DE2447225A1

DE2447225A1 - Verfahren zum loesen von positivem photolack

Info

Publication number: DE2447225A1
Application number: DE19742447225
Authority: DE
Inventors: Gabor Dipl Chem Paal; Juergen Dipl Phys Wuestenhagen
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1974-10-03
Filing date: 1974-10-03
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2287060B1; JPS5159502A; CA1067332A; JPS5528061B2; US4015986A; IT1041938B; GB1481935A; FR2287060A1; DE2447225C2

Description

Böblingen, den 25. September 1974 oe/se

Anmelderin: IBM Deutschland GmbH

Pascalstraße 100 7000 Stuttgart 80

Ämtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: GE 974 O17

Verfahren zum Lösen von positivem Photolack.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lösen von positivem Photolack auf Novolakbasis.

Photolacke werden in erster Linie bei photolithographischen Verfahren benötigt. Bei diesen Verfahren werden Substrate selektiv geätzt. Um dies zu ermöglichen, werden die Substrate mit einer gegen das Ätzmittel resistenten Maske bedeckt/ die nur die zu ätzenden Bereiche des Substrats freiläßt. Zur Herstellung einer solchen Maske wird zunächst das Substrat mit einer geschlossenen Schicht von Photolack bedeckt. Nach dem Trocknen des Photolacks wird dann die aufgebrachte Schicht durch eine Maske belichtet, die, sofern es sich um einen positiven Photolack handelt, dasselbe Muster zeigt wie die herzustellende Photolackmaske. Positiver Photolack hat die Eigenschaft, daß er beim Belichten löslich wird. Wird deshalb die Photolackschicht nach dem Belichten einem geeigneten Lösungsmittel ausgesetzt, so werden die vorher belichteten Bereiche herausgelöst, d. h. mit anderen Worten, die Photolackschicht wird entwickelt, übrig bleibt die ätzmittelbeständige Maske aus Photolack. Die nach dem Ätzen nicht mehr benötigte Photolackmaske wird abgelöst. Photolithographische Verfahren

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haben insbesondere bei der Herstellung gedruckter und integrierter Schaltungen große Bedeutung erlangt. Ein wesentliches Kriterium für die Güte eines photolithographischen Verfahrens ist die Dimensionstreue mit der ein gewünschtes Muster geätzt wird. Die zunehmende Mikrominiaturisierung und immer höhere Packungsdichte der Komponenten bei integrierten Schaltungen war nur möglich/ weil es gelang, die photolithographischen Verfahren ständig zu verbessern. Da also die Anforderung an photolithographische Verfahren in der Halbleitertechnik besonders hoch sind, wird das hier beschriebene Verfahren anhand von in der Halbleitertechnik üblichen Verfahrensabläufen beschrieben. Jedoch sei klargestellt, daß das hier beschriebene Verfahren allgemein in der Photolithographie benutzt werden kann.

Im folgenden wird unter "Photolack" immer "positiver Photolack auf Novolakbasis" verstanden, auch wenn diese Präzisierung nicht dabei steht.

Diejenigen Verfahrensschritte in der Photolithographie, bei denen der Photolack teilweise oder vollständig entfernt wird, d.h. das Entwickeln der Photolackmaske und ihre Entfernung nach dem Ätzen sind für die Brauchbarkeit des photolithographischen Verfahrens mit entscheidend. Zum Entwickeln von Mustern aus positiven Photolacken auf Novolakbasis werden heute generell Verfahren angewandt, bei denen basische Entwickler benutzt werden. Solche Entwickler sind nicht in der Lage, Photolackschichten* die gehärtet sind, zu lösen. Durch das Härten wird die Lackhaftung auf dem Substrat entscheidend beeinflußt, wobei mit zunehmender Temperatur die Lackhaftung besser wird. Eine schlechte Lackhaftung verursacht Unterätzungen. Eine gute Lackhaftung ist deshalb eine Voraussetzung für eine gute Dimensionstreue der geätzten Muster. Eine gute Dimensionstreue der geätzten Muster wird mit der zunehmenden Mikrominiaturisierung bei der Herstellung integrierter Schaltungen immer entscheidender und deshalb werden auch die Anforderungen an die Lackhaftung immer höher. Es ist zwar möglich, die Photolackmaske auch noch nach dem Entwickeln zu härten, da aber Photolackstrukturen bei Temperaturen oberhalb 140 ⁰C zu verfließen beginnen,

