РАСТВОР ДЛЯ НЕГАТИВНОГО ТРАВЛЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ

РАСТВОР ДЛЯ НЕГАТИВНОГО ТРАВЛЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ


RU (11) 2008285 (13) C1

(51) 5 C03C15/00, C03C23/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4947003/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.20 
(45) Опубликовано: 1994.02.28 
(71) Заявитель(и): Институт полупроводников АН УССР 
(72) Автор(ы): Индутный И.З.; Костюкевич С.А.; Шепелявый П.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Институт полупроводников АН Украины 

(54) РАСТВОР ДЛЯ НЕГАТИВНОГО ТРАВЛЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ 

Раствор для негативного травления халькогенидных стекол относится к областям регистрации оптической информации. Он содержит, мас. % : диметилкетон 70 - 98,4; основание остальное. Причем при травлении As2S3 в качестве основания используют гидроксид аммония в количестве 1,6 - 2,8 мас. % , а при травлении As40S60-xSex где х= 20 - 40, в качестве основания используют этилендиамин в количестве 5 - 30 мас. % . 2 з. п. ф - лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области регистрации оптической информации и может быть использовано в оптотехнике, голографии, электронной технике, полиграфии и др.

Халькогенидное стекло (ХС) являет собой максимально однородное, строго аморфизированное состояние вещества, что в сочетании с простотой получения, фоточувствительностью в широком спектральном диапазоне, они представляют собой интерес как высокоразрешающие неорганичные фоторезистивные среды. Важнейшим параметром, характеризующим пригодность использования ХС, как фоторезиста, является селективность растворения , которая определяется отношением скоростей растворения экспонированного vэ и неэкспонированного vнэ участков слоя для позитивного травления и обратным отношением vнэ/vэ в случае негативного травления. От величины зависят качество травления (однородность, равномерность), а также резистивные свойства слоя ХС. Эффекты фотоиндуцированного изменения растворимости (ФИИР) наиболее ярко выражены в мышьяковистых ХС бинарных систем Аs-S, As-Sе, а также тройной системы Аs-S-Se, которые представляют наибольший практический интерес. В зависимости от состава ХС, раствора для травления имеет место как позитивный, так и негативный тип ФИИР.

Известны растворы для негативного травления слоев ХС на основе щелочей [1] . Характерные недостатки этих травителей - невысокие значения селективности травления ( 10), а также достаточно высокие концентрации токсичных компонентов.

Наиболее близким решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ растворения халькогенидных стекол в моноэтаноламине [2] .

Однако, как показали исследования ФИИР ХС, известные растворы для негативного селективного травления не обеспечивают качественного травления как из-за высокой скорости травления, так и вследствие образования осадка, что делает их технологически неприемлемыми.

В настоящем изобретении предлагаются простые двухкомпонентные растворы для негативного травления халькогенидных стекол, обладающие высокими значениями . В качестве растворителя для травящих реагентов на основе аминосодержащих соединений используют диметилкетон (СН3)2 СО.

Для слоев бинарного состава Аs2S3 наиболее подходящим является раствор гидроокиси аммиака (25% NН4ОН) в диметилкетоне при следующих соотношениях, мас. % :

25% NН4ОН 1,6-2,8

(СН3)2СО Остальное

Слои тройных ХС составов Аs40S60-x Seх, где 20 х 40, отличаются более высокими резистивными свойствами, а также более высокой светочувствительностью в длинно-волновом диапазоне видимого спектра и представляют значительный практический интерес. В этом случае раствор содержит этилендиамин (75% (СН2)2 (N H2)2 и диметилкетон при следующих соотношениях, мас. % :

75% (СН2)2 (NH2)2 5,0-30,0

(СН2)2 СО Остальное.

П р и м е р 1. На стеклянную подложку размером (100х40) мм2термическим испарением в вакууме 2 10-3 Па наносили слой Аs2S3 толщиной 200 нм. После извлечения образца из вакуумной камеры его одну половину закрывали вдоль черной непрозрачной бумагой, а вторую экспонировали излучением ртутной лампы ДРЩ-250 (установка ЭМ-583). Время экспонирования составляло 60с, плотность мощности излучения 0,14 Вт/см2. После экспонирования образец разрывали на десять равных частей так, чтобы каждая из них содержала экспонированный и неэкспонированный участки слоя As2S3. Затем в растворах, состоящих из диметилкетона и гидроокиси аммиака, при различных концентрациях последнего, производили селективное травление слоя As2S3. Селективность травления определяли отношением времен полного стравливания экспонированного и неэкспонированного участков tэ/tнэ. Одновременно визуально наблюдали за характером травления. Зависимость селективности травления от значения концентрации С травящего раствора представлена в табл. 1.

Исследование экспонированных участков слоя As2S3 после травления с помощью растрового электронного микроскопа JEOL (увеличение х 20000) не обнаруживает дефектов травления, что свидетельствует о высоком качестве селективного травления.

П р и м е р 2. На стеклянных подложках были нанесены слои ХС тройной системы различного состава:

1 - As40 S40 Se20

2 - As40 S30 Se30

3 - As40 S20 Se40

Условия приготовления и экспонирования образцов описаны в примере 1. Селективное травление образцов проводили в растворах, состоящих из смеси диметилкетона (СН2)2СО и этилендиамина (75% ) (СН2)2( NH2)2 при различных концентрациях последнего.

Результаты исследования зависимости селективности от концентрации раствора С для различных ХС представлены в табл. 2.

Сравнение экспонированных участков слоев As2S3 и As40S60-x Sex(х= 20, 30, 40) после полного растворения неэкспонированных, проведенное с помощью электронного микроскопа (увеличение 20000), показало, что несмотря на более низкие значения для тройных составов ХС, качество поверхности последних значительно лучше, чем в случае As2S3, что обусловлено более однородной структурой тройных ХС.

Предложенные растворы для селективного травления ХС обладают следующими технико-экономическими преимуществами перед известными травителями: позволяют улучшить качество изготовляемых изделий; обеспечивают воспроизводимость результатов благодаря высокой степени контролируемости процессов химического селективного травления; не содержит ионов щелочных металлов; повышает выход годных изделий. (56) Борисова З. У. Химия стеклообразных полупроводников. Л. : ЛГУ, 1972, с. 208-224.

Авторское свидетельство СССР N 914526, кл. С 03 С 23/00, 1982. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. РАСТВОР ДЛЯ НЕГАТИВНОГО ТРАВЛЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ, включающий основание, отличающийся тем, что, с целью улучшения селективности травления, он дополнительно содержит диметилкетон при следующем соотношении компонентов, мас. % :

Диметилкетон 70 - 98,4

Основание Остальное

2. Раствор по п. 1, отличающийся тем, что при травлении халькогенидного стекла As2 S3 он в качестве основания содержит гидроксид аммония в количестве 1,6 - 2,8 мас. % .

3. Раствор по п. 1, отличающийся тем, что при травлении халькогенидного стекла

As40 S60-x Sex,

где X = 20 - 40,

в качестве основания используют этилендиамин в количестве 5 - 30 мас. % .


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru