RU2442239C1 - The method of production of the topological image in the chrome film - Google Patents

The method of production of the topological image in the chrome film Download PDF

Info

Publication number
RU2442239C1
RU2442239C1 RU2010144470/28A RU2010144470A RU2442239C1 RU 2442239 C1 RU2442239 C1 RU 2442239C1 RU 2010144470/28 A RU2010144470/28 A RU 2010144470/28A RU 2010144470 A RU2010144470 A RU 2010144470A RU 2442239 C1 RU2442239 C1 RU 2442239C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chromium film
photoresist
ion
chrome film
amorphous
Prior art date
Application number
RU2010144470/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Петрович Ратушный (RU)
Владислав Петрович Ратушный
Сергей Николаевич Корешев (RU)
Сергей Николаевич Корешев
Анна Васильевна Белых (RU)
Анна Васильевна Белых
Татьяна Григорьевна Дубровина (RU)
Татьяна Григорьевна Дубровина
Original Assignee
Владислав Петрович Ратушный
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владислав Петрович Ратушный filed Critical Владислав Петрович Ратушный
Priority to RU2010144470/28A priority Critical patent/RU2442239C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2442239C1 publication Critical patent/RU2442239C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

FIELD: photolithography. ^ SUBSTANCE: invention relates to the photolithography and can be applied to microelectronics; the essence of the invention is as follows: the method of production of the topological image in the chrome film includes the following stages: coating of the roentgen amorphous chrome film by means of vacuum dispersion in the vacuum chamber via the electron-optical method or the method of magnetron deposition, formation of the layer of the photoresist, exposure of photoplates, chemical etching, ion-beam processing of the roentgen amorphous chrome film in the vacuum chamber filled in with a gas mixture using the Kauffman source as the ion beam, removal of the remainder of the photoresist mask, chemical etching of the chrome film in the ceric etch with application of sulphuric acid, at that roentgen amorphous chrome film is applied with the range of thickness from 150 nm to 500 nm, the photoresist layer thickness is to be no less 250 nm, the ion-beam processing of the roentgen amorphous chrome film is executed through the photoresist mask within no less than 30 seconds with the help of the mesh Kaufman ion source at the pressure of the gas mixture (4-6)-10-2 Pa, at that the gas mixture contains argon counting to 70 - 95% of the total mass, khladon 218 (3F8) - 30 - 5 % of the total mass, and residual gases; removal of the remainder of the photoresist mask is executed by a weak 0.5% alkaline solution; the carrier material with the chrome film is flushed by distilled water. ^ EFFECT: provision of the image of a set topology due to the essential difference of etching rates of crystalline and amorphous extents of chrome in the chemical etch. ^ 8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике, а именно к фотолитографии, и предназначено для формирования топологического изображения в пленке хрома ионно-лучевым воздействием с применением сеточного ионного источника Кауфмана, и может быть использовано в микроэлектронике для изготовления микросхем, в оптике при изготовлении элементов оптических систем и т.п.The invention relates to electronic equipment, namely to photolithography, and is intended for forming a topological image in a chromium film by ion-beam irradiation using a Kaufman grid ion source, and can be used in microelectronics for the manufacture of microcircuits, in optics in the manufacture of elements of optical systems, and .P.

В настоящее время в фотолитографическом процессе используют тонкие слои халькогенидного стеклообразного полупроводника (далее - ХСП). В зависимости от состава и способа постэкспозиционной обработки тонкие пленки ХСП обладают свойствами позитивного либо негативного фоторезиста.Currently, thin layers of a chalcogenide glassy semiconductor (hereinafter referred to as CGS) are used in the photolithographic process. Depending on the composition and method of post-exposure treatment, thin films of CGS possess the properties of positive or negative photoresist.

Известен способ производства фотонных кристаллов, описанный в патенте США №7732122, согласно которому неорганический фоторезист - ХСП, содержащий As, S, Se, наносят методом термического испарения; экспонирование осуществляют с помощью лазера, травление производят с использованием веществ на основе группы аминов, в частности диэтиламина, который, предпочтительно, растворяет одну фазу фоторезиста. При этом проявленный фоторезист снимают в форме фотонного кристалла и используют в изготовлении оптических систем, схем и т.п.A known method for the production of photonic crystals described in US patent No. 7732122, according to which an inorganic photoresist - CGS containing As, S, Se, is applied by thermal evaporation; exposure is carried out using a laser, etching is carried out using substances based on a group of amines, in particular diethylamine, which preferably dissolves one phase of the photoresist. In this case, the developed photoresist is removed in the form of a photonic crystal and used in the manufacture of optical systems, circuits, etc.

