Раствор для прецизионной химической гравировки металлоокисной пленки

Раствор для прецизионной химической гравировки металлоокисной пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

абдт унт =

Яфя ; с .. .т т1п 539395

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.11,74 (21) 2079394/21 (51) М Кт г Н 05К 3/26

С 23F 1/04 с присоединением заявки No

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 24.12.76 (53) УДК 621.396.6:

: 049.75.002 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Кольцов, Г. С. Тюрин и Б. Г. Яремчук (71) Заявитель (54) РАСТВОР

ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ГРАВИРОВКИ

МЕТАЛЛООКИСНОЙ ПЛЕНКИ

Соляная кислота (п.онцентрированная)

Калий йодистый

Железо хлорное

30 — 95

1 — 20

1 — 20

Изобретение касается химической гравировки тонких пленок, испбльзуемых для изготовления фотоша блонов ме годом фотолитографии в производстве печаттных плат, интегральных схем и т. п.

Известны травильные растворы для химической гравировки металлических и окисных пленок на основе минеральных кислот, в том числе содержащие активаторы.

В применении к железоокисным покрытиям описано использование для их травления соляной кислоты при подогреве до 50—

70 С (1).

Однако, это несовместимо с химической стойкостью используемых при гра вировке защитных фотолаков (фоторезистов). Скорость травления плопных железоокисных покрытий прп комнатной температуре слишком мала, чтобы использовать соляную кислоту без активатора в производственной фотолитографии,по окиси железа.

Известен «холодный» травильный раствор для обработки механически прочных железоокисных слоев (2), обеспе1чива ющпй эффективное и равномерное воздействие при комнатной температуре с требуемой скоростью, содержащий .в своем составе соляную кислоту и активатор при следующем соотношении компонентов, вес. %..

Однако такой травильный раствор имеет интенсивную красно-бурую окраску из-за образующегося йода, что затрудняет контроль процесса травления.

I0 Цель изобретения — увеличение срока годности раствора и обеспечение удобства визуального контроля за. ходом травления.

Для этого в раствор для прецизионной химической гравировки пленки, преим уществеино на основе окислов железа, содержавший соляную кислоту, активатор и воду, дополнительно введен антигхксидант, окислительновосстановительный потенциал которого ниже, чем у агстива тора, и не образующий с активатором темно-окрашенный продукт, при следующем соотношении компонентов, вес. /о

Соляная кислота (концентрированная) 40 — 96

Активатор 0,5 — 20

Антиоксидант 0,5 — 10

Вода Остальное

В качестве активатора, имеющего окисли тельно-восстановительный потенциал E.„=

ЗГт =0.1,— 1.35 В, устойчивого в соляной кисло539395 те ря злпчных концентраций, петоксп потo I! це придгпощего раствору инте!!спи«ной окраски, пригодны сосдппеппя ряда элсмеп-.ов ппзшпх степе.!ях окисления, например соли (сульфа ты, ГалОГее!! !дь1) дв ухВялс и тi10! О железаа, марганца, оло ва, одновалептпой меди и т.д.

Соляпоки1слые растворы этих солей полностью прозра гны п являются с:!асоокра шенными. Например, ра!створ !1пзшпх галогс:!пдов железа окрашен в соломенно-жссггый цвет, раствор галогенидов одцова«лептпой меди — в бледно-зеленый, а растворы галогенидов олова иг!п сульфата двухвале!!тпого железа практически бесцветны.

С целью предотвращения окпс re!!fr>1 актива тора при храпении готового j>aciBOpa I.,елесообразпо вводить в этот раствор доло!!Вительно небольшие количества более слабого восстановителя, !играющего роль консервирующего вещества. Значение EB этого BeurecTB;r должно быть на 0,1 — 0,5 В мень!пе, чем для активпруюгцего Восстановителя.

