Фоточувствительная диэлектрическая композиция

 

ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ преимущественно для изготовления толстопленочных микросхем, включающая свинецсодержащее стекло и раствор позитивного фоторезистора на основе эфиров о-хинондиазидов в органическом растворе, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, она дополнительно содержит раствор этилцеллюлозы в α -терпинеоле, а в качестве раствора позитивного фоторезиста на основе эфиров о-хинондиазидов в органическом растворителе - раствор позитивного фоторезиста на основе сульфоэфиров о-хинондиазидов в диоксане при следующем содержании компонентов, мас.ч.: Свинецсодержащее стекло - 33,5 - 65,3 Раствор позитивного фоторезиста на основе сульфоэфиров о-хинондиазидов в диоксане (в пересчете на сухой остаток) - 5,0 - 30,0 Этилцеллюлоза - 0,6 - 3,0 a -Терпинеол - 10,9 - 28,2

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение, в частности, для изготовления толстопленочных микросхем. Известна фоточувствительная диэлектрическая композиция полимеризационного типа в виде пасты для толстопленочных микросхем. Она содержит свинецсодержащее стекло, полимерное связующее на основе полиакрилатов или полиметакрилатов, полимеризационно-способные мономеры акрилатного ряда, фотоинициатор метиловый эфир бензоина, ингибитор нитрозодимерное соединение, окисное соединение хрома и растворитель. Недостатками известной композиции являются ее многокомпонентность, увеличивающая трудность приготовления пасты и сравнительно низкая разрешающая способность. В лучших примерах удается получить размер каналов в слое диэлектрика шириной 75 мкм и более. Прототипом изобретения является фоточувствительная диэлектрическая композиция для получения рельефного изображения в слое глазури, включающая 31-49 вес. ч. свинецсодержащего стекла и 51-69 мас.ч. раствора позитивного (на основе эфиров о-хинондиазидов) или негативного фоторезиста. Недостатками известной композиции являются ее плохие реологические характеристики (низкая вязкость), исключающие использование для нанесения этой композиции наиболее удобного метода трафаретной печати, и недостаточная разрешающая способность рельефного изображения в слое глазури (125 мкм). Цель изобретения повышение разрешающей способности фоточувствительной композиции. Поставленная цель достигается тем, что известная фоточувствительная диэлектрическая композиция, содержащая свинецсодержащее стекло и раствор позитивного фоторезистора на основе эфиров о-хинондиазидов в органическом растворителе, дополнительно содержит раствор этилцеллюлозы в α-терпинеоле, а в качестве раствора позитивного фоторезиста на основе эфиров о-хинондиазидов в органическом растворителе она содержит раствор позитивного фоторезиста на основе сульфоэфиров о-хинондиазидов в диоксане при следующем содержании компонентов, мас.ч. Свинецсодержащее стекло 33,5-65,3 Раствор позитивного фоторезиста на основе суль- фоэфиров о-хинондиазидов в диоксане (в пересчете на сухой остаток) 5,0-30,0 Этилцеллюлоза 0,6-3,0 α-терпинеол 10,9-28,2 В качестве свинецсодерджащего стекла могут использоваться выпускаемые отечественной промышленностью стекла марок С-279, мС-660а и ситаллоцементы марок Сц-163, СЦ-273 и др. Свинецсодержащее стекло марки СЦ-273 имеет следующий состав, PbO 45,5 SiO₂ 29,5 ZnhO 18, 5 TiO 4,0 Al₂O₃ 2,5. В качестве раствора позитивного фоторезиста ФП-383 на основе сульфоэфиров о-хинондиазидов в диоксане используют фоторезист ФП-383, состоящий из 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфоэфира бромированной новолачной фенолформальдегидной смолы, 8 г новолачной фенолформальдегидной смолы и диоксана. Технология приготовления предложенной фоточувствительности диэлектрической композиции для примеров 1-8 одинакова и состоит в следующем. В фарфоровой чашке смешивают предварительно приготовленный раствор этилцеллюлозы марки ЛК в α-терпинеоле с раствором (в пересчете на сухой остаток) позитивного фоторезиста ФП-383 в диоксане и добавляют свинецсодержащее стекло марки СЦ-273 с преимущестенным размером частиц 0,5-2,5 мкм. Смесь тщательно перетирают с целью гомогенизации и усреднения состава сначала в фарфоровой чашке в течение 5 мин, а затем на пастотерке с капролоновыми валками в течение 30 мин. Получают пасту с вязкостью, обеспечивающей хорошие реологические характеристики для нанесения методом трафаретной печати. Пасту наносят на керамические подложки через капроновую сетку на установке нанесения ПЦ 40-48 и сушат на воздухе при 100^оС в течение 30 мин. Операции нанесения и сушки повторяют дважды и получают общую толщину высушенного покрытия 40 мкм. Высушенный слой фоточувствительной композиции экспонируют в течение 2 мин на установке с ртутной лампой мощностью 375 Вт через фотошаблон с технологическим рисунком для определения разрешающей способности, в который включены линии шириной 25-200 мкм и расстоянием между ними 25-300 мкм. После экспонирования слой проявляют 0,5%-ным раствором тринатрийфосфата, при этом облученные участки слоя вымываются, формируя рисунок схемы, промывают дистиллированной водой, сушат при 250^оС в течение 30 мин и вжигают в конвейерной печи при максимальной температуре 750^оС. При этом в диэлектрическом слое образуются каналы шириной, измеренной на микроскопе УИМ-21 и определяющей разрешающую способность предлагаемой фоточувствительной композиции. В табл. 1 даны составы смеси по примерам 1-8 для приготовления предложенной композиции. В табл. 2 даны составы полученной фоточувствительной композиции по примерам 1-8 и композиции-прототипа, а также сравнительные свойства приведенных составов. Как видно из приведенных примеров, предлагаемая фоточувствительная диэлектрическая композиция имеет более высокую по сравнению с известной разрешающую способность, обеспечивающую получение каналов в слое диэлектрика шириной 50-65 мкм, что позволяет значительно увеличить плотность расположения элементов в толстопленочных микросхемах, тем самым повышая степень интеграции последних до третьего уровня. Данная композиция обладает хорошими реологическими характеристиками, позволяющими использовать для нанесения композиции наиболее удобный метод трафаретной печати, а также традиционное оборудование для получения толстопленочных микросхем.

Формула изобретения

ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ преимущественно для изготовления толстопленочных микросхем, включающая свинецсодержащее стекло и раствор позитивного фоторезистора на основе эфиров о-хинондиазидов в органическом растворе, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, она дополнительно содержит раствор этилцеллюлозы в α -терпинеоле, а в качестве раствора позитивного фоторезиста на основе эфиров о-хинондиазидов в органическом растворителе - раствор позитивного фоторезиста на основе сульфоэфиров о-хинондиазидов в диоксане при следующем содержании компонентов, мас.ч.:
Свинецсодержащее стекло - 33,5 - 65,3
Раствор позитивного фоторезиста на основе сульфоэфиров о-хинондиазидов в диоксане (в пересчете на сухой остаток) - 5,0 - 30,0
Этилцеллюлоза - 0,6 - 3,0
a -Терпинеол - 10,9 - 28,2

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2