Известна технология голографической фотолитографии, включающая в себя следующие операции: изготовление защитной фоторезистивной маски на поверхности полупроводниковой или стеклянной пластины, проявление экспонированного слоя фоторезиста до материала подложки, избирательное его травление через окна в защитной маске [Корешев С.П., Ратушный В.П. Основы технологии голографической субмикронной фотолитографии // Научно-технический вестник. СПб ГУ ИТМО. 2005. В.23. С.34-42].The known technology of holographic photolithography, which includes the following operations: the manufacture of a protective photoresist mask on the surface of a semiconductor or glass plate, the manifestation of the exposed photoresist layer to the substrate material, its selective etching through windows in a protective mask [Koreshov S.P., Ratushny V.P. Fundamentals of technology for holographic submicron photolithography // Scientific and Technical Bulletin. SPb GU ITMO. 2005. B.23. S.34-42].

Известна технология голографической фотолитографии [Корешев С.Н. и др. Голографическая фотолитография на основе тонких пленок халькогенидного стеклообразного полупроводника // Оптический журнал. - 2007. №7. том 74. - С.80-85], выбранная в качестве наиболее близкого аналога и основанная на последовательном использовании двух защитных масок, причем одну из них формируют из обладающего свойствами негативного фоторезиста ХСП, а другую - из аморфного хрома, также обладающего свойствами негативного фоторезиста в условиях ионно-плазменной обработки. Известный способ включает в себя следующие операции: нанесение методом магнетронного распыления на стеклянную подложку аморфных хромовых пленок толщиной 160 нм; нанесение методом вакуумного распыления халькогенидных пленок толщиной 250 нм; химическое проявление экспонированного ХСП до глубин рельефа 0,1-0,15 мкм; ионно-плазменную обработку в среде инертного газа (аргона) в вакуумной камере, откачанной до давления 10-3 Па до появления окон, открывающих поверхность хрома, с использованием в качестве источника ионного пучка источника Кауфмана; удаление защитной маски из ХСП в концентрированном растворе щелочи; химическое травление пленки хрома в травителе на основе солей церия с добавлением серной кислоты. Время травления хрома составляет 6-15 мин, что обеспечивает полное удаление аморфного хрома с подложки и не оказывает практически никакого влияния на участки кристаллического хрома.The known technology of holographic photolithography [Koreshev S.N. et al. Holographic photolithography based on thin films of a chalcogenide glassy semiconductor // Optical Journal. - 2007. No. 7. volume 74. - S.80-85], selected as the closest analogue and based on the sequential use of two protective masks, one of which is formed from the possessing properties of negative photoresist CGS, and the other from amorphous chromium, also having the properties of negative photoresist under conditions of ion-plasma treatment. The known method includes the following operations: applying by the method of magnetron sputtering on a glass substrate amorphous chromium films with a thickness of 160 nm; application by vacuum spraying of chalcogenide films with a thickness of 250 nm; chemical manifestation of the exposed CGS to relief depths of 0.1-0.15 microns; ion-plasma treatment in an inert gas (argon) medium in a vacuum chamber evacuated to a pressure of 10 -3 Pa until windows opening the chromium surface appear using a Kaufman source as the ion beam source; removal of the protective mask from CGS in a concentrated alkali solution; chemical etching of a chromium film in an etchant based on cerium salts with the addition of sulfuric acid. The time of chromium etching is 6-15 minutes, which ensures complete removal of amorphous chromium from the substrate and has virtually no effect on areas of crystalline chromium.

