DD223436B1 - Verfahren zur verbesserung der haftfaehigkeit von fotolacken - Google Patents

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Wolfgang Unger
Sonja Unger
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Univ Schiller Jena
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3405—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of organic materials

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Description

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bisher sind verschiedene Verfahren bekannt, Fotolacke zum Schutz der nicht zu ätzenden Oberfläche festhaftend aufzubringen.
Dabei wird durch einen Bedampfungsschritt im Vakuum eine Zwischenschicht aus Siliciumoxiden, Chrom, Eisen/Nickel oder anderen Metallschichten und anschließend ein zu strukturierender Fotolack auf das zu ätzende Material aufgebracht.
(LUSSOW, R.O.: J. Electrochem. Society June 1986 ν. Π5 No. 6 p. 660-663) (DE 3022748 18.6.79)
(USA 4.362.809)
Diese Verfahren garantieren zwar eine gute Haftung des Fotolackes, bedingen aber zahlreiche Zwischenschritte, wie das Bedampfen im Vakuum, die Zwischenschichtstrukturierung in eigens dazu notwendigen Ätzbädern und die sich an die Materialstrukturierung anschließende Ablösung der Haftschicht. Herkömmliche Fotolacke mit hoher Haftfestigkeit (KMER und AZ1350H) erreichen ohne eine haftverbessernde Zwischenschicht auch nach Vernetzung durch höhere Temperaturen nicht die genügende Haftfestigkeit, um einem Ätzangriff mit Fluorwasserstoffsäure standzuhalten. Weitere Verfahren benutzen das Aufbringen von Haftvermittlern auf die zu strukturierende Materialoberfläche oder verändern die Oberfläche zur Ausbildung haftverbessernder Schichten mittels Gasflamme oder Plasma.
(EP 0042104 u. 0042105 3.6.81)
(LASSOW, R. IBM, USA: Fotoresists and their Applikation J. Vakuum Science and Technology 6 [1969] 1 S. 18-24) (AGFA-GEVAERT: AGFA Fotorestists Electronics [1969] 21 206)
Die durch diese Verfahren verbesserte Haftfähigkeit von Fotolacken erreicht aber in stark sauren, Fluorwasserstoff enthaltenden Ätzbädern nur unzureichende Ätzzeiten, um tiefere Strukturen in das Material zu ätzen.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren darzulegen, welches oben genannte Nachteile ausschließt und ohne Verwendung eines ökonomisch aufwendigen Vakuumschrittes in einer Bedampfungsanlage zum Aufbringen eines Metallüberzuges eine genügende Haftung des zu strukturierenden Fotolackes garantiert.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches gestattet, Fotolacke so haftfähig auf Glas oder andere Materialien aufzubringen, daß sie dem Ätzangriff fluorwasserstoffhaltiger Ätzbäder widerstehen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vor Aufbringen des Fotolackes die Oberfläche des zu strukturierenden Materials durch Bedecken mit einer Kittsubstanz so haftfähig gemacht wird, daß der zur Strukturierung notwendige Fotolack auf der Oberfläche festgehalten wird.
Die Kittsubstanz muß dabei im Lösungsmittel des Fotolackes löslich sein, um beim Entwickeln des belichteten Fotolackes von der Oberfläche des zu ätzenden Materials abgelöst zu werden.
Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der Fotolack erst dann mit der Materialoberfläche in Berührung kommt, wenn sich die Kittsubstanz im Lack aufgelöst hat und damit beim Entwickeln des Lackes abgehoben werden kann.
Das Verfahren verhindert damit die Ausbildung störender Hydratschichten, die die Haftung des Fotolackes auf der Oberfläche des Materials erschweren.
Durch das Aufbringen dieser neuartigen Haftvermittler gelingt es erfindungsgemäß, auch Lacke geringer Haftqualität zu verwenden und dabei bessere Hafteigenschaften zu erreichen. Damit gelingt es, in Glas oder andere Materialien der Halbleitertechnik, tiefere Strukturen als bisher möglich zu ätzen.
Ausführungsbeispiel 1
Die Erfindung soll nachstehend an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die zu strukturierenden Glasoberflächen werden nach den in der mikroelektronischen Fertigung üblichen Verfahren gereinigt. In einem geschlossenem Gefäß (Exsiccator oder ähnl.) werden die Oberflächen einem Dampf von siedendem Kolophonium ausgesetzt, bis eine geschlossene Schicht der Kittsubstanz erreicht ist.
Die somit durch Kolophonium bedeckten Glasoberflächen werden mit einem Fotolack beschichtet.
Nach dem Trockenprozeß (800C und 20 mm ) wird der Fotolack durch Belichten stukturiert Nach Entwickeln in einem üblichen Entwickler und Spulen in Wasser werden die Materialien bei 120 bis 1500C bis 60 min getempert Die Glasoberflachen werden mit der auf solche Weise erzeugten und festhaftenden Lackmaske bis 3 min einem Atzbad von Fluorwasserstoffsaure с /Glycerol 1 1 bei einer Atztemperatur von 200C ausgesetzt Dadurch wird die durch eine Fotomaske erzeugte Struktur ohne Atzfehler auf der zu schutzenden Oberflache auf das Glas übertragen
Ausfuhru ngsbeispiel 2
Auf ein zu atzendes Glassubstrat wird durch Zentrifugieren (3000U min~1) (15sec ) eine 5% Losung von Linolensäure in einem geeignetem Losungsmittel zu einer geschlossenen Schicht aufgebracht Nach einem Temperprozeß (800C, 30 min) und Abkühlen wird ein Fotolack auf Azobasis durch Zentrifugieren auf den getrockneten Haftvermittler aufgeschleudert
Nach Trocknen (800C, 30min) erfolgt die Belichtung des Fotolacks in bekannter Weise, ebenfalls die Entwicklung durch basische Entwickler (Natronlauge 0,5%-1 %) (Baratentwickler u. a )
Das entwickelte Substrat wird mit Wasser gespult, auf einer Zentrifuge getrocknet und einem Temperprozeß von 30 min, 1200C unterworfen
Nach dem Schutz der Substratruckseite durch Aufschmelzen von Paraffin oder Aufbringen von Abdecklack kann das so geschützte Substrat einem Atzbad von Flußsaure, konz. oder Flußsaure/Glycerol 50 50, 30s ausgesetzt werden

Claims (1)

  1. Verfahren zur Verbesserung der Haftfähigkeit von Fotolaken, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Lack und zu ätzendem Material eine Kittsubstanz, die aus Naturharzen oder trockenden Ölen besteht, aufgebracht oder bereits dem Fotolack vorher zugefügt wird.
    Anwendungsgebiet der Erfindung
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Haftfähigkeit von Fotolacken auf Glas oder anderen zu ätzenden Materialien ohne Verwendung von üblichen Haftvermittlern aus Metallschichten oder auf derGrundlage von Siliciumoxiden oder anderen Siliciumverbindungen. Die Erfindung verhindert ein vorzeitiges Abheben des Lackes von der zu schützenden Materialoberfläche beim Ätzen mit aggressiven Substanzen, wie Fluorwasserstoffsäure enthaltende Ätzbäder.
DD26265184A 1984-05-03 1984-05-03 Verfahren zur verbesserung der haftfaehigkeit von fotolacken DD223436B1 (de)

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