Способ устранения проколов в маскирующем слое фотошаблона

,ордена Трудового Красного Знамени(56) 1. Гойденко П .П, и др. Изготовление фотошаблонов методом двойного маскирования. - "Электроннаяпромышленность", 1977, Р 5, с. 22,.2, Патент США Р 3823016,кл, а 03 С 5/00, 1974 (прототип).1-50,5-7Остальное(54 ) (57) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПРОКОЛОВВ МАСКИРУЮЩЕМ СЛОЕ ФОТОШАБЛОНА,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 3(511,0 03 Р 1/00 ф 0 03 С 5/00,включающий нанесение на маскирующийслой светочувствительной композиции локальное экспонирование дефектных ,участков фокусированным пучком све- та, удаление светочувствительной композиции с неэкспонированных участков и химическое усиление изображения, о т л и ч а ю щ и й с тем, что, с целью повышения износостойкости маскирующего слоя и технологичности процесса, в качестве светочувствительной композиции используют раствор в толуоле полибутоксититана и комплексного соединения фоРмУлы М(СВ Н(4 О )УС 1, гДе М - Р 1, Р 4 С 6 НЧ О - 1,1,4,4-тетраметилбутиндиол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:ПолибутоксититанМ ( С 8 Н,И О )С 1УолуолИзобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для исправления дефектов прецизионных Фотошаблонов в производстве больших интегральных схем.Известен способ устранения проколов в маскирующем слое путем двойного маскирования, Данный способ предусматривает нанесение на поверхность фотошаблона со стороны маскирующего слоя пленки позитивного Фоторезиста, экспонирование через зеркальную копию фотошаблона и проявление изображения с обнажением дефектных участков. После этого в вакууме напыляют хром на всю поверхность и производят "взрывное" удаление хромовой пленки с неэкспонированных участков растворением подслоя фотореэиста. В местах проколов получают хромовое покрытие, обладающее высокой износоустойчивостью Я ,Недостатками данного способа являются трудоемкость из-за необходимости изготовления зеркальной копии фотошаблона, напыления второго маскирующего слоя и проведения полного цикла процесса фотолитографии. Кроме того, способ характеризуется высоким процентом брака, обусловленного осаждением хрома в проколах пленки фоторезиста, что требует дсполнительной .операции ретуширования.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ устранения проколов в маскирующем слое фотошаблонов, включающий нанесение на подложку светочувствительной галогенсеребряной эмульсии, избирательное экспонирование для получения скрытого изображения требуемого рисунка, первое проявление до получения полупрозрачноговидимого иэображения (нри этом Фото- слой сохраняет светочувствительность), визуальное обнаружение дефектов и их локальноеэкспонирование фокусированным пучком света, заключительное проявление для получения непрозрачного изображения на экспонированных участках, удаление фотослоя с неэкспонированных участков 2 .Маскирующие слои, получаемыеизгалогенсеребряных эмульсий, имеют низкую механическую прочность,слабую адгезию к базовому материалу, неустойчивы к действию органических растворителей используемых для очистки фотошаблонов от налипающего Фоторезиста, Поэтому известный способ не пригоден для исправления дефектов рабочих Фотошаб" лонов, маскирующие слои которых должны обладать высокой стойкостью к истиранию, химической инертность Целью изобретения является новы.шение иэносостойкости маскирующегослоя и технологичности. процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу устранения проколов в маскирующем слоефотошаблона, включающему нанесениемаскирующего слоя светочувствительной композиции, локальное экспонирование дефектных участков фокуси Орованным пучком света, удалениесветочувствительной композиции снеэкспонированных участков и химическое усиление изображения, .в качестве светочувствительной компози 15 ции используют раствор в толуолеполибутоксититана и комплексногосоединения формулы М(СНН Од) С 12 (1),где М - Р, Ра; С я 40 - 1,1,4,4-тетраметилбутиндйол, при следующемсоотношении компонентов, мас.Ъ."Полибутоксититан 1-5М(СН 44 0) С 1 О г 5-7Толу ол ОстальноеСущность изобретения заключа ется в следующем. На стеклянный иликварцевый фотошаблон, имеющий проколы в маскирующем слое, наносят светочувствительную композицию, представляющую собой раствор полибутоксититана (ПБТ) и соединения формулы (1) в толуоле. После сушки изнее формируется твердый прозрачныйФотослой, Наличие соединения Формулы (1) препятствует гидролизу ПБТ и,как следствие, закреплению Фотослоя З 5 на поверхности базового материала,Фотослой на местах проколов экспонируют Фокусированным пучком УФ света. На экспонированных участках создается прочно связанное с базовым .40 материалом черное изображение, размеры которого соответствуют размерампадающего на фотослой пучка света.Величина оптической плотности изображения в зависимости от содержания45 компонентов в светочувствительнойкомпозиции составляет Р = 0,1-О,(.Установлено, что центрами изображения являются металлические частицы платины или палладия, образующиеся 5 О при фотохимическом разложении соединения Формулы (1). Одновременно с разложением соединения Формулы (1) происходит гидролиз ПБТ до гидроокиси титана, вследствие этого облученные участки фотослоя теряют способность растворяться в органических растворителях. Частицы, платины и палладия, распредЕлены в Тх(ОН), являются катализаторами осаждения меди и никеля иэ растворов физических проявителей, что позволяет усиливать первоначальную оптическую плотность покрытий до Р 1 2. Пленка гидроокиси титана используется как адгеэия, обеспечивающая прочное 65 сцепление получаемых покрытий к йо-,верхности базового материала и их износоустойчивость. После операции экспонирования образец обрабатывают, толуолом для удаления необлученного Фотослоя. На заключительной стадии в растворе медного или никелевогофизического проявителя усиливают изображение до требуемой оптической плотности, В качестве источника све,та используют лазер, или ртутно- кварцевую лампу. высокого давления. Подложками могут служить стекло или кварц с маскирующим рисунком из металла или окисла металла.