Способ изготовления цветных фотошаблонов

 

О П И С А Н И и I, i; 44looz

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свчд-ву

2 (51) М. Кл.

Н 05 К 8/06

С 08 С 21/00

Н 01 1 2 1/306 (22) Заявлено 16.06.72 (21) «550816/26-9 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08,76.Бюллетень №29 (45) Дата опубликования Описания 15.11.76

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изааретений н открытий (53) УЙК 621.396.6

-18 1.48 (088,8) (72) Авторы 10. С. Боков, А. Г. Горон, В. Н. Гуржеев, В. И. Захаров, изобРетЕниЯ В, С. Корсаков, В. П. Лаврищев, М. Л. Гликман, Н. Н. Семенов и В, Я. Матвиенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ФОТОШАБЛОНОБ

Изобретение относится к способам полу- чения фотошаблонов, используемых в производстве микроэлектронных схем.

Известен способ изготовления цветного фотошаблона, состоящий из ряда последова- 5 тельных операций: нанесения слоя меди на поверхность стеклянной подложки, процесса фотолитографии по этому слою и ряда термо= ! химических операций с целью перевода атомов меди в ионную форму, диффузии ионов Ю встекло,,восстановления и отжига.

Однако проведение ряда процессов слои-, но. Вакуумное нанесение тонкого слоя ме- ди и формирование рисунка по этому слою,,перевод медной пленки в окислы меди в i5 присутствии катализатора„..внедрение ионов меди в стекло и их восстановление ведут ся в специальных водородных печах и реак торах, где осуществляется в короткое время ;, (минуты) смена состава атмосферы (водо- 20 ,род — азот — кислород — водород и т.д. ).

".Все это увеличивает „себечтоимость н сни,жает производительность. Способ не позво диет получить необходимую оптическую плот„ность (957) в малой толщине (до 0,5мкм). 25 1иффузия ионов меди идет не только вглубь стекла, но и в стеронь.: от изображения слоя меди, что приводит к диффузионному размытию края, нарушению четкости границы изображе-.-ия и уменьшению разрешающей способности фотоша бл о па.

Цель изобретения — повысить разрешающую способност= и увеличить выход годнътх ф отошабл онов.

Это обеспечивается благодаря тому, что сначала проводят окрашивание стеклянной подложки диффузией иОПОВ м ета III Q-краси теля из расплава соединений металла-красителя и свинza с последующим Восстановлением,. затем проводят повторное окрашивание диффузией ионов металла-красителя из расплава соединений металла-красителя и металла из группы олово, висмут, таллий с последующим восстановлением. При окр;:,шивании пользуют электродиффузию ио1:ОВ металла-красителя, а в качестве металлакрасителя используют медь.

Предлагаемый способ изготовления цвет-1 ных фотошаблонов заключается в след чошем.

Поверхность стекла окрашивают ионами меди из свинцовой лигатуры дважды. При этом в поверхность стекла диффундируют и ионы свинца.

Толщина о ашенного слоя составляет О,2-О,25 мкм. Затем ведут диффузию иОнОВ меди из ОлОВянистой хп1гятуры при оптимальной плотности тока. Свинец в оверхностном слое снижает температуру, лавления стекла. Поэтому ионы меди диф- 39

I фундируют из Оловянистой лигатуры DpBKTH»

:чески только в менее вязкий слой стекла

1 .с повышенной электропроводностыо, толщи-! - 1

На которого задана процессом окраски свинг довой лигатурой. Толщина окрашенного сло 35 составляет в этом случае 0„3-0,32 мкм.

Этот способ окраски автоматически создает переменный состав стекла в поверхI постном слое. С целью получения в процессе травления отвесной стенки окрашенного рисунка фотошаблона, концентрация. плавиковой кислоты подбирается так, чтобы обес 4 ечить скорость травления чистого стекла

) в 4--5 раэ большей1 чем окрашенного поверх, у ностпого слоя. Например, буферный pGGTHop

I плавиковой кислоты (32 об.ч, насыщенного

ННННГ rr 6 Об. ч. HF ) обеспечивает ука-! . Г занное соотношение скооостей1.

Процесс получения изображен я на лов верхности окраше1нот о стекла состоит в

ЗО

IIHHBcBl ии иэвест:, =rivi BHocoáol позитивного или не1:ативного фотореэистов, фотопечати, проявления и сушки. ) зображение фоторезис; та переносят па Охраше1птый слой путем !

