Способ фотоэлектрического контроля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)551727 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.06.74 (21) 2034116/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 2S.03.77. Бюллетень № 11 (46) Дата опубликования описаиия11.05.77 (51) М. Кл. H01L21/66

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. А. Чумаков и Т, А. Туманова (71) Заявитель

j54) СПОСОБ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к производству изделий электронной техники химическим фрезерованием и может быть использовано при контроле изготовления выводных рамок интегральных схем и других прецезионных деталей, получаемых из листового металла.

Известно техническое решение, з котором использован фотоэлектрический контроль за процессом химического фрезерования, в частности фиксации конца травления (1) .

При известном способе использовано несколько фотоэлементов и источник света, с помощью которых осуществляется контроль за процессом травления. В момент сквозного протрэвливания световой поток попадает на фотоэлемент. Изменение скорости конвейера компенсирует запаздывание растворения металла йли компенсирует его преждевременное растворение. Используемая система пневмозащиты позволяет очищать от накапливающегося травителя источник света.

Однако при таком способе необходимо иметь специальные камеры для травления контрольных тестовых образцов; целевая система датчиков требует точного согласования; кроме того, вся система в целом зависит or работоспособности каждого датчика в отдельности.

Известен способ, при котором фотоэлектрический контроль химического фрезерования листовых металлических заготовок заключается в фиксации светового потока, проходящего через контролируемые участки. Эти контролируемые участки на заготовке выполняются с защитным слоем, а для обеспечения оптической прозрачности отверстий на

1р вытравливаемой заготовке используется пневматическая запшта контролируемого участка травления и оптической системы контрольных устройств (21.

В момент контроля процесс фрезерования прерывается и производится сдув травителя инертным

15 к травлению газом. При этом способе возможно некоторое снижение производительности фрезерования, но условия контроля улучшаются.

Недостатком известного способа является недостаточная точность контроля из-за рассовмещезО ния защитных фотолитографических рисунков на обеих поверхностях заготовок при двустороннем избирательном травлении.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет исключения влияния рассов25 мещения фотолитографических рисунков при дву551727 сторонем избирательном фрезеровании, а также улучшение условий контроля за процессом двустороннего избирательного травления в растворах, имеющих малый фактор травления, т.е. отношение глубины травления к величине бокового растравливания, которое обычно находится в пределах 1:3.

Это достигается тем, что при контроле химического фрезерования тестовый защитный рисунок наносят только с одной стороны контролируемого участка и оставляют всю его противоположную сторону беэ защитного рисунка.

На фиг. 1 изображена травильная камера, разрез; на фиг. 2 — две стороны контролируемого участка (одна с тестовым защитным рисунком и противоположная — со свободным полем травления); на фиг. 3 показано изменение коэффициента светопропускания контрольного участка в зависимости от времени травления для одностороннего (кривая I!) и двустороннего (кривая!) рисунка.

Травильная камера содержит осветитель 1, фотоприемник 2, принимаюшлй световод 3, передающий световод 4, пневмопровод 5, осветитель 6, заготовку 7 с защитным фоторезистивным рисунком, кассету 8, контрольный участок 9, форсунку 10, элемент привода 11.

На обрабатываемую заготовку 7, например лист ковра толщиной 200 мкм, наносят защитный фоторезистивный слой. На углах заготовки с обеих сторон образуют зоны контрольных участков 9: с одной стороны с необходимым тестовым рисунком (квадраты, кресты и т.п.), а с другой стороны вьщеляют совмещенную в ней зону контрольного участка, которую выполняют без защитного рисунка.

После этого заготовку с кассетой 8 помещают в травильную камеру. При вращении кассеты с заготовкой с помощью приводного элемента 11 на нее с двух сторон форсунками 10 подается травитель.

Контроль процесса осуществляют в момент прохождения контрольными участками зоны между передающим 4 и приемным 3 световодами. В процессе обработки и контроля на участки контролирующей системы (принимающая и передающие поверхности световодов и контрольные участки обрабатываемой заготовки) подается под давлением азот или другой инертный к травителю газ, При получении заданного сигнала от контролирующей системы об окончании процесса травления кассета удаляется из камеры и поступает на промывку и сушку.

Из приведенного на фиг. 3 графика видно, что с момента, соответствующего полному сквозному протравливанию элементов контрольных участков заготовки, кривые изменения коэффициента светопропускания (1, I I) идут нод различными углами к оси времени. Это обусловлено тем, что в единицу времени с любого участка протравливаемой заготовки снимается постоянное количество металла.

Это приводит к тому, что скорость нарастания фотоэлектрического сигнала пропорциональна коэффициенту светопропускания контролируемого участка и оказывается вдвое большей для кривой 11. В результате этого, как видно из графика, при одном и том же времени срабатывания фотоэлектрического устройства, соответствующем различным значениям коэффициентов светопропускания т и т, ошибка остановки процесса травления во времени, определяемая отрезками t3 t, t, t4 во втором случае (кривая И) уменьшается также более, чем в два раза.

Применение одностороннего фотолитографического рисунка одновременно с увеличением скорости протравливания позволяет полностью исключить влияние рассовмещения фотслитографических рисунков на противоположных сторонах контрольного участка.

Величина этого рассовмещения может достигнуть 20-50 мкм, что приводило к хаотическим изменениям коэффициента светопропускания в момент сквозного протравливания для отдельных заготовок в пределах 10-20% и вносило случайную временную погрешность.

Формула изобретен ия

Способ фотоэлектрического контроля химического фрезерования металлической заготовки путем фиксации изменения светового потока, проходящего через контролируемые участки с тестовым защитным покрытием на заготовке при использовании пневматической защиты контролируемых участков и контролирующей системы, о т л и ч а ющийс я тем, что, с целью повышения точности контроля, тестовый защитный рисунок наносят только с одной стороны контролируемого участка и оставляют всю его противоположную сторону без защитного рисунка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент США N 3388023, кл. 156-345, 1966

2. Патент Великобритании N 1203648, кл. В 6 7, 1972 (прототип) .

551727

ВО у 1

Фиг. 5

Редактор Л. Либкина

Корректор А. Алатырев

Заказ 131Ц9 2

Z7

Составитель Ю. Цветков

Техред М. Ликовив

Тираж 1002 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 у (мин)