Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления

 

Использование: в электронной технике, в частности в производстве печатных схем. Сущность изобретения: способ и устройство для его осуществления позволяют увеличить разрешающую способность пленочных фоторезисторов для случая, когда на поверхности фотокомлозиции находится защитная лавсановая пленка Для этого экспонирование выполняют дискретно в процессе текучести фотокомпозиции 8 вакуумной раме под действием температуры и атмосферного давления 2 спф-лы, бия

3 F 7/20

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5016341/21 (22) 09.1 2.91 (46) 30.11.93 Бюл. l4 43 — 44 (71) Новосибирский завод "Электросигнал" (72) Себежко В.Н.; Бутовецкий ДН„Крупнов Г.П„

Коломникова Н.С. (73) Ново:ибирский завод "Электросигнал" (54) СПОСОБ СЕБЕЖКО В.Н. ПОЛУЧЕНИЯ

СКРЫТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПЛЕНОЧНОМ

ФОТОРЕЗ ИСТЕ И УСТРОЙСТВО СЕБЕЖКО

В.Н. ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (р) ЯЦ (1ц 2004053 С1 (57) Использование: в электронной технике, в частности в производстве печатных схем. Сущность изобретения: способ и устройство для его осуществления позволяют увеличить разрешающую способность пленочных фоторезисторов для случая. когда на поверхности фотокомпозиции находится защитная лавсановая пленка. Для этого экспонирование выполняют дискретно в процессе текучести фотокомтюзиции в вакуумной раме под действием температуры и атмосферного давления. 2 сп.ф-лы, 5 ил.

2004083

Изобретение относитсл к электронной технике, в частности к производству печатных схем.

Известен способ получения скрытого изображения рисунка на пленочном фоторезисте (авт. св. СССР N. 1662258), заключающийся в расширении технологических возможностей способа, в частности разрешающей способности пленочного фоторезиста использованием его внешней поверхности без защитной органической пленки на фотокомпоэиции длл фокусировки экспонирующего излучения. При этом экспонирование выполняют на известных установках, содержащих вакуумную раму, источник экспонирующего излучения и реле времени, например на установке из комплекта оборудованил АДМАР-4Д.

Недостатками данного способа являютсл необходимость перед экспонированием удаленил с поверхности фотокомпозиции защитной органической пленки, необходимость удаления из объема фотокомпозиции легколетучей фазы, что снижает достоинство пленочного фоторезиста -- его высокую технологичность.

Недостатком устройства являетсл отсутствие шторок между экспонируемой фотоком позицией и источником экспонирования, которые позволили бы 30 смонтировать на них нагреватели и осуществить индикацию возможностей фотокомпозиции в процессе нагрева перед ее экспонированием, Кроме того, в устройстве отсутствует система управле 1л процессом 35 экспонирования на основании полученной начальной информации о возможностях фотокомпозиции.

Известен способ получения скрытого изображенил рисунка на пленочном фото- 40 резисте (авт.св. СССР M 1600529), заключающийся в расширении технологических воэможностей способа, в частности разрешающей способности пленочного фоторезиста использованием его внешней 45 поверхности с защитной полиэтиленовой пленкой на фотокомпозиции для фокусировки экспонирующего излучения и включающий нанесение фоторезиста на металлизированную заготовку печатной 50 пла ы путем ламинирования, селективное экспонирование фоторезиста в вакуумной раме с одновременным контролем процесса по изменению плотности тока, протекающего через границу раздела фоторезист — ме- 55 талл, При этом экспонирование выполняют

«а установке, содержащей вакуумную раму, источник экспонирующего излучения, шторки между ними и реле времени, например на автомате двустороннего экспонирования печатных плат (информационный листок Ы

8 — 82).

Недостатком данного способа лвляется необходимость использования полиэтиленовой пленки на поверхности фотокомпозиции вместо лавсановой, что, в частности, снижает скорость нанесенил пленочного фоторезиста из-за неудовлетворительной механической прочности полиэтиленовой пленки по сравнению с лавсановой.

Недостатком устройства является отсутствие нагревателей на шторках, которые позволяют получать информацию о возможностях фо-..окомпозиции в процессе ее нагрева. Кроме того, в устройстве отсутствует система управленил процессом экспонированил HB основании полученной начальной информации о возмо>кностлх фотокомпозиции.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей существующих технологий за счет фокусировки фотокомпозицией с защитной лавсановой пленкой на ее поверхности экспонирующего излучения в процессе текучести фотокомпозиции в вакуумной раме под действием темпера..уры и атмосферного давления.

