин ухудшается качество их металлизации вследствие образования на их поверхности пленки, которую необходимо обязательно удалить.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ, согласно которому стеклянные пластины предварительно обрабатывают для придания им определенной геометрической формы и азмеров, а затем рабочую поверхность шлифуют полируют до получения минимальной шероховатости.

После полировки стеклянные плас-ТИНЫ.промывают от полировальной суспензии и сушат.

В данном способе, если плохо промыта поверхность пластин, то незначительное отклонение от режима процесса сушки приводит к появлению дефектов в виде присушки абразива, что удаляется только при повторном процессе полировки. В случае отсутствия указанного брака пластины поступают на отмывку в различных травителях и в деионизованной воде, а затем на сушку в парах растворителя. Перед металлизацией стеклянных пластин требуется тщательная очистка их от органических и механических загрязнений.

Эти жесткие требования к операции отмывки предъявляются с целью получения бездефектных маскирующих пленок. Кроме того, разрыв во времени между указанными операциями также недопустим, так как это ведет к браку.

После очистки пластины защищают от возможных загрязнений при кратковременном хранении - (не более 2ч) специальной пленкой лака.

Нанесение защитного покрытия и удление его перед следующей операцией представляет собой дополнительные стадии в технологическом процесice изготовления металлостеклянных фотошаблонов .

Недо,статкс1М известного способа является то,что он не обеспечивает получения стеклянных пластин-заготовок с длительным сроком хранения их между отдельными операциями вследствие того, что по истечении времени независимо от условий хр нения и изготовления идет процесс выщелачивания.

Цель изобретения - увеличение срока межоперационного хранения путем повышения качества обработки .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки стеклянных пластин, преимущественно при изготовлении фотошаблонов, включающем химико-механическую полироак;у пластин, промывку их в деиониэованной воде и нанесение защитного покрытия, нанесение защитного покрытия проводят в водном растворе четвертичных аммониевых соединений вида

R(CH2)2CH2C( , где R- углеводородный остаток.

При этом в качестве четвертичных аммониевых соединений используют Либо алкилбензилдиметиламмонийхлорид 1синтетических жирных кислот фракции l7-2nf ° катамин аякилдиметилбензиламмонийхлорид в количестве 0,020,03 МЛ на 1 л дистиллированной воды. . Пример, Способ обработки ст клоппастиИ следующий. 11осле проведения операции полировкй и промывки поверхности пластины 6т полировальной суспензии пластины обрабатывают в растворе; который сообщает им гидрофобные свойства. Обра ботку гидрофобным раствором на операции полировки проводят, в обязательном порядке вместо сушки а термошкафу и транспортировки в ванне с децонизованной водой, toжнo ввести обработку поверхности пластины гидрофобным раст вором « после обработки в травителях, когда срок хранения пластин будет Составлять более 1ч. В качестве материала, используемо го как гидрофобная за1цитная пленка, применяют водный раствор одного из препаратов алкилбензилдиметиламмоний зшорид {АБДМ-хлорИд} или алкилдиметил бензил амионийхлорид (катамин АБ) слв дующего состава: АБДМ или катаминАБ 0,03 ,мл на 1 л деинизоаганной или дис тиялирова 4ной вОды. Препараты АБДМ и катамин АБ (РОС-79) представляют собой четвертичные аммониевые соединения общей формулы К(Шз) еН2С Н5-МС1 где R -углеводородный остаток. Обезвоживающий раствор любого из наз:ваиных препаратов готовят следующим образом, 0,02-0,03 мм добавляют на 1 л деи онизованной (или дистиллированной) в ды при 20-25 С. При концентрации 0,0 мл для АБДМ-хлорид и 0,05 мл дл катамина АБ и выше наблюдается резкое увеличение толщины гидрофобного слоя (поверхность становится маслянистой), что способствует загрязнению поверхности . При концентрации меньше 0,02 мл/л воды не происходит образования сплошной гидрофобной пленки. Обработку стеклянных пластин проводят на установке вытягивания при 20-25°С, скорость движения пластин из раствора не более 5 см/мин. Указанная скорость обеспечивает сплошность и сохранность обволакиващей гидрофобной пленки на стеклянных пластинах. При формировании гидрофобной пленки на поверхности пластины происходит образование адсорбционных слоев, состоящих из асимметричных полярных молекул. При адсорбции образуется защитный по отношению к внешнему воздействию слой, обусловленный -Изменением гидрофильно-гидрофобнь1Х свойств поверхности. Изменение свойств поверхности с гидрофобной пленкой оценивают после операции отмывки по углу смачивания. . В таблице приведены результаты замеров угла смачивания., Обработка стеклянных пластин данным способом, а именно формированием гидрофобной пленки на поверхности стеклянных пластин вместо сушки в . термошкафу или транспортировки их в ванне с деионизованной водой, значительно расширяет срок межоперационного хранения, сохраняя при этом полученное качество полировки поверхности.

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТЕКЛЯННЫХ ПЛАСТИН преимущественно при изготовлении фотошаблонов, йключающий химико-механическую полировку пластин, промывку их в деионизованной воде и нанесение защитного покрытия, о т л им а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения срока нежопёрационного хранения пластин путем повышения качества обработки, нанесение защитного покрытия проводят, в водном растворе четвертичных аммониевых соединений вида R(CH3)2CH2C6H NC1, где R - углеводородный остаток. 2. Способ по п. t, о т л и ч а ю 1Д и и с я тем, что в качестве четвертичных аммониевых соединений используют либр ацкилбензилдиме тиламмонийхлорид синтетических жирных кислот фракции С- катамин (О алкилдиметилбензиламмонийхлорид в количестве О,02-0,03 мл на I л дистиллированной воды.

Отмывка,сушка в парах изопропИ/1Ового спирта

Вытягивание из раствора с образованием гидрофобной пленки

.Матовый налет после 7-дневного срока,хранения

20

7 сут

.fnt То же 69 t мес . -- 702 мес

Продолжение таблицы I . . 1- 3 стекла 1 имеют царапины 18 2 стекла имеют царапины