CS244095B1

CS244095B1 - Method for controlling photochemical materials

Info

Publication number: CS244095B1
Application number: CS852071A
Authority: CS
Inventors: Jiri Holan
Original assignee: Jiri Holan
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS207185A1

Abstract

Způsob kontroly vyvolávání fotochemických materiálů, zejména fotorezistů. V některých případech je cílem fotochemického procesu vytvoření obrazové struktury a předepsanou tloušťkou. Ta závisí na radě činitelů, zejména na výchozí tlouštce vrstvy, na vlastnostech fotoche* mlckého materiálu, na expozici, způsobu a době vyvolávání aj. K dosaženi výsledků je podle užívaných postupů nezbytné dodržet eelou řadu podmínek a veličin, podstatou vynálezu je sníženi nároků na přesnost a reprodukovatelnost jednotlivých technologických kroků tím, že se v průběhu vyvolávání měří vlastnosti obrazu s využitím skutečnosti, že rozloženi intenzity záření v difraktograMech, vznikajících na ekvidletančních obrazových prvcích, se podstatným způsobem mění při změnách tlouštky těohto prvků. Při postupu podle vynálezu se na fotochemicky materiál aktlnickým zářením exponuje struktura, obsahující ekvidistantní obrazové prvky, záznam se vloží v nádobě obsahující vývojku do difraktometru a v průběhu vyvoláváni ee meři veličiny charakterizuj ioi rozloženi intenzity zářeni v difrakčníoh maximech. Vyvolávání se přeruší, jestliže rozložení intenzit záření odpovídá stavu vyvolávání, který poskytuje požadovaný výsledek fotochemické operace.Method of controlling the development of photochemical materials, especially photoresists. In some cases, the aim of the photochemical process is to create an image structure with a prescribed thickness. This depends on a number of factors, especially on the initial layer thickness, on the properties of the photochemical material, on the exposure, the method and time of development, etc. To achieve results, it is necessary to observe a number of conditions and quantities, depending on the procedures used. The essence of the invention is to reduce the demands on the accuracy and reproducibility of individual technological steps by measuring the properties of the image during development using the fact that the distribution of radiation intensity in diffractograms formed on equidistant image elements changes significantly with changes in the thickness of these elements. In the process according to the invention, a structure containing equidistant image elements is exposed to photochemical material by actinic radiation, the record is placed in a container containing the developer in a diffractometer and during development, the quantities characterizing the distribution of the radiation intensity in the diffraction maxima are measured. Development is interrupted if the distribution of the radiation intensities corresponds to the development condition that provides the desired result of the photochemical operation.

Description

Vynález ee týká kontroly vyvolávání fotochemických materiálů, zejména fotorezietů.The invention relates to the control of the development of photochemical materials, in particular photoresists.

Některé fotochemické materiály, zejména fotoreziety, poskytují po ozáření a následujícím zpracování ve vhodném plynném nebo kapalném prostředí (tzv. vývojce) obraz, tvořený oblastmi vrstvy zpracovaného fotochemického materiálu s různou tloušťkou. Prakticky zvláště významný je případ, že obraz tvoří jednak oblasti s odhalenou podložkou, dílem oblastí pokryté vrstvou zpracovaného fotochemického materiálu. Tloušťka vrstvy (popřípadě rozdíly v tloušťce) závisí na řadě činitelů, především na výchozí tloušťce vrstvy, na vlastnostech fotochemického materiálu, na expozici, způsobu a době vyvolávání. Oestliže výsledkem fotochemického procesu má být vrstva β určitou tloušťkou, je při dosud- užívaných postupech nutno dodržovat (často velmi přesně) celou řadu podmínek a veličin.Some photochemical materials, especially photoresists, provide, after irradiation and subsequent processing in a suitable gaseous or liquid environment (the so-called developer), an image formed by regions of the layer of processed photochemical material of varying thickness. Practically particularly significant is the case that the image consists of areas with exposed substrate, partly of areas covered with a layer of processed photochemical material. The thickness of the layer (or differences in thickness) depends on a number of factors, in particular the initial layer thickness, the properties of the photochemical material, the exposure, the method and the development time. Although the photochemical process should result in a layer of β of a certain thickness, a number of conditions and quantities must be observed (often very precisely) in the procedures used to date.

Uvedenou nevýhodu nemá postup podle vynálezu, jehož podstatou je měření vlastností obrazu v průběhu vyvolávání a využitím skutečnosti, že rozložení intenzity záření v difraktogramech, vznikajících ohybem světla na ekvidistantních obrazových prvcích, se podstatným způsobem mění při změnách tloušťky těchto obrazových prvků.The disadvantage of the process according to the invention is that of measuring the properties of the image during development and taking advantage of the fact that the distribution of the radiation intensity in diffractograms resulting from the diffraction of light on equidistant pixels varies substantially as the thickness of these pixels changes.

