Фотошаблон

5 К 3 06ЗВ 27/02 ием заявки1987888/26-21 с присоеди осурарстееннын коинтесвета Министров ССС(088.8) 0,05.76, Бюллетень20 бликова оо ледам изобретен и открытий Дата опубликования описания 29.06.76(5 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 фото- шаблона, разрешающей способности и точности совмещения в предлагаемом фотошаблоне элементы рисунка верхнего слоя идентичны по ков, Н. ф, Карантиров, Б. П, Шарамшииа и Т. Н. Хоперия форме элементам рисунка нцжего слоя,:1 о меньше цх по площади, причем осц сцммет.рии соответствующих элементов рисунка обо.их слоев совпадают, кроме того, нижний слой 5 выполнен цз матсриала, прозрачного в вилимой и непрозрачного в ультрафиолетовой областях спектра, а верхний слой - цз материала, непрозрачного в упомянутых областях спектра, например цз кремния ц сплава никс- О ля с фосфором соответственно.На чертеже приведен предлагаемый фотошаблон со стеклянным основанием 1, прозрачным (копируемым) рисунком 2, непрозрачным (защитным) рисунком 3.5 В процессе эксплуатации такого фотошаблона исключается трение краев прозрачного рисунка, определяющих точность воспроизведения заданной копии, об экспонируемую поверхность подложки ИС ц тем самым обеспе- О чивается высокая износостойкость фотошаблона. С другой стороны, выполнение краев копируемого рисунка фотошаблона ня одном слое определяет его высокую разрешающзчо способность. Толщина маскирующего прозрач ного к видимой ооласти спектра слоя можетбыть очень малой (100 - 1000 Ас), ц ооычцо она оптимизируется в соответствии с оппческими характеристиками мяскируощего материала ц ультрафиолетовых ламп, используе- О мых в светокопировальных процессах, Фотошаблон 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 в 1 С в течение 15 мин.После подготовки подложка подвергается сенсибилизации, например, в растворе хлористого олова 40 г/л и НС 1 40 мл в течение 2 - 5 мин, промывается от следов Яп+, 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 в 3 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:д Вода 250,0Глицерин 150,0 Азотная кислота 450,0 Серная кислота 150,0обнаруживаются дефекты фотолитографии в 10 верхнем слое фотошаблона, которые ликвидируются с помощью ретуши кислотостойкой маркировочной краской. После сушки ретуши при 60 - 70 С в течение 2 час нижняя пленка кремния травится раствором; азотная кис лота 10 - 100 частей, фтористоводородистаякислота, 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 251, Фотошаблон, содержащий стекляннуюподложку, на поверхности которой выполнен двухслойный рисунок из маскирующих материалов, отличающийся тем, что, с целью Зо повышения износостойкости фотошаблона,разрешающей способности и точности совмещения, элементы рисунка верхнего слоя идентичны по форме элементам рисунка нижнего слоя, но меньше их по площади, причем оси ЗЗ симметрии соответствующих элементов рисунка обоих слоев совпадают.2. Фотошаблон по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что нижний слой выполнен из материала, прозрачного в видимой и непрозрачного 40 в ультрафиолетовой областях спектра, а верхпий слой - из материала, непрозрачного в упомянутых областях спектра, например из кремния и сплава пикеля с фосфором соответственно.. Сапунов Типография. Изд.1400 Государственного по делам изо 113035, Москва, Ж