Таким образом, используемая в способе, принятом в качестве прототипа, ионно-плазменная обработка изначально аморфного хрома, осуществляемая через окна в защитной халькогенидной маске в процессе ее проявления, приводит к переходу находящихся в окнах защитной халькогенидной маски участков поверхности хрома в кристаллическое состояние, отличающееся повышенной устойчивостью к цериевому травителю. При этом отношение скоростей травления кристаллического и аморфного хрома (селективность) составляет 4:9 соответственно.Thus, used in the method adopted as a prototype, ion-plasma treatment of initially amorphous chromium, carried out through windows in a protective chalcogenide mask in the process of its manifestation, leads to the transition of sections of the chromium surface located in the windows of the protective chalcogenide mask to a crystalline state, characterized by an increased resistance to cerium etchant. The ratio of etching rates of crystalline and amorphous chromium (selectivity) is 4: 9, respectively.

Следует отметить, что указанная разница скоростей травления недостаточна для получения структур, пригодных для использования в областях микроэлектроники и оптики.It should be noted that this difference in etching rates is insufficient to obtain structures suitable for use in the fields of microelectronics and optics.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке способа, способствующего получению структур, представляющих собой изображения заданной топологии, пригодных для использования в областях микроэлектроники и оптики.The problem to which the present invention is directed is to develop a method that facilitates the production of structures representing images of a given topology, suitable for use in the fields of microelectronics and optics.

При этом под изображением заданной топологии понимается зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности всех элементов изображения и связей между ними, так, например, топологией интегральной микросхемы является зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними.In this case, the image of a given topology means the spatial-geometric arrangement of the set of all elements of the image and the connections between them fixed on a material medium, for example, the topology of an integrated microcircuit is the spatial-geometric arrangement of a set of elements of an integrated circuit fixed on a material medium and the connections between them.

Техническим результатом, проявляющимся при использовании изобретения, является получение изображения заданной топологии за счет существенной (по отношению к прототипу) разницы скоростей травления кристаллических и аморфных участков хрома в химическом травителе. Учитывая, что отношение скоростей травления кристаллического и аморфного хрома (селективность) составляет в предложенном способе 1:5, в то время как в способе-прототипе селективность составляет 4:9.The technical result manifested when using the invention is to obtain an image of a given topology due to the significant (relative to the prototype) difference in the etching rates of crystalline and amorphous chromium sites in a chemical etchant. Given that the ratio of etching rates of crystalline and amorphous chromium (selectivity) in the proposed method is 1: 5, while in the prototype method, the selectivity is 4: 9.

Изображение заданной топологии получают вследствие селективности травления в химическом травителе кристаллических и аморфных участков. В свою очередь, на селективность влияет время ионной обработки открытых участков хрома, составляющее не менее 30 с. Поскольку именно за это время происходит процесс рекристаллизации пленки, заключающийся в образовании и росте (или только росте) структурно более совершенных кристаллических зерен поликристалла за счет менее совершенных зерен той же фазы, что и приводит к существенной разнице скоростей травления.An image of a given topology is obtained due to the selectivity of etching in the chemical etchant of crystalline and amorphous sites. In turn, the selectivity is affected by the time of ion processing of open areas of chromium, which is at least 30 s. Since it is precisely during this time that the film recrystallizes, which consists in the formation and growth (or only growth) of structurally more advanced crystalline grains of a polycrystal due to less perfect grains of the same phase, which leads to a significant difference in etching rates.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предлагаемый способ формирования топологического изображения в пленке хрома включает в себя этапы: нанесения методом вакуумного распыления рентгеноаморфной пленки хрома в вакуумной камере электронно-лучевым методом или методом магнетронного напыления, формирования слоя фоторезиста, экспонирования фотопластин, химического травления, ионно-лучевой обработки рентгеноаморфной пленки хрома в вакуумной камере, заполненной газовой смесью, с использованием в качестве источника ионного пучка источника Кауфмана, удаления оставшейся маски фоторезиста, химического травления пленки хрома в цериевом травителе с добавлением серной кислоты, при этом рентгеноаморфную пленку хрома наносят до толщины от 150 нм до 500 нм, слой фоторезиста формируют толщиной не менее 250 нм, ионно-лучевую обработку рентгеноаморфной пленки хрома проводят через маску фоторезиста в течение не менее 30 секунд с помощью сеточного ионного источника Кауфмана при давлении газовой смеси (4-6)·10-2 Па, при этом газовая смесь содержит аргон примерно от 70 до 95 мас.%, хладон 218 (C3F8) примерно от 30 до 5 мас.%, а также остаточные газы, удаление оставшейся маски фоторезиста проводят в слабом 0,5%-ном щелочном растворе и промывают подложку с пленкой хрома в дистиллированной воде.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the proposed method for forming a topological image in a chromium film includes the steps of: applying an X-ray amorphous chromium film in a vacuum chamber by electron beam or magnetron sputtering, forming a photoresist layer, exposing photographic plates, by vacuum spraying chemical etching, ion-beam processing of an X-ray amorphous chromium film in a vacuum chamber filled with a gas mixture, using as the source of the ion beam from the Kauffman source, removing the remaining photoresist mask, chemical etching of the chromium film in the cerium etchant with the addition of sulfuric acid, while the X-ray amorphous chromium film is applied to a thickness of 150 nm to 500 nm, the photoresist layer is formed at least 250 nm thick, ion radiation treatment of amorphous chromium film is performed through a photoresist mask for at least 30 seconds via the grid Kaufman ion source at a pressure of the gas mixture (4-6) x 10 -2 Pa, wherein the gas mixture contains argon, etc. approximately 70 to 95 wt.%, Freon 218 (C 3 F 8) from about 30 to 5 wt.%, and the residual gases, removing the remaining photoresist mask is carried out in a 0.5% weak alkaline solution and washed with a substrate film of chromium in distilled water.

