DE3122544A1

DE3122544A1 - Verfahren und vorrichtung zum aetzen von durchbruechen in glasplatten

Info

Publication number: DE3122544A1
Application number: DE19813122544
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg 8000 München Wolff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1982-12-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ätzen von Durchbrüchen
in Glasplatten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ätzen von Durchbrüchen in Glasplatten mit Flußsäure, insbesondere zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie.
Flußsäure löst bekanntlich die meisten Metalle unter Bildung von Wasserstoff und Fluoriden. Einige Metalle, wie Gold, Platin, widerstehen, ebenso Guttapercha, Ceresin und verschiedene Kunststoffe. Quarz, Glas und viele andere Silikate werden von Flußsäireunter Bildung von flüchtigem Siliziumtetrafluorid angegriffen und aufgelöst.
Diese Eigenschaften der Flußsäure macht man sich unter anderem bei der Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie zunutze. Dabei wird z. B. die Maskenstruktur auf mit Täanund Kupfer bedampfte Glassubstrate fototechnisch abgebildet und die Gold-Absorberstrukturen galvanisch aufgebracht. Anschließend wird die Strukturseite mit Polyimid beschichtet. Durch Ausheizen entsteht eine stabile Folie, in die die Gold-Strukturen eingebettet sind.
Die unstrukturierte, freie Rückseite des Substrats wird dann durch selektives Ätzen mit Flußsäure unter Verwendung einer Ätzabdeckung derart abgeätzt, daß von der ursprünglichen Glasscheibe lediglich ein Randbereich als äußerer Maskenrahmen verbleibt. Der ausgeätzte Mittelbereich wird nach Entfernen der Kupfer-Aufdampfschicht von der PoLyimidfolie mit den Gold-Strukturen freitragend überspannt.
Nach partiellem Abdecken der Substrate mit säurebeständigem Klebeband erfolgte bisher die Glasätzung durch einfaches Tauchen in 40 %iger Flußsäure. Bei dieser Methode wird durch Verbleiben von Ätzprodukten (Erdalkali-Fluoride) im Ätzausschnitt der Ätzangriff wesentlich verlangsamt und sehr ungleichmäßig. Laufendes Zwischenspülen und Entfernung des Ätzschlamms auf mechanischem Wege ist nötig. Die Expositionszeit für 1,5 mm dicke Gläser kann nach diesem Verfahren ca. 2 bis 3 Stunden betragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren und eine Vorrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens zu realisieren, bei dem der gewählte Ätzausschnitt völlig gleichmäßig und ohne Rückt stande abgetragen wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mit Ausnahme des zu ätzenden Durchbruches abgedeckte Glasplatte in Flußsäure getaucht und die Durchbruchs fläche im eingetauchten Zustand der Glas platte einem Sprühstrahl ausgesetzt wird. Die dadurch bewirkte Turbulenz verhindert ein Verbleiben der beschriebenen Ätzrtickstände im Ätzausschnitt. Mit einem Verfahren nach der Erfindung erhält man somit einen sehr gleichmäßigen Xtzabtrage Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht Ze B. darin, daß zur Aufnahme der zu ätzenden Glasplatte eine Ätzkassette mit einer Öffnung in einer Seitenwand vorgesehen ist, die der Fläche des zu ätzenden Durch bruchs entspricht und ferner gegenüber dieser Fläche der in die Flußsäure eingetauchten Kassette ein Sprühkopf angebracht ist, durch den kontinuierlich Flußsäure gegen den zu ätzenden Ausschnitt gepumpt wird.
Der durch die Reaktionswärme bedingte Temperaturanstieg in der FluBsäure wird, zur Erzielung einer konstanten Ätzrate durch eine thermostatisierte Kühlung ausgeglichen. In der beschriebenen Versuchsapparatur wird dies durch wassergekühlte Peltier-Kühlbiöcke mit Flüssigkeitswärmetauscher erreicht.
Die Erfindung wird anhand der Figur erläutert, die eine Schemazeichnung einer Apparatur für kombinierte Tauchspruhätzung zeigt.
In einer Ätzkassette 1 ist z. B. ein Glassubstrat 2 gegenüber einem Ausschnitt 3 in einer Wand der Kassette angebracht. Mit 4 ist eine Ätzabdeckung bezeichnet, die z. B.
aus säurebeständigem Klebeband besteht und den Rand des Substrates abdichtet. Die Ätzkassette befindet sich in einem Flußsäurebehälter 5, der z. B. mit 40 %iger Flußsäure gefüllt ist. Unmittelbar vor dem Glassubstrat ist ein Sprühkopf 6 angeordnet. Die dem Substrat zugewandte Fläche des Sprühkopfes besteht aus einer Lochplatte 7 mit z. B. 0,8 mm Bohrungen. Eine flußsäurebeständige Pumpe 8 pumpt kontinuierlich über eine Leitung 9 Flußsäure durch den Sprühkopf gegen den zu ätzenden Ausschnitt. über die Leitung 10 saugt die Pumpe Flußsäure aus dem Flußsäurebehälter an.
Bei Verwendung einer 40 %igen Flußsäure kann Glas in einer Dicke von 1,5 mm mit dem Verfahren nach der Erfindung wesentlich schneller gegenüber dem herkömmlichen Verfahren abgeätzt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel und nicht auf die Herstellung von Masken für die Röntgenlithografie beschränkt, sondern allgemein zum Ätzen von Durchbrüchen und Kanälen in Glas und Metall anwendbar.
Ferner ist das Verfahren auch geeignet für alle Tauchätz- bzw. Tauchentwicklungsprozesse, bei denen ein optimaler Austausch des Prozeßmediums (Ätzflüssigkeit, Entwickler, Stripper, usw.) am Substrat erforderlich ist, so z. Bo in der Halbleitertechnik -zum Ätzen von Si02-Schichten auf Siliziumscheiben und bei phototechnischen Prozessen zur Entwicklung extrem dicker Photolackschichten und zum Strippen von schwerlöslichen Photolacken.
2 Patentansprüche 1 Figur Leerseite

Claims

Patentansprüche 1,o Verfahren zum Ätzen von flurchbrüchen in Glasplatten mit Flußsäure, insbesondere zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die mit Ausnahme des zu ätzenden Durchbruches abgedeckte Glasplatte (2) in Flußsäure getaucht und die Durchbruchsfläche im eingetauchten Zustand der Glasplatte einem Sprühstrahl ausgesetzt wird 2 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zur Aufnahme der zu ätzenden Glasplatte (2) eine Ätzkassette (1) mit einer Öffnung (3) in einer Seitenwand vorgesehen ist, die der Fläche des zu ätzenden Durchbruchs entspricht, und ferner gegenüber dieser Fläche der in die Flußsäure eingetauchten Kassette ein Sprühkopf (6) angebracht ist, durch den kontinuierlich Flußsäure gegen den zu ätzenden Ausschnitt gepumpt (8) wird.