Файл: Методы стабилизации параметров полупроводниковых приборов [сборник статей]..pdf

гий. Срок службы фотошаблонов, защищенных этими плен­ ками, увеличивается в 1,5—2 раза. В то же время процесс нанесения их довольно сложен и значительно удорожает из­ готовление фотошаблонов.

В последнее время в ряде работ рассматриваются новые методы получения тонких пленок из органических соедине­ ний [3—10]. Особый интерес вызывают методы получения гонких полимерных пленок в газовой фазе путем полимери­ зации под действием электронов и в тлеющем разряде. Од­ нако процессы, протекающие при воздействии электронов и ионов на различные органические соединения, в технологи­ ческом отношении еще недостаточно изучены и доработаны.

Наиболее существенным недостатком является невоспронзводимость состава пленок, кроме того, встречаются за­ труднения в получении однородных по толщине покрытий.

Нами исследовалась возможность защиты рабочей поверх­ ности хромированных фотошаблонов полимерными пленка­ ми путем нанесения растворов полимеров на поверхность де­ талей с последующим центрифугированием. С этой целью был опробован целый ряд полимеров. Прозрачные тонкие пленки, стойкие к истиранию, были получены из растворов полиакрилонитрила, сополимера хлорированного поливинил­

факторы: концентрация связующего, режим термообработки, скорость центрифугирования. Защитное качество пленок оце­ нивалось количеством совмещений, сделанных одним фото­ шаблоном.

Нами установлено, что лишь при определенной концент­ рации полимеров (сы. табл.) возможно образование равно­ мерных по толщине пленок. Прислишком малой концентра­ ции раствор легко сбрасывается с поверхности детали, а с увеличением ее растекание раствора затрудняется. Рабочие свойства пленки должны проявляться . при толщине 0,5— 1 мкм, так как с увеличением толщины ухудшается резкость края.

Пленку полиэтилентерефталата нужной толщины полу­ чали двукратным наслаиванием. В результате довольно вы­ соких скоростей вращения растворитель испаряется и на по­ верхности фотошаблона остается прозрачный стеклообраз­ ный слой. Для полного удаления растворителя фотошаблоны прогревали.

46

1 а б л и ц а

Оптимальные условия получения тонких пленок различных полимеров

Режим термообработки выбирали в соответствии с термостойкостью полимеров таким образом, чтобы пленка была достаточно твердой, но оставалась растворимой на случай повторного перекрытия, фотошаблона. Для того чтобы в пленках не возникали внутренние напряжения, проводили медленный подъем и спад температуры. Сополимер I и поли­ акрилонитрил испытывались на первой фотолитографии, по-

гонких пленок к истиранию от температуры при времени

Рис. 1. Зависимость увеличения стойкости фотошаблонов от

термообработки пленки (первая фотолитография): ! -- по­ лиакрилонитрил: 2 — сополимер I

47

термообработки 2 час. Увеличение температуры и времени термообработки (см. рис. 3) до определенного оптимума по­ вышает прочность пленки, а затем пленка становится хруп­ кой и стойкость к истиранию резко падает.

Рис. 2. Зависимость увеличения стойкости фото­

шаблонов от термообработки пленки (вторая фо­ толитография) : 1 — полиэтилентерефталат; 2 — ~~

ноликапрамид

48

а

о

X

о

'О

«J

э

о

е-«

&

о

№

ь

о

щ

о

ай,

Количество совмеишииЯ

Рис. 4. Гауссовские кривые распределения фотошаб­

лонов по стойкости к истиранию (первая фотолитогра­ фия'): 1 — полиакрилонитрил; 2 — сополимер 1; 3 — тюлиэтилептереф гал.-vi

При эксплуатации фотошаблонов, защищенных полимер пыми пленками, было выяснено, что их долговечность увели­ чивается в 2—2,5 раза по сравнению с незащищенными.

На основании статистических данных были построены гаус­ совские кривые распределения для первой (см. рис. 4) и второй фотолитографий (см. рис. 5). Лучшие результаты по­ лучаются при покрытии фотошаблонов пленкой полиэтилентерефталата. Это покрытие внедрено в производство как наиболее технологичное и эффективное.

МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ И НАНЕСЕНИЯ РАСТВОРА ПОЛИЭТИЛЕ) П'ЕРЕФТАЛАТА

Навеску полимера растворяли в трикрезоле (концентра­ ция 0,75—1% вес) при перемешивании на магнитной ме­ шалке при 60°С. Затем раствор фильтровали через два плот­ ных бумажных фильтра.

Фотошаблон закрепляли в специально сконструированном зажиме центрифуги. На его поверхность пипеткой наливали 3—4 мл раствора, после чего с помощью электродвигателя

ЙО

о

о

rt 3

о

Е-

О

•&

Hue- 6. I ауссоиские кривые распределения

фотошаблонов по стойкости к истиранию Iвторая фотолитография): 1 — поликапр амид, 2 — полиэтилентерефта w

приводили фотошаблон во вращение до исчезновения интер ференционных полос. Излишки лака сбрасывались с поверх ности детали и стекали по желобу в емкость. Фотошаблон, покрытый полимерной пленкой, помещали в термошкаф и выдерживали в течение 2 час при температуре 200е

ВЫВОДЫ

1. Изучена возможность использования тонких полимер ных пленок в качестве защитного покрытия фотошаблонов.

2.Определены оптимальные условия получения тонких полимерных пленок, стойких к покрытию.

3.Установлено, что срок службы фотошаблонов новы шается в 2—2,5 раза.

50

Л И Т Е Р А T V РА

4*