Фотошаблон

Фотошаблон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(п) 5I62lO

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.01.74 (21) 1990649/26-21 (51) М. Кл. ". Н 05К 3. 06

G 03В 27 02 с присоединением заявки № 1987888/26-21

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо лолам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень ч" 20

Дата опубликования описания 29.06.76 (53) УДК 621.382.002 (0SS.8) (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Васильев, А. А. Волков, Н. Ф. Карантиров, Б. П. Шараев, Н. В. Рюмшина и T. Н. Хоперия (71) Заявитель (54) ФОТОШАБЛОН

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к конструкциям вспомогательных приспособлений, используемых при производстве интегральных микросхем и полупроводниковых приборов.

Известен фотошаблон, содержащий стеклянную подложку, на поверхности которой выполнен двухслойный рисунок из маскирующих материалов.

Однако известный фотошаблон с утолщенными краями по периметру копируемого рисунка обладает следующими недостатками: край копируемого рисунка в процессе эксплуатации фотошаблона подвергается трению о контактируемую поверхность микросхемы; низкая разрешающая способность, обусловленная диффузным краем копируемого рисунка, образованного в процессе диффузии меди в стеклянную основу фотошаблона; повышенная концентрация дефектов однослойного покрытия, особенно в средней части копируемых элементов; низкая контрастность маскирующих прозрачных элементов в видимой области спектра (усложняется совмещение рисунка фотошаблона с элементами интегральных микросхем).

С целью повышения износостойкости фотошаблона, разрешающей способности и точности совмещения в предлагаемом фотошаблоне элементы рисунка верхнего слоя идентичны по форме элементам рисунка нижнего oëoII,:Io меньше их по площади, причем осп симметрии соответствующих элементов рисунка обоих слоев совпадают, кроме того, нижний слой

5 выполнен из матсриала, прозрачного в видимой и непрозрачного в ультрафиолетовoII областях спектра, à IIepxIIIIi слой — вз материала, непрозрачного в упомянутых областя: спектра, например из кремния и сплава никс10 ля с фосфором соответственно.

На чертеже приведен предлагаемын фотошаблон со стеклянным основанием 1, прозрачным (копируемым) рисунком 2, непрозрачным (защитным) рисунком 3.

15 В процессе эксплуатации такого фотошаблона исключается трение краев прозрачного рисунка, определяющих точность воспроизведения заданной коппи, об экспонируемую поверхность подложки ИС и тем самым обеспе20 чивается высокая износостойкость фотошаблона. С другой стороны, выполнение краев копируемого рисунка фотошаблона на одном слое определяет его высокую разрешающтчо способность. Толщина маскирующего прозрач25 ного к видимой ооласти спектра слоя может быть очень малой (100 — 1000 Ас), и ооычно она оптимизируется в соответствии с onTII÷åскимн характеристиками маскирующего материала и ультрафиолетовых ламп, используе30 мых в светокопировальных процессах, Фото516210 шаблон без каких-либо изменений выдерживает около 500 контактов, Сама же конструкция обеспечивает возможность изготовления на поверхности окнсленных пластинок кремния копий рисунка с пробельными участками шириной 2,5 мкм, с шириной штриха 2,5 мкм при неровности краев не свыше +0,3 мкм.

На поверхность плоскопараллельной заготовки наносят термическим напылением пленку кремния. После этого последовательно обрабатывают металлизированную заготовку в растворе хромпика — 5 мин, дистиллированной воде — 5 мин, дистиллированной проточной воде — 10 мин и сушат с целью удаления следов азотной кислоты при 120 — 150 С в течение 15 мин.

После подготовки подложка подвергается сенсибилизации, например, в растворе хлористого олова 40 г/л и НС1 40 мл в течение

2 — 5 мин, промывается от следов Sn +, активируется в подкисленном растворе хлористого палладия 1 — 2 г/л или другого раствора, содержащего соли металлов платиновой группы. Затем тщательно отмывается от следов ионов палладия (или ионов другого активатора) в дистиллированной воде. После высушивания при температуре 120 С стекло помещают на 60 — 120 сек в раствор следующего состава, г/л:

Никель сернокислый 18,0

Гипофосфит натрия 7,5

Натрий уксуснокислый 7,5

Температура раствора 72 — 75 С; рН раствора

4,5 — 5 (доводится уксусной кислотой) . При этом получают пленку толщиной 0,1 — 0,3 мкм.

Отжиг металлизированных подложек производят при 300 — 350 С в инертной среде, например в аргоне в течение 3 — 4 час или в вакууме не ниже 2 — 3 10 — 4 мм рт. ст. в течение 2 — 3 час. В обоих случаях охлаждение образцов производится вместе с печью.

В результате указанной выше технологии получается двухслойная пленка, низкий полупрозрачный слой которой инертен к травителю, растворяющему верхний слой. После фотолитографии и травления верхнего слоя (химически осажденный сплав никель — фосфор) в травителе состава, мл:

3 Вода 250,0

Глицерин 150,0

Азотная кислота 450,0

Серная кислота 150,0 обнаруживаются дефекты фотолитографии в

I0 верхнем слое фотошаблона, которые ликвидируются с помощью ретуши кислотостойкой маркировочной краской. После сушки ретуши нри 60 — 70 С в течение 2 час нижняя пленка кремния травится раствором: азотная кис15 лота 10 — 100 частей, фтористоводородистая кислота, 1 часть которой подтравливает и верхний слой. Величина подтравливания регулируется в зависимости от сложности схемы соотношением азотной и фтористоводородной

20 кислот, Размеры и ровность края определяются элементами, образованными в нижнем слое пленки кремния (базовой пленке) .

Формула изобретения

1, Фотошаблон, содержащий стеклянную подложку, на поверхности которой выполнен двухслойный рисунок из маскирующих материалов, отличающийся тем, что, с целью

30 повышения износостойкости фотошаблона, разрешающей способности и точности совмещения, элементы рисунка верхнего слоя идентичны по форме элементам рисунка нижнего слоя, о меньше их по площади, причем оси

З симметрии соответствующих элементов рисунка обоих слоев совпадают.

2. Фотошаблон по п. 1, отличающийся тем, что нижний слой выполнен из материала, прозрачного в видимой и непрозрачного в ультрафиолетовой областях спектра, а верхпий слой — из материала, непрозрачного в упомянутых областях спектра, например из кремния и сплава пикеля с фосфором соответственно.

516210

Составитель Т. Богдалова

Техред 3. Тараненко

Редактор E. Караулова

Корректор А. Галахова

Типография. пр. Сапунова, 2

Заказ 1421/10 Изд. № 1400 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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