Способ получения негативных фоторезистов

Способ получения негативных фоторезистов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2l2752

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Кл. 57d, 2/01

Заявлено 25.Х!.1966 (№ 1116251/23-4) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК G 03!

УДК 771.531(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 29.!!.1968. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 26.VII I.1968

В. П. Лаврищев, !О. С. Боков, А. П. Beëÿêîâà, В. А. Сьтщико а, Н. С. Малышева, P. А. Морозова и В. Д. Скуковская

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕГАТИВНЬ!Х ФОТОРЕЗИСТОВ

B — Сна " 0 СНз — где +3 !

R — Ho zo c oH

1 -тт 1

B С 13

ОН 13

НО- C- " 0СН,СНСН,, (Г а

ОН

ОН

НΠ— — < 11т

1 1

Н 3

ОН

НО ОН

Изобретение касается способа получения негативных фогорезистов, используемых в фотолитографском методе изготовления печатных схем, пленочных микросхем, твердых схем и т.д.

Известный способ получения негативных фоторезистов заключает я в том, что к раство ру фенольноформальдегидной смолы в органическом растворителе прибавляют сенсибилизатор азидного типа, например 4,4 -диазидобензальметилциклогексанон, после чего раствор наносят на подложку, Применение таких фоторезистов позволяет проводить травление кремния на глубину 40 — 80 мк.

С целью увеличения химической и термической стойкости фоторезиста, а также увеличения слоя фоторезиста к подложке, по предлагаемому способу в качестве полимерного вещества применяют фенольнодифенилоксидную

10 смолу следующего строения

212752

60

à — водород, галоген, алкил, — C;H — СН=

=СН или другие замещающие группы.

Использование смолы на основе дифенилоксида позволяет получать фоторезисты, отличаюи1иеся высокой адгезией к металлам и полупроводникам, например, золоту, серебру, кремнию, окиси кремния, двуокиси кремния, меди, хрому, алюминию и другим.

Рельефное защитное покрытие выдерживает продолжительное травление азотной, плавиковой, серной, соляной и другими кислотами.

Предлагаемые фоторезисты можно использовать без термической обработки. Пленка фоторезиста легко смывается органическими растворителями, даже при комнатной температуре. Фоторезисты выдерживают термическую обработку при 300 С и,выше. Наличие в полимерной основе предлагаемых фотосоставов гидроксильных групп позволяет проводить проявление в водно-щелочных растворах.

Для получения новых фотосоставов берут

5 — 30Р/р фенольнодифенилоксидной смолы в органическом растворителе. Затем добавляют азидосодержащий сенсибилизатор в количестве 3--20 /р от веса полимера (лучше 5 — 7,5Р/0).

Раствор наносят с помощью центрифуги на подготовленную обычным способом подложку и сушат при 80 — 100 С 9 — 15 мин. Толщина пленки фоторезиста определяется технологическими потребностями. Получают покрытие толщиной 0,3 — 0,5 мк. Пленки предлагаемых фоторезистов такой толщины обладают такой же кислотостойкостью, как и более толстые покрытия на основе фотосоставов с применением фенольноформальдегидных смол.

Экспонировать покрытие можно с применением стеклянных и пленочных негативов. Время экспонирования колеблется в пределах

5 — 15 мин и определяется, в основном, интенсивностью облучения и расстоянием От горелки ртутно-кварцевой лампы. В местах облучения происходит фотохимическое структурирование полимера, поэтому после проявления в щелочных, водных растворах происходит растворение необлученных участков и образование рельефного защитного рисунка. Концентрация проявителя целиком определяется видом радикала R в вышеприведенной общей формуле смол. Полученное защитное покрытие без дополнительно термического дубления позволяет производить травление окислов кремния, сплавов МЛТ толщиной 0,5 — 1 мк, кремния на глубину 50 †1 мк без видимых разрушений поверхности подложки, покрытой пленкой фоторезиста.

Применение предлагаемых фоторезистов позволяет получать схемы с размером отдельных элементов 3 — 5 мк.

