Способ устранения проколов в маскирующем слое фотошаблона Советский патент 1984 года по МПК G03F1/00 G03C5/00 

р :л о о. ;о

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для исправления дефектов прецизионных фотошаблонов в производстве больших интегральных схем.

Известен способ устранения проколов в маскирующем слое путем двойного маскирования. Данный способ пре дусматривает нанесение на поверхность фотошаблона со стороны маскирующего слоя пленки позитивного фоторезиста, экспонирование через зеркальную копию фотошаблона и проявление изображения с обнажением дефектных участков. После этого в вакууме напыляют хром на всю поверхность и производят взрывное удаление хромовой пленки с неэкспонированных участков растворением подслоя фоторезиста. В местах проколов получают хромовое покрытие, обладаю-щее высокой износоустойчивостью l

Недостатками данного способа являются трудоемкость из-за необходимости изготовления зеркальной копии фотошаблона, напыления второго маскирующего слоя и проведения полного цикла процесса фотолитографии. Кроме того, способ характеризуется высоким процентом брака, обусловленного осаждением хрома в прокол.ах пленки фоторезиста, что требует дополнительной .операции ретуширования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ устранения проколов в маскирующем слое фотошаблонов, включающий нанесение на подложку светочувствительной галогенсеребряной эмульсии, избирательное экспонирование для получения скрытого изображения требуемого рисунка, первое проявление до получения полупрозрачного видимого изображения (при этом фоТослой сохраняет светочувствительность), визуальное обнаружение дефектов и их локальное экспонирование фокусированным пучком света, заключительное проявление для получения непрозрачного изображения на экспонированных участках, удаление фотослоя с неэкспонированных участков 2 . .,

Маскирующие слои, получаемыеиз галогенсеребряных эмульсий, низкую механическую прочность,слабую адгезию .к базовому материалу, неустойчивы к действию органических растворителей,, используемых для очистки фотошаблонов от налипающего фоторезиста. Поэтому известный способ не пригоден для исправления .дефектов рабочих фотошаблонов, маскирующие слои которых должны обладать высокой стойкостью к истиранию, химической инертностьк

Целью изобретения являете: аовышение износостойкости маскирующего слоя и технологичности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу устране5 ния проколов в маскирующем слое фотошаблона, включающему нанесение маскирующего слоя светочувствительной композиции, локальное экспонирование дефектных участков фокуси10 рованным пучком света, удаление светочувствительной композиции с неэкспонированных участков и химическое усиление изображения, в качестве светочувствительной компози15 ции используют раствор в толуоле полибутоксититана и комплексного соединения формулы M(CgH Oj) CIg (l), где М -Pt, Pd, C. - 1,1,4,4-тетраметилбутиндиол, при следующем 20 соотношении компонентов, мас,%

Полибутоксититан 1-5

M( 0-2 Ч 0,5-7 ТолуолОстальное

Сущность изобретения заключа25 ется в следующем. На стеклянный или кварцевый фотошаблон, имеющий проколы в, маскирующемслое, наносят светочувствительную композицию, представляющую собой раствор полибутоксититана (ПБТ) и соединения формулы (l) в толуоле. После сушки из нее формируется твердый прозрачный фотослой. Наличие соединения форму-, лы (I) препя,тствует гидролизу ПБТ и, как следствие, закреплению фотослоя

35 на поверхности базового материала. Фотослой на местах проколов экспонируют фокусированным пучком УФ света. На экспонированных участках создается прочно связанное с базовыгл .

40 материалом черное изображение, .размеры которого соответствуют размерам падающего на фотослой пучка света. Величина оптической плотности изображения в зависимости от, содержания

45 компонентов в светочувствительной композиции составляет D 0,1-0,(5.. Установлено, что центрами изображения являются металлические частицы платины или палладия, образующиеся

gg при фотохимическом разложении соединения формулы (l). Одновременно с разложением соединения формулы (l) происходит ГИДРОЛИЗ ПБТ до гидроокиси титана, вследствие этого облученные участки фотослоя теряют способность растворяться в органических растворителях. Частицы .платины и палладия, распределены в Ti(OH)v, являются катализаторами осаждения меди и никеля из растворов физических проявителей, что позволяет усиливать первоначальную оптическую плотность покрытий до D 2. Пленка гидроокиси титана используется как адгезия, обеспечивающая прочное 65 сцепление получаемых покрытий к по-. верхности базового материала и их износоустойчивость. После операции экспоиироваиия образец обрабатываю толуолом для удаления необлученног фотослоя. На заключительной стадий в, растворе медного или никелевого физического проявителя усиливают изображение до требуемой оптическо плотности. В качестве источника св ,та используют лазер, или ртутнокварцевую лампу высокого давления. Подложками могут служить стекло ил кварц с маскирующим рисунком из ме талла или окисла металла. светочувствительную композицию готовят, смешивая расчетные количества ПБТ и раствора соединения фо мулы (l) в толуоле. Эксперименталь установлено, что при концентрации соединения формулы (l)- 0,5% компо зиция начинает разлагаться уже в пр цессе нанесения на поверхность подложки за счет неизбирательного тем нового гидролиза ПБТ. Это вызывает образование дополнительных дефекто jB виде остатков пленки TiCOH), поскольку неэкспонированный фотосло не полностью растворяется в толуоле Положительный эффект достигается при содержании компонентов светочув ствительной композиции в указанных пределах. При этом гидролиз ПБТ про исходит только на экспонированных участках после фотохимического разложения соединения формулы (l) до металла. При концентрации соединени формулы. (1) в композиции 7%, а также при выходе концентрации ПБТ-з указанные Пределы уменьшается износоустойчивость получаемых покрытий ... Пример 1. На поверхность хромированного фотошаблона, имеющего проколы в маскирующем слое, поливом наносят светочувствительную композицию, содержащую, мас.%: Pt(CgH 0,) Cl2 7, ПБТ 5, толуол-88. Сушат в горизонтальном положении 7 мин при комнатной температуре. ЭкспониЬуют дефектный участок фокусированным пучком лазера ( 337 нм) 1 мин. Неэкспонированный фотослой удаляют ватным тампоном, смоченным в толуоле. На экспонированных участках получают .покрытие с D 0,6, размеры которого соответствуют размерам падаю щего пучка света. Для усиления изображения образец помещают в раствор никелевого физического проявителя состава, мас.%: NiCIa 6ЕуО - 2,2 . HgO 8,0 O-jNg (аммо- . НИИ лимоннокислый трехзамещенный)2,2 Hj.0 77,6 NaOHДо рН 8,5 Через 3 мин в местах проколов получают никелевое покрытие с D 2. Пример 2. На хромированный стеклянный фотошаблон в местах прокопов в маскирующем, слое при помощи пипетки наносят светочувствительную композицию, содержащую, мас.%: Pd(CgHn4 02)2015 0,5j ПБТ 1, толуол 98,5. Сушку, экспонирование и удаление неэкспонированного фотослоя осуществляют как в примере 1. На дефектном участке получают покрытие с оптической плотностью 0,1. Для усиления изображения используют физический проявитель того же состава. Через 4 мин получают никелевое покрытие С D 2. Пример 3. На хромированный стеклянный фотошаблон поливом наносят светочувствительную композицию, содержащую, мас.%: ПБТ 1, соединение формулы (I) 7, толуол 92. Сутжу, экспонирование и удаление неэкспонированного фотослоя производят как в примере 1. На экспонированных участках получают йокрытие с оптической плотностью 0,6. Дггя усиления изображения образец помещают в раствор медного физического проявителя состава, мас.%: CuS04 5HgO . 0,5 Трилон Б . 1 NaOH0,2 Формалин С40%-ный Водный раствор) 0,9 HgO97,4 Через 3 мин в местах проколов получают медное маскирующее покрытие с D 2. Пример 4. На хромированный стеклянный фотошаблон в местах проколов наносят светочувствительную композицию состава, мас.%: ПБТ 5, соединение формулы (I) 0,5, толуол 94,5. Сушку, экспонирование, удаление фотослоя и усиление изображения проводят как в примере 1. На дефектных участках получают никелевое маскирующее покрытие с D 2 .-Пример 5. На хромированный стеклянный фотсядаблон, имеющий проколы в маскирующем слое, наносят светочувствительную композицию оптимального состава, мас.%: Pd (Се Hji4 ) СI2 3, ПБТ 2 , толуол 95, Сушку, экспонирование, удаление фотослоя и усиление йзображения проводят как в примере 1. На дефектных участках фотошаблона получают никелевое покрытие с D 2. Результаты испытаний предлагаемого способа в соответствии с примерами 1-5 приведены в таблице. В качестве образцов используют дефектные фотошаблоны на основе стекла К-8 с маскирующим слоем хрома. На оценки износоустойчивости получаемых, покрытий определяют количество проколов, образовавшихся на исправленных фотошаблонах после 120 циклов контактной фотопечати. Для оценки технологичности способа опридаляют среднее время, необходимое для исправления одного фотошаблона, и число операций, а также ;количество дефектов в виде остатков маскирующего слоя вносимых обработкой указанным способом (мера брака).

Результаты сравнительных испытаний, представленные в таблице,показы :вают, что предлагаемый способ позволяет получать локальные маскирующие покрытия с оптической плотностью D 2, которые по своим прочностным характеристикам не уступают хромовым пленкам, полученным вакуумным напылением. Способ прост и технологичен, так как, по сравнению с

базовЕФ1 объектом, он характеризуется уменьшением числа операций и затрат времени.

СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПРОКОЛОВ В МАСКИРУЮЩЕМ СЛОЕ ФОТОШАБЛОНА, I включающий нанесение на маскирующий слой светочувствительной композиции, локальное экспонирование дефектных (участков фокусированным пучком света, удаление светочувствительной композиции с неэкспонированных участков и химическое усиление изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости маскирующего слоя и технологичности процесса, в качестве светочувствительной композиции используют раствор в толуоле полибутоксититана и комплексного соединения формулы М( Оо )Cl2 , где М - Pt, Pd, О2 - 1,1,4, 4-тетраметилбутиндиол, при следующем соотношении компонентов, мае.%; W Полибутоксититан 1-5 M( )Cl2 0,5-7 УолуолОстальное

8 8 6 б

9

5 5 5

8 9 7

5

0 8 9 9

100

О О О О

28 26 30 29

2

11 2

100 2

100

9

13

90 2