SU1019017A1 - Свободна маска дл напылени пленочных элементов и способ ее изготовлени - Google Patents

Abstract

1. Свободна  маска дл  напылени  пленочных элементов, содержаща  базовую диэлектриче скую пластину со сквозными отверсти ми и с расположенным на ней металлическим слоем, о т личающа с  тем, что с целью повышени  технологичности и улучшени  эксплуатационных характеристик маски, базова  пластина выполнена из сухого пленочного фоторезиста, а металлический слой выполнен из ферромагнитного материала. 2. Способ изготовлени  свободной ,маски по п. 1, включающий формирование отверстий а базовой пластине и нанесение на поверхность базовой пластины металлического сло , отличающийс  тем, что отверсти  формируют путем экспонировани  базовой пластины через фотошабл®н и про влени , а перед нанесением металлического сло  провод т термоКЛ обработку базовой пластины при 200-300°С в течение 15-30 мин и бомбардировку ионами в тлеющем разр де. UD о

Description

Целью изобретени   вл етс  повышение технологичности и улучшение эк плуатационных характеристик маски. Поставленна  цель достигаетс  тем что в свободной маске дл  напылени  пленочных элементов, содержащей базо вую диэлектрическую пластину со скво ными отверсти ми и с расположенным на ней металлическим слоем, базова  пластина выполнена из сухого пленочного фоторезиста, а металлический слой выполнен из ферромагнитного материала . А также тем, что согласно способ изготовлени  свободной маски дл  напылени  пленочных элементов у включаю щему формирование отверстий в базово пластине и нанесение на поверхность базовой пластины металлического сло  отверсти  формируют путем экспонирювани  базовой пластины через фотошаб лон и про влени , а перед нанесением металлического сло  провод т термо обработку базовой пластин 1 при 200300°С в течение мин и бомбардировку ионами в тлеющем разр де. Такое выполнение свободной маски обеспечивает ее высок}л;. технологичность , так как маску изготавливают н оборудовании, примен емом в производ стве интегральных схем и гибридных интегральных микросборок с использованием технологических процессов ин тегрально-групповой обработки, приче операции термообработки, ионной бом бардировки и нанесени  сло  ферромагнитного материала выполн ют в едином технологическом цикле. Жесткость базовой пластины из СПФ доста точна дл  сохранени  конфигурации выполненных в ней сквозных отверсти а величина остаточных упругих дефор маций незначительна и обеспечивает плотный контакт маски с подложкой при взаимодействии тонкого металлического сло из ферромагнитного материала , сформированного на поверх ности базовой пластины с внешним 1 - магнитным полем, На фиг. 1 представлен фрагмент свободной мackи, вид сверху; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 базова  пластина, расположенна  между тонкой, прозрачной дл  ультрафиолетового света лавсановой пленкой и защитной по иэ гкленовой пленкчзй, на фиг. k - базовые пластины из СПФ, соединенные с тонкой лавсановой пленкой и содержащие сквозные прецизионные отверсти ; на фиг. 5 - базовые пластины из СПФ с нанесенным металлическим слоем; на фиг. 6 - свободна  маска, выполненна  предложенным способом, содержаща  базовую пластину из СПФ, металлический слой из ферромагнитного материала и имеюща  прецизионные отверсти , как в базовой пластине , так и в металлическом слое. На фиг. 1-6 показаны базова  пластина 1 из сухого пленочного фоторезиста (СПФЬс прецизионными от версти ми 2 и металлическим слоем 3, лавсанова  пленка Л, защитна  полиэтиленова  пленка 5, базовую пластину 1 экспонируют через фотошаблон 6, содержащий рисунок пленочных элементов 7 и конфигурации маски 8. П р и м е р. На базовую пластину 1 из СПФ марки Cn02-ifO, состо щую из окрашенной в синий цвет органической светочувствительной основы толщиной kQ мкм, расположенной между тонкой лавсановой пленкой 4 и защитной полиэтиленовой пленкой 5, устанавливают фотошаблон 6 со сформированньц : на его поверхности рисунком пленочных элементов схем и конфигурацией маски. фотошаблон может содержать несколько рисунков, размноженных посредством мультипликации. Фотошаблон 6 и базовую пластину 1 из СПФ помещают в вак умную копировальную раму установки экспонировани  и производ т экспонирование заготовки из СПФ, обеспечива  плотную фиксацию фотошаблона 6 на поверхности заготовки. После экспонировани  базовую пластину выдерживают в темноте при 20-25°С в течение .0-30 мин. Затем отдел ют от базовой Пластины 1 из СПФ защитную полиэтиленовую пленку 5, оставл   лавсановую пленку 4, которую на последующих технологических операци х групповой обработки используют в Чачестве подложки. Про вление рисунка фотошаблона 6 производ т в метилхлороформе на установке струйного про влени , раствор   незасвеченные участки базовой пластины 1 из СПФ и формиру  таким образом конфигурацию маски. Затем базовые пластины 1 из СПФ промывают в дистиллированной воде и сушат при -вО-ЭО С в течение 10-20 мин. После сушки базовые пластины, сформированные из сло  органической светочувствительной основы на поверх5 ности лавсановой подложки 4, устанав ливают в установку вакуумного напылени  типа УВН-2М-2 и откачивают ее до давлени  рт.