Позитивный фоторезист

Позитивный фоторезист

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ ин744426

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (51)М. Кл.

G 03 С 1/68 (22) Заявлено 100378 (21) 2588779/23-04 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 3006.80. Бюллетень Мо 24

Дата опубликования описания 05. 07. 80 (53) УДК 771.5 (088. 8) A. С. Архипова, A. Я. Вайнер, Л. Н. Вишневская, В. A. Динабург, В. Г. Лебедева, Н. И. Мамонова, Н. М. Мамонова,. A. И. Овчинникова и Р. Д. Эрлих (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ПОЗИТИВНЫИ ФО 1ОРЕЗИСТ

Изобретение относится к позитивным фоторезистам, для изготовления защитных масок, которые используются в гальванических процессах и при хи5 мическом травлении металлов в радиотехнике.

Известен позитивный фоторезист для защитных масок на основе щелочерастворимой фенолформальдегидной смолы $1). 0

Недостатком известного фоторезиста является то, что изготовленные из него маски обладают неудовлетворительными защитными свойствами.

Наиболее близким к предложенному является известный позитивный фоторе-15 зист для изготовления защитных масок для гальванических процессов, включающий 1,2-нафтохинондиазид-(2) 5-сульфоэфир фенолформальдегидной смолй, фенолформальдегидную смолу новолачного 20 типа, бромированную новолачную смолу и органический растворитель — диоксан (2) .

Недостатком указанного фотореэиста 5 является его токсичность, а также то, что изготовленные из него защитные

Маски обладают неудовлетворительными защитными свойствами, а именно низкой гальваностойкостью. 30

При получении защитных масок на гальванической меди из-за глубокого проникновения фоторезиста в поры подложки затрудняются операции проявления, травления и снятия фоторезиста.

Кроме того, при операции термозадубливания остатки диоксана вызывают глубокое окисление меди.

Цель изобретения — снижение токсичности фоторезиста, а также повышение защитных свойств изготавливаемых из него защитных масок.

Поставленная цель достигается тем, что указанный позитивный фоторезист для изготовления защитных масок для гальванических процессов, включающий производное 1,2-нафтохинондиазида, фенолформальдегидную смолу новолачного типа и органический растворитель, в качестве производного 1 2-нафтохинондиаэида содержит 1,2-нафтохинондиаэид-(2)5-сульфоэфир. бисфенолформальдегидной смолы, в качестве оргайического растворителя — метилцеллозольвацвтат и дополнительно содержит фенолформальдегидную смолу резольно- го типа, сополимер бутилмалеината со стиролом или сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой, краси-. тель ярко-голубой для полиэфиров и

744426

Краситель ярко-голубой для полиэфиров

Н-Бутанол

Метилцеллозольвацетат

0,1-0,2

4,0-5,0

Остальное.

Предложенный фоторезист менее токсичен по сравнению с прототипом и позволяет изготовить защитные маски, которые в гальванических процессах

)Q и при химическом травлении металлов обладают высокими защитными свойствами.

3,0-6,0.Примеры различных составов (1-7)

15 фоторезистов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Компоненты б 7

12,4 9,6 9,6 9,6 12,3 8,7 9,7

Фенолформальдегидная смола новолачного типа 12,,6

14, 0

5,2 5,0 5,3 5,3,3,1 3,2 3,2

1,9 1,2 0,5.1 7 0 8 0 5

Краситель

0,1

Н -Бутанол

4,2

Остальное

Получение фоторезистов ОСуществляется при последовательном растворе- () нии компонентов в растворителе или системе растворителей, в частности в метилцеллозольвацетате или в смеси метилцеллозольвацетата с Й-бутанолом. .Полученные растворы фильтруют и исполфуют для получения позитивнораббтающего светочувствительного слоя.

Пример использования фоторезиста по и. 1-7 (см. табл, 1) при получений методом фотолитографии защитных масок с применением гальванических 60 процессов в производстве печатных, плат и микросхем. Фоторезист наносят на п6дложки- из фольгированного диэлектрика, а,также ситалла с напыленной или гальванически осажденной ме- б5

Н-бутанол при следующем соотношении коь6гонентов, вес.Ъ:

: - - 1, 2«Наф т охи но иди азид- (2) 5-сульфоэфир бисфенолформальдегидной смолы . 8,7-12,4

Фенолформальдегидная смола новолачного типа 12;0-15,0

Фенолформальдегидная смола резольного типа

Сополимер бутилмалеинат а со сти ролом или сополимер метилметакрилата с метакриловой кйслотой 0,5-1 9

Эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и бисфенолформальдегидной смолы (содержание азота в продукте 9,8-10,6Ъ) Фенолформальдегидная .смола резольного типа

Сополимер бутилмалеината со стиролом,Сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой (ПИИК) Метилцеллозольвацетат

12,2 12,7 12,8 13,4 14,2

0,1 0,1 0,1 0,1 0 1 0,1

4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 дью методом погружения или центрофугирования. Полученную пленку сушат в течение 20-30 мин при 18-22 С, а затем в течение 30 мин при 80-90ОС .

В зависимости от метода и условий нанесения фотореэиста на подложку получают пленки толщиной от 0,7 до

3,5 мкм. Высушенные пленки экспонируют через соответствующий фотошаблон любыми ртутно-кварцевыми источниками облучения и проявляют в 0,51,0%-ном водном растворе едкого калия в течение 15-30 с. После проявления полученный защитный рельеф подвергают дополнительной термообработке при 110-120 С в течение 30-60 мин.

Подложки с полученными защитными масками обрабатывают в стандартных галь744426

В табл. 2 приведены значения гальваностойкости для защитных масок из фоторезистов по примерам 1-7 (табл. 1) и для маски из фотореэиста

Таблнца2 олщи на ащитно аски, км

Состав фоторезиста по примеру колишт

ФП-383

15-20 15-20

15-20

10-15

120

10-15

110

110

2-3

2-3

2-3

30

110

2-3

2-3

2-3

2-3 5-6

2, 8-3,5

100

5 — 6

2,5-3,1

2,5-4,0

2-4

4-5

110

3-4

3-4

110

4-5

4-5

4-5

2,5-4,0

10. 110

Т вЂ” время выдержки платы в ванне меднения, предусмотренное технологическим процессом;

%%30

"2Т вЂ” удвоенная выдержка в ванне меднения; о

2Т вЂ” означает: T — в ванне меднения и T — s ванне осаждения, С

В табл.3 приведены значения гальва- не меднения (pH-1,5 D) =2,5-3,0 A/ä4, ностойкости для защитных масок иэ фо- время 30 мин) и в ванне никелироваторезистов Р 4 и Р 7 (табл.1) и для 45 ния (рН-4,5-5,0, D„.=4--6 A/äì, время фоторезиста ФП-383 в сернокислой ван- 30 мин, температура 55-60" C) .

Таблица 3

Состав фоторе эиста по при меру

ФП-383 0,77

110 30

150 60

110 30

5 10

5 10

2,5 6

0,78

0,75 110 30

1,5 . 4 ванических ваннах меднения, никелирования или осаждения сплава олово— свинец. За характеристику гальваностойкости принимают количество образовавшихся пор на площади 1 см маски.

2,5-.3,0

2,9-3,9

3,0-4,0

3,0-4,0

ЭП-383 (прототип) в борфтористоводородной ванне меднения (медь бор фтористоводородная 230-250 г/л, кислота борфтористоводородная 5-15 г/л, кислота борная 15-40 г/л, 0к = 2-4 А)дм, температура 18-25 С, время 30 мин) и ванне Осаждениясплава олово — свинец (олово металлическое 40-60 г/л, свинец металлический 25-40 г/л, клей меэдровый 1-2 г/л, рН С 1, D< = 1 A/äì, температура 18-25 С, время 45 мин).

744426

12, 0 — 15,0

0,5-1,9

Формула изобретения

Составитель A. Круглов

Редактор Т. Никольская ТехредЖ. Кастелевич Корректор С. Шекмар

Тираж 526 Подписное. ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 366 1/3

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование предложенного фоторезиста позволяет повысить защитные. свойства масок в гальванических процессах. Гальваностойкость возрастает в ваннах меднения в 3-5 раз для масок толщиной 2,5-4,0 мкм и в 2 ра- 5 эа для масок толщиной 0,75-0,78 мкм, в ваннах осаждения олово-свинец в

З4 раза для масок толщиной 2,5

4,0 мкм и в ваннах никелирования в 2,3 раза для тонких масок 0,75—

0(78 мкм.

Замена растворителя диоксана на метилцеллоэольвацетат снижает токсичность и .пожароопасность фотореэиста..

Использование предложенного фото-. резиста йозволяет упростить технологический процесс изготовления микросхеМ на подложках из сйталла с гальванйчески осажденной медью, предусматривающий использование фоторезиста

ФП-383: снижается критичность пленки, фоторезиста к передержкам в проявителе; сокращается в 1,5-2 раза йродолжительность операций проявления плейки фотореэиста, вытравливания пробельных элементов подложки, удаления защитного рельефа с микросхемы; а также снижаются в несколько раэ трудозатраты на операцию ретуширования защитного рельефа. . 30

Позитивный фоторезист для иэготовления защитных масок для гальва-. 35 .нических процессов, включающий производное 1,2-нафтохинондиазида, фенолфор4альдегидную смолу новолач.ного типа и органический раствори-, тель, отличающийся тем,,И) что, с целью снижения токсичности и повышения защитных свойств масок, в качестве производного 1,2-нафтохинондиаэида он содержит 1,2-нафтохинондиаэид-(2) -5-сульфоэфир бисфенолформальдегидной смолы, в качестве орга- нического растворителя — метилцеллозольвацетат и дополнительно содержит фенолформальдегидную смолу резольного типа, сополимер бутилмалеината со стиролом или сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой, краситель ярко-голубой для полиэфиров и н -бутанол при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

1,2-йафтохинондиаэид-(2)-5-сульфоэфир бисфенолформальдегидной смолы 8,7-12,4

Фенолформальдегидная смола новолачного типа

Фенолформаль.— дегидная смола резольного типа 3,0-6,0

Сополимер бутилмалеината со стиролом или сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой

Краситель ярко-голубой для полиэфиров 0,1 — 0,2

Н-Бутанол 4,0-5,0

Метилцеллоэольвацетат Остальное ° . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 213576, кл. G 03 С 1/00, опублик.

1966.

2. Ту Р 6-14-632-72 на фоторезист

ФП-383 (прототип).