Светочувствительную композицию готовят, смешивая расчетные количества ПБТ и раствора соединения фор мулы (Е) в толуоле. Экспериментально установлено, что при концентрации соединения формулы (Е).с 0,5 композиция начинает разлагаться уже в про цессе нанесения на поверхность под-. ложки за счет неизбирательного темнового гидролиза ПБТ. Это вызывает образование дополнительных дефектов в виде остатков пленки Т 1(ОН)4, поскольку неэкспонированный фотослой не полностью растворяется в толуоле. Положительный эффект достигается при содержании компонентов светочувствительной композиции в указанных пределах, При этом гидролиз ПБТ происходит только на экспонированных участках после фотохимического разложения соединения Формулы (Е) до металла, При концентрации соединения Формулы.(Е) в композиции Ъ 7, а также при выходе концентрации ПБТза указанные пределы уменьшается износоустойчивость получаемых покрытий.Н р и м е р 1. На поверхность хромированного фотошаблона, имеющего проколы в маскирующем слое, поливом наносят, светочувствительную композицию, содержащую, мас,Ъ: Р 1(С 8 НН О ) СЕ 7, ПБТ 5, толуол 88, Сушат в горизонтальном положении 7 мин при комнатной температуре. Экспонируют дефектный участок фокусированным йучком лазера= 337 нм) . 1 мин. Неэкспонированный фотослой удаляют ватным тампоном, смоченным в толуОле. На экспонированных участках получают покрытие с Р = О,б, размеры которого соответствуют размерам падающего пучка света. Для усиления изображения образец помещают в раствор никелевого физического проявителя состава, мас:5:МС 1 ф бнд,О 2 у 2ИаНРО Й 20 8,0СбН ОЕИ (аммоний лимоннокислый трехзамещенный) 2,2 НО. 77,6ИаОН До рН 8,5Через 3 мин в местах проколов получают никелевое покрытие с Р 1 2.П р и м е р 2. На хромиро-ванный стеклянный фотошаблон в местах проколов в маскирующем, слоепри помощи пипетки наносят светочувствительную композицию, содержащую, мас.Ъ Рй(СН 40)С 1 0,5 10 ПБТ 1, толуол 98,5. Сушку, экспонирование и удаление неэкспонированного Фотослоя осуществляют какв примере 1. На дефектном участкеполучают покрытие с оптической плот ностью 0,1. Для усиления иэображения используют Физический проявитель того же состава, Через 4 минполучают никелевое покрытие с Р 1 2.П р и м е р 3. На хромированныйстеклянный фотошаблон поливом наносят светочувствительную композицию,содержащую, мас.Ъ: ПБТ 1, соединениеформулы (1) 7, толуол 92. Су;ку,экспонирование и удаление неэкспонированного фотослоя производяткак в примере 1, На экспонированных участках получают покрытие соптической плотностью 0,6. Дня усиления изображения образец помещают враствор медного физического проявителя состава, мас.В:СцЯО5 НО . 05Трилон Б . 1ИаОН 0,2Формалин (40-ныйводный раствор) 0,9НО 97,4Через 3 мин в местах проколов получают медное маскирующее покрытие,с Ю) 2.40П р и м е р 4. На хромированный стеклянный фотошаблон в местахпроколов наносят светочувствительнуюкомпозицию состава, мас.Ъ: ПБТ 5,соединение формулы (1) 0,5, толуол94,5, Сушку, экспонирование, удаление фотослоя и усиление изображения проводят как в примере 1Надефектных участках получают никелевое маскирующее покрытие с Р ) 2;П р и м е р 5. На хромированный.стеклянный фотошаблон, имеющий проколы в маскирующем слое, наносятсветочувствительную композицию оптимального состава, мас.Ъ:РЙ(СН 4 О) С 1 д 3, ПБТ 2, толуол95, Сушку, экспонирование, удаление фотослоя и усиление изображения проводят как в примере 1. Надефектных участках фотошаблонаполучают никелевое покрытие с Р2,Результаты испытаний предлагае:мого способа в соответствии с примерами 1-5 приведены в таблице,В качестве образцов используют де фектные фотошаблоны на основе стек1075229 Результаты сравнительных спытаний, представленные в таблице,показы.вают, что предлагаемый способ .позволяет получать локальные маскирующие покрытия с оптической плотностью 02, которые по своим проч-ностным характеристикам не уступаютхромовым пленкам, полученным вакуумным напылением, Способ прост и технологичен, так как, по сравнению с 10 базовым объектом, он характеризуетсяуменьшением числа операций и затратвремени. Способ Числоопе- раций Среднее количество дефектов на одном ФШ Количествообработанныхфотошаблонов Среднеевремяобработкиодного ФШ,мин Опти- ческаяплотность2)365 нм Среднее. количество дефектов на одном ФШ после об- работки Остаткимаски-рующегослоя Про- колы(Редактор Р. Цицика Заказ 494/41 Тираж 464 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д,4/5филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4 ла Кс маскирующим слоем хрома.; На оценки износоустойчивости получаемых.покрытий опрецеляют количество проколов, образовавшихсяна исправленных фотошаблонах после120 циклов контактной фотопечати.Для оценки технологичности способаопределяют среднее время, необходимое для исправления одного фотошаблона, и число операций, а также,количество дефектов в виде остакозмаскирующего слоя вносимых обработкой указанным способом (мера брака) Среднееколичествообразовавшихсяпроколов наФШпосле120цикловкон- тактнойпечати