В одном варианте выполнения изобретения слой фоторезиста формируют в вакуумной камере на подложке с пленкой хрома, имеющей температуру до +30°С, методом термического испарения халькогенидного стеклообразного полупроводника, содержащего As, S, Se, Sb, или As, S, Se, или As, S. Халькогенидный стеклообразный полупроводник может содержать As, S, Se в процентном соотношении As 36%, S 44%, Se 20%, или As, S в процентном соотношении As 40%, S 60%, или As, S, Se, Sb в процентном соотношении As 36%, S 42%, Se 20%, Sb 2%. При этом химическое травление проводят в органическом травителе на основе дипентиламина и триэтилфосфата до получения на пленке хрома из слоя фоторезиста фоторезистивной маски толщиной не менее 80 нм.In one embodiment of the invention, a photoresist layer is formed in a vacuum chamber on a substrate with a chromium film having a temperature of up to + 30 ° C by thermal evaporation of a chalcogenide glassy semiconductor containing As, S, Se, Sb, or As, S, Se, or As , S. A glassy chalcogenide semiconductor may contain As, S, Se in a percentage of As 36%, S 44%, Se 20%, or As, S in a percentage of As 40%, S 60%, or As, S, Se, Sb as a percentage of As 36%, S 42%, Se 20%, Sb 2%. In this case, chemical etching is carried out in an organic etchant based on dipentylamine and triethyl phosphate until a photoresist mask with a thickness of at least 80 nm is obtained on a chromium film from a photoresist layer.

В другом варианте выполнения изобретения слой фоторезиста формируют методом центрифугирования путем полива из раствора фоторезиста Шипли AZ-1350. При этом химическое травление проводят в слабощелочном 2% растворе KOH до получения на пленке хрома из слоя фоторезиста фоторезистивной маски толщиной не менее 50 нм.In another embodiment, a photoresist layer is formed by centrifugation by irrigation from a Shipley AZ-1350 photoresist solution. In this case, chemical etching is carried out in a slightly alkaline 2% KOH solution until a photoresist mask with a thickness of at least 50 nm is obtained on the chromium film from the photoresist layer.

Согласно изобретению химическое травление проводят в течение 6-15 мин.According to the invention, chemical etching is carried out for 6-15 minutes.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами и примерами предпочтительного варианта осуществления изобретения.The invention is illustrated by drawings and examples of a preferred embodiment of the invention.

На Фиг.1 представлено изображение периодической структуры с соотношением штрих/промежуток на половине высоты 10:1, полученное с помощью сканирующего зондового микроскопа. Данная структура представляет собой набор прямых хромовых полос толщиной около 200 нм, расположенных на стеклянной подложке с частотой следования около 1700 мм-1. В качестве фоторезиста использовался ХСП следующего состава: As 36%, S 44%, Se 20%.Figure 1 presents an image of a periodic structure with a stroke / gap ratio at half height 10: 1, obtained using a scanning probe microscope. This structure is a set of straight chromium bands with a thickness of about 200 nm, located on a glass substrate with a repetition rate of about 1700 mm -1 . As a photoresist, we used CGS of the following composition: As 36%, S 44%, Se 20%.