Пример 1. К 10р/,-ному раствору фенольнодифенилоксидной смолы, полученной при конденсации фенола с 4,4 -дихлорметильным производным дифенилоксида, в диоксане добавляют 5% 4,4 -диазидобснзольметилциклогексанона от веса полимера. Раствор посл. фильтрации наносят на ситалловую подложку с напыленным слоем сплава МЛТ. Толщина покрытия 0,5 — 1 мк. Сушат при 80 — 100 С

15 мин. Экспонируют через определенный негатив под лампой ПРК-4 на расстоянии 25 см в течение IO мин. Проявляют в 1,5O/,-ном растворе едкого натра, После промывки водой и сушки производят травление МЛТ в смеси азотной и плавиковой кислот.

Пленка фоторезиста позволяет протравить сплав МЛТ без видимых разрушений.

Снимают пленку фоторезиста после травления в ацетоне при комнатной температуре.

Пример 2. К 5%.-ному раствору смолы на основе 4,4 -дифенилолпропана и дифенилоксида в бутилацетате добавляют 5р/р 4,4 -диазидобензальметилциклогексанона. Раствор наносят на окисленную пластину кремния, Толщина покрытия 0.3 — 0,7 мк. Сушат при 100 С

15 мин. Экспонируют под лампой ПРК-4 в течение 8 мин. Проявляют в 2р/р-ном растворе едкого калия. После промывания водой и сушки при 100 С окисленная поверхность кремния подвергается травлению в смеси плавиковой кислоты и МН Р. Снимают пленку фоторезиста в диоксане при комнатной температуре.

Пример 3. Готовят 15р/р-ный раствор смолы на основе резорцина и дифенилоксида в диоксане, добавляют к нему 7,5р/р от веса полимера 4,4 -диазидохалкона. Раствор наносят на ситалловую подложку с напыленным золотом. Толщина пленки фоторезиста 1,5 мк.

Сушат. при 100 С 15 мин. Экспонируют под лампой ПРК-4 в течение 10 мин. Проявляют в Iр/р--ном растворе едкого натра, После промывки водой и сушки при 100 С протравливают золото бромной .водой. Снимают фоторезист в метилэтилкетоне при комнатной температуре.

Пример 4. 15, o,.-ный раствор смолы на основе 4,4 -диоксидифенила и дифенилоксида в диоксане, содержащий 7,5р/р от веса полимера 4,4 -диазидохалкона, наносят на поверхность пластины кремния. Толщина покрытия

1,5 — 1,75 мк. Сушат при 100 C 15 мин. Экспонируют под лампой ДРШ-250 в течение

10 мин. Проявляют в 2р/р-ном растворе едкого калия. После промывки водой и сушки при

100 — 120 Свтечение 15,мин протравливают кремний в смеси азотной, плавиковой и уксусной кислот.

Глубина травления 50 — 100 мк. Пленку фоторезиста снимают в диоксане при комнатной температуре.

П р едм ет изобретения

Способ получения негативных фоторезистов путе i1 на11оссния на подложку раствора пОлимерного вещества и сенсибилизатора азидного типа в Органическом растворителе, отличаю212752 — 9, — СН3 0 " П Ь вЂ” r3e

1l

\ - - 3 !

Я-НО",НО " "С ОТТ

I „1 я сн, Н3

С-" оснСНСн„ ! сн, о ноон

HO — Om в - н он °

РО

AIL

К вЂ” водород, галоген, алкил, — СНв — СН=СН2 или другие замещающие группы.

Составитель Э. Рамзова

Текред Л. К. Малова Корректор А. П. Татариицева

Редактор С. Лазарева

Заказ 236l/3 Тираж ЗЗО Подписное

ЦНИИПИ b.îìèòåòà по делам изобретений и открытий прп Совете Мипшстров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр, Сапупова, 2 щийся тем, что, с нелью увеличения химической и термической стойкости фоторезиста, а также увеличения адгезии слоя фоторезиста к подложке, в качесгве полимерного вещества применяют фенольнодифенилоксидную смолу следующего строения