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匀胶铬板针孔的成因分析与管控研究①

2021-05-16余志明魏秋平

矿冶工程 2021年2期

李 伟,余志明,魏秋平,夏 鑫

(1.中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙410083;2.湖南普照信息材料有限公司,湖南 长沙410205)

现代电子工业飞速发展,光掩模版被广泛应用于柔性电路板、平板显示、大规模集成电路等行业。石英玻璃具有超高纯度、光透射波长范围宽、耐热性强等特点,成为光掩模版基底的最优选择[1-2]。匀胶铬板是最常用的一种光掩模基板。金属铬具有黏附性良好、硬度较高、电阻率较大、化学稳定性良好等优良性能[3],且当Cr氧化生成CrOxNy膜时,具有较好的机械性能、耐酸性能和热性能,适合各种干法或湿法刻蚀工艺[4]。铬膜是匀胶铬板图形转移的载体,铬膜质量对光掩模版的品质影响巨大。然而,铬膜会因某些因素出现膜层针孔缺陷[5-6]。本文研究了光掩模基板上针孔缺陷的成因,制定并验证管控措施,期望提高匀胶铬板铬膜品质及产品良率。

1 实 验

1.1 石英玻璃光掩模基板的制备

使用5009(127 mm×127 mm×2.3 mm)型号方形石英玻璃基片作为衬底,抛光后用十槽槽式超声清洗机清洗,清洗液为18 MΩ·cm超纯水;检验合格后,送入卧式直流磁控溅射镀膜机YF-600进行镀膜,镀膜环境为按照美国联邦标准FS-209E执行建设的100级洁净厂房,镀膜机本底真空10-4Pa量级。本次实验安排了2种膜系,靶材使用纯度为99.95%的铬靶。镀膜条件见表1。

表1 不同膜系的镀膜条件

1#样品:利用纯氩气溅射的纯金属铬膜层,膜层厚度约为120 nm。2#样品:利用氩气、氮气、氧气、二氧化碳溅射的碳氮氧化铬膜层,为低反射率膜层,厚度约为110 nm。制作不同膜系样品是为了探究不同的反应气体是否会形成不同的缺陷结果。……

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