Способ получения изображения Советский патент 1981 года по МПК H01L21/302 

Изобретение относится к области фотографии и может быть использовано в электронной технике, голографи полиграфии и других отраслях науки и техники, где необходимо применение фотоматериалов с высокой разрешающей способностью для получения изображения. Известен способ получения изображения, основанный на экспонировании актиничным светом фотоматериало в результате которого протекает фотохимическая реакция по всей то:ядине слоя, и последующем проявлении изображения . Недостатком данного способа является сложность процесса нанесения тонких однородных пленок, обладающих высокой разрешающей способность что связано с органической природой светочувствительных полимеров. Кроме того, при обработке органических фоторезисторов происходит набухание ялоя, отрицательно сказывающееся на разрешающей способности. Наиболее лизким техническим решением к изобретению является способ получения изображения, основанный на нанесении на подложку слоев полупроводника и металла, образующих высокораэрешающую светочувствительную систему, селективном экспонировании, удалении необлученных участков слоя металла и селективном удалении слоя полупроводника 2. Нанесение слоев может быть проведено высокотехнологичными методами вакуумной конденсации, что обеспечивает однородность слоев по толщине и светочувствительности. Под действием селективного экспонирования происходит фотолегирование полупроводникового слоя металлом, что приводит к изменению его физико-химических свойств. Необходимая доза облучения выбирается таким образом, чтобы легирование металлом произошло на всю глубину слоя полупроводника. Недостатком известного способа является относительно большая экспозиция, необходимая для полного фотог легирования слоя полупроводника металлом, что приводит к снижению по-: тенциальной разрешающей способности материала из-за значительной дифракции света в толщине полупроводникового слоя. Легирование полупроводникового слоя металлом на всю толщину является необходимым условием качественного проявления экспонированного слоя, в связи с чем ххх уменьшить экспозицию в известном способе не представляется возможным Кроме того, при одноступенчатом селективном экспонировании процесс проявления идет неравномерно, что . также отрицательно сказывается на разрешающей способ,ности материала. Невысокая эффективная светочувствительность материала приводит к непроизводительному использованию оборудования, что снижает производительность процесса в целом.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности процесса и его производительности.

Поставленная цель достигается тем что в способе получения изображения, включающем нанесение на подложку слоев светочувствительной системы полупроводник-металл, селективное экспонирование, удаление необлученных участков слоя металла и селективное удаление ялоя полупроводника, селективное экспонирование проводят до момента легирования металлом раздела системы полупроводник-металла, а после удаления необлученных участков слоя металла проводят сплошное экспонирование и, кроме того, слой полупроводника выполняют из двух разнородных материалов, а селектив° ное экспонирование проводят до момента легирования металлом слоя полупроводника, расположенного непосредственно под слоем металла.

Положительный эффект данного способа усиливается в случае использования двухслойного полупроводникового покрытия.

На фиг. 1 изображена подложка со слоями светочувствительной системы до облучения на фиг. 2 - подложка со слоями светочувствительной системы после первого селективного экспонирования; на фиг. 3 - подложка после удаления слоя металла светочувствительной системы; на фиг. 4 подложка после второго сплошного экспонирования; на фиг. 5 - подложка после операции проявления.

Пример. На подложку 1 наносят слой полупроводникового соединения 2, например Se Ge, толщиной 0,1-0,5 мкм, затем слой полупроводникового соединения 3, например As S / толщиной 0,01-0,05 мкм, слой металла 4 , например серебра, толщиной 0,01-0,05 мкм. После первого селективного облучения через трафарет 5 образуется область полупроводникового соединения, легированная металлом. Химическая реакция в растворе, содержащем красную кровяную соль и тиосульфат натрия, удаляет остатки СЛОЯ 4. Второе облучение. распределяет металл из областей 6 на всю толщину слоев 2 и 3. После химической обработки в щелочном HJiif

органическом растворителе получаем негативное изображение трафарета 5.

Первый, относительно толстый, слой полупроводника 2 резко изменяе свои физико-химические свойства при незначительном легировании металлом 4. Второй, злачительно более тонкий слой полупроводника 3, наносят пове первого слоя. Последним наносят сло 4 металла, В процессе первого селективного экспонирования легирующий металл попадает в основном только во второй слой полупроводника. Экспзиция, необходимая для протекания такого фотолегирования, оказывается в несколько раз меньше, чем в случае легирования полупроводника на всю толщину, т.е. одноступенчатым экспонированием. Таким образом, наблюдаем повышение эффективной светочувствительности в несколько раз

После удаления остатков слоя металла 4 проводят рперацию второго сплошного экспонирования, имеющего своей целью равномерно распределить легирующий металл, накопленный при первом экспонировании в поверхностном слое, по всей толщине полупроводника и увеличить растворимость полупроводника, не подвергавшегося легированию. Растворимость легированных участков полупроводника заметно уменьшается в то вермя, как растворимость нелегированных областей увеличивается. Таким образом, за счет увеличения отношения скоростей растворения нелегированных областей и легированных областей, т.е. увеличения контрастности фотоматериала, улучшаются условия проведения последующей операции проявления и повышается ее качество, что положительно сказывается на разрешающей способности процесса.

Кроме того, реальная разрешающая способность материала увеливается за счет уменьшения времени первого селективного экспонирования, при котором сказывается дифракция света только в тонком приповерхностном слое полупроводника. При втором экспонировании дифракционные явления . . практически не сказываются на разрешающей способности, что объясняется непосредственно контактом легированных областей и основного слоя полупроводника, при котором дифракционные явления сводятся к минимуму.t

Следует отметить, что, в случае использования однослойного полупроводникового покрытия, изложенные выше доводы остаются в силе. Отличи состоит в том, что в процессе первого селективного экспонирования происходит накопление.легирующего металла в приповерхностном слое полупроводника. Однако положительный эффект от применения системы с од