Состав для травления поверхности полиимидного материала

 

Союз Советскмн

Социалмстнчеснин

Республик

„„660999"

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Йя

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09.02.77 (21) 2451256/23-05 с присоединениеее заявки №(23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.793юллетеиь № 17

2 (51) M. Кл

С 09 К 13/02

С 08 7/12

С 08 J 7/00

Государственный немнтет

СССР ее делам нзебретеннй и еткрытнй (53) УДК 621.794..42(088.8) Дата опубликования описания 08.05.79 (72) Авторы изобретения

К, И. Шикина, A. В, Соколов, Л. A. Есенкова и Т. В. Шихова (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

ПОЛИИМИО НОГО МАТЕРИАЛА

Прецлагаемый состав относится к веIltQcTBBM используемым в технологии производства изделий электронной техники, е именно, к технологии изготовления изцелий на полиимицной пленке метоцами фотолитографии. 5

Состав может быть также применен в радиотехнической и приборостроительной промышленности.

В настоящее время цля химического травления полиимицных пленок известны 10 цве группы травителей. Одна группа травителей ocHQBsHB HB использовании в качестве травящего агента гидразина.

Так, известен состав для травления по- i5

Верхности полиимидного материала, содержащий гнцраэин и воду(1J, Этот состав нахоцит ограниченное применение в связи с взрывоопасностью паров гицразина на воэцухе, его черезвычайно высокой токсич- 20 н остью.

Известен состав для травления поверхности полиимицн го материала, содержащий гицроокись щелочного металла и высококипящий гликоль или эфир гликоля(2) . . Оцнако применяете в фотолитографии фоторезисты имеют ограниченную стойкость в щелочных средах, особенно при больших концентрациях щелочи и повышенных температурах. Для большинства иэцелий, изготавливаемых методами фотолитографии на полиимицных пленках, исхоцным материалом служит металлизированная (например, алюминием) полиимицная пленка, а известный щелочной состав цля травления полиимицной пленки воздействует на металл, что исключает возможность избирательного травления полиимицной пленки на металлизированных заготовках, Известен состав цля травления поверхности полиимицного материала, соцержащий гицроокись щелочного металла 1и ор-. ганический амин (этиленциамин) j3), По цанным, приведенным в патенте и по результатам проведенных нами испытаний, травление полиимицной пленки в этом травителе произвоцится со скоростью не бо660999

50,0

2,5

Известный

10

По примеду 1 беэ гидрохинона

4,(100

40,0 лее 0,1 мил/мин (2,5 мкмlмин). За счет длительности времени травления пленок толщиной 20 мкм и выше наблюцается недостаточная стойкость фоторе иста, что сказывается HB качестве (неровность 5 края, большой клин травления) протравленного рельефа; кроме того, при использовании известного травителя цля металлизированных, например, алюминием пленок наблюдается оцновременное травление 1р полиимица и слоя металлиэации.

Цель изобретения — увеличение скорости травления металлизированных пленок полиимида и повышение качества, травления. Л

Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит гидрохинон, а в качестве органического амина он включает моноэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес.%: 20

Гидроокись щелочного металла 1-6

Гидрохинон 1-10

Моноэтаноламин Остальное.

«75

За счет введения гицрохинона концентрацию щелочи в растворе можно повысить цо 6%, что увеличивает скорость травления полиими да (при опре целенной температуре) в 2-5 раза. Щелочной раствор в безвоцном моноэтаноламине исклю- З© чает возцействие на металлизацию полиимидных пленок, в частности, алюминиевую, что дает воэможность провоцить избирательное травление полиимица на металлизированных заготовках.

Состав готовят следующим образом.

Определенное количество моноэтанолами-

-и на нагревают цо температуры. 60-80 С, цобавляют 1-10% гицрохинона и после его растворения вносят при перемешивании 1-6% гицроокиси щелочного металла — ецкого кали, натра и т.п. После этого состав готов к работе, Изобретение иллюстрируется следую45 шими примерами.

П, р и м е р 1. 98 г моноэтаноламина нагревают до 60-80 С, добавляют 1 r гицрохинона, и после его растворения вно-. сят при перемешивании 1 r ецкого кали.

Результаты травления при 100 С: время травления 4 мин, скорость травления 5 мкмlми>., Пример 2. Композицию готовят по примеру 1, используя следующие вещества, вес,%:

Гидроокись щелочного металла 4

Гидрохинон 4

Моноэтаноламин 92. о

Результаты травления при 100 С: время травления 2 мин, скорость травления 10 мкм/мин, Пример 3. Композицию готовят по примеру 1, используя следующие ве« щества, вес.%:, Гидроокись щелочного металла 6

Гидрохинон 10

N оноэтаноламин 84 ° о

Результаты травления при 100 С: время травления 1,5 мин, скорость травления 13,0 мкм/мин., В качестве образцов по всех примерах используют заготовки из металлизированной алюминием полипиромеллитимидной . пленки типа ФДИ-А. Толщина пленки

20 мкм, толщина алюминия 30 мкм. Как установлено, при повышении температуры скорость травления полиимидной пленки увеличивается и, в частности, для примера 2 составляет, мкмlмин: а) 100+2 С 10 б) 120+2,С 18 в) 140+2 С 35

Интервалы концентраций отцельных

KoMIIoHeHToB обусловлены следующим. При концентрации гидрохинона менее 1 % (нижний прецел) концентрация щелочи в раство ре низкая, что резко уменьшает скорость травления полиимида. Увеличение концентрации гидрохинона свыше 10% не приводит к заметному увеличению скорости травления и затрудняет последующую очистку обрабатываемой поверхности.

В таблице приведены результаты испытаний составов цля травления полиимидных пленок: предлагаемого и известного (по прототипу).

660999 б

Продолжение таблицы

Прецл:1гаемый по примеру:

2

30,0

20,0

20,0

5,0

10,0

13,0

100

1,5

1 - 6

1 — 10

Остальное. ного металла

Гидрохинон

Монозтанол амин

Составитель И. Стояченко

Редактор Л. Ушакова Техред З. Чужик Корректор И. Муска

Заказ. 2375/2 1 Тираж 757 Подписное

ЦНИИПИ Госуцарственного комитета СССР пс цепам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ1П Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как вицно из таблицы, применение предлагаемого составе цля травления полиимицной пленки позволяет увеличить скорость травления в 2-5 раза по сравнению со скоростью травления по известному способу.

При оптимальном соотношении компонентов, указанном в примере 2, наряду с достаточно высокой коростью травления материала, достигается высокое качество протравливаемого рельефа и обеспечива20

IcTcsi защитные свойства фоторезиста при избирательном травлении полиимидной пленки.

Применение прецлагаемого состава при изготовлении изделий на полиимицной

25 пленке, например, лепестковых выводов интегральных =хем, дает воэможность увеличить производительность на операции травления цо 5 раз и за счет повы30 щения качества, обработки повысить выход годных изцелий на 15-20%.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет увеличить скорость травления металлизированных пленок полиимица и

3$ повысить качество травления. формула изобретения

Состав цля травления поверхности ,1олиимицного материала, соцержаший гидроокись щелочного металла и органический амин, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости травления металлизированных пленок полиимида и повышения качества травления, он дополнительно содержит гицрохинон, а в качестве органического амина он включает моноэтаноламин при слецуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Гидроокись щелочИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 14 3395057, кл. 156-3, 1968.

2. Патент США N 3770528, кл. В 44 Д 1/092, 1973.

3. Патент США N. 3791848, кл. B 44 d 1/092, 1974.