Позитивный фоторезист

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСЯУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) ПОЗИТИВНЫИ ФОТОРЕЗИСТ Изобретение относится к позитивным фоторезистам, для изготовления защитных масок, которые используются в гальванических процессах и при химическом травлении металлов в радио 5 технике.Известен позитивный фоторезист для защитных масок на основе щелочерастворимой фенолформальдегидной смолы 111,10Недостатком известного фоторезиста является то, что изготовленные из него маски обладают неудовлетворительными защитными свойствами.Наиболее близким к предложенному является известный позитивный фоторезист 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 25 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 и744426 Краситель ярко-голубой для полиэфировН-БутанолМетилцеллозольвацетат 0,1-0,2 4,0-5,0 Остальное. 5Предложенный фоторезист менее токсичен по сравнению с прототипом и позволяет изготовить защитные маски, которые в гальванических процессах 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 вес.Ъ Компоненты Фтохинондиазидокислоты и бисьдегидной смолы азота в продук Ъ) Эфир 1,2"н -(2)-5-суль фенолформал (содержани те 9 р 8 10 р 96 9,6 12,9,7 12 2,3 5 5 Сополимерсо стироло лмалеина 1,2 0,5 етилметакрилат вой кислотой ( полимер метакри,8 К Краситель 1 0,1 0,1 02 4,2 4,2 4 4,2 2 2 4,тан Мети оз ол ета т аль ное Получение Фоторезистов ОСуществляется при последовательном растворе рнии компонентов в растворителе или системе растворителей, в частности вметилцеллозольвацетате или в смесиметилцеллозольвацетата с Й-бутанолом. .Полученные растворы фильтруют и исполфуют для получения позитивнораббтающего светочувствительного слоя,Пример использования Фоторезистапо и. 1-7 (см. табл, 1) при получений методом Фотолитографии защитныхмасок с применением гальваническихпроцессов в производстве печатных , плат и микросхем. Фоторезист наносят "на подложки. из фольгированного ди"электрика, а,также ситалла с напыленной или гальванически осажденной ме Н-бутанол при следующем соотношении компонентов, вес.%::- - 1,2 Нафтохинондиа"зид-(2)5-сульфоэфир бисфенолформ-.альдегидной смолы8,7-12,4Фенолформальдегидная смола новолачного типа 12;0-15,0Фенолформальдегиднаясмола резольного типаСополимер бутилмалеината со стиролом илисополимер метилметакрилата с метакриловойКислотой 0,5-1 9 Фенолформальдегидная смолановолачного типа Фенолформальдегидная .смолрезольного типа 7 12,8 13,4 14,2 14,0 дью методом погружения или центрофугирования. Полученную пленку сушат в течение 20-30 мин при 18-22 С, а затем в течение 30 мин при 80-90 ОС. 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 0,5- 1,0-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 мас- ками обрабатывают в стандартных галь744426 5 Таблица 2 Состав фо торезиста по примеколишт-3 23 110 3 2 0-4,0 8-3,5 3 0 . 2 6 20 24 5 4 0 2,5-4,0 2,5-4,0 4 еднения,мотренное ты в ваннессом;в ванне мнне меднен ения; и Т - в в(рН,5 Е:2, ) и в ванне н 50, Р.=46 А ература 55-60" гальваиэ фон для ой ванл и оста отор иста а и мер П7 10 30 5060 10 30,78 2 110 ванических ваннах меднения, никелирования или осаждения сплава олово -свинец. За характеристику гальваностойкости принимают количество образовавшихся пор на площади 1 см маски,В табл. 2 приведены значениягальваностойкости для защитных масокиз фоторезистов по примерам 1-7(табл. 1) и для маски из фотореэиста Т - время выдержки пл нологическим проц 2 Т - удвоенная выдержк 2 Т - означает: Т - в в абл,3 приведены значени кости для защитных масо стов Р 4 и Р 7 (табл.1) зиста ФПв сернокислЭП(прототип) в борфтористоводородной ванне меднения (медь бор фтористоводородная 230-250 г/л, кислотаборфтористоводородная 5-15 г/л, кислота борная 15-40 г/л, Ок = 2-4 А/дмтемпература 18-25 С, время 30 мин)и ванне Осаждения,сплава олово - свинец (олово металлическое 40-60 г/л,свинец металлический 25-40 г/л, клеймеэдровый 1-2 г/л, рН С 1, П = 1 А/дм,температура 18-25 фС, время 45 мин).744426 12,0 - 15,.0 0,5-1,9 формула изобретения Составитель А. КругловРедактор Т, Никольская ТехредЖ. Кастелевич Корректор С, Шекмар Заказ 3661/3 Тираж 526 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППППатент ф, г. 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 эа для масок толщиной 0,75-0,78 мкм, в ваннах осаждения олово-свинец в 34 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 фотореэиста15Использование предложенного Фото-. резиста йозволяет упростить технологический процесс изготовления микросхем на подложках из сйталла с гальванйчески осажденной медью, предусматривающий использование фоторезиста ФП: снижается критичностьпленки, фоторезиста к передержкам в проявителе; сокращается в 1,5-2 раза йродолжительность операций проявления плейки фотореэиста, вытравливания 25 пробельных элементов подложки, удаления защитного рельефа с микросхемы; а также снижаются в несколько раэ трудозатраты на операцию ретуширования защитного рельефа. . 30 Позитивный фоторезист для иэготовлений защитных масок для гальва-. 35 .нических процессов, включающий производное 1,2-нафтохинондиазида, Фенолфорлальдегидную смолу новолачного типа и органический раствори-, тель, отличающийся тем, щ что, с целью снижения токсичности и повышения защитных свойств масок, вкачестве производного 1,2-нафтохинондиаэида он содержит 1,2-нафтохинондиаэид-(2) -5-сульфоэфир бисфенолформальдегидной смолы, в качестве орга-нического растворителя - метилцеллозольвацетат и дополнительно содержитфенолформальдегидную смолу резольного типа, сополимер бутилмалеинатасо стиролом или сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой,краситель ярко-голубой для полиэфирови н-бутанол при следующем соотношении компонентов, вес.В:1,2-йафтохинондиаэид-(2)-5-сульфоэфир бисфенолформальдегидной смолы 8,7-12,4фенолформальдегидная смола новолачного типаФенолформаль. -дегидная смола резольного типа 3,0-6,0Сополимер бутилмалеината со стироломили сополимер метилметакрилата сметакриловой кислотойКраситель ярко-голубой для полиэфиров 0,1 - 0,2Н-Бутанол 4,0-5,0МетилцеллоэольвацетатОстальное. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 213576, кл. 6 03 С 1/00, опублик.1966.2. Ту Р 6-14-632-72 на фоторезистФП(прототип).