По способу формирования скрытого изображения рисунка на пленочном фоторезисте, включающему нанесение фоторезиста на металлизированную заготовку печатной платы- пу-ем ламинирования, селективное экспонирование фоторезиста в вакуумной раме с одновременным контролем процесса по изменении плотности тока, протекающего через границу раздела фоторезист — металл, согласно изобретению экспонирование выполняют дискретно при нагреве фотокомпозиции в вакуумной раме от 35 до 70 С и разре>кении в вакуумной раме не менее 0,4-0,5 кгс/см с длительно2 стью воздействия экспонирующего излучения 2-4 с и паузой 8 — 12 с, при этом время экспонирования и пауз не более или равно времени текучести фотокомпозиции и отсчитывается с момента достижения фотокомпозицией температуры начала текучести. устройство полученил скрытого изображения рисунка на пленочном фоторезисте, содер>кащее вакуумную раму, иСточник экспонирующего излучения, шторки между ними и реле времени экспонирования фотокомпозиции, согласно изобретению снабжено реле паузы экспонирования, которое соединено с реле времени экспонирования, кроме того, нагреватели фотокомпозиции в вакуумной раме установлены ка шторках, а между шторками и вакуумной рамой помещен термометр, 2(1() 4083

Введение перечисленных элементов обеспечивает решение указанной задачи.

Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемые технические решения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Изучение общедоступных в СССР сведений и их анализ позволяют сделать вывод о том, что предлагаемые технические решения 1 являются новыми, так как не известны иэ существующего уровня техники, т,е. изобретение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 схематично показано изменение геометрии рисунка из фоторезиста при воздействии на рисунок растворителя фоторезиста; на фиг. 2 схематично представлен механизм .формирования скрытого. изображения рисунка в фотокомпозиции; на фиг. 3 схематично изображено заявляемое устрой- 20 ство; на фиг. 4 представлена схема получения информации для определения времени экспонирования и пауз при формировании рисунка; на фиг, 5 — информация для определения времени экспонирования и пауз 25 при формировании рисунка.

Пример осуществления способа.

На фиг. 1а представлен фрагмент рисунка из фоторезиста СПФ-ВЩ толщиной 50 мкм, полученного согласно ТУ на фоторе- 30 зист и соответствующего геометрии фотошаблона. При воздействии на данный рисунок (фиг. 16) растворителя фоторезиста, например воды, происходит уменьшение размеров пробельного места на 35 величину 2А<, составляющую 30 — 35 от предельно допустимой ширины пробельного места для рассматриваемого фоторезиста — 125 мкм. Испарение растворителя (фиг. 1в) приводит к восстановления перво- 40 начальной геометрии рисунка.

Уменьшение времени экспонирования фотокомпозиции незначительно изменяет величину 2Лх, но при этом резко уменьшается стойкость получаемого рисунка в 45 проявителе. Увеличение времени экспонирования приводит к возрастанию 2 и, как следствие, исключается возможность проявления пробельных мест рисунка.

Представленная информация является результатом известной способности сухих пленочных фоторезистов к усадке (уменьшению объема), причем как в вертикальной, так и в горизонтальнОЙ плоскостях, под деЙ- 55 ствием экспонирующего излучения и релаксации {возвращению к первоначальному состоянию) после прекращения его воздействия.

Наличие в рассмотренном примере большой величины 2hx — горизонтальной деформации фотокомпозиции без видимой ее вертикальной составляющей объясняется, например, разницей более чем в два раза линейных размеров формируемого рисунка из фоторезиста в этих плоскостях, т.е. в данном случае при толщине пленочного фоторезиста 50 мкм ширина формируемого из него элемента составляет 125 мкм.

Исходя из рассмотренной информации, возможности существующих сухих пленочных фоторезистов, например, по разрешающей способности могут быть расширены, если управлять величиной 2hx. Для этого обратимся к фиг. 2.

На фиг. 2а показана известная совокупность элементов в вакуумной раме установки экспонирования перед формированием в фотокомпозиции скрытого изображения. На фиг. 26 схематично показано начало усадки фотокомпозиции под действием экспониру(ощего излучения. При этом часть объема фотокомпоэиции, защищенная темным полем фотошаблона — abc, kef, переходит в зону экспонирования. Векторы Fnv характеризуют этот переход.

