Способ травления хрома

Способ травления хрома

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

3I9I24

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 08.Ч111.1968 (№ 1261105/28-12)

Приоритет 11 VIII.1967, № 659895, США

МПК В 41с 1/16

С 23f 1/00

С 23f 1/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР

УДК 655.225:77.072 (088.8) Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30,XII.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Джордж Роберт Кашу и Джеймс Вильям Джордж (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

Заявитель

«Вестерн Электрик Компани Инкорпорейте (Соединенные Штаты Америки) Вс © К) ЗНАЯ

@ИВАМ ";й -,".1 "

ЬЙЬЙ»

СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ ХРОМА

10 Затем на слой хрома наносят стандартный фоточувствительный защитный материал и производят контактное копирование с пленки в ультрафиолетовых лучах.

Путем последующего проявления осущест15 вляют избирательное удаление фоточувствительного защитного слоя, обнажая на определенных участках металлическую пленку хрома. В раствор для травления хрома вводят

1 — 4 ч. концентрированной серной кислоты, 20 4 — 16 ч. концентрированной фосфорной кислоты и 4 — 1б ч. воды.

Для ускорения химической реакции травления пленки хрома в качестве катализатора используют магний, алюминий или их сплавы.

25 Достаточно прикоснуться к поверхности хрома тонким алюминиевым проводом, чтобы в присутствии травящего раствора в точке контакта возникла быстро протекающая реакция, Изобретение относится к спосооам травления хрома, применяемым для получения фотолитографических масок в производстве полупроводниковых устройств, где требуется высокая разрешающая способность маскирования.

Известны способы травления хрома, заключающиеся в том, что слой хрома, находящийся на участках будущей маски, не защищенных фоторезистом, подвергают действию травящего раствора на основе серной кислоты.

Известные способы травления хрома не обеспечивают достаточной четкости, в результате чего ухудшается качество получаемых изобр ажений.

С целью улучшения качества получаемых масок и облегчения контроля за процессом травления по предлагаемому способу в травящий раствор вводят фосфорную кислоту и воду в количествах 1 — 1б об. ч. на каждые

1 — 4 îá. ч. серной кислоты, начало химической реакции травления ускоряют путем введения в контакт со слоем хрома металлов-катализаторов в основном второй и третьей групп периодической системы элементов, например магния, алюминия или их сплавов.

Осуществлению предлагаемого способа предшествует нанесение слоя хрома на стеклянную основу, например, способом напыления в парах металла.

Предпочтительным способом нанесения является последовательное нанесение его в два

5 этапа с промежуточной операцией обдирки, в результате чего получается прочная, безпор тстая структура при толщине покрытия

800 †12 Л.

319124

Составитель Г. Мазо

Техред A. Камышникова

Корректор Е. Миронова

Редактор В. Блохина

Заказ 3546/12 Изд. № 1500 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр Сапунова, 2 которая не прекращается вплоть до полного растворения всего слоя хрома. Время травления в присутствии катализатора 3 — 5 сек.

В период травления температуру раствора желательно поддерживать при 60 С.

Удаление газовых пузырьков, возникающих в результате химической реакции, осуществляют протиранием обрабатываемой поверхности мягким материалом.

Для прекращения реакции после травления соляной кислотой основу помещают в ванну с гидроокисью аммония, тем самым устраняя боковое подтравливание элементов изображения. Момент погружения в известных способах существенно определяет четкость изображения.

При использовании травящего раствора, несмотря на то, что реакция травления протекает черезвычайно быстро, бокового подтравливания не наблюдается даже в том случае, когда основа находится в травящем растворе значительно большее время, чем требуется для завершения процесса травления.

Например, основа находится в травящсм растворе в течение 20 — 30 сек, а для полного завершения процесса травления нужно

3 — 5 еек.

Если основу выдержать в травящем растворе больше 20 — 30 сек, то наблюдается боковое- подтравливание, .но,плавность и четкость линий не нарушается и нет неравномерных и зазубренных граничных линий.

Следовательно, выполнение процесса травления особенно эффективно в том случае, когда необходимо увеличить площадь прозрачных элементов изображения.

Нейтрализация кислоты по окончании процесса травления также производится в растворе гидроокиси аммония.

Затем защитный фоточувствительный материал удаляется с пластинки, а полученная таким образом хромовая маска очищается в разбавленном растворе гидроокиси натрия путем протирания мягкой виниловой губкой.

Затем пластинка промывается водой и высушивается в струе сжатого воздуха.

Отсутствие бокового подтравливания и неравномерности при травлении объясняется тем, что фосфорная кислота хром не растворяет. Смесь серной и фосфорной кислот обеспечивает с одной стороны быстрое протекание реакции растворения незащищенного хрома, а с другой стороны — внезапное прекращение реакции на границе с защищенными участками основы. Концентрация компонен10 rOB травящего раствора может изменяться.

Рекомендуются следующие соотношения исходных материалов: 1 — 4 ч. концентрированной серной кислоты, 4 — 16 ч, концентрированной фосфорной кислоты и 4 — 16 ч. воды.

15 Обязательным условием быстрого протекания реакции является использование металлов-катализаторов, например олово, магний, цинк, кадмий и сплавы этих металлов, но наиболее подходящим является алюминий.

20 Основа, покрытая хромом, храниться в течение длительных промежутков времени до выполнения операции травления. Например, травление известными способами необходимо проводить в течение не более, чем нескольких

25 суток после нанесения покрытия.

По предлагаемому способу пластину с покрытием можно хранить в течение полугода.

Предмет изобретения

30 Способ травления хрома, например, при изготовлении фотолитографских масок, заключающийся в том, что слой хрома, находящийся на участках будущей маски, не защищенных фоторезистом, подвергают действию

35 травящего раствора на основе серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемых масок и облегчения контроля за процессом травления, в травящий раствор вводят фосфорную кислоту и во40 ду в количествах 1 — 16 об. ч. на каждые

1 — 4 об. ч. серной кислоты, начало химической реакции травления ускоряют путем введения в контакт со слоем хрома металлов-катализаторов в основном второй и третьей групп пе45 риодической системы элементов, например магния, алюминия или их сплавов.