Способ изготовления фотошаблонов Советский патент 1981 года по МПК H01L21/312 G03F1/00 

Изобретение относится к технолоГ1«: производства радиоэлектронной а паратуры и может быть использовано при изготовлении фотошаблоновгибри днопленочных микросборок. Известен фотошаблон, получаемый путем нанесения пленки металла на стеклянную подложку с последующим формированием фотолитографическим методом маскирующего рнсунка фотошаблона . Однако металлические пленки в си своего кристаллического строения являются пористыми и содержат большое количество мелких отверстий, что характеризует дефекты типа про кол. Кроме того, металлические пле ки являются непрозрачными, что затрудняет процесс совмещения рисунка фотошаблона с рисунком подложки при изготовлении микросборки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления фотошаблонов. включающий окрашивание поверхностного слоя стеклянной пластины диффузией ионов металла-красителя из расплава соединений металла-красителя и свинца с последующим восстановлением информирование маскирующего сунка фотошаблона фотолитографическим методом.Такие фотошаблоны прозрачны в видимой области спектра, что значительно сокращает время на операцию совмещения рисунка фотошаблона с рисунком-подложки. В них отсутствуют дефекты типа прокол 2 . Однако им свойственны дефекты типа включений на светлом поле, что объясняется неравномерностью процесса диффузии ионов металла в стекло при толщинах окращенного слоя свыше 0,3-0,5 мкм, при меньших же толщинах оптическая плотность окрашенного слоя на длине волны актиничного излучения недостаточна (0,70,8 ед.) для обеспечения требований, предъявляемых к фотошаблонам. 3 Цель изобретения- уменьшение дефектности фотошаблонов. Поставленная цель достигается тем что в способе изготовления фотошабло нов, включающем диффузию ионов мрталла-красителя из расплава соединений металла-красителя и свинца в приповерхностный слой стеклянной подложки, окрашивание слоя обработкой в восстановительной атмосфере, формирование маскирующего рисунка путем фотолитографической обработки, диффузию ионов металла-красителя проводят на глубину 0,15-0,2 мкм а перед формированием маскирующего рисунка путем фотолитографической обработки на окращенный слой нанося пленку окиси металла, а также тем, что в качестве окиси металла исполь зуют окись железа, причем пленку оки си металла наносят вакуумным напылением или методом пиролиза, Способ осуществляется следующим образом. В стеклянную подложку проводят диффузию ионов меди, которая является металлом-красителем из медносвинцовой лигатуры. При этом в при поверхностный слой диффундируют ион меди и свинца. Свинец понижает темп ратуру плавления стекла, снижает вязкость стекла в приповерхностном слое и создает тем самым условия дл равномерной диффузии ионов меди-Одн ко при увеличении толщины окрашенно го слоя более 0,3-0,5 мкм наблюдает ся нярутение равномерности диффузии в частности появление включений меди, расположенных на разной глуби не, что приводит в дальнейшем к де фектам на фотошаблоне в виде точек на светлом фоне. Поэтому глубина окрашенного слоя выбирается л/ 0,150,2 мкм. Окрашивание приповерхностного слоя приводят в восстановитель ной атмосфере. ., Полученное покрытие имеет равномерную окраску красного цвета и лишено дефектов типа проколов и включений. Однако оптическая плотность полу ченного Окрашенного, слоя при выбран ной толщине является недостаточной («0,8-1,0 ед.) для проведения опера ции фотолитографии (необходимой величиной является оптическая,плотность л 1,7-2,0 ед. ) , Для достижения необходимой оптической плотно ти проводят нанесение на окрашенные 4 заготовки пленки окиси металла, например железа. В результате получают маскирующее покрытие, обладающее высокой оптической плотностью 2 ед.) на длине волны актиничного излучения и прозрачное в видимой области спектра, что значительно сокращает время, затрачиваемое на операцию совмещения рисунка фотошаблона с рисунком на подложке. Нанесение окиси железа можно осуществлять методом вакуумного напьше-. НИН либо пиролиза. Полученное покрытие является практически бездефектным, а имеющиеся микронные дефекты (проколы) пленки окиси железа, возникающие при напылении, не передаются на подложку в процессе эксплуатации фотошаблона благодаря бездефектности лежащего под ним слоя диффузионной меди. Причиной этого является дифракция на микронных отверстиях. П р и м ,е р. Стеклянную подложку окрашивают на специальной установке с помощью устройств имеющих медносвинцовую лигатуру (1-2% меди). Окраску приповерхностного слоя стеклянной подложки проводят в восстановительной атмосфере при токах в 10 А И температуре . Толщина окрашенного слоя составляет 0,150,2 мкм. На полученный окрашенный слой наносят пленку окиси железа для создания маскируюшего покрытия необходимой оптической плотности ( ед.) методом ионно-плазменного напыления. Вакуумное напыление проводят на установке ионно-ппазменного напыления типа УРМ 3. 279026 при режимах напыления: Ток катода,А 145 Ток анода, .А 8 - 10 Напряжение на аноде,В 50- 60 Напряжение на мишени, кВ1,5- 2 Ток мишени,: ,5-0,6 Давление в рабочей. камере, мм рт.ст.7-10 Толщина напьшенной пленки окиси железа составляет 0,6-0,/ МкМ. Далее осуществляют обработку стеклянных подложек с маскирующим покрытием для получения маскирующего рисунка фотолитографическим методом на специальном технологическом оборудовании. Фоторезист ФП-27-18БС наносят на заготовки на центрифуге при 2000 об/мин. Фоторезист экспо