за определенное время, так что слишком быстрая сушка может привести к возникновению напряжений в плевке, которые снижают адгезию фоторезистивного слоя к подложке и уменьшают химическую стойкость фоторезиста. Пределом повышения температуры сушки является термическое задубление слоя. Процесс сушки проводят равномерно по всей площади подложки. Поскольку негативные фоторезисты представляют собой растворы полимеров, полученных с помощью модификации натурального каучука, и высушенная пленка их имеет волокнистую структуру, требования к неравномерности сушки очень высоки. Если слой фоторезиста недосушен, то при проявлении происходит его свертывание. Для исключения попадания частиц пыли на поверхность подложки и слоя фоторезиста процесс нанесения и сушки фоторезиста осуществляют в условиях вакуумной гигиены.

Экспонирование. При экспонировании в слое фоторезиста под действием излучения образуются участки с изменившимися свойствами. Обычно экспонирование фоторезиста осуществляется методом контактной или проекционной фотопечати. Контактный метод заключается в следующем: фотошаблон плотно прижимается к подложке, покрытой слоем фоторезиста и экспонируется пучком параллельных лучей. Метод контактной печати обладает рядом существенных недостатков. Невозможно, осуществить плотное прижатие фотошаблона к подложке. Этому мешает имеющееся искривление поверхности фотошаблона и пластины. Процесс совмещения подложки с фотошаблоном затруднителен. Кроме того, в результате неоднократного использования фотошаблон деформируется и механически повреждается.

Метод проекционной печати позволяет устранить недостатки контактного метода. В этом случае изображение фотошаблона проецируется на подложку через объектив с высокой разрешающей способностью. Основным условием качественного проведения операции экспонирования является определение оптимального времени экспозиции, т. е. такого, при котором обеспечивается наилучшее качество и воспроизводимость результатов данного фотолитографического процесса. Время экспозиции определяется опытным путем.

Проявление рисунка. Проявление заключается в удалении после экспонирования растворимых участков фоторезиста; в негативном-неосвещенных, в позитивном-

освещенных участков. В качестве проявителей используют: бензин, толуол. Уайт-спирит. Для фоторезиста ФП-383 проявляющим веществом являются водные 2%-ные растворы тринатрийфосфата (NasPO-I2H2O).

Промывка и сушка подложек. После проявления проводят процесс промывк-и и сушки. Промывка осуществляется в дистиллированной воде, а сушка в термостате при температуре 60...100°С. В процессе сушки после проявления происходит испарение остатков проявителей, размягчающих слои, и осуществляется дополнительная тепловая полимеризация фоторезиста, при этом стабилизируются их защитные свойства в процессе травления.

Дубление. Дубление фоторезиста осуществляют термическим методом. По характеристикам фоторезиста определяют выбор режимов, дубления. Известно, что даже при кратковременном высокотемпературном нагреве более 250°С на поверхности фоторезистивного слоя появляются мелкие трещины, при которых защитные свойства резко падают. Поэтому режим дубления следует выбирать в интервале температур 140...250°С.

Травление пленочного покрытия. В этой операции проводится травление незащищенных фоторезистивных участков пленочного покрытия, расположенного непосредственно на подложке.

К фоторезистивным слоям, применяемым в технологических процессах изготовления ЖКИ, предъявляются требования высокой кислотостойкости и отсутствия пористости, ибо от них зависит точность выполнения конфигурации электродов индикатора. Это объясняется тем, что при низкой кислотостойкости либо при повышенной пористости фоторезистивных слоев наблюдается неконтролируемое искажение конфигурации электродов индикаторов, что приводит к изменению их параметров.

Для исследования пористости и кислотостойкости используется следующий метод [4.21]: на стеклянную подложку вакуумным напылением наносится проводящий элемент криволинейной формы шириной 50 мкм из материала, который легко травится в исследуемом агрессивном травителе (например, Си в азотной кислоте). Затем с помощью центрифуги наносится слой фоторезиста. После дубления пленки фоторезиста к проводящему элементу припаиваются выводы. Изготовленный таким образом образец погружается в 35%-ный водный раствор HNO3 (агрессивная среда для меди). К выводам

испытуемого образца подключается измерительный прибор, по которому контролируют изменение электрического сопротивления в процессе химического воздействия кислоты на фоторезистивный слой. По мере разрушения слоя фоторезиста образец подтравливается и начинает возрастать его электрическое сопротивление.

По показаниям прибора регистрируется наличие или отсутствие пор в слое фоторезиста. Если поры отсутствуют, то сопротивление образца возрастает лишь по истечении времени, равного времени кислотостойкости фоторезиста. При наличии пор в фоторезистивном слое сопротивление образца увеличивается сразу после погружения в травильный раствор. По характеру изменения сопротивления можно судить о размерах и количестве пор. Кажущееся уменьшение ширины полосы криволинейного элемента и определяется изменением числа квадратов An

An={tb~lbi) [bbu (1)

где Ь - ширина полоски до травления; by - ширина полоски после травления; / - длина криволинейного ре-зистивного элемента.

С другой стороны, изменение числа квадратов пропорционально изменению сопротивления, т. е.

An=ARlps={R2~Ri)lpB, (2)

где ps -удельное поверхностное сопротивление элемента; Ri - исходное сопротивление элемента; R2 - сопротивление элемента после травления. Приравняв правые части выражений (I) и (2), после преобразования получим

bi=pslbliARb+pst). (3)

Площадь, занимаемая микропорами, определяется из

AS/S=1-(4)

где 5 - площадь элемента; AS-площадь пор. Заме-нив в (4) &1 его значением из выражения (3), получим уравнение, которое позволит .определить площадь, занимаемую микропорами

ASfS=l-psll{ARb + psl). • (5)

Между площадью пор и электрическим сопротивлением элемента существует определенная взаимосвязь. Это по-