Состав для травления поверхности полиимидного материала Советский патент 1979 года по МПК C09K13/02 C08J7/12 C08J7/00 

1

Предлагаемый состав относится к веществам, используемым в технологии произвоцства изцелий электронной техники, а именно, к технологии изготовления из- целий на полиимидной пленке методами фотолитографии.

Состав может быть также применен в радиотехнической и приборостроительной промышленности.

В настоящее время для химического травления полиимидных пленок известны две группы травителей. Одна группа травителей осн9вана на использовании в качестве травящего агента гидразина.

Так, известен состав для травления hoверхности полиимицного материала, содержащий гкдразин и воцуГЛ, Этот состав находит ограниченное применение в связи с взрывоопасностью паров гидразина на воздухе, его чрезвычайно высокой токсичностью.

Известен состав для травления поверхности полиимидного материала, содержащий

гидроокись щелочного металла и высококипящий гликоль или эфир гликоля .

Однако применяем хе в фотолитографии фоторезисты имеют ограниченную стойкость в щелочных средах, особенно при больших концентрациях щелочи и повыщенных температурах. Для больщинства изделий, изготавливаемых методами фотолитографии на полиимидных пленках, исходным материалом служит металлизированная (например, алюминием) полиими,дная пленка, а известный щелочной состав для травления полиимидной пленки воздействует на металл, JITO исключает возможность избирательного травления полиимидной пленки на металлизированных заготовках.

Известен состав для травления поверхности полиимидного материала, содержащий гидроокись щелочного металла ми оргашгческий амин (этилендиамин)з. По данным, приведенным в патенте и по результатам проведенных нами испытаний, травление полиимидной пленки в этом трави теле производится со скоростью не бо3€ 6лее 0,1 мил/мин (2,5 мкм/мин). За счет длительности времени травления пленок толщиной 20 мкм и выше наблюдается. недостаточная стойкость фоторе,иста, что сказывается на качестве (неровность края, большой клин травления) протравленного рельефа; кроме того, при использовании известного травителя для металлизированных, например, алюминием пленок наблюдается одновременное травление полиимида и слоя металлизации. Цель изобретения - увеличение скорости травления металлизированных пленок полиимида и повышение качества травления. Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит гидрохинон, а в качестве органического амина он включает моноэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес.%: Гидроокись щелочного металла1-6 Гидрохинон1-10 МоноэтаноламинОстальное. За счет введения гидрохинона концентрацию щелочи в растворе можно повы сить до 6%, что увеличивает скорость травления полиимида (при определенной температуре) в 2-5 раза. Щелочной раст вор в безводном моноэтаноламине исключает воздействие на металлизацию полиимидных пленок, в частности, алюминиевую, что дает возможность проводить избирательное травление полиимида на металлизированных заготовках. Состав готовят следующим образом. Определенное количество моноэтанолам на нагревают до температуры 6О-8О С, добавляют 1-1О% гидрохинона и после его растворения вносят при перемешивании 1-6% гидроокиси щелочного металла - едкого кали, натра и т.п.После это го состав готов к работе. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. П, р и м е р 1. 98 г моноэтаноламина нагревают до 6О-8О с, добавляют 1 гидрохинона, и после его растворения вно сят при перемешивании 1 г едкого кали. 9 Результаты травления при 1ОО С: время травления 4 мин, скорость травления 5 мкм/миь. П р и м е р 2. Композицию готовят по примеру 1, используя следующие вещества, вес. %: Гидроокись щелочного металла4 Гидрохинон4 Моноэтаноламин92 . Результаты травления при 100 С: время травления 2 мин, скорость травления 10 . Примерз. Композицию готовят по примеру 1, используя следующие вещества, вес.%:. Гидроокись щелочного металла6 Гидрохинон10 Моноэтаноламин84 Результаты травления при 1ОО С: время травления 1,5 мин, скорость травления 13,0 мкм/мин. . В качестве образцов по всех примерах используют заготовки из металлизированной алюминием полипиромеллитимидной . пленки типа ФДИ-А. Толщина пленки 2О мкм, толщина алюминия 30 мкм. Как установлено, при повыщении температуры скорость травления полиимидной пленки увеличивается и, в частности, для примера 2 составляет, мкм/мин: а)100 ± 2°С1О б)120±2j C в) 140 + Интервалы концентраций отдельных компонентов обусловлены следующим. При концентрации гидрохинона менее 1 % (нижний предел) концентрация щелочи в раство ре низкая, что резко уменьшает скорость травления полиимида. Увеличение концентрации гидрохинона свыше 10% не приводит к заметному увеличению скорости травления и затрудняет последующую очистку обрабатываемой поверхности. В таблице приведены результаты испытаний составов для травления полиимидных пленок: предлагаемого и известного (по прототипу).

25

без

1ОО

2,5

5О,О

4,С 40,0 Как видно из таблицы, применение прецлагаемого состава для травлершя по имидной пленки позволяет увеличить ско рость травления в 2-5 раза по сравнени со скоростью травления по известному способу. При оптимальном соотношении компонентов, указанном в примере 2, наряду достаточно высокой скоростью травления материала, достигается высокое качеств протравливаемого рельефа и обеспечиваются защитные свойства фоторезиста при избирательном травлении полиимидной пленки. Применение предлагаемого состава при изготовлении изделий на полиимидной пленке, например, лепестковых выводов интегральных схем, дает возможность увеличить производительность на операции травления до 5 рез У. за счет повышения качества.обработки повысить выход годных изделий на , Таким образом, предлагаемый состав позволяет увеличить скорость травления металлизированных пленок полиимида и повысить качество травления.

Продолжение таблицы формула изобрете. ния Состав для травления поверхности юлиимидногр материала, содержащий гидроокись щелочцого металла и органический амин, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости тра&ления металлизированных пленок полиими- да и повышения качества- трабления, он дополнительно содержит гидрохинон, а в качестве органического амина он включает моноэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес. %: Гидроокись щелочного металла1-6 Гидрохинон1 - Ю Моноэтаноламин Остальное. Источники информации, принятые во нимание при экспертизе 1.Патент США № 3395О57, л. 156-3, 1968. 2.Патент США № 377О528, л. В 44 d 1/О92, 1973. 3.Патент США № 3791848, л. В 44 d 1/О92, 1974.