На Фиг.2 представлено изображение периодической структуры с соотношением штрих/промежуток на половине высоты 5:1, полученное с помощью сканирующего зондового микроскопа. Данная структура представляет собой набор прямых хромовых полос толщиной около 150 нм, расположенных на стеклянной подложке с частотой следования около 1700 мм-1. В качестве фоторезиста использовался Шипли AZ-1350.Figure 2 presents the image of the periodic structure with the ratio of the stroke / gap at half height 5: 1, obtained using a scanning probe microscope. This structure is a set of straight chromium bands with a thickness of about 150 nm, located on a glass substrate with a repetition rate of about 1700 mm -1 . Shipley AZ-1350 was used as a photoresist.

Пример 1. Способ формирования топологического изображения в пленке хрома.Example 1. A method of forming a topological image in a chromium film.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Вначале проводят подготовку фотопластин для экспозиции путем нанесения в вакуумной камере методом магнетронного напыления рентгеноаморфной пленки хрома толщиной 150 нм на стеклянную подложку.First, they prepare the photographic plates for exposure by applying a 150 nm thick X-ray amorphous chromium film in a vacuum chamber by magnetron sputtering onto a glass substrate.

После чего на ненагретую стеклянную подложку с пленкой хрома, имеющую температуру +28°С, наносят ХСП - As36S44Se20 толщиной 300 нм в вакуумной камере методом термического испарения неорганического фоторезиста.After that, a CGS - As 36 S 44 Se 20 with a thickness of 300 nm in a vacuum chamber is applied to an unheated glass substrate with a chromium film having a temperature of + 28 ° C in a vacuum chamber by thermal evaporation of an inorganic photoresist.

Затем в интерференционном поле с заданной частотой 1700 мм-1, полученном от лазерного источника, генерирующего непрерывное излучение на длине волны 488 нм, осуществляют экспонирование фотопластин и последующее химическое травление в органическом травителе на основе дипентиламина и триэтилфосфата до получения фоторезистивной маски заданной топологии на пленке хрома, при этом толщина маски составляет 100 нм.Then, in the interference field with a given frequency of 1700 mm -1 obtained from a laser source generating continuous radiation at a wavelength of 488 nm, photoplates are exposed and then chemically etched in an organic etchant based on dipentylamine and triethyl phosphate to obtain a photoresist mask of a given topology on a chromium film while the thickness of the mask is 100 nm.

Ионно-лучевую обработку рентгеноаморфной пленки хрома проводят с помощью сеточного ионного источника Кауфмана через маску фоторезиста при следующих параметрах:Ion-beam processing of an X-ray amorphous chromium film is carried out using a Kaufman grid ion source through a photoresist mask with the following parameters:

- давлении около (4-6)·10-2 Па газовой смеси, содержащей аргон 70-95 мас.% и хладон 218 C3F8 30-5 мас.% и остаточные газы; причем соотношение смеси аргон (82 мас.%, хладон 218 C3F8 - 18 мас.%) является наиболее оптимальным, так как при нем достигается максимальная селективность в химическом травлении аморфного и кристаллического участков пленки;- a pressure of about (4-6) · 10 -2 Pa of a gas mixture containing argon 70-95 wt.% and HFC 218 C 3 F 8 30-5 wt.% and residual gases; moreover, the ratio of the argon mixture (82 wt.%, HFC 218 C 3 F 8 - 18 wt.%) is the most optimal, since it achieves maximum selectivity in chemical etching of the amorphous and crystalline sections of the film;

- токе накала на катоде - 47 А;- glow current at the cathode - 47 A;

- токе разряда в плазме - 1 А при напряжении 40 В;- the discharge current in the plasma is 1 A at a voltage of 40 V;

- напряжение на ускорителе 1 кВ;- voltage at the accelerator 1 kV;

- напряжение экрана 0,4 кВ;- screen voltage of 0.4 kV;

- времени обработки открытых участков хрома - 50 с.- processing time of open areas of chromium - 50 s.

Удаление оставшейся маски фоторезиста осуществляют в слабом 0,5%-ном щелочном растворе, с последующей промывкой подложки с пленкой хрома в дистиллированной воде.Removing the remaining photoresist mask is carried out in a weak 0.5% alkaline solution, followed by washing the substrate with a chromium film in distilled water.

