Способ получения микроструктур Советский патент 1982 года по МПК H05K3/00 

I

Изобретение относится к способам получения микроструктур металлов или сплавов и может быть использовано при изготовлении манипуляционных образцов накопителей и монтаже интегральных схем.

Известен способ изготовления микроструктур, основанный на формировании рисунка в слое металла путем его травления через маску из фоторезиста L .

Недостатком этого способа является значительное подтравливание, т.е. боковое снятие слоя в областях, защищенных фоторезистом. НаиЬолее близким к предлагаемому является способ получения микроструктур включающий формирование маски из фоторезиста на тонкой пленке металла или сплава, гальваническое осаткдение через маску из фоторезиста подслоя золота, основного слоя металла или сплава и защитного слоя золота, удаление маски из фоторезиста, а также расположенных под ней

участков тонкой пленки металла или сплава химическим травлением 2 .

Однако известный способ не позволяет устранить боковое подтравли5 вание металлической пленки, что снижает качество микроструктур.

Цель изобретения - повьппение качества микроструктур путем устранения подтравливания.

;f) Поставленная цель достигается тем, что в способе получения микроструктур, включающем нанесение на диэлектрическую подложку сплошной пленки металла или сплава, формирование на ней маски из фоторезиста,

последовательное гальваническое осаждение подслоя золота, основного слоя металла или сплава и защитного слоя золота на участках, незащищенных фоторезистом, удаление маски -из фоторезиста и расположенных под ней участков сплошной тонкой плёнки металла или сплава, удаление упомянутых участков сплошной тонкой пленки

25 металла или сплава проводят путем погружения подложки в слабокислую ванну золота и последу1оп1его травления образовавшегося слоя золота. В качестве материала сплошной тонкой пленки и основного слоя используют железоникелевый сплав. При чем травление слоя золота проводят в растворе цианистого калия. Способ позволяет получить микроструктуры желаемых размеров, обычно Б пределах от 5 до 30 мкм. Равномерная толщина элементов структуры обеспечивается благодаря тонкому подслою золота. Уменьшение бокового подтравливав НИН достигается за счет электрохимической обработки подложки на заключительной стадии процесса в слабо кислой ванне золота, в результате чего происходит замена участков сплошной пленки металла золотом, ко торый легко стравливается в раствор для удаления золота. Способ предпочтительно пригоден для изготовления манипуляционного образца для накопителя, использующе го цилиндрические домены. На фиг. 1-3 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ. На подложку 1, например из стекл керамики или иного дизлектрика, напьшяют тонкую сплошную пленку 2Ni Fe толщиной 200-300 А , на этот слой наносят слой 3 фоторезиста. Из слоя 3 фоторезиста с помощью фотолитографии формируют- маску, образующую соответствующие каналы 4 микроструктуры Ni-Fe. . Далее на незащищенные участки Ni-Fe гальваническим путем в ванне золота осаждают подслой 5 золота толщиной около 600 А, которьп усили вается гальвайическим путем основным слоем 6 Ni-Fe толщиной около 10000 А (фиг. 2 и З). На основной слой 6 Ni-Fe гальваническим путем осаждается защитный слой 7 золота. В заключение снимается остаточньй слой 3 фоторезиста и покрытую таким образом подложку.помещают в слабокислую ванну золота, причем через несколько минут весь нёусиленный слой , в данном случае толщиной 300 А,-удаляется и заменяется слоем золота соответствующей толщины который стравливается просто с помощью средства для травления золота, например разбавленным раствором KCN. При обработке используется слабокислая ванна золота следующего состава, г/л: Цианоаурат калия K(Au(CN)j,4 Сульфаминовая кислота NSOjNHj 60 Тетраэтиленпентамин NHj (CHjCHjNH), К этой ванне добавляют 100-200 мл глицерина на 1 л, при , рН 5. В ванне проходит реакция обмена, вызываемая разнЬстью потенциаловj возникающей между NI-Fe и Аи, причем Ni-Fe переходит в раствор и заменяется эквивалентным количеством Аи. Весь слой Nl-Fe, обычно толщиной 200-300 А,растворяется в течение нескольких минут и заменяется слоем золота, соответствукщей толщины. Слой золота стравливают разбавленным раствором KCN без повреждения гальванически нанесенного слоя Ni-Fe. Применяемые ранее травильные растворы для Ni-Fe, например раствор FeClj, воздействуют на гальванически усиленный слой Ni-Fe,так что при удалении слоя толщиной 200-300 Л значительно стравливается также толстый слой . В предлагаемом же способе с использованием обработки в слабокислой ванне золота, наоборот, с более толстого слоя Ni Fe снимается только 200-300 А Ni-Fe. Формула изобретения 1. Способ получения микроструктур, включающий нанесение на диэлектрическую подложку сплошной тонкой пленки металла или сплава, формирование на ней маски из фоторезиста, последоательное гальваническое осаждение подслоя золота, основного слоя метала или сплава и защитного сло.я золота на участках, незащищенньк фоторезистом, удаление маски из фоторезиса и расположенных под ней участков сплошной тонкой пленки металла или сплава, отличающийся ем, что, с целью повышения качества икроструктур путем устранения подравливания, удаление упомянутых частков сплошной тонкой пленки металпа или сплава проводят путем погружения подложки в слабокислую ванну золота и последующего травления обра-, зовавшегося слбя золота,

2. Способ по п. . о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве материала сплошной тонкой пленки и основного слоя используют железоникелевый сплав.

3.Способ по пп. I и 2, о т л ичающийся тем, что травление

слоя .золота проводят в растворе цианистого калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Верри Р. и др . Тонкопленочная технология. М., Энергия, 1972, с. 114-121.

2; Технология толстых и тонких пленок. Под. ред. А. Рейсмана и К. Роуза. М., Мир, 1972, с. 130 (прототип).

/:/

/..

-X-.V

V

т.1