Так как фотокомпозиция в начальный момент экспонирования в зонах, подвергающихся экспонированию и не подвергающихся ему, не отличается по свойствам, то в соответствии с существующими представлениями о деформации эластичных материалов на фотокомпозиции в области границы черного и белого поля фотошаблона образуется локальное утоненке — вогнутость. Появившаяся краевая вогнутость — дуга mn, (фиг, 26).приводит к временной фокусировке, экспонирующего излучения — вектор "Ф".

Продолжение экспонирования фотокомпозиции привоДит к возрасТанию ее усадки (фиг. 2в) до величин (ab+ ф (ke+ Ь) в горизонтальной плоскости и hy в вертикальной. При этом в области пробельных мест фотошаблона поверхность фотокомпозиции становится горизонтальной — часть дуги Gg, т.е. исчезает отклонение экспонирующего излучения от вертикального направления — вектор "Ф" (фиг, 26), переходит в вектор "П" (фиг. 2в) и рйсунок из фотокомпозйции формируется в соответствии с геометрией фотоааблона.

Дальнейшее экспонирование фотокомпозиции приводит к возрастанию ее усадки в вертикальной плоскости до величины

Лу (фиг. 2г), появлению известной видимой вогнутости нэ фотокомпозиции и, KBK след ствие, рассеиванию экспонирующего излу2004083

ДРЛ-1000) в процессе еетекучести при вре-. 40 чения — вектор "П" (фиг. 2в) переходит в вектор "Р" (фиг. 2г), . Исходя иэ информации фиг. 2а, б, в, г, лишь для случая фиг. 26 усадка фотокомпозиции может позволить расширить ее возможности, например, по разрешающей способности, если использовать фокусировку фотокомпозицией — вектор "Ф" экспонирующего ее излучения. Но эта стадия экспонирования промежуточная. Поэтому . для ее неоднократного повторения необходима, во-первых, прекращать процесс экспонирования, когда дуга mn (фиг. 2б) . начинает переходить в дугу Gg (фиг. 2в), во-вторых, перед очередным экспонированием дуга mn должна перейти в прямую, т.е. необходимо выполнить релаксацию фотокомпозиции, Сформулированные условия фокусировки фотокомпоэицией экспонирующего ее излучения и является сутью заявляемого способа. Для его реализации предлагается устройство (фиг. 3), которое состоит из вакуумной рамы 1, источника 2 экспонирующего излучения, шторок 3, реле 4 времени экспонирования фотокомпозиции, нагревателей

5 на шторках, термометра 6, реле 7 времени паузы (релаксации фотокомпозиции).

Устройство работает следующим образом, За счет известной способности фотокомпозиций сухих пленочных фоторезистов

:к текучести под действием температуры и давления нагрев в вакуумной раме 1 фотокомпозиции на заготовке печатной платы оТ источников ИК-излучения (ламп КГТ-1000) на шторках 3 позволяет получить эту текучесть. Дискретное экспонирование фотокомпозиции от источника 2 (лампы мени экспонирования и паузах между экспонированиями, выставленных на реле 4 и

7 времени, обеспечивает реализацию сформулированных условий фокусировки. Показания термометра 6 обеспечивают оперативный визуальный KoHTpollb протекания процесса формирования рисунка из фоторезиста.

Пример реализации заявляемых способа и устройства.

Перед формированием на партии заготовок печатных плат толщиной 1-1,5 мм рисунка иэ пленочного фоторезиста СПФ-ВЩ толщиной 50 мкм на нескольких из них в зоне технологического поля выполняют разрез АВ {фиг. 4) злектропроводного слоя, к которому подключают последовательно со5

55 единенные источник постоянного напряжения Б5-47 и микроамперметр Ф 195 и который в дальнейшем электрически замыкают фотокомпозицией пленочного фоторезиста.

В фотокомпозицию пленочного фоторезиста вводят медь-константановую термопару, после чего заготовку помещают в вакуумную раму установки экспонирования.

В результате выполнения ряда проб устанавливают, что при нагреве фотокомпозиции в диапазоне температур 35 — 70 С и разрежении в вакуумной рам 0,9 — 1 кгс/см2 деформация фотокомпозиции по толщине достигает 35-40%. При этом минимальное разрежение в вакуумной раме, когда наблюдается деформация, составляет 0,4 — 0,5 кгс/см2.

