NO338707B1 - Prosess for å danne miniatyriserte getteravsetninger og getteravsetninger dannet slik - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å danne miniatyriserte avsetninger av gettermaterialer, nemlig avsetninger som har laterale dimensjoner lavere enn 1 mm, og generelt fra noen få mikrometer til flere hundre mikrometer. Oppfinnelsen angår også avsetninger av gettermaterialer som er fremskaffet på denne måten.

Gettermaterialene har det kjennetegn at de er i stand til å fiksere sporgasser slik som hydrogen, oksygen, karbon-oksider, vanndamp og i visse tilfeller nitrogen. Disse materialene er generelt metaller som tilhører den III, IV og V-overgangsgruppen (gruppene for scandium, titan og vanadium) eller legeringer av disse med andre elementer, vanligvis overgangsmetaller eller aluminium. Det mest anvendte gettermaterialet er titanbaserte legeringer og spesielt zirkon-baserte legeringer.

Et nylig anvendelsesområde av gettermaterialer blir representert av mikromekaniske anordninger, generelt kjent på området som "mikroelektromekaniske systemer" eller "mikrooptoelektromekaniske systemer", og med forkortelsene MEMS og MOEMS (i det følgende vil henvisning til MEMS bare gjøres, også i betydningen MOEMS). Disse anordningene omfatter et forseglet hulrom inne i hvilket en mikromekanisk del i stand til å utføre en forhåndsbestemt bevegelse eller deler som er i stand til å vekselvirke med elektromagnetisk stråling, er tilstede i tillegg til hjelpedeler og elektriske gjennomføringer både for forsyning av anordningen og for overføring av signaler til utsiden. Eksempler på disse anordningene er de mikroakselerometerne som er beskrevet i mange patenter slik som US 5.594.170, US 5.656.778 og US 5.952.572; de miniatyriserte resonatorene som brukes på telekommunikasjonsområdet og spesielt ved fremstilling av mobiltelefoner, beskrevet i patentene US 5.821,836 og US.

6.058.027; eller de miniatyriserte IR-sensorene, et eksempel på dette er beskrevet US-patent 5.895.233.

Ved slutten av fremstillingsprosessen befinner det seg flere gasser i kaviteten i en MEMS (som er rester av prosessen eller skyldes avgassing fra kavitetsveggene selv) som kan forstyrre virkemåten til MEMS-en; for eksempel kan de endre bevegelsen av de bærbare mikromekaniske delene (ved å modifisere viskositeten til det mediet som delen beveger seg i), eller modifisere varmeledningen i systemet og dermed endrer temperaturmålingene i tilfelle av en IR-sensor.

Det er derfor nødvendig å innføre et gettermateriale i kaviteten, som er i stand til å fjerne disse gassene. Bruken av gettermaterialer i MEMS-anordninger er for eksempel beskrevet i patentene US 5.952.572, 6.499.354, 6.590.850, 6.621.134, 6.635.509 og i patentsøknaden US-A1-2003/01308656.

I den siste generasjons MEMS-anordninger har kaviteten ekstremt reduserte dimensjoner, og getteren kan bare innføres i form av et tynt lag med en tverrdimensjon eller laterale dimensjoner mellom noen hundre mikrometer (ym) og noen få millimeter, og med tykkelser som varierer mellom deler av mikrometer og noen få mikrometer. I tillegg blir MEMS-anordningene fremstilt med teknologier utledet fra de som benyttes i forbindelse med halvledere hvor tusenvis av miniatyriserte anordninger samtidig blir fremstilt på en enkelt bærer (vanligvis en silikonbrikke) ved hjelp av lokaliserte avsetninger og selektiv fjerning av lag av forskjellige materialer. For disse produksjonene er det nødvendig å kunne garantere både dimensjonsmessig og posisjonsmessig nøyaktighet av de forskjellige avsatte lagene, og dette gjelder også avsetningene av gettermaterialer.

En teknikk som gjør det mulig å produsere tynne avsetninger med høy nøyaktighet med hensyn til nøyaktighet og posisjonen til avsetningen er den ene som er kjent som "avløfting" (lift-off), som består i å danne et lag av fotoherdingspolymermateriale på en bærer (disse materialene er kjent på området som "resist"); selektivt å eksponere polymerlaget ved hjel av en maske, og generelt UV-bestrålinger; selektivt å fjerne med et første løsemiddel de forskjellige ueksponerte delene (eller de eksponerte delene i henhold til resisten og løsemiddeltypen); å avsette på bæreren og på resisten som ikke er fjernet ved hjelp av det første løsemiddelet, et tynt lag av det ønskede materialet, for eksempel et metall eller et oksid; og tilslutt å fjerne, ved hjelp av et annet løsemiddel, den resisten som tidligere er blitt polymerisert ved hjelp av lys, for derved å etterlate avsetninger på bæreren av det ønskede materialet i nærheten av bare de åpningene som er dannet av det første løsemiddelet på resistlaget. Som avsetningsteknikk er fordampning nesten utelukkende brukt i prosesser av avløftingstypen som for eksempel angitt i patentsøknadene EP 341.843 og WO 03/043062. Disse teknikkene er imidlertid lite egnet for avsetning av gettermateriallag fordi det avsatte laget vokser kompakt og dermed er uten karakteristikkene med stor overflate og porøsitet som er nødvendig for å oppnå gitterfunksjonaliteten.

For produksjon av gettermateriallag blir det foretrukket å bruke den kationiske avsetningsteknikken, vanligvis referert til som "katodeforstøvning" (sputtering). I denne teknikken blir bæreren som det tynne laget er ønsket på, og et "mål"

(target) for det materialet som er ønsket å bli avsatt er anordnet i et prosesskammer, kammeret blir først evakuert og deretter fylt med en edelgassatmosfære, vanligvis argon eller

krypton, ved et trykk som generelt befinner seg mellom omkring 0,01 og 0,1 Pascal (Pa); ved å påtrykke en potensialdifferanse på noen tusen volt mellom bærerens holder og målholderne (slik at sistnevnte er ved det kationiske potensialet), et plasma med ioner Ar<+>(eller Kr<+>) blir skapt som blir akselerert av det

elektriske feltet mot målet og forårsaker kollisjonserosjon av dette; stoffene (vanligvis atomer eller klynger med atomer) som er et resultat fra erosjonen av målet, avsettes på bæreren for derved å danne det tynne laget. Med en riktig avgrensning av prosessparameterne kan denne teknikken være egnet for dannelse av gettermateriallag.

Som velkjent på det området som angår avsetninger av tynne lag, er bruken av katodeforstøvning i forbindelse med avløftingsteknikker brysom.

Et første problem som oppstår, er at under katodefor-støvningen finner en overoppheting av resisten og etter-følgende herding av denne sted, hvorved resistlaget ikke lenger kan fjernes med løsemidler; problemet er velkjent på området, og det er for eksempel beskrevet i en artikkel "Low-noise MOSFET with sputtered amorphous metal gate defined by lift-off", av N.A. Papanicolaou m.fl., Inst. Phys. Conf. Ser. Nr. 65, side 407-414 (se spesielt 411). For å overvinne problemet foreslår denne artikkelen å avkjølte bæreren under avsetningen til en temperatur på omring 10°C; i tillegg til å gjøre anordningen kompleks har dette dessuten den følge at det reduserer densiteten til det avsatte laget, som er en effekt som vanligvis ikke er ønsket i produksjoner hvor avløfting blir anvendt.

Det andre problemet med bruk av katodeforstøvning er at i denne teknikken er materialavsetningen ikke retningsbestemt, det vil si at materialet avsettes på bæreren i alle retninger i stedet for i en foretrukket retning, slik det derimot skjer ved fordampning. Denne karakteristikken får målmaterialet til å bli avsatt uniformt på alle tilgjengelige overflater for å danne et kontinuerlig lag på den øvre overflaten til resisten, ved bunnen av kavitetene som er dannet i resisten (det vil si på bærereksponerte soner) og på de laterale veggene, laget av resist, i disse kavitetene. Kontinuiteten til det avsatte laget hindrer etterfølgende tilgang av det andre løsemiddelet til resisten og dermed fjerning av denne fra bæreroverflaten. Problemet blir taklet i mange dokumenter i henhold til teknikkens stand, som gir forskjellige løsninger som imidlertid alltid krever bruk av spesielle hjelpemidler.

Et første hjelpemiddel er å sørge for at en fordypning (kjent på feltet som "underskår" eller "kjerv") er tilstede under resistlaget langs hele periferien til kaviteten, tilstrekkelig dyp til å bli nesten bare fylt med det materialet som avsettes; på denne måten blir kontinuiteten til det avsatte laget avbrutt og etterlater en måte for å få inn løsemiddel for å nå kontaktsonen mellom resisten og bæreflaten. Dannelsen av fordypningen krever imidlertid vanligvis at resistlaget i virkeligheten er et dobbelt lag av forskjellige polymermaterialer med forskjellige løsbarhets-karakteristikker i forskjellige løsemidler, slik at det nedre laget (det som er i direkte kontakt med bæreflaten) blir angrepet av det første løsemiddelet raskere enn det øvre laget; denne løsningen er for eksempel illustrert i US-patent 5.705.432 og i EP-patentsøknad 341.843 og WO 03/043062. Artikkelen "Introduction of complete sputtering metallization in conjunction with CO2snow lift-off for high volume GaAs manufacturing" av F. Radulescu m.fl., artikkel lia i behandlingene i 2002 GaAs Mantech-konferansen, antyder i tillegg til bruken av dobbeltlagresist, en behandling etter avsetningen ved katodeforstøvning med CC>2-"snø" som forårsaker en termisk differensialdilatasjon mellom resisten og det avsatte materialet på dettes øvre overflate for avsetningen på resisten og for å eksponere sistnevnte for løsemiddelangrepet. US-patent 5.658.469 foreslår endelig dannelse av underskåret en sekvens av bestrålinger av resisten med elektronstråler med forskjellige effekter for å gjøre den øvre delen av resisten mindre løselig i et løsemiddel sammenlignet med den nedre,

slik at sistnevnte etterpå fortrinnsvis kan fjernes.

For å forbedre katodeforstøvningsdirektiviteten er det også mulig å bevege bæreren bort fra målet og skyte inn et kollimator mellom de to delene, det er et mekanisk filter som avskjærer de partiklene som beveger seg i retninger som ikke er perpendikulære (eller nesten så) til bæreren, men disse forholdsreglene reduserer den stoffmengden som avsettes på bæreren sammenlignet med den som fjernes fra målet, noe som fører til sløsing med materialet, til behov for å erstatte målet hyppigere og kort sagt i heving av prosesskostnadene.

Som angitt i japansk patentsøknad 2002-043248 er det endelig for bruk i avløftingsprosessene av avsetningen ved katodeforstøvning, nødvendig at sistnevnte inntreffer ved meget lave trykk, for eksempel i området fra 0,1 Pa; dette forårsaker en økning i energien til de "katodeforstøvede" atomene og en påfølgende økning i temperaturen til det laget som avsettes, så vel som for materiallaget under avsetningen, med en dobbelt negativ virkning på prosessen: fra den ene siden inntreffer termoherding av resisten som etterpå blir vanskeligere (eller umulig) å fjerne med løsemiddel, og på den annen side har gettermateriallaget tendens til å vokse for kompakt og derved uten de nødvendige morfologiske karakteristikkene.