TpQBJrBHия участкстi стекла HB закрытых

Я фоторезистом. При травлении в буферном фтористоводор одном травителе скорость .травления окрашен--;ого слоч в 4 раза мень

prB травления чистого стекла. ри атом соотношение скоростей при травлении на глуби-, окрашенного слоя 0,3-0,35, боковая тенка окрашенного рисунка имеет вертиальное положение, что и определяет четость границы полученнorî изображения.

B результате алектродиффуэии ионов свинс

) 1 а и меди стекло окрашивается в красный вет типа "рубин". Покрытие приобретает

1 авномерную оптическую плотность на всей

:поверхности. Дефекты типа прозрачных от- 69 перстнй — прокольr" — ;a покрытии отсут-, ствуют.

Высокое оптическое качество поверхности

1.

Определяется дополнительно к способу выра-

I отки еще и размягчением окряц1енного слоя Я дри 55О-6GO С. Граница поглощения окра-", 1ценного слоя соответствует длинам олн:0,6 мкм. Козффициент отражения для злучения с длинами волн до 0,6 мкм ра1

-,вен 2-3%.

6О

П р и м а р. Стекло окрашивают на спет циальной ус1 яновке с помощью тр ех устройств.

1. а устройстВа имеют медно- свинцовую ли — 1 ятуру (1-2% меди), третье — медно-оловя .нистую лигатуру (2 0% меди), Окраску но -.р, Ости стекла прОВОдят В Восстановительной (атмосфере при токах b 1О а" на--каждоц устройстве. Окраску проводят при 6ОО С. Стекло после окраски охлаждают и разре зают на под ложки размером 7ОХ71, ) мм. НЯ окрашенную сторону подложки наносят

1 ! фоторезист ФП-358 на центрифуге при

25ОО об/мин„Фоторезист экспонируют че-

1 ,рез эмульсионный фотошаблон. Проявлюот

1в 2%-номрастворе тринатрийфосфата 4Осе1 . о После промывки и сушки при 12О С в течение ЗО мин участки покрытия, не защищенные фоторезистом, травят в буферном растворе (32 об.ч. NHr,F и 6 об, ч, HF ) в течение 6О сек. Фотореэист удаляют промывкой фотошаблона в ацетоне.

В результате получают фотошаблон с эа-, I щитным покрытием из поверхностно окраше1 -! ного слся и прозрачными участками. Толщи-, на окрашенного слоя 0,3 r 1км Irpr необходи- мой оптической плотности (95%) На длине волны актиничного излучения.

В результате иэображецие:1ол:"- ают четкими и "яями, Рисуно:: на окрашенном слое следует с высокой степенью точно.=. "и рисунку фоторезиста. Различия в размерах рисунка и цветного фотошаблона не превышают О,2 кмк. Способ Отличается высокой производительностью, а процесс получения рисунка на окрашенной поверхности не тре-. бует специального оборудования, Формула изоб етения

1. Способ изготовления цветных фотошаблонов, включающий Окрашивание приповерхностного слоя стеклянной подложки диффузией ионов металла-красителя из расплава er o соединения с последующим восстановлением и формирование рисунка фотошаб— лона методом фотолитографической обработки приповерхностного слоя, о т л и ч а кшийся тем, что, с цельк повышения разрешающей способности и увелич". Иия выхода ГОдных фОтошяолОнОВ, начала IrpoBB-дят окрашивание диффузией Hol;oH металлакрасителя з расплава соединений металл,— ирасителя ч <жинца с последующим восстановлением, зятем проводя повто",:хое окрашиввние диффуэией ионов металла-красит :

ИЭ РЯСПЛЯВЯ СОЕДИНЕНИЙ МЕТЯЛЛЯ-КРЯС11т-rÛ

И МЕтаЛЛа ИЭ ГРУПП1.1 Or:OOO. ВИСМУТ, с последуи111им во .с":апе . пи1.,-;.

: 441002

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а юш и и с я тем, что в качестве металла2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и и ся тем, что при окрашивании использук т электрод ффузию ионов металпа-красителя. красителя используют медь.

Составитель Ю. Боков

Редактор О. Стенина Техред И. Ковач Корректор,Н. Бабурка х 4983/437 Тираж 1029 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная,