Способ получения изображения

Способ получения изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Соеоэ Советских

Социалистических

Республик

«i>879682

{61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 120280 {21) 2886013/18-21 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет

Опубликовано 021) 81.Бюллетень М 41

Датаопубликованияописания 07 11.81 (51)М. Кл з

Н 01 L 21/302

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.396. .69-181.48(088.8) И.И.Гранкин, А.В.Коломейко и В.П.Погребняк (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции .

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к области фотографии и может быть использовано в электронной технике, голографии, полиграфии и других отраслях науки и техники, где необходимо применение фотоматериалов с высокой разрешающей способностью для получения иэображения.

Известен способ получения иэображения, основанный на экспонировании актиничным светом фотоматериалов, в результате которого протекает фотохимическая реакция по всей толщине слоя, и последующем проявлении иэображения (.1j- 15

Недостатком данного способа является сложность процесса нанесения тонких однородных пленок, обладаю" щих высокой разрешающей способностью, что связано с органической природой 20 светочувствительных полимеров. Кроме того, при обработке органИческих фоторезисторов происходит набухание ялоя, отрицательно сказывающееся на разрешающей спосрбности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения изображения, основанный на нанесении на подложку слоев полупроводника и металла, образую- 30 щих высокоразрешающую светочувствительную систему, селективном экспонировании, удалении необлученных участков слоя металла и селективном удалении слоя полупроводника (2).

Нанесение слоев может быть проведено высокотехнологичными методами вакуумной конденсации, что обеспечивает однородность слоев по толщине и светочувствительности ° Под действием селективного экспонирования происходит фотолегирование полупроводникового слоя металлом, что приводит к изменению его физико-химических свойств. Необходимая доза облучения выбирается таким образом, чтобы легирование металлом произошло на всю глубину слоя полупроводника.

Недостатком известного способа является относительно большая экспозиция, необходимая для полного фото-. легирования слоя полупроводника металлом, что приводит к снижению по-. тенциальной разрешающей способности материала иэ-за значительной дифракции света в толщине полупроводникового слоя. Легирование полупроводникового слоя металлом на всю толщину является необходимым условием качественного проявления экспони3 879682 рованного слоя, в связи с чем ххх уменьшить экспозицию в известном способе не представляется возможным

Кроме того, при одноступенчатом селективном экспонировании процесс проявления идет неравномерно, что также отрицательно сказывается на разрешающей способности материала.

Невысокая эффектинная светочувстнительность материала приводит к непроизводительному использованию оборудования, что снижает производительность процесса в целом.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности процесса и его производительности.

Поставленная цель достигается тем, что н способе получения изображения, включающем нанесение на подложку слоев светочувствительной системы полупроводник- металл, селективное экспонирование, удаление необлученных участков слоя металла и селективное удаление ялоя полупроводника, селективное экспонирование проводят до момента легиронания металлом раздела. системы полупроводник-металла, а после удаления необлученных участков слоя металла проводят сплошное экспонирование и, кроме того, слой полупроводника выполняют из двух разнородных материалов, а селективное экспонирование проводят до момента легиронания металлом слоя полупроводника, расположенного непосредственно под слоем металла.

Положительный эффект данного способа усиливается в случае использования двухслойного полупронодникоаого покрытия.

На фиг. 1 изображена подложка со слоями светочувствительной системы до облучения; на фиг. 2 — подложка со слоями светочувствительной системы после первого селектинного экспонирования; на Фиг. 3 — подложка после удаления слоя металла светочувствительной системыу на фиг. 4 подложка после второго сплошного экспонирования; на фиг. 5 — подложка после операции проявления.

Пример . На подложку 1 наносят слой полупроводникового соединения 2, например Se Ge, толщиной

0,1-0,5 мкм, затем слой полупроводникового соединения 3, например

As S, толщиной 0 01-0,05 мкм, слой металла 4, например серебра, толщиной 0,01-0,05 мкм. После первого селектинного облучения через трафарет 5 образуется область полупроводникового соединения, легированная металлом. Химическая реакция в растворе, содержащем красную кровяную соль и тиосульфат натрия, удаляет остатки слоя 4 ° Второе облучение. распределяет металл иэ областей 6 на всю толщину слоев 2 и 3 ° После химической обработки в щелочном ил практически не сказываются на разрешающей способности, что объясняется непосредственно контактом легирован.ных областей и основного слоя полу проводника, при котором дифракционные явления сводятся к минимуму.

Следует отметить, что, н случае использования однослойного полупроводникового покрытия, изложенные выше доводы остаются s силе. Отличие

yg состоит в том, что в процессе первого селектинного экспонирования происходит накопление.легирующего металла s приповерхностном слое полунроводника. Однако положительный у эФФект от применения системы с од5

1о

2S

45 органическом растворителе получаем негативное иэображение трафарета 5.

Первый, относительно толстый, слой полупроводника 2 резко изменяет свои физико-химические свойства при незначительном легировании металлом

4. Второй, злачительно более тонкий слой полупроводника 3, наносят поверх первого слоя. Последним наносят слой

4 металла, В процессе первого селективного экспонирования легирующий металл попадает в основном только во второй слой полупроводника. Экспозиция, необходимая для протекания такого фотолегирования, оказывается в несколько раэ меньше, чем н случае легирования полупроводника на всю толщину, т.е. одноступенчатым экспонированием. Таким образом, наблюдаем повышение эффективной светочувствительности в несколько раз.

После удаления остатков слоя металла 4 проводят рперацию второго сплошного экспонирования, имеющего своей целью равномерно распределить легирующий металл, накопленный при первом экспонировании в поверхностном слое, по всей толщине полупроводника и увеличить растворимость полупроводника, не подвергавшегося легированию. Растворимость легированных участков полупроводника заметно уменьшается н то вермя, как растворимость нелегиронанных областей увеличивается. Таким образом, за счет увеличения отношения скоростей растворения нелегированных областей и легированных областей, т.е. увеличения контрастности фотоматериала, улучшаются условия проведения последующей операции проявления и повышается ее качество, что положительно сказывается на разрешающей способности процесса.

Кроме того, реальная разрешающая способность материала увелинается за счет уменьшения времени первого селективного экспонирования, при котором сказывается дифракция света только в тонком приповерхностном слое полупроводника. При втором экс пониронании дифракционные явления .

879682

Формула изобретения

J !

У г

Р

Составитель О. Павлова

Техред Т.Маточка Корректор A. Дэятко

Редактор Г. Петрова

Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закаэ 9732/24

Филиал ППП Патент,r. Ужгород, ул. Проектная, 4 йим слоем полупроводника несколько меньше.

Таким образом, предлагаемый способ получения иэображения значительно повышает эффективную.светочувствительность системы(примерно в 10 раэ по сравнению с одноступенчатым процессом экспонирования для случая, указанного в примере ) . Это позволяет увеличить производительность фотографического оборудования, что особо важно при использовании сложных дорогостоящих фотонаборных установок.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет улучшить разрешающую способность материала по сравнению с одноступенчатым процессом экспонирования 15 при использовании одинакового фотографического оборудования (в приведенном примере удалось воспроизвести рисунок с размером 0,9 мкм, в то время как одноступенчатое экспониро- Щ вание позволило воспроизвести рисунок с размерами 1,9 мкм при использовании одинаковых оптических систем) .

l. Способ получения изображения, включающий нанесение на подложку слоев светочувствительной системы полупроводник-металл, селективное экспонирование, удаление необлученных участков слоя металла и селективное удаление слоя полупроводника, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности процесса и его производительности, селективное экспонирование проводят до момента легирования металлом границы раздела системы полупроводник-металл, а после удаления необлученных участков слоя металла проводят сплошное экспонирование.

2. Способ получения изображения по и. 1, отличающийся тем, что слой полупроводника выполняют из двух разнородных материалов, а селективное экспонирование проводят до момента легирования металлом слоя полупроводника,расположенного непосредственно под слоем металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технология тонких пленок.

Справочник под ред. Л.Майсеева и др. М., Сов. радио, 1977, т.l, c . .588.

App) . Phus. Lett 1976, 29, Р 10, 677-679 (прототип) .