Som en følge av disse prosesskomplikasjonene har teknikkene med katodeforstøvningsavsetning ikke oppnådd praktisk industriell anvendelse slik som avsetningsoperasjonen i avløftingsprosessen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en avløftingsprosess for dannelse av miniatyriserte getteravsetninger hvor avsetningsoperasjonen av gettermateriale som utføres ved hjelp av katodeforstøvning, er fri fra ulempene ved teknikkens stand.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir disse og andre fordeler oppnådd ved hjelp av en avløftingsprosess som omfatter følgende trinn: å danne et lag av et fotofølsomt polymermateriale på en

bærer;

selektivt å eksponere i det minst en del av polymerlaget for lys for å forårsake en kjemisk modifikasjon i polymerlagdelen;

å fjerne med et første løsemiddel bare ett mellom den tidligere eksponerte eller den ikke tidligere eksponerte delen av polymerlaget, å danne i polymerlaget minst en kavitet hvis bunnvegg utgjøres av overflaten til bæreren;

å danne ved hjelp av katodisk avsetning et filmlag av et gettermateriale ved bunnen av kaviteten og på den del av polymerlaget som ikke er fjernet av det første løsemidlet; og

å fjerne med et annet løsemiddel den polymerdelen som ikke ble fjernet av det første løsemiddelet, for å etterlate minst en gettermaterialavsetning på bærerflaten;

idet prosessen erkarakterisert vedat den katodiske avsetningsoperasjonen ikke følger etter verken operasjoner eller behandlinger for dannelse av fordypninger i den nedre del av polymerlaget, og ved at den katodiske avsetningsoperasjonen blir utført med et kammertrykk mellom omkring 1 og 5 Pa og med en spesiell effekt på mellom 6 og 13 W pr. kvadratcentimeter areal av det målet som i virkeligheten utnyttes av plasmaet.

Hovedforskjellen mellom de katodeforstøvningstilstandene som brukes i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse og de som vanligvis er brukt i industrielle prosesser, spesielt i halvlederindustrien, er at i foreliggende oppfinnelse er det trykket som opprettholdes i katodeforstøvningskammeret 1 eller 2 størrelsesordener større, mens operasjonstrykket ifølge foreliggende oppfinnelse er større enn 1 Pa, i kjente prosesser er dette trykket vanligvis mellom omkring 0,01 og 0,1 Pa.

Den spesielle effekten på målet i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har også andre karakteristiske verdier enn de som typisk brukes i katodeforstøvningsprosesser som vanligvis ligger mellom omring 20 og 40 W/cm<2>. Med definisjonen av spesifikk effekt slik den brukes i beskrivelsen og i kravene, er det ment den effekten som påføres del av arealet til den måldelen som er i kontakt med plasmaet av ioner av edelgassen som anvendes; det er velkjent på området at målsonen som virkelig utnyttes av plasmaet bare er en brøkdel av overflaten til dette, som kan ha geometrien til en sirkulær krone i det enkleste tilfellet, men som kan ha mer komplekse geometrier. Geometrien til sonen som virkelig utnyttes av plasmaet, kan være styrt, for eksempel ved hjelp av magnetfelter ("magnetron" modus-katodeforstøvning som er velkjent for fagkyndige på området), og det er også kjent at det er mulig å flytte den sonen som er involvert under prosessen, for i gjennomsnitt å ha en mer uniform erosjon av målet. Ved hvert øyeblikk og under hver driftsmodus er det imidlertid mulig å kjenne det aktuelle arealet av den del av målet som plasmaet virker på, som er det viktige området for beregning og styring av den spesifikke effekten i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Ytterligere fordeler og karakteristikker ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydelig for fagkyndige på området fra den følgende detaljerte beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegningene, hvor: Fig. 1 skjematisk viser hovedtrinnene i avløftingsprosessen

ifølge oppfinnelsen; og

Fig. 2 viser en perspektivskisse av en bærer med et antall getteravsetninger oppnådd med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser i tverrsnitt en bæreflate ved forskjellige trinn i avløftingsprosessen; hvor dimensjonene på tegningen ikke er i full skala og spesielt høyder og tykkelser er økt sterkt for tydelighets skyld.