Нагрев фотокомпозиции в вакуумной раме позволяет снять кривую Ef (фиг, 5) изменения тока во времени в созданной электрической цепи. Так как известно, что кривая fm, симметричная кривой ef, относительно перпендикулярна fe — это кривая экспонирования фотокомпозиции, когда равномерно по толщине изменяются свойства фотокомпозиции, то для получения режима экспонирования необходимо определить величины векторов А1 и В1, т,е. длительность экспонирования — вектор А> и паузы (релаксации) — Bl, Для этого выполняют пробные экспонирования и по изменению тока в электрической цепи (фиг. 4) устанавливают, что время экспонирования должно быть 2-4 с, длительность паузы между экспонированиями 8 — 12 с, т.е, в результате определяются условия, когда фотокомпозиция может фокусировать экспонирующее ее излучение (фиг, 2б).

При использовании данного технического решения по сравнению с известными разрешающая способность пленочного фоторезиста может быть повышена в 3 — 4 раза. Так, например, известно для отечественного пленочного фоторезиста СПФ-ВЩ: толщиной 50 мкм может быть получен рисунок с минимальной шириной линий и зазором между ними 125 мкм, согласно предлагаемым техническим решениям эта величина составляет 30 — 40 мкм. (56) Авторское свидетельство СССР

N 1600529,кл. G 03 F 7/26, 1990.

Информационный листок ¹ 8-82. Автомат двустороннего экспонирования печатHblx плат. Новосибирск, ЦНТИ, 1982..

2004083 про ельн

Формула изобретения

1. Способ получения скрытого иэображения на пленочном фоторезисте. включающий нанесение фоторезиста на металлизированную заготовку печатной платы путем ламинирования и селективное экспонирование фотореэиста в вакуумной раме с одновременным контролем процесса по изменению плотнрсти тока, протекающего через границу раздела фоторезистметалл, отличающийся тем, что экспонирование выполняют дискретно при нагреве фоторезиста в вакуумной раме от 35 до

70С и разрежении в вакуумной раме не менее 0,4 - 0,5 кгсlсм с длительностью

2 воздействия экспонирующего излучения 2

-4.с и паузой 8 - 12 с, при этом время экс8офйстБе расгп оригпелр громорезиста на рисуемое и срогпорРзис па понирования и пауз не более или равно времени текучести композиции фоторезиста и отсчитывается с момента достижения композицией температуры начала текуче5 сти.

2. Устройство для получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте, содержащее вакуумную раму, источник экспонирующего излучения, шторки, раз10 мещенные между рамой и источником излучения, и реле времени экспонирования, отличающееся тем, что оно снабжено реле паузы экспонирования, соединенным с рел ле времени экспонирования, и нагревате"5лями, установленными на шторках, а также термометром, размещенным между шторками и вакуумной рамой.

Возращение к- исходной

zeowmyuu пробельною лж ла при испарении роспбор л е я крдр©й Зррекп уменьшения прдДе46 н020 JYRmd Осъезогл

h — 0 ушка но Aek e

fecnape up н О) 2004083

s) Ф г)

Уаг. 2

2004083 (8ре я) Составитель А.4ерепанова

Техред М.Моргентал Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö

Редактор Т. Юрчикова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., 4/5

Заказ 3328

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Го арина, 101

Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления Способ себежко в.н. получения скрытого изображения на пленочном фоторезисте и устройство себежко в.н. для его осуществления 

 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении печатных плат

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при конструировании и производстве радиоэлектронных блоков бортовых аппаратур управления противотанковых ракет

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при конструировании и производстве радиоэлектронных блоков бортовых аппаратур управления противотанковых ракет

Изобретение относится к производству печатных плат и может быть использовано для гидроабразивной зачистки их отверстий

Изобретение относится к лазерной технологии изготовления гибридных интегральных схем

Изобретение относится к лазерной технологии изготовления гибридных интегральных схем

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть преимущественно использовано при изготовлении прецизионных микросхем, например фильтров на поверхностных акустических волнах, методом фотолитографии

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении фотошаблонов сверх больших интегральных схем (СБИС), а также самих СБИС методом прямой электронолитографии по полупроводниковой пластине

Изобретение относится к электротехнике и технологии изготовления прецизионных индуктивных элементов со сложной конфигурацией

Изобретение относится к технике полупроводникового производства, в частности S к рентгенографии, и предназначено для ис-

Изобретение относится к технике полупроводникового производства, в частности к рентгенолитографии, и предназначено для использования в установках для совмещения рисунка на маске с рисунком на подложке и экспонирования

Изобретение относится к устройствам для экспонирования светочувствительных материалов и позволяет повысить производительность и расширить класс изготавливаемых плат

Изобретение относится к проекционной литографии и может быть использовано в процессах изготовления интегральных, оптических, оптоэлектронных схем и оригиналов с субмикронными размерами элементов
Наверх