При этом условии консервируюц!се вещество играет роль и регеперпрующего агента, способствующего переводу образующейся при растворении железоокисного слоя окисленной формы активатора в исходную (Во1сстановлепцую). Образующееся IIpii растворении, железоск!!«!ой пленки ГеСIз в присутствии

Восстановителя с Еfl(0,7 также переходит в активную форму (FeCI,), В качестве I

Необходимая концентрация консервирующего вещества зависит от природы актпвируюшего восстановителя и кислотпостп раствора. В общем случае она соизмерима с конце!! Грацией активатора и составляет 0.5 —10 вес.

П р и м с р 1. Был приготовлен со IHIIQKIrcлый ра створ ivoHoxëîðèäa меди (Е,=0,538 В) следующего состава, вес.

Соляная кислота (концентрированная) 98

Монохлорид меди 1,0

Вода дистиллированная 1,0

Полученный раствор прозрачен, блед:Ioзеленоватого цвста. Бремя травления жслезоO окисных слоев толщиной 1500А В растворс указа нного соста1ва составило 30 сск.

П р и м ер 2. Был прптотовлен раствор монохлорпда меди в разбя!Влснной (1: 1) соляной кислоте следу!Оц!егс! состава, -,: «.

Соляная кислота (концентрироваснпая)

Монохлорид меди

Вода

55

0,5

49,5

Изп. № 1800 Тира!к 1020

Потоп!снов

Типография, !!п. С:апупова, 2

Ц1-1ИИПИ Заказ 2810113

i О,!, 1С. . 1>1!! Р !!3 О ЯВЛСП;IЬ!И РЯС ГВОР 1IСПОЛЬ.юг;я:l,д . ..гя травления ?келсзовападийокисных плс:rn:;, «одержащий 50% оки«п железа. Время Iio.1по. о стравливания слоя составило

20- — 30 сск.

II p i.: м с р 3. Был приготовлен раствор

r; дрохин1оц (E„=0,699 В) в соляной кислоте, paзб "-,ë",с.. нсй Водой (3: 1) состава, вес. ! ;! «..о а солян,".я (концентрированная) 73,8

Гпдрохинон 1,6

Вода 24,6

15 Получеш ый ра!сТВор прозрачный, бесцветВЫ 1. В рсм!1 110Л НОГО СТр aВЛ!1 Вa:!IIß СЛОЯ Îк1!сп;;c.acça, содержащий около 50% окис!г Ванадия, составило 35 сек.

TI р и,! с р 4. Приготовс!ен соляпокпслый раствор сульфата закисного железа, содержашaé B качестве консервпрую.цего вец!сства г!1дрохппо:i. Состав раствора, вес.

Соляная кислота (концентрированная) 80

25 Сульфат закпспого железа 4,0

Гi:qpo uirror-I 1,0

Вода 15

Время травле!1ия железоокисных слоев

30 получснпь: r раствором не изменилось в тече:rife всего контролируегмого периода хранения (7 дней) и состаглло 30 — 50 сек. Расгвор Во ":,ремени пс те.,:псет.

Форму«!а изображения

1-"а створ д,гя прецизионной химической гравпровкп мсталлоокиспой пленки, преиму40 и:с«твсп:0 па основе окислоз же !е!за, содержа гц1!п солян чlo 1 !fc 101 у, а кгпва Top If Воду, с т л и l а ю и, ll и с I тем, что, с целью увеличе;!! я срока годности раствора и обеспечепиp. удобств!! визуального контроля за ходом

45 травления, в него дополнительно введен апт:;он«ида;1т, о10!слительпо-восстановительный

iI0тспция". которого ниже, че, «Tf

Соляi ая кислота (.:си!не: r Tp fr p OB a rr r r a rr ) 40 — 96 ikT f! ВЯ TOP 0,5 — 20

Лп Tf!08«èaà!iò 0,5 — 10

В Ода Остальное.!! "ro;i:пf if и!!формации, принятые во внп:!i!ñ ппп эк«пертизе:

1. «Электронная техника», 1972, сер. 2., 00 >„" о 7 стр 12 j ." . Р;В!ор кое свидпетслъство СССР№475429, М1. 1 -.. - С 23Г 1/04, 04.04.73 (прототип).