Химическое травление пленки хрома в цериевом травителе с добавлением серной кислоты проводят до получения изображения заданной топологии. Время травления составляет 8 мин.Chemical etching of a chromium film in a cerium etchant with the addition of sulfuric acid is carried out until an image of a given topology is obtained. The etching time is 8 minutes.

Структура, представленная на Фиг.1, наглядно демонстрирует получение изображения заданной топологии, в данном случае - это периодическая структура с частотой 1700 мм-1 с заданным отношением штрих/промежуток 10:1.The structure shown in Fig. 1 clearly demonstrates the acquisition of an image of a given topology, in this case, it is a periodic structure with a frequency of 1700 mm -1 with a given bar / gap ratio of 10: 1.

Пример 2. Способ формирования топологического изображения в пленке хрома.Example 2. A method of forming a topological image in a chromium film.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Подготовку фотопластин для экспозиции проводят путем нанесения в вакуумной камере электронно-лучевым методом пленки хрома толщиной 500 нм на стеклянную подложку.The preparation of photographic plates for exposure is carried out by applying a 500 nm thick chromium film in a vacuum chamber by electron beam method on a glass substrate.

После чего на стеклянную подложку с пленкой хрома, имеющую температуру +25°С, наносят методом центрифугирования путем полива из раствора органический фоторезист Шипли AZ-1350 толщиной 400 нм.Then, on a glass substrate with a chromium film having a temperature of + 25 ° С, a 400 nm thick Shiply organic photoresist AZ-1350 is applied by centrifugation by solution pouring from a solution.

Затем в интерференционном поле с заданной частотой 1700 мм-1, полученном от лазерного источника, генерирующего непрерывное излучение на длине волны 488 нм, осуществляют экспонирование фотопластин и последующее химическое травление в слабом 2% растворе KOH до получения на пленке хрома из слоя фоторезиста фоторезистивной маски толщиной 70 нм.Then, in the interference field with a given frequency of 1700 mm -1 obtained from a laser source generating continuous radiation at a wavelength of 488 nm, photographic plates are exposed and then chemically etched in a weak 2% KOH solution until a thick photoresist mask is obtained on the chromium film from the photoresist layer 70 nm.

Ионно-лучевую обработку рентгеноаморфной пленки хрома проводят с помощью сеточного ионного источника Кауфмана через маску фоторезиста при следующих параметрах:Ion-beam processing of an X-ray amorphous chromium film is carried out using a Kaufman grid ion source through a photoresist mask with the following parameters:

- давлении около (4-6)·10-2 Па газовой смеси, содержащей аргон 70-95 мас.% и хладон 218 C3F8 30-5 мас.% и остаточные газы, причем соотношение смеси аргон (82 мас.%, хладон 218 C3F8 - 18 мас.%) является наиболее оптимальным, так как при нем достигается максимальная селективность в химическом травлении аморфного и кристаллического участков пленки;- a pressure of about (4-6) · 10 -2 Pa of a gas mixture containing argon 70-95 wt.% and HFC 218 C 3 F 8 30-5 wt.% and residual gases, and the ratio of the mixture is argon (82 wt.% , Freon 218 C 3 F 8 - 18 wt.%) is the most optimal, since it achieves maximum selectivity in chemical etching of amorphous and crystalline sections of the film;

- токе накала на катоде - 47 А;- glow current at the cathode - 47 A;

- токе разряда в плазме - 1 А при напряжении 40 В;- the discharge current in the plasma is 1 A at a voltage of 40 V;

- напряжение на ускорителе 1 кВ;- voltage at the accelerator 1 kV;

- напряжение экрана 0,4 кВ;- screen voltage of 0.4 kV;

- время обработки открытых участков хрома - 40 с.- processing time of open areas of chromium - 40 s.

Удаление оставшейся маски фоторезиста осуществляют, например, в слабом 0,5%-ном щелочном растворе, с последующей промывкой подложки с пленкой хрома в дистиллированной воде.Removing the remaining photoresist mask is carried out, for example, in a weak 0.5% alkaline solution, followed by washing the substrate with a chromium film in distilled water.

