Способ формирования микрорельефа

(в) ЗБУЯ) Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам ИСАНИЕ И(71) Фрязинская часть Института радиотехники иэлектроники РАН(73) Фряэинская часть Института радиотехники иэлектроники РАН(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА(57) Использование: технгология производстваконструктивных элементов планарных устройств, таких как преобразователи и отражательные решетки(Р) для поверхностных акустических волн, электроды для попупооводниковых приборов. Сущнсотьизобретения: способ изготовления Р пленочныхэлементов состоит в следующем. На поверхностьподложки (П) наносят первый рабочий слой и поверх него слой фоторезиста, экспонируют последний через фотошаблон, содержащий рисунок только четных или только нечетных элементов Р, вскрывают в фотореэисте окна и вытравливают открытые участки первого рабочего слоя до получения элементов Р шириной, меньшей ширины расположен - ных на них участков фоторезиста. Затем на поверхность оставшегося фоторезиста и. участки П между полученными элементами Р напыляют второй рабочий слой, отличаюшийся по составу от первогослоя. Поверх второго слоя наносят защитный спой (ЗС), С поверхности элементов Р удаляют фоторезист с расположенными на нем участками второго слоя и ЗС. После этого травят участки второго слоя, оставшиеся на поверхности П, травителем, инертным по отношению к материалам первого слоя и ЗС, до получения заданной величины зазо - ров между соседними элементами изготавливаемой Р и удаляют ЗС. Данный способ позволяет уменьшить минимально достижимые при фотолитографии размеры элементов Р при ее минимальном шаге. 6 ил.Изобретение отнооится к способу формирования микрорельефа с помощью фотолитографии и может использоваться в радиоэлектоонике при производстве планарных устройств, таких как преобразователи поверхностных акустических волн (ПАВ), отражательные решетки для ПАВ, фатодиады, СВЧ-диады, транзисторы и т.п,Известен способ формирования микрорельефа, включающий нанесение на поверхность подлокки первого рабочего слоя, формирование на его поверхности фоторезистивной маски, селективнае травление первого рабочего слоя с подтравливанием под фоторезист, напыление второго рабочего слоя, аналогичного по составу первому слав, нанесение защитного покрытия, удаление фоторезистивной маски с расположеннь 1 мл на ней участками второго слоя и защитного покрытия, падтравпивдние оставшихся участков второго рабочего слоя под защитным покрытием и удаление защитнога покрытия.Данный способ имеет недостаточную разрешающую способность, тдк как г 1 ри подтрдвливании участков второго рабочего слоя одновременна травятся участки первого рабочего слоя, что приводит к увеличению расстояния между соседними участками микрорельефа,Целью изобретения является повышение разрешающей способности,Для достижения цели в предлокеннам способе в отличле от известного материалы первого и второго рабочих слоев выбирают атличающлмися по составу, причем подтравпивание оставшихся участков второго рабочего. слая проводят в трдвителе, инертном па отношению к материалу гервого рабочего слоя,Изобретение поясняется на примере формирования микрорельефа, представляющего собой решетку параллельных металлических полосок нд подложке, Решетка предназначена для резонатора на ПАВ, Общее число полосок 1100, длина их 500 мкм, ширина 0,6 мкм, пространственный шаг решетки 1,2 мкм. Этапы формирования решетки иллюстрируются фиг, 1 - 6,Нд поверхность кварцевой подложки 1 (фиг. 1) ЯТ-среза напыляют первый рабочий слой 2 метаплизации, состоящий из подслаяохрома толщиной 200 А и слоя золота толщионой 1500 А. Напыление проводят термическим испарением в вакууме при температуре подложки 150 С. Поверх полученного слоя 2 с помощью центрифуги наносят слой 3 фоторезиста толщиной 0,8 мкм,После сушки слой фоторезиста экспонируот через фотошаблон с рисунком только нечетных полосок решетки, Ширина участков рисунка на фотошаблоне, соответствующих 5 полоскам изготавливаемой решетки, составляет 1,2 мкм, расстояние между этими участками составляет также 1,2 мкм. После экспозиции вскрывают в фоторезисте окна путем его обработки в 0,5 КОН и вытравли вают открытые участки первого рабочегоспал металлизации. Сначала травят слой золота раствором, содержащим 400 г йодистого калия и 100 г йода на 400 мл воды.