Předností postupu podle vynálezu je snížení nároků na přesnost a reprodukovatelnost řady technologických kroků a veličin a skutečnost, že se technologický proces řídí a přerušuje podle požadovaného výsledku. Důsledkem je zmenšení náročnosti procesu a/nebo zvýšení jeho výtěžnosti.Advantages of the process according to the invention are the reduction of accuracy and reproducibility requirements of a number of technological steps and quantities and the fact that the technological process is controlled and interrupted according to the desired result. As a result, the process is reduced and / or the yield is increased.

244 095244 095

Při postupu podle vynálezu ee na podložku nanese vrstva fotochemického materiálu, na ni se aktinickým zářením exponuje obrazová struktura, odpovídající požadovanému výsledku. Tato struktura bučí sama obsahuje ekvidistantní prvky, nebo jimi musí být doplněna. Ozářené vrstva se v nádobě s vývojkou umístí do difraktometru. V průběhu vyvolávání se nepřetržitě nebo ve zvolených časových intervalech měří a vyhodnocuje rozložení intenzity záření v difrakčních maximech, odpovídajících ohybu světla na ekvidietantních prvcích vznikajícího obrazu. Vyvolávání se přeruší, jestliže rozložení intenzity záření indikuje stav vrstvy, poskytující požadovaný výsledek.In the process according to the invention, a layer of photochemical material is deposited on the substrate, onto which the image structure corresponding to the desired result is exposed by actinic radiation. This structure either contains equidistant elements or must be complemented by them. The irradiated layer is placed in a diffractometer in a developer container. During development, the distribution of radiation intensity at diffraction maxima corresponding to the diffraction of light on the equidistant elements of the emerging image is measured continuously and at selected time intervals. The development is interrupted if the radiation intensity distribution indicates the state of the layer giving the desired result.

Příklad:Example:

Fotochemickým procesem má být vytvořena vrstva přesně určené tlouštky, v níž jsou na šroubovici 8 konstantním stoupáním otvory. Na planparalelní skleněnou desku se nanese vrstva pozitivního fotorezistu o tlouštce větší, než je požadovaná výsledná tlouštka. Známým způsobem se naexponuje soustava ozářených plošek, ležících na zvolené šroubovici. Deska ee umístí ve vertikální poloze do kyvety, jež má vertikální stěny z planparalelních skleněných desek a obsahuje vývojku (tj. kapalinu rozpouštějící ozářené oblasti fotorezistu). Kyveta je umístěna v difraktometru tak, že optická osa je kolmá na povrch desky s foto rezistem a na uvedené vertikální stěny. Vývojkou se přerušovaně míchá. Na ozářených místech se fotorezist rozpouští rychle, na neozářených místech pomalu. Na prohlubních (později oivorech) ve vrstvě fotorezistu dochází k ohybu světla a úseky šroubovice, vymezené clonou difraktometru, působí jako soustava ekvidistantních obrazových prvků. Vznikají ohybová maxima, jejichž intenzity se měří. Po vzniku otvorů ve vrstvě indikují změny rozložení intenzity záření v ohybových maximech postupné zmenšování tloušíky vrstvy na neozářených místech fotorezistu . Vyvolávání se přeruší, jestliže rozložení intenzit záření odpovídá stavu vyvolávání, který poskytuje požadovaný výsledek fotochemické operace.By a photochemical process, a layer of precisely defined thickness should be formed in which the helix 8 has openings at a constant pitch. A layer of positive photoresist with a thickness greater than the desired final thickness is applied to the planar parallel glass plate. A system of irradiated spots lying on a selected helix is exposed in a known manner. The plate ee is placed in a vertical position in a cuvette having vertical walls of planar parallel glass plates and containing a developer (i.e. liquid dissolving the irradiated areas of the photoresist). The cuvette is placed in the diffractometer so that the optical axis is perpendicular to the surface of the photo resist plate and to said vertical walls. The developer mixes intermittently. In irradiated areas the photoresist dissolves quickly, in non-irradiated areas slowly. Light depressions occur in the depressions (later oivores) in the photoresist layer and the helix sections delimited by the diffractometer diaphragm act as a set of equidistant pixels. Bending maxima are formed and their intensities are measured. After the holes in the layer have been formed, changes in the radiation intensity distribution at the bending maxima indicate a gradual decrease in the layer thickness at the non-irradiated areas of the photoresist. The induction is interrupted if the distribution of radiation intensities corresponds to the induction state which provides the desired result of the photochemical operation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

244 095

Method for controlling the development of photochemical materials, characterized in that an image containing equidistant elements is recorded on a layer of photochemical material exposed to actinic radiation, the record is inserted in a developer container into a diffractometer and measured during the development .