Химическое травление пленки хрома в цериевом травителе с добавлением серной кислоты проводят до получения изображения заданной топологии. Время травления составляет 10 мин.Chemical etching of a chromium film in a cerium etchant with the addition of sulfuric acid is carried out until an image of a given topology is obtained. The etching time is 10 minutes.

Структура, представленная на Фиг.2, наглядно демонстрирует получение изображения заданной топологии, в данном случае - это периодическая структура с частотой 1700 мм-1 с заданным отношением штрих/промежуток 5:1.The structure shown in FIG. 2 clearly demonstrates obtaining an image of a given topology, in this case it is a periodic structure with a frequency of 1700 mm -1 with a given bar / gap ratio of 5: 1.

Таким образом, примеры, иллюстрирующие изобретение, наглядно подтверждают, что за счет существенной разницы скоростей травления кристаллических и аморфных участков в химическом травителе получают изображения заданной топологии.Thus, the examples illustrating the invention clearly confirm that due to the significant difference in the etching rates of crystalline and amorphous sites in the chemical etchant, images of a given topology are obtained.

Claims (9)

1. Способ формирования топологического изображения в пленке хрома, включающий этапы: нанесения методом вакуумного распыления рентгеноаморфной пленки хрома в вакуумной камере электронно-лучевым методом или методом магнетронного напыления, формирования слоя фоторезиста, экспонирования фотопластин, химического травления, ионно-лучевой обработки рентгеноаморфной пленки хрома в вакуумной камере, заполненной газовой смесью, с использованием в качестве источника ионного пучка источник Кауфмана, удаления оставшейся маски фоторезиста, химического травления пленки хрома в цериевом травителе с добавлением серной кислоты, отличающийся тем, что рентгеноаморфную пленку хрома наносят до толщины от 150 до 500 нм, слой фоторезиста формируют толщиной не менее 250 нм, ионно-лучевую обработку рентгеноаморфной пленки хрома проводят через маску фоторезиста в течение не менее 30 с с помощью сеточного ионного источника Кауфмана при давлении газовой смеси (4-6)·10-2 Па, при этом газовая смесь содержит аргон примерно от 70 до 95 мас.%, хладон 218 (C3F8) примерно от 30 до 5 мас.%, а также остаточные газы, удаление оставшейся маски фоторезиста проводят в слабом 0,5%-ном щелочном растворе и промывают подложку с пленкой хрома в дистиллированной воде.1. A method of forming a topological image in a chromium film, comprising the steps of: applying by a vacuum sputtering an X-ray amorphous chromium film in a vacuum chamber by electron beam or magnetron sputtering, forming a photoresist layer, exposing photographic plates, chemical etching, ion-beam processing of an X-ray amorphous chromium film in a vacuum chamber filled with a gas mixture, using a Kaufman source as an ion beam source, removing the remaining photoresist mask, chemical method of etching a chromium film in a cerium etchant with the addition of sulfuric acid, characterized in that the X-ray amorphous chromium film is applied to a thickness of 150 to 500 nm, the photoresist layer is formed at least 250 nm thick, the ion-beam treatment of the X-ray amorphous chromium film is carried out through the photoresist mask for at least 30 s using a Kaufman grid ion source at a gas mixture pressure of (4-6) · 10 -2 Pa, while the gas mixture contains argon from about 70 to 95 wt.%, HFC 218 (C 3 F 8 ) from about 30 to 5 wt.%, As well as residual gases, removing The remaining mask of the photoresist is carried out in a weak 0.5% alkaline solution and the substrate is washed with a chromium film in distilled water. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой фоторезиста формируют в вакуумной камере на подложке с пленкой хрома, имеющей температуру до 30°С, методом термического испарения халькогенидного стеклообразного полупроводника, содержащего As, S, Se, Sb, или As, S, Se, или As, S.2. The method according to claim 1, characterized in that the photoresist layer is formed in a vacuum chamber on a substrate with a chromium film having a temperature of up to 30 ° C, by thermal evaporation of a chalcogenide glassy semiconductor containing As, S, Se, Sb, or As, S, Se, or As, S. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что, халькогенидный стеклообразный полупроводник содержит As, S, Se в процентном соотношении As 36%, S 44%, Se 20%.3. The method according to claim 2, characterized in that the chalcogenide glassy semiconductor contains As, S, Se in a percentage of As 36%, S 44%, Se 20%. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что халькогенидный стеклообразный полупроводник содержит As, S в процентном соотношении As 40%, S 60%.4. The method according to claim 2, characterized in that the chalcogenide glassy semiconductor contains As, S in a percentage of As 40%, S 60%. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что халькогенидный стеклообразный полупроводник содержит As, S, Se, Sb в процентном соотношении As 36%, S4 2%, Se 20%, Sb 2%.5. The method according to claim 2, characterized in that the chalcogenide glassy semiconductor contains As, S, Se, Sb in a percentage of As 36%, S4 2%, Se 20%, Sb 2%. 6. Способ по п.2, отличающийся тем, что химическое травление проводят в органическом травителе на основе дипентиламина и триэтилфосфата до получения на пленке хрома из слоя фоторезиста фоторезистивной маски толщиной не менее 80 нм.6. The method according to claim 2, characterized in that the chemical etching is carried out in an organic etchant based on dipentylamine and triethyl phosphate until a photoresist mask with a thickness of at least 80 nm is obtained on the chromium film from the photoresist layer. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой фоторезиста формируют методом центрифугирования путем полива из раствора фоторезиста Шипли AZ-1350.7. The method according to claim 1, characterized in that the photoresist layer is formed by centrifugation by irrigation from Shipley's AZ-1350 photoresist solution. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что химическое травление проводят в слабощелочном 2%-ном растворе KOH до получения на пленке хрома из слоя фоторезиста фоторезистивной маски толщиной не менее 50 нм.8. The method according to claim 7, characterized in that the chemical etching is carried out in a slightly alkaline 2% KOH solution until a photoresist mask with a thickness of at least 50 nm is obtained on the chromium film from the photoresist layer. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что, химическое травление проводят в течение 6-15 мин. 9. The method according to claim 1, characterized in that the chemical etching is carried out for 6-15 minutes
RU2010144470/28A 2010-10-28 2010-10-28 The method of production of the topological image in the chrome film RU2442239C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144470/28A RU2442239C1 (en) 2010-10-28 2010-10-28 The method of production of the topological image in the chrome film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144470/28A RU2442239C1 (en) 2010-10-28 2010-10-28 The method of production of the topological image in the chrome film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2442239C1 true RU2442239C1 (en) 2012-02-10

Family

ID=45853793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144470/28A RU2442239C1 (en) 2010-10-28 2010-10-28 The method of production of the topological image in the chrome film

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2442239C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Корешев С.Н. и др. Голографическая фотолитография на основе тонких пленок халькогенидного стеклообразного полупроводника// Оптический журнал. - 2007, №7, том 74. стр.80-85. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7008877B2 (en) Etching of chromium layers on photomasks utilizing high density plasma and low frequency RF bias
EP0020776B1 (en) Method of forming patterns
US20100086877A1 (en) Pattern forming method and pattern form
JP5264237B2 (en) Nanostructure and method for producing nanostructure
JP2006111525A (en) Method for fine structuring of plate glass base body
CN110989301A (en) Based on dry development and metal doping of Sb2Photoetching method of Te photoresist
KR20020001338A (en) Method for forming photoresist pattern
RU2442239C1 (en) The method of production of the topological image in the chrome film
JPH035573B2 (en)
US5104481A (en) Method for fabricating laser generated I.C. masks
CN113009790A (en) Dry development method based on chalcogenide phase change material GST
JP2531608B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS646449B2 (en)
RU2145156C1 (en) Method for fabrication of structures in microelectronics
JP2630260B2 (en) Method for forming inorganic resist film
CN115685670A (en) Transparent inorganic thermosensitive photoresist and photoetching process thereof
CN115488515A (en) Etching method of two-dimensional material
JP2009170863A (en) Method of forming pattern of semiconductor device
JPH0149937B2 (en)
Mednikarov et al. Photolithographic structuring with evaporated inorganic photoresist
JPS58110044A (en) Pattern formation
JP2622188B2 (en) Fine processing method of thin film device
KR19980041069A (en) Method for manufacturing mask for X-ray lithography
JPS6029921B2 (en) Diffraction grating manufacturing method
JP2005043900A (en) Diffractive optical element and method of forming the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121029