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was die Dimensionstreue der Photolackmaske und damit auch der geätzten Muster beeinträchtigt, muß man beim Härten nach dem Entwickeln unterhalb dieser Temperatur bleiben und damit auf eine optimale Lackhaftung verzichten. Der bekannte durch die basischen Entwickler erzwungene Ablauf des photolithographischen Verfahrens liefert deshalb bei Mustern mit kleinen Abmessungen und mit hoher Packungsdichte unbefriedigende Ergebnisse.

Beim Ablösen der Photolackmaske nach dem Ätzen ist es wesentlich, daß der Photolack, ohne irgendeinen Rückstand zu hinterlassen entfernt wird, und daß das Substrat nicht angegriffen wird. Bekannt ist ein trockenes Verfahren, bei dem organisches Material in einer Sauerstoff-Glimmentladung verbrannt wird. Das Verfahren entfernt Photolack zuverlässig, ist aber apparativ und zeitlich aufwendig und es besteht die Gefahr, daß durch Elektronenbeschuß in Oxidschichten Ionen erzeugt werden. Dies kann insbesondere bei der Herstellung von Feldeffekttransistor-Bauteilen nicht toleriert werden. Zum naßchemischen Entfernen von positivem Photolack läßt sich eine von der Firma Indust-Ri-Chem Laboratory Richardson, Texas unter dem Handelsnamen J-100 vertriebene Mischung verwenden. J-ICX) enthält u.a. Phenol. J-100 hat die Nachteile, daß es bei 90 °C verwendet werden muß, daß es wegen seiner ünmischbarkeit mit Wasser nach dem Reinigen zunächst gegen ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel ausgetauscht werden muß, was seine Anwendung verteuert und kompliziert, und daß wegen seiner Ünmischbarkeit mit Wasser und wegen seines Phenolgehaltes J-100 nicht über die Neutralisation entsorgt werden kann. Das von der Firma Shipley zum Entfernen ihrer Positivlacke unter dem Handelsnamen Shipley 112 angebotene Material ist teuer, muß bei höheren Temperaturen eingesetzt werden, macht - ähnlich wie J-100 - Schwierigkeiten bei der Entsorgung und ist nicht anwendbar, wenn das Substrat aus Aluminium besteht. Andere Materialien zum Entfernen von Photolackmasken, wie KOH in Methanol, Dimethylsulfoxid und Tetramethylammoniumhydroxid in Methanol sind brennbar und gesundheitsgefährlicrh und das letztere ist außerdem sehr teuer. Bekannt ist

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schließlich auch ein Verfahren zum Entfernen von Photolackmasken, bei dem auf 150 ⁰C erhitzte Schwefelsäure verwendet wird, jedoch ist dieses Verfahren für eine Fabrikation zu gefährlich und außerdem wird die Säure durch Verfärbung bzw. Verschmutzung mit kohlenstoff reichem Material bald unbrauchbar.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahrem zum reproduzierbaren Entwickeln von selektiv belichteten und gehärteten Schichten von positivem Photolack und zum Entfernen von unbelichteten, gehärteten Schichten von positivem Photolack anzugeben, das billig ist, ohne großen apparativen Aufwand durchgeführt werden kann, das ohne Beachtung von SicherheitsVorkehrungen, die über die üblichen hinausgehen, durchgeführt werden kann, bei dessen Anwendung keine störenden Metallverunreinigungen am Substrat adsorbiert werden, die entwickelte Photolackmaske eine sehr gute Haftung hat und eine so dimensionsgetreue Abbildung der Belichtungsmaske darstellt, daß auch das geätzte Muster innerhalb sehr kleiner Toleranzen das Muster der Belichtungsmaske wiedergibt, und bei dessen Anwendung die von Photolack befreiten Substrate vollständig fleckenlos sind.

Diese Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs geannten Art dadurch gelöst, daß der gehärtete positive Photolack mit einer wässrigen Lösung eines Permanganats (MnO₄"), dessen Kation aus der Gruppe Kalium und Ammonium stammt, und von Phosphorsäure (H₃PO₄) gelöst wird.

Die in der Lösung vorhandenen Chemikalien sind billig und auch in sehr reiner Form im Handel erhältlich. Die Handhabung ist sehr einfach, die Lösung befindet sich vorzugsweise in einer offenen Wanne, und die zu behandelnden Photolackschichten werden eine festgelegte Zeit in die Lösung eingetaucht. Die Chemikalien sind in Wasser löslich und nur in konzentrierter Form gesundheitsschädlich. Die Handhabung der Lösung kann deshalb ohne Be-

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achtung von Sicherheitsvorkehrungen, die über die üblichen hinausgehen, erfolgen und die Entsorgung der Lösung nach Gebrauch ist unproblematisch. Bei Verwendung von Airanoniurapermanganat ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren außer dem nicht störenden Mangan kein Metall beteiligt· wird Kaliumpermanganat eingesetzt, so ist zwar eine geringe Adsorption von Kalium am Substrat nicht auszuschließen, jedoch ist die dabei adsorbierte Menge in Halbleiterstrukturen normalerweise nicht störend. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt vor allem darin, daß die belichteten Bereiche einer selektiv belichteten und gehärteten Schicht aus positivem Photolack sich wesentlich schneller lösen als die nichtbelichteten Bereiche. Die Photolackschicht wird also anders als bei den bekannten Verfahren vor dem Entwickeln gehärtet. Dies ist in zweierlei Hinsicht günstig. Wie oben schon ausgeführt, kann nach dem Entwickeln höchstens bei Temperaturen bis zu 130 ⁰C gehärtet werden. Man vermeidet dadurch ein Fließen des Photolacks, muß aber eine nichtoptimale Haftung des Photolacks in Kauf nehmen. Wird entsprechend der Erfindung vor dem Entwickeln gehärtet, so kann dies bei Temperaturen bis zu 210 ⁰C erfolgen. Dadurch erzielt man eine ausgezeichnete Lackhaftung und dadurch auch eine entsprechende hervorragende Dimensionstreue des geätzten Musters. Ein Fließen des Photolacks ist, da vor dem Entwickeln noch eine geschlossene Photolackschicht vorliegt, nicht zu befürchten. Man erreicht also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber den bekannten eine bessere Lackhaftung und man schließt, da nach dem Entwickeln nicht mehr gehärtet wird, ein Verfließen des entwickelten Musters mit Sicherheit aus. Wird das erfindungsgemäße Verfahren dazu verwendet, die nach dem Ätzen nicht mehr benötigte Photolackmaske abzulösen, so werden dabei Oberflächen erzielt, die keinerlei Verunreinigungen mehr zeigen. Zusammenfassend kann man sagen, daß bei photolithographischen Verfahren das erfindungsgemäße Verfahren sowohl zum Entwickeln der Photolackmaske als auch zum Ablösen der nicht mehr benötigten Photolackmaske sehr vorteilhaft eingesetzt werden kann.

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Es ist vorteilhaft, wenn eine Lösung verwendet wird, die zwischen etwa 2 und etwa 30 Gewichtsprozent H₃PO₄ und etwa zwischen 0,038 und 1,5 Gewichtsprozent MnO₄" enthält. Lösungen, die weniger als 2 Gewichtsprozent H₃PO₄ und weniger als 0,038 Gewichtsprozent MnO₄ enthalten, wirken nicht mehr so schnell, daß sie für ein Fabrikationsverfahren noch brauchbar sind. Lösungen/ die mehr als 30 Gewichtsprozent H₃PO₄ und mehr als 1,5 Gewichtsprozent MnO₄ enthalten greifen metallische Substrate, z. B. solche aus Aluminium an. Lösungen, deren Konzentration über den geannten Bereich hinausgehen, lösen außerdem die Photolackschichten, mit Ausnahme der unbelichteten und bei hohen Temperaturen gehärteten, so schnell, daß der Vorgang nicht mehr in der gewünschten Weise überwacht werden kann.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei Raumtemperatur gelöst werden kann. Dadurch wird ein geregelter Thermostat, um die Lösung auf einer bestimmten Temperatur zu halten, überflüssig, was den apparativen Aufwand besonders gering hält, und es besteht nicht die Gefahr, daß durch Verdampfungsverluste eine Veränderung der Konzentration der Lösung eintritt.

Das Entwickeln wird in vorteilhafter Weise so durchgeführt, daß selektiv belichtete und anschließend bei Temperaturen zwischen 130 und 210 ⁰C gehärtete Schichten aus positivem Photolack so lange in die Lösung gestellt werden, bis die belichteten Bereiche weggelöst sind. Besonders günstige Ergebnisse wurden dabei erzielt, wenn mit einer etwa 10 Gewichtsprozent H₃PO₄ und etwa 0,15 Gewichtsprozent MnO₄" enthaltenden Lösung aus einer 30 Minuten bei 180 ⁰C gehärteten Photolackschicht die belichteten Bereiche herausgelöst werden. Die belichteten und gehärteten Bereiche der Photolackschicht werden dabei drei- bis viermal schneller gelöst als ihre nichtbelichteten und gehärteten Bereiche. Unter den genannten Bedingungen wurde eine 1,6 μ dicke belichtete und gehärtete Photolackschicht in etwa 9 Minuten weggelöst.

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Die nach dem Ätzen nicht mehr benötigte Photolackmaske und auch zwischenzeitlich aufgebrachten Schutzschichten aus positivem Photolack werden vorteilhaft entfernt, indem die nicht belichteten zwischen 130 und 210 ⁰C gehärteten Schichten aus positivem Photolack eine festgelegte Zeit in die Lösung eingetaucht werden. Bei Schichten, die bei Temperaturen oberhalb 180 ⁰C gehärtet worden sind ist es dabei, wenn möglichst kurze Prozeßzeiten angestrebt werden, günstig, Lösungen zu verwenden, deren Konzentrationen an der oberen Grenze der angegebenen Bereiche liegen.

In vorteilhafter Weise läßt sich eine 0,8 μ dicke unbelichtete bei 140 ⁰C 30 Minuten lang gehärtete Photolackschicht in etwa 5 Minuten entfernen, wenn sie mit einer etwa 4,8 Gewichtsprozent eLpO* und etwa 0,15 Gewichtsprozent MnO." enthaltenden Lösung behandelt wird. Solche Schichten sind z. B. dann zu entfernen, wenn eine selektiv belichtete Schicht aus positivem Photolack mittels eines bekannten Verfahrens unter Benutzung eines basischen Entwic:
wurde.

Entwicklers entwickelt und dann anschließend bei 140 ⁰C gehärtet

Die Erfindung wird anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Flußdiagramm den Ablauf des photo-

tithographischen Verfahrens bei Verwendung von positivem Photolack entsprechend dem Stand der Technik, wobei das Ablösen der Photolackmaske mittels des hier beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden kann und

Fig. 2 in einem Flußdiagramm das photolithographische

Verfahren bei Verwendung von positivem Photolack, wie es durchgeführt wird, wenn das Entwickeln und das Ablösen der Photolackmaske oder nur das Entwickeln mittels des hier beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.

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Bei dem bekannten photolithographischen Verfahren, dessen Ablauf in der Figur 1 veranschaulicht wird, wird das Substrat im ersten Verfahrensschritt mit dem in einem Lösungsmittel gelösten Photolack beschichtet. Anschließend wird, vorzugsweise indem das Substrat auf eine auf 100 ⁰C erhitzte Heizplatte gelegt wird, das Lösungsmittel verdampft. Im nächsten Verfahrensschritt wird die Photolackschicht durch eine Belichtungsmaske mit dem gewünschten Muster belichtet, wobei die belichteten Bereiche in dem Entwickler löslich werden. Das Entwickeln unter Benutzung eines basischen Entwicklers erfolgt im nächsten Schritt. Anschließend wird um die Haftung des Photolacks auf dem Substrat zu verbessern die Photolackschicht bei 140 ⁰C gehärtet. Wie oben ausgeführt, wäre es günstiger, das Härten vor dem Entwickeln durchzuführen; dies läßt aber der basische Entwickler nicht zu. Nach dem Härten wird das Substrat mit einem Ätzmittel, in dem es sich löst behandelt. Es besteht das Substrat beispielsweise aus Siliziumdioxid, oder aus Aluminium, so wird mit gepuffter Flußsäure bzw. mit Phosphorsäure geätzt. Schließlich wird die dann nicht mehr benötigte Photolackmaske abgelöst. Dies kann mittels des hier beschriebenen Verfahrens unter Benutzung einer wässrigen Lösung von Permanganat und Phosphorsäure erfolgen.

Wenn die Möglichkeiten des hier beschriebenen Verfahrens voll ausgeschöpft werden, so verläuft das photolithographische Verfahren so, wie es die Figur 2 zeigt. Beschichtet und belichtet wird dabei genauso wie beim bekannten Verfahren. Nach dem Belichten und vor dem Entwickeln wird dann jedoch die Photolackschicht gehärtet. Dies hat wie oben ausgeführt, gegenüber dem bekannten Verfahren wesentliche Vorteile. Die Photolackschicht kann bei Temperaturen bis zu 210 ⁰C gehärtet werden, ohne daß Schwierigkelten beim Entwickeln oder beim späteren Weglösen der dann nicht mehr benötigten Photolackmaske auftreten. Das Entwickeln erfolgt im nächsten Schritt mittels des hier beschriebenen Verfahrene. Das nachfolgende Ätzen erfolgt genauso wie beim bekannten Ver fahren. Schließlich erfolgt das Ablösen der dann nicht mehr be nötigten Photolackmaske, wozu wiederum vorteilhaft das hier be schriebenen Verfahren benutzt werden kann.

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Das hier beschriebene Verfahren ist in jeder Hinsicht (Beschaffung der Materialien, Herstellung der Lösung, Durchführung, Beseitigung der verbrauchten Lösung) sehr einfach. Worauf seine starke Wirkung beruht, ist nicht bekannt.

Permanganat und Phosphorsäure sind im Handel erhältlich. Als Permanganat empfiehlt sich Kalium- oder Ammoniumpermanganat. Das letztere insbesondere dann, wenn es, wie bei der Herstellung von Feldeffekttransistoren, darauf ankommt, unter möglichstem Ausschluß von störenden Metallkationen zu arbeiten. Beide Salze sind in höchster chemischer Reinheit erhältlich. Die Phosphorsäure wird üblicher- jedoch nicht notwendigerweise in Form der 85%-igen (Wassergehalt: 15 %) Phosphorsäure verwendet. Auch das Phosphorsäure-Wasser -Gemisch ist in höchster chemischer Reinheit erhältlich. Zur Herstellung einer Lösung gewünschter Zusammensetzung wird zunächst eine unter Berücksichtigung des Wassergehaltes berechnete Phosphorsäuremenge in einer bestimmten Wassermenge gelöst und zu dieser Lösung eine berechnete Menge Permanganat gegeben. Die Auflösung des Permanganate kann durch Rühren beschleunigt werden. Nach dem vollständigen Auflösen des Permanganate ist die Lösung sofort einsatzbereit. Sie wird bevorzugt bei Raumtemperatur verwendet. Bei der Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens werden die in einem Substrathalter stehenden und mit dem Photolack beschichteten Substrate in die Lösung, die sich z. B. in einer offenen Wanne befindet, getaucht. Der Substrathalter wird nach einer festgelegten Zeit aus der Lösung herausgenommen und dann in fließendes Wasser zum Abspülen von Lösungsresten gebracht. Anschließend werden die Substrate entweder getrocknet oder auch, wenn bei der Anwendung des Verfahrens entwickelt wurde, gleich in das Ätzbad gestellt.

Lösungen, die zwischen etwa 0,05 und etwa 2 Gewichtsprozent KaIi-. umpermanganat - bei Anwendung von Ammoniumpermanganat würden sich die Prozentsätze wegen des unterschiedlichen Kationengewichtes etwas verschieben - und zwischen etwa 2 und 30 Gewichtsprozent

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Phosphorsäure enthalten, sind für die Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens besonders geeignet. Lösungen» die geringer konzentriert sind, lösen zu langsam. Lösungen, die stärker konzentriert sind, greifen metallische, z. B. aus Aluminium bestehende Substrate merklich an. Lösungen, deren Konzentrationen innerhalb der angegebenen Bereiche liegen, können länger als zwei Wochen verwendet werden. Bei Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens zum Entwickeln wurde eine Lösung, die etwa 0,2 Gewichtsprozent Kaliumpermanganat und etwa 10 Gewichtsprozent Phosphorsäure enthält als besonders günstig ermittelt, weil dabei die Entwicklung zum überwachen hinreichend langsam und doch in einer für ein Fabrikationsverfahren hinreichend kurzen Prozeßzeit abläuft. Dasselbe gilt für eine Lösung, die etwa 0,2 Gewichtsprozent Kaliumpermanganat und etwa 4,8 Gewichtsprozent Phosphorsäure enthält, wenn sie zum Ablösen einer bei 140 ⁰C gehärteten Photolackmaske verwendet wird. Photolackmasken, die bei 180 ⁰C gehärtet worden sind, sind in einer Lösung dieser Konzentration allerdings ziemlich langsam löslich. Bei solchen Masken ist es günstiger, konzentrier tere Lösungen zu verwenden, um zu akzeptablen Prozeßzeiten zu kommen.

Die folgenden fünf Beispiele sollen das Verfahren weiter veranschaulichen. Die bei den Beispielen angewandten Konzentrationen von Kaliumpermanganat und Phosphorsäure, die Versuchsbedingungen und die Substratmaterialien, durch die sich die einzelnen Beispiele unterscheiden, sind in der Tabelle aufgeführt.

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TABELLE

Beispiel Nr.	Vorbehandlung der abzulösenden Pho tolackschicht Belichten*)Härten	180 ⁰C	Schicht dicke μ	Substrat- material	Lösung gelöste Stoffe in Gw.-% KMnO₄ H₃PO₄	Dauer der Einwir kung (min)
1	ja	T40 ⁰C	1,6	SiO₂	0,2 10	9
2	ja	140 ⁰C	1,6	Al.	10	9
3	nein	180 ⁰C	0,8	SiO₂	4,8	5
4	nein	180 ⁰C	0,8	SiO₂	4,8	27
5	nein	0,8	Al.	4,8	27

*) Belichtung bis 90 % des Sensibilisators im Photolack abgebaut ist.

Bei allen Beispielen wurden jeweils fünf im Durchmesser etwa 57 mm messende Halbleiterplättchen als Substratträger verwendet. Auf alle diese Halbleiterplättchen war eine thermische SK^-Schicht aufgewachsen und auf die bei den Beispielen 2 und 5 verwendeten Halbleiterplättchen zusätzlich noch eine Aluminiumschicht aufgedampft worden. Als Photolack wurde der von der Firma Shipley unter dem Handelsnamen Az 13 50 J vertriebene Photolack verwendet. Es ist dies ein Photolack vom Novolaktyp, der ein m-Kresol-Förmaldehydharz und ein 4-substituiertes Diazo-Naphtochinon als Sensibilisator enthält.

