Способ формирования изображения Советский патент 1982 года по МПК H05K3/06 C09K13/00 

(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

; . / л . -

.изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к технологии изготовления гибридных микросхем и полупроводниковых приборов, и может быть использовано, например, при из:готовлении прецизионных хромйрован|ных фотошаблонов.

И звестен способ формирования изображения, в котором осуществляют хи:мическое травление пленки хрома в , водном растворе, содержащем 51бО г/л церия сернокислого и 30- too г/л хромового ангидрида tHНедостатком способа является нестабильность траамльного раствора, связанная с трудностью растворения сернокислого церия в воде и последующим самопроизвольным выпадением его в осадок. Вследствие указанных причин необходимо либо приготавливать

: свежий травильный раствор перед каждой очередной операцией травления, что неудобно для работы, либо для некоторого продления срока его хра2.

нения без выпадения осадка вводить в раствор кислоту или смесь кислот. Наиболее близкий к предлагаемому способ формирования изображения, включающий нанесение на поверхность диэлектрической Пластины пленки хрома , получения на ней защитной маски из фоторезиста, химическое травление пленки хрома в растворе соляной кислоты в контакте с алюминиевым акти10ватором.

Этот способ отличается от других известных использованием простого в приготовлении и стабильного в ус15ловиях эксплуатации травильного раствора, высокой интенсивностью процесса травления при обычной температуре, возможностью осуществления травления пленок хрома как с негативны20ми, так и с позитивными-фоторезистами .

Однако известный способ не позво|ляет применять для формирования ри3сунка пленок хрома фоторезисты с низкой кислотостойкостью. Кроме того, сильные кислотные свойства травителя и недопустимо высокая скорость реакции травления вызывают подтравливание и растравли вание краев пленок хрома, вследствие чего снижается выход годных пле нок с заданными микронными размерами фигур травления. К недостаткам известного способа следует также отнести невозможность травления пленок хрома после длител ного хранения с момента нанесения хрома на подложку или нанесенных на подложку в два-три приема. Цель изобретения - повышение выхода годных изделий. Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования изо ражения, включающем нанесение fia поверхность диэлектрической подложки пленки хрома, получение на ней защитной Vмаски из фоторезиста, химичедкое травление пленки хрома в растворе кислоты в контакте с алюминиевым активатором, химическое травление пленки хрома проводят в растворе борофтористоводороднои кислоты. Благодаря обработке пленок хрома раствором борофт.ористоводородной кислоты при контакте с алюминиевым активатором, обеспечива ется при сохранении достаточно высокой интенсивности процесса более спокойное, чем в известном способе протекание реакции травления с мень шйм выделением газовых пузырьков и более равномерное травление всех незащищенных фоторезистом участков пленки хрома. Кроме того, являясь более слабой кислотой и практически не облада.я окислительными свойствами, борофтористоводородная кислота не.разрушает фоторезисты и образует на пленке хрома меньший V-образный профиль травления, что в сочетании с вышеизложенным позволяет увеличить воспроизводимость и точность заданной конфигурации рельефа металла, т.е. повысить в конечном итоге выход годных изделий. 30- 0%-ный раствор ,борофтористО( водородной кислоты, является оптимал ным, поскольку при данной концентра ции травильного раствора травление происходит на необходимую глубину. 4 С достаточной скоростью, довольно равномерно, поддается контролю и регулировке изменением концентрации раствора в установленных пределах. При концентрации борофтористоводородной кислоты менее 30 снижается интенсивность травления. Применение, раствора борофтористоводородной кислоты с концентрацией, превышающей 0, нецелесообразно с технологической точки зрения, поскольку для данной кислоты концентрация выше 0% выходят за область ее равновесных концентраций и вследствие этого являются труднодоступными. Способ осуществляют следующим образом. Берут 50 стеклянных подложек, выполненных из полированного оптичесного борсиликатного стекла марки К-8. Затем на 25 подложек методом напыления в вакууме (не менее 5 рт.ст.) напыляют пленку хрома толщиной ТООО А. На остальные 25 подложек напыляют пленку хрома толщиной 1500 А. Скорость напыления А/с. На металлизированные подложки центрифугированием наносят защитный негативный фоторезист типа ФН-106 с показателем кислотопроницаемости 0,4 и затем по известной технологии подготавливают пластины к травлению. Подготовленные пластины подвергают химическому травлению в растворе борофтористоводородной кислоты. Один из участков каждой хромированной пластины, незащищеннь(Т1 фоторезистом контактируют с алюминиевым стержнем в течение с, после чего стержень убирают и выдерживают пластину в указанном травильном растворе до полного стравливания хрома. Травление производят при комц атной температуре. Время травления пленок, хрома толщиной 1000 А с, а при толщине 1500 А 25-30 с. Rha получения сравнительных данных 25 идентичных хромированных пластин с толщиной пленок хрома 1000 и 1500 и подвергают химическому травлению согласно известному способу, раствором соляной кис-лоты в контакте с алюминиевым активатором. Время травления контрольных хромированных пластин толщиной 1000 и 1500 А составляет соответственно 5-7 и 13 16 с. Протравленные по данному способу хромированные пластины и контрольные промывают водой и высушиваю При обследовании под микроскопом 50-и хромированных пластин, обработанных 35%-ным раствором борофтористоводородной кислоты, обнаружено растравливание краев пленок хрома на Н-и пластинах, в том числе на . 6-и с толщиной пЛенки хр.ома 1000 А и на 8-и с толщиной 1500-A. Осмотр контрольных пластин показывает наличие растравливания краев пленок хрома на 20-и пластинах из 50-и, взятых для травления. Подтравливание пленок фоторезиста ФН-10б на протравленных по задан ной технологии пластинах и контроль ных пластинах не замечено. Следов нестравленного хрома не обнаружено. Кроме того, изобретение позволяет применять дЛя формирования рисун .ка пленок хрома фоторезисты с разной кислотостойкостью, в результате чегЬ при обследовании изделий, обработанных согласно предлагаемому способу, не обнаружено подтравливание пленок фоторезиста. Таким образом, использование предлагаемого способа формирования изображения в области радиоэлектроники при изготовлении прецизионных хромированных фотошаблонов, обеспечивает по сравнению с известным, являющимся также базовым образцом, расширение номенклатуры применяемых фоторезистов , благодаря обеспечению возможности эффективного использования фоторезистов как с высо кой, так и с низкой кислотостойкостью, облегчение контроля и регулиsровки процесса травления, благодаря обеспечению более спокойного и ращномерного травления, и повышение выхода годных изделий на 12-18% за счет уменьшения растравливания краев пленок хрома./ Ожидаемый экономический эффект от производства 2000 шт. хромированных фотошаблонов по предлагаемой технологии вместо промышленно применяемого способа травления раствором соляной кислоты составляет примерно 20500 руб. в год за счет увеличения выхода годных пленок. Формула изобретения Способ формирования изображения, включающий нанесение на поверхность диэлектрической подложки пленки хрома, получение на ней защитной маски из фоторезиста, химическое травление пленки хрома в растворе кислоты в контакте с алюминиевым активатором, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных изделий, химическое травление пленки хрома проводят в растворе борофтористоводородНой Аислоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №2 87167, кл. С 23F 1/02, 05.10.75. 2.Фотолитография и.оптика. Под ред. проф. Я.А.Федотова и др. М., Советское радио, Берлин, Техника, 197, с.268-269 (прототип).