Det første trinn i avløftingsprosessen ifølge oppfinnelsen består i valget av bærer 10 (fig. 1) . Bæreren kan være av metall, keramikk, glass, kvarts eller den kan være laget av et halvledermateriale, eventuelt med et passifiser-ingslag (for eksempel laget av silisiumoksid eller silisiumnitrid) på den overflaten som den etterfølgende operasjonen vil bli utført på; idet materialvalget avhenger av sluttbruken av getteranordningen som produseres i prosessen. Materialet for den vanligste bruken er mono- eller polykrystallinsilisium som er kommersielt tilgjengelig i skiver av variabel diameter mellom omkring 10 og 30 cm med tykkelser fra noen tidels millimeter til omkring 1 mm.

Det andre trinnet i prosessen består i å danne et lag av et fotoherdende polymermateriale 11 (fig. lb) på bæreren 10; hvor det fotoherdende materialet er kjent på området under navnet "fotoresist". Laget 11 kan frembringes "på stedet" ved jevn fordeling av et væskemateriale på bæreren og ved å få det til å feste seg på bæreren; denne operasjonen blir typisk utført ved hjelp av "spinnbelegging" bestående i å avsette en passende mengde oppløsning som inneholder et organisk materiale ved midten av bæreren, sette bæreren i hurtig rotasjon slik at løsningen blir spredt og få løsemidlet til å fordampe, for å etterlate et jevnt lag av det organiske materiale på bæreren; idet løsemiddelfordampningen vanligvis blir fremmet ved oppvarming etter at dannelsen av laget er fullført. Det er også mulig, spesielt i det tilfelle hvor bæreren ikke er plan (for eksempel hvis den er en delvis behandlet del som allerede oppviser kaviteter eller fordypede partier) , for å frembringe polymerlaget ved å spraye oppløsningen på bæreren ("spraybelegging"). Kommersielle produkter som er egnet for bruk i spinn- eller spray-beleggingen er løsningene i MICROPOSIT® S-1800-serien, fra Shipley Company, Marlborough, Massachusetts (US). Alternativt er det mulig å bruke en såkalt "tørrfilm" som er en polymerfilm svarende til det ønskede polymerlaget med hensyn til tykkelse og sammensetning, som er jevnt klebet til bæreren ved å legge det på med en oppvarmet valse; en tørrfilm egnet for formålene med foreliggende oppfinnelse er produktet ORDYL FP 325 solgt av selskapet TOK Italia S.p.A., Pogliano Milanese (Milano).

Laget 11 som er pålagt på denne måten, blir selektivt gjort følsomt ved belysning ved hjelp av fotolitografiske metoder som er velkjente på området; på fig. lc indikerer pilene lysstrålingen (vanligvis UV) og de mørke delene av laget 11 er de som er gjort fotofølsomme, det vil si som har gjennomgått slike kjemiske variasjoner at de har oppløsnings-evne i et forutbestemt løsemiddel som er forskjellig fra det for de sonene som ikke er blitt eksponert.

Sonene med laget 11 som tidligere er eksponert (eller de som ikke er eksponert, avhengig av oppløsbarheten) blir så selektivt fjernet med en såkalt "fremkallingsløsning", for eksempel hvis filmen 11 er blitt frembrakt ved spinn- eller spraybelegging av en løsning i MICROPOSIT® S-1800-serien, er egnede fremkallingsløsninger de i MICROPOSIT® MF-300-serien, fra Shipley Company, mens det i tilfelle ved bruk av ORDYL tørrfilm, er et egnet løsemiddel en 1 vekt-% vandig natrium-karbonatløsning; hvor resultatet av denne operasjonen er vist på fig. Id, og består av bæreren 10 med en avsetning 11 som har åpninger 12,12'',....

Den etterfølgende operasjonen er avsetningen av getter materialet ved katodeforstøvning som er skjematisk representert på fig. le, hvor prikkene representerer partiklene i materialet som avsettes og bølgepilene representerer

avsetningsretningen for disse partiklene. Denne operasjonen er den som karakteriserer prosessen ifølge oppfinnelsen: først av alt følger katodeforstøvningsavsetningen ikke etter behandling av laget 11 rettet mot å danne fordypninger i den sonen som er i kontakt med bæreren, slik som i prosessene ifølge kjent

teknikk. Etter det blir avsetningen utført under tilstander som ikke er typiske for denne teknikken, spesielt med et arbeidstrykk i kammeret som er en eller to størrelsesordener høyere sammenlignet med de verdiene som vanligvis anvendes på området, og med en forholdsvis lav påført effekt; trykket i kammeret under katodeforstøvning, ved bruk ar argon, befinner seg mellom omkring 1 og 5 Pa og fortrinnsvis mellom omkring 1,5 og 4 Pa, og den påtrykte effekten som for eksempel virker med et mål på omkring 16,5 cm diameter, kan variere mellom omkring 500 og 1000 W.

Bærertemperaturen og avstanden mellom målet og bæreren er andre avsetningsparametere. Med hensyn til temperatur kan bæreren avkjøles under avsetning. Avstanden mellom mål og bærer er større enn 40 mm og den er fortrinnsvis mellom omkring 50 og 80 mm; heller ikke denne parameteren er typisk for katodeiske avsetninger, som vanligvis utføres med mindre mål/bærer-avstand, for eksempel på fra omkring 10 mm regulering av disse to parameterne er imidlertid ikke nødvendig for formålene med oppfinnelsen i motsetning til kammertrykk og spesifikk effekt.

For å øke porøsiteten til det avsatte gettermateriallaget, er det også mulig å anordne målet og bæreren slik at de overflatene som vender mot hverandre ikke er parallelle, og å bevege (for eksempel rotere) bæreren under avsetningen.

Under avsetningsoperasjonen er det mulig å danne lag av enkle metaller slik som titan, men disse krever vanligvis for aktivering av getterfunksjonaliteten, termisk behandling under vakuum (eller i edelgass) ved høye temperaturer som ikke behøver å være kompatible med den endelige anordningen som getterinnretningen er ment for, alternativt er det mulig å avsette lag av legeringer som inneholder zirkon, kobolt og sjeldne jordmetaller slik som de som er beskrevet i US-patent 5.961.750, og spesielt legeringen med sammensetningen i vekt-% av Zr 80% - Co 15% - sjeldne jordarter 5% som selges av foreliggende søker under navnet St 787; eller legeringer eller forbindelser som inneholder zirkon, vanadium og/eller titan. Det er også mulig å produsere dobbelte getterlagavsetninger slik som de som er beskrevet i EP-patentsøknad 1.518.599.

Resultatet av operasjonen som er skjematisk representert i Fig. l.e, er vist i Fig l.f: et tynt lag, 13, av gettermateriale er tilveiebrakt, som dekker både bærersonene 10 som tilsvarer åpningene 12, 12', ..., og delene av polymert lag 11 som ikke tidligere er fjernet.

Det siste trinnet i prosessen ifølge oppfinnelsen består endelig i fjerningen med et løsemiddel av de deler av polymeravsetningen 11 som fremdeles er tilstede på bæreren 10.

Som tidligere beskrevet er denne operasjonen den som i praksis er ansvarlig for å utføre prosessene i henhold til teknikkens stand, med mindre de spesielle hjelpemidlene som er sitert, blir brukt, spesielt dannelsen av et "underskår" under laget 11 ved omkretsen til åpningene 12, 12',....; men oppfinnerne har derimot observert at ved å utføre katode-forstøvningsoperasjonen under de spesielle forholdene som er beskrevet ovenfor, inntreffer fjerningen av laget 11 med løsemidlet på en effektiv måte uten å bruke de spesielle hjelpemidlene. Som løsemiddel for fjerning av laget 11, er det mulig å bruke produkt fra MICROPOSIT®REMOVER-seriene hvis laget er blitt fremstilt av MICROPOSIT-løsninger, eller en natriumhydroksidløsning ved 40-50°C i tilfelle av ORDYL-tørrfilm.

Sluttresultatet av operasjonen og av hele prosessen er bæreren 10 med lokaliserte avsetninger 131,131',..., som vist på fig. lg. Avsetningene 131,131',... kan ha en minimumstykkelse på omkring 0,5 um, i virkeligheten er det blitt observert at med lavere tykkelse blir gass-sorpsjonsegenskapene sterkt redusert, kanskje på grunn av det faktum at for tynne avsetninger har en tendens til å reprodusere morfologien til den overflaten som de vokser på, og derved resulterer i for glatte og kompakte lag til å ha gode sorpsjonskarakteristikker. Maksimumstykkelsen er derimot bestemt av kompromissbetraktninger mellom å ha sorpsjonsevne-kompatibel med den ønskede anvendelsen, og tiden (og derved prisen) for dannelse av avsetningen, i tillegg har avsetninger som er for tykke en tendens til å løsne fra bæreren. Egnede avsetninger for oppfinnelsen har maksimale tykkelser på omring 20 um, og fortrinnsvis mellom omkring 1 og 5 um.

Prosessen ifølge oppfinnelsen omfatter eventuelt et ytterligere trinn mellom trinnet for dannelse i polymerlaget av minst en kavitet med et første løsemiddel, og trinnet med å avsette gettermaterialet ved hjelp av katodeforstøvning. Dette ytterligere valgfrie trinnet er en termisk behandling av den del av polymerlaget som er tilbake på bæreren etter den tidligere behandlingen for fjerning med det første løsemiddelet. Denne operasjonen har til resultat å herde polymeren, eller gjøre den hardere, slik at under den påfølgende avsetningen av getteren ved katodeforstøvning, har polymerer bedre mekaniske karakteristikker og dermed forbedret evne til å opprettholde det mønsteret som fremskaffes under den selektive fjerningen med det første løsemidlet. Selv om det ikke vanligvis blir utført i avsløftingsprosesser, er denne operasjonen kjent på det området som angår avsetning av tynnfilmer, og refereres for eksempel til som

"etterfremkallingsbaking". Den temperaturen som er nødvendig for å utføre denne operasjonen, er avhengig av den kjemiske beskaffenheten til polymeren, med de materialene som tidligere er beskrevet kan denne operasjonen utføres i området mellom omkring 100 og 150°C.

Fig. 2 er reproduksjonen av et fotografi fremskaffet med det optiske mikroskopet, av en del av en bærer av typen 10 på hvilken gettermaterialavsetninger med en kompleks geometri er blitt fremskaffet ved hjelp av prosessen i henhold til oppfinnelsen; på tegningen er de forskjellige getter-avsetningene sammen indikert som element 20, mens soner av overflaten til bæreren (fremstilt av silisium i dette tilfellet) som resulterer som eksponerte ved slutte av avløftingsprosessen, er indikert som 21. Som vist på tegningen har avsetningene klare og rette kanter, noe som bekrefter den høye nøyaktigheten ved dimensjonering og posisjonering av de individuelle avsetningene, som er mulige å oppnå med prosessen ifølge oppfinnelsen. De avsetningene som er vist på tegningen, har spesielt en tykkelse på omkring 2 um, sonene med avsetninger 20 har en langstrakt lineær form med en bredde på omring 120 um, mens de eksponerte sonene 21 har en bredde på omkring 100 um; hvor disse dimensjonene, spesielt de laterale, såvel som posisjoneringsnøyaktigheten som er vist på tegningene, ikke kan oppnås på en nøyaktig og reproduserbar måte med andre fremgangsmåter for avsetning av gettermateriallag.