ст., после чего производ т термообработку ба зовых пластин 1 при 200-250С в течение мин. В результате термообработки происходит термолиз - сши вание макромолекул светочувствитель ной основы, чем обеспечиваетс  высо а  химическа  устойчивость базовых пластин 1, Затем температуру снижа%т до , напускают в колпак ус тановки вакуумного напылени  через натекатель аргон, обеспечива  давлеиие в | олпаке 10 - рт,ст„ и производ т бомбардировку базовых ппзстин 1 ионами аргона в тлеюш.ем ра р це в течение 15-20 минут, использу  дл  этого устройство ионной очистки установки вакуумного напыленм . Така  обработка также способствует повышению химической устойчивости базовых пластин 1, а также уве личению механической прочности и адгезии кеталлических пленок к повер ;-:ости базовых пластин 1 „ Затем устройство ИОН1-1ОЙ очи,стки отключают, от клчипавт установку до давлени  10 рт.ст, и последовательно производ т напыление тонкой пленки нихрог а ( А ) и пленки никел  толщиной 10000-20000 А, v3aTeM в колпах установки напускают атмосферный йоздух, после чего извлекают лавсано зукз подлохкз Ч с базовыми пластинаMd 1 , нз поверхности которых напылен слой 3 ферромагнитного материала - н кел  и отдел ют их от лавсановой под лопки 45 получа  таким образом готовые к использованию свободные маски (фиг. б L Выбор yKasaHHqro диапазона режима термообработ -си определ етс  следующими факторами: при температуре термообработки ниже 200°С термолиз СПФ происходит не полностью, и химическа  устойчивость такой базовой пластины будет недостаточнаf что сокращает срок службы маски ввиду ее разрушени  трав щими растворами ЕЗ процессе удалени  напыленных на маску пленок; при температуре термообработ ки свыше (при отсутствии предварительной обработки СПФ путем ионной бомбард} розки ) возможно частичмое выгорание компонентое СПФ, (тривод у ее к каруш ению конфигурации маскиS а также оплавление лавсановой подложки 76 Выбор конкретного режима термообработки зависит также от толщины СПФ и материала прозрачной дл  ультрафиолетового света пленки, используемой в качестве подложки при изготовлении базовых пластин. Пленка может быть лавсановой, тефлоновой, майларовой и т.п. Ионна  бомбардировка базовых пластин из СПФ способствует образованию поперечных св зей в макромолекулах СПФ, что нар ду с повышением химической устойчивости СПФ позвол ет повысить его термическую устойчивость примерно до i(00°C и увеличивает адгезию тонко металлической пленки к поверхности базовой пластины из СПФ, Толи1ина сло  СПФ, используемого дл  изготовлени  базовых пластин, составл ет 20-100 мкм. При толщине базовой пластины менее 20 мкм жесткость и механическа  прочность маски недостаточны , и имеет место коробление при ее нагреве вследствие разности ТКР пленки ферромагнитного материала и сухого пленочного фоторезиста. При толщине базовой пластины свыше 100 мкм че удаетс  обеспечить высокой разрелающей способности и четкости рисунка маски вследствие низкой разрешающей способности сло  сухого пле oчнoгo фоторезиста толщиной свыше 100 мкм. Толщина металлического сло  из фер ромагнитного материала составл ет 1-2 MKMj так как слой такой толщины обеспечивает надежную фиксацию маски на подложке при приложении внешнего магнитного пол , создаваемого, например , маскодержателем. Такой слой легко деформируетс  напылением в вакууме Увеличение толщины металлического сло , например путем гальванического наращивани , приводит к иска хченкю отверстий маски вследствие их зарастани  гальванически осаждаемым металлом. Предложенные свободна  маска и способ ее изготовлени  обеспечивают изготовление прецизионных масок методами интегральной технологии, сокращают длительность технологического цикла изготовлени  масок, резко снижают расход дефицитных материалов, исключают загр знение окружающей средыс Ферромагнитный слой,сформированный на поверхности базовой пластины i из СПФ, обеспечивает плотный контакт всей поверхности маски с подложкой при взаимодействии с внешним магнитным полем, создаваемым, например, маскодержателем , выполненным из феррита, и повышает точность изготовлени  пле1019017 ночных структур. Маски изготавливают на технологическом оборудовании и по технологии, используемых при производстве интегральных схем, что исключает применение специализированного оборудовани .

м

J

(Риг. 2

(ригЛ

CPUS, 5

Фае. 6

Claims (2)

1. Свободная маска для напыления пленочных элементов, содержащая базовую диэлектрическую пластину со сквозными отверстиями и с расположенным на ней металлическим слоем, от личающаяся тем, что, с целью повышения технологичности и улучшения эксплуатационных характеристик маски, базовая пластина выполнена из сухого пленочного фоторезиста, а металлический слой выполнен из ферромагнитного материала.

2. Способ изготовления свободной маски по п. 1, включающий формирование отверстий ц базовой пластине и нанесение на поверхность базовой пластины металлического слоя, отличающийся тем, что отверстия формируют путем экспонирования базовой пластины через фотошабл®н и проявления, а перед нанесением g металлического слоя проводят термообработку базовой пластины при 200~300°С в течение 15“30 мин и бомбардировку ионами в тлеющем разряде.