Травление ведут в течение 30 с. Затем уда ляют подслой хрома путем травления еговодным раствором соляной кислоты (концентрации 1:1) в течение 5 с. При указанном. режиме травления происходит "подтрав"участков первого рабочего слоя 2 металли зации под участками слоя 3 фоторезиста,При этом, образуются "козырьки" фоторезиста (см. фиг, 2) ндд свободной от метаплизации поверхностью подложки, Размер д 1 этих "козырьков" составляет 0,3 мкм. В 25 результате проведения описанных операций на поверхности подложки формируются нечетные полоски решетки, состоящие из участков первого рабочего слоя 2 металлизации с фоторезистом на их поверхности, при этом ширина полосок составляет 0,6 мкм. На спедуощем этапе на участки подложки, расположенные между полученными полосками решетки, и поверхность фоторезиста напыляют второй рабочий слой 4 ме таллизации, а поверх него защитный слой 5(фиг, 3). Напыление ведут через маску, экранируощую участки поверхности подложки находящиеся за пределами периметра решетки, от попадания на них ндпыляемых 40 материалов, Второй рабочий спой метаплиздции состоит из подспоя ванадия толщио онай 300 А и слоя алюминия толщиной 1500 А, а защитный слой - из никеля, толщина его 45 о600 А. Напыление ведут в вакууме при температуре подложки 100 С, Затем с поверхности полосок решетки удаляют фоторезист с расположенными на нем участками второго рабочего слоя 4 металлизации и защитного слоя 5. Удаление осуществляют с помощью ультразвука в растворе диметилформамида. Полученная структура (фиг, 4) содержит нечетные полоски решетки, образованнь 1 е участками первого рабочего слоя 2 металлизации, и четные полоски решетки, образованные участками второго рабочего слоя 4 металлизации с защитным слоем 5 на их поверхности, Ширина нечетных полосок составляет 0,6 мкм, ширина четных полосок2004037- 1,2 мкм, величина зазоров между четными и нечетными. полосками равна величине д = -0,3 мкм. Далее травят участки второго слоя металлизации травителем, инертным по отношению к золоту и хрому, входящих в состав первого слоя металлизации, и по отношению к никелю, образующему защитный слой. В частности, сначала травят алюминий раствором, содержащим 8 г хромового ангидрида и 1,5 г фтористого аммония на 100 мл воды в течение 30 с, Затем травят подслой ванадия водным раствором перекиси водорода (концетрация 1:1) в течение 5 с. При этом происходит "подтрав" участков второго слоя 4 металлиэации под участками защитного слоя 5 на величину д 2 = 0,3 мкм (фиг, 5). После этого удаляют защитный слой никеля раствором 54%-ной азотной кислоты. Полученная решетка (фиг.6) содержит чередующиеся полоски 6 и 7 Формула и зоб ретен ия СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА, включающий напыление на подложку первого рабочего слоя, формирование на его поверхности фоторезистивной маски, селективное травление первого слоя с подтравливанием под фоторезист, напыление второго рабочего слоя, нанесение защитного покрытия, удаление фоторезистивной маски с расположенными на ней участками второго слоя и защитного соответственно из золота и алюминия шириной 0,6 мкм каждая с зазором между ними, равным д 1 + дг " 0,6 мкм.Соответственно шаг решетки составляет 1,2 5 мкм,Предложенный способ может быть использован также для изготовления маскирующих элементов из диэлектрика при производстве полупроводниковых прибо ров. В этом случае в качестве материалапервого рабочего слоя можно использовать, например, окись кремния, а в качестве материала второго рабочего слоя - нитрид кремния. Для травления окиси кремния ис пользуют плавиковую кислоту, а для травления нитрида кремния - ортофосфорную кислоту.(56) Авторское свидетельство СССР20 М 1552939, кл. Н 0121/312, 1988. 1 покрытия, подтравливание оставшихся 25 .участков второго рабочего слоя под защитным покрытием и удаление защитного покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности процесса, материалы первого и второго рабочих слоев выбирают отличающимися по составу, причем подтра вливание оставшихся участков второго рабочего слоя проводят в травителе, инертном по отношению к материалу первого рабочего слоя.2004037 Составитель А. КмитаТехред М, Моргентал Корректор 0; Кравцова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5