Bei den Beispielen 1 und 2 wurde das hier beschriebene Verfahren zum Entwickeln von selektiv belichteten Photolackschichten verwendet. Die Photolackschichten wurden im übrigen dem ganzen anhand der Fig. 2 erläuterten Verfahrensablauf unterworfen. Die Belichtung erfolgte beim Beispiel 1 durch eine Maske mit einem feinen Muster rechteckiger Fenster, deren kleinste Abmessungen bei etwa 1 μ lagen und beim Beipsiel 2 durch eine Maske mit einem Muster von feinen Leiterzügen, deren Durchmesser zwischen 1 und 5 p. lagen. Nach dem Entfernen der Photolackmasken wurden die geätzten Substrate visuell unter dem Mikroskop untersucht und dabei innerhalb

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sehr kleiner Toleranzen eine ausgezeichnete Übereinstimmung zwischen den geätzten Muster und dem Muster auf der Maske festgestellt.

In den Beispielen 3 bis 5 wurde das beschriebene Verfahren zum Ablösen von unbelichteten, gehärteten Photolackschichten angewandt. Die Vorbehandlung dieser Schichten entspricht im wesentlichen derjenigen, welche die Photolackmasken, die nach dem Ätzen weggelöst werden sollen, durchmachen; d.h. daß die im Beispiel 3 behandelten Schichten entsprechend dem in der Fig. 1 illustrierten Verfahrensablauf und die in den Beispielen 4 und 5 behandelten Schichten entsprechend dem in der Fig. 2 illustrierten Verfahrensablauf vorbehandelt worden waren. Die Photolackschichten wurden bis zu ihrer vollständigen Entfernung der Kaliumpermanganat und Phosphorsäure enthaltenden Lösung ausgesetzt. Wie man aus der Tabelle ersieht, müssen bei Verwendung gleicher Konzentrationen in der Lösung die bei 180 C gehärteten Schichten wesentlich länger der Lösung ausgesetzt werden, als die bei 140 ⁰C gehärteten Schichten. Eine visuelle Untersuchung unter dem Mikroskop ergab bei allen Proben eine vollständig saubere, fleckenfreie Oberfläche. Außerdem war bei den im Beispiel 5 verwendeten Substraten keinerlei Anätzung des Aluminiums feststellbar.

Es sei schließlich noch darauf hingewiesen, daß die anhand der Beispiele 1 bis 5 beschriebenen Versuche innerhalb von zwei Wochen durchgeführt wurden, während denen die beiden benötigten Lösungen nicht gewechselt wurde. In beiden Lösungen wurden bis zu 30 HaIbleiterplättchen prozessiert. Mit der Standzeit verlängerten sich nicht die Prozeßzeiten, die Mustertreue der geätzten Substrate und die Qualität der vom Photolack befreiten Substratoberflächen blieb ausgezeichnet.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

'1_V/ Verfahren zum Lösen von Schichten aus positivem Photolack auf Novolakbasis, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus positivem Photolack mit einer wässrigen Lösung eines Permanganats (MnO₄") mit einem Kation aus der Gruppe Kalium und Ammonium und von Phosphorsäure (H₃PO₄) gelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die zwischen etwa 2 und etwa 30 Gewichtsprozent H₃PO₄ und etwa zwischen 0,038 und 1,5 Gewichtsprozent MnO₄" enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Raumtemperatur gelöst wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß selektiv belichtete und anschließend bei Temperaturen zwischen 130 und 210 ⁰C gehärtete Schichten aus positivem Photolack so lange in die Lösung gestellt werden, bis die belichteten Bereiche weggelöst sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer etwa 10 Gewichtsprozent H_PO₄ und etwa 0,15 Gewichtsprozent MnO₄" enthaltenden Lösung herausgelöst wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unbelichtete, bei Temperaturen zwischen 130 und 210 ⁰C gehärtete Schichten aus positivem Photolack gelöst werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unbelichtete, bei 140 ⁰C gehärtete Schichten aus positivem Photolack mit einer etwa 0,15 Gewichtsprozent MnO." und etwa 4,8 Gewichtsprozent H₃PO₄ enthaltenden Lösung weggelöst werden.

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