Claims (15)

1. Avløftingsprosess for dannelse av miniatyriserte getteravsetninger (131,131', ..:20) omfattende følgende trinn: å danne et lag av et fotofølsomt polymermateriale (11) på en bærer (10); selektivt å eksponere i det minste en del av polymerlaget for lys for å forårsake kjemisk modifikasjon i polyrnerlagdelen; å fjerne med et første løsemiddel bare en mellom det tidligere eksponerte eller det ikke tidligere eksponerte partiet av polymerlaget, for i polymerlaget å danne minst en kavitet (12,12',...) hvis bunnvegg utgjøres av overflaten av bæreren; ved hjelp av katodisk avsetning å danne et tynt lag (13) av et gettermateriale ved bunnen av kaviteten og på den del av polymerlaget som ikke er fjernet ved hjelp av det første løsemiddelet; og å fjerne, med et annet løsemiddel, polymerdelen som ikke er fjernet ved hjelp av det første løsemiddelet, for å etterlate i det minste en gettermaterialavsetning (131,131',...;20) på bæreroverflaten;karakterisert vedat den katodiske avsetningsoperasjonen ikke forutgås av verken operasjoner eller behandlinger for dannelse av fordypninger i den nedre delen av polymerlaget, og ved at den katodiske avsetningsoperasjonen blir utført med et kammertrykk som befinner seg mellom omkring 1 og 5 Pa og med en spesifikk effekt mellom 6 og 13 W pr. kvadratcentimeter av arealet til målet som virkelig utsettes for plasmaet.

2. Prosess ifølge krav 1, hvor avstanden mellom målet og bæreren under den katodiske avsetningen er større enn 40 mm.

3. Prosess ifølge krav 2, hvor avstanden ligger i området mellom 50 og 80 mm.

4. Prosess ifølge krav 1, hvor bæreren blir avkjølt under avsetningen.

5. Prosess ifølge krav 1, hvor bærermaterialet er valgt blant metall, keramikk, glass, kvarts eller et halvledermateriale.

6. Prosess ifølge krav 5, hvor materialet er mono- eller polykrystallinsk silisium.

7. Prosess ifølge krav 1, hvor dannelse av polymerlaget (11) blir utført ved å avsette, ved midten av bæreren, en forutbestemt mengde av en løsning som inneholder et organisk materiale som er i stand til å danne polymerlaget på bæreren etter løsemiddelfjerningen, ved å sette bæreren i hurtig rotasjon slik at løsningen blir spredt på bæreren, og ved å få løsemiddelet til å fordampe.

8. Prosess ifølge krav 1, hvor dannelse av polymerlaget (11) blir utført ved å sprute på bæreren en løsning som inneholder det organiske materialet som er i stand til å danne polymerlaget på bæreren etter løsemiddelfjerning.

9. Prosess ifølge krav 1, hvor dannelsen av polymerlaget (11) blir utført ved jevn påklebing av en polymerfilm som i tykkelse og sammensetning svarer til det ønskede laget, til bæreroverflaten ved hjelp av en oppvarmet valse.

10. Prosess ifølge krav 1, hvor trykket i kammeret under den katodiske avsetningen befinner seg mellom omkring 1,5 og 4 Pa.

11. Prosess ifølge krav 1, hvor basreroverflaten under den katodiske avsetningen ikke blir holdt parallell med målover-flaten og blir holdt i bevegelse i forhold til denne.

12. Prosess ifølge krav 1, hvor det avsatte gettermaterialet er valgt blant titan, legeringer som inneholder zirkon, kobolt og sjeldne jordmetaller, eller legeringer eller forbindelser som inneholder zirkon, vanadium og/eller titan.

13. Prosess ifølge krav 1, videre omfattende mellom trinnet for å danne minst en kavitet i polymerlaget med et første løsemiddel, og trinnet med å avsette gettermaterialet ved hjelp av katodisk avsetning, et trinn med termisk behandling av delen av polymerlaget til en temperatur som er effektiv for å forårsake herding av polymeren.

14. Prosess ifølge krav 13, hvor temperaturen er i området mellom omkring 100 og 150°C.

15. Bærer (10) med miniatyriserte getteravsetninger (131, 13120) fremskaffet i henhold til prosessen ifølge krav 1.