Органический проявитель для позитивных фоторезистов

Органический проявитель для позитивных фоторезистов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С 4" Н N, И ЗО Б е"гЕТЕ Н Й-Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

396664

Ф1, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства № ——

Заявлено 25.1.1971 (¹ 1613880j23-4) М.1хл. G 03с 5/24 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный номнтет

Совета 1йнонстров СССР оо делам неоеретеннй н аткрытнй

Приор,итет—

Опубликовано 29.VI 11.1973. Бюллетень ¹ 36 ? ДК 771.72.023.415(088.8)

Дата опубликования описания 29.1.1974

Авторы изобретения

Н. М. Гуннна, Н. В. Сафонова, Р, И. Ткачева н Н. Н. Тонких

Заявитель

ОРГАНИЧЕСКИЙ ПРОЯВИТЕЛЪ ДЛЯ ПОЗИТИВНЫХ

ФОТОР ЕЗ ИСТОВ

Изобретение касается получения органических проявителей для позитивных фоторезистов, используемых при производстве полупроводниковых приборов, и может быть применено на операции фотолитографии при изготовлении планарных транзисторов и интегральных схем.

Известны проявитечп для позитивных фоторезистов на основе нафтохинондиа зидов, содержащие этаноламин, в ча стности, проявители, представляющие собой смесь моноэтаноламина, триэтанола|мина и воды. При этом не рекомендуют применять проявитель, состоящий только из моноэтанюлами на и воды, поскочьку .при соде ржании моноэтаноламина выше 20 вес.% происходит разрушение фоторезиста. При содержании данного .компонента менее указанного количества имеет место плохое проявление.

Характерной особенностью известных проявителей с 3Tаноламином является то, что при многократном,применении установлена плохая воопроизводи мость размеров рельефного рисунка от,пластины к пластине, что приводит к увеличению этих размеров,по сравнению с размерами па фотошаблоне на стадии IIIIðI?явления и способствует образованию значительного,к, IHна,при травлении окисла кремния.

С целью устра нения искажений размеров рельефного рисунка на полупроводни ковых пластинах в раствор введена мочевина. Она вводится в количестве 25 — 30 вес.% по отношению к 18 — 20!p моноэтанола|мина.

Проявление позитивных фоторезистов органическим проявителем с этаноламином и мочевиной дает возможнснсть получать качественное проявление, добиться воспроизводимости размеров рельефного рисунка по отношению

10 к заданному в пределах па ртии п.ча сти н и от партии к партии, а также исключить клин при р а стра вл вани и.

Введение мочевпны в раствор, содержащий моноэтаноламин и воду, позволяет стабилизи1; ровать процесс проявления прп изменении содержанп«мо In I;IIIoламина в довольно широких пределах II онижать содержание в,проявитече этаноламннов, что приводит к снижению тоиспчности применяемых проявителей.

2î Повышеишо качества проявления в зна1чительной степени способствует более .высокая адгезия проявителей, содержащих мочевину, к фоторезисту по сравнению с известными, Хорошая .воспроизводимость заданных раз25 меров,на полу проводсниковых пластинах и устранение клина при травлении .повышает возможность получения более вьпыкочасточчных и IB«Iàрных транзисторов, увеличивает ствпень интеграции элементо в интегральных схем;и вызо ход годных полупроводниковых приборов без

3ЫЬ64

11реu>i (.o(!ÿí прояви!с.!я транлсВЕ 1ll

IIIIH..(!!! Н

1 к/(н на, л4!тя!

Приме !анне

< !

Гравлсние базы

8

9

7

25 — ЗО

8

0,1

0,1

О

О,1

0,2

0,2

О

О

0.2

О,1

0,4

О

О

0,1

0,2

Грявленис эмиттера

Трзвзени эмиттсра

Травление эмиттсра

Травление

Травление алюминия алюминия

Травление базы

Травление базы

Травление базы

0,8 — 1,О Тр<нзление

1,2

0,8

1,0 Травление

1,8

1,5 Травление

0,6

1,О Травление

1,4

1,2 Травление

1,4, Травление

0,4

0,6

0,6

0,8

8

9

25 — ЗО

8

8 базы эмиттера

Э "

Грявленне базы в!Несен11я ка!кнх-либо дополнительных и з!менений в технологический цикл их и1згото вления.

Пред.7оженный,проявитель может оыть применен на .всех стадиях фоголитографичеакого процесса при изгото!влении планарных .полупр!Оводникавых при!борав в тех случаях, когда необходима об!работ!ка позитивных фотореЗ.iliOIlo;B.

При1ме1нение предложенного,проя1вителя особенно цен1во .при изгото1влении <металлизированных фотошаблонов для планарных полупроводниковых .приборо в, посколыку для них требуе71ся получение ри!суHKB стро<го заданных размеров с чежим !краем изображения.

Стон lolcTb Jlip JIQIHBHIHoво проявителя ниже стоимости испо 7ьзуемых ь настоящее время

fIPOHBHTPJ7BI4 На OlCHOtBP Эта!ЬОЛЯВ1ННОВ> Так:К<ах

СОДЕРЖа lц1Е ПОСЛЕДНИХ B СОС7за!ВЕ ЗаЯВЛЕННОГО проявителя нике, чем в из!вестных, à !моче!вина,предоставляет собой,проду!кт, вы!пус1каемый промышленностью в больших,коли<част вах.

П р и,м е р. Проявитель изготовляют притотовлением 50 — 25 /в -ного раствора Mo÷åBHíы добавлением к 1 об, ч. раст!вора 1 части 97о1о-!

11ого м oll oaIla H oл амина (М РТУ-б-02-495-68), тщательным перемешиванием с1ме!си и !разбавлением 2,5 — 3 частями воды.

Было проведено 8 раоочих партий кремниевых пластин при изтото!влении интегральной схемы, на которых в про!цессе фотолитографии применялся,позитивный фоторезист типа

Моно-!! янола мин-моневина-вода

Мопоэтаполампн - трнэтанолямпн-водя о

ЗО

ФП-383. Слой фоторезиста толщиной 0,8 л!гс11 на!носят центрифугированием на оки!слен11ые кремниевые пластины и на алюмиHHelBoå покрытие. Для экспонирования в течение 13 сел используют ртутную лампу 20 ЭМ. Перву1о сушку осуществляют в течение 15 лия при температуре 100 5 С. Проявление проводят в течение 3 — 10 лин, после чего пластины промывают и высушивают на центрифуге. Вторую сушку производят в термостате при 140 С в течение 30 — 40 л1ин.

Для травления окисной пленки применяют травитель, содержащий HF, NH4F и воду, в соотношении 2:7:1 в течение 7 — 10 иик. Для травления алюминия и!спользуют травитель, содержащий уксусную кислоту, ортофосфорную кислоту и воду, в течение 30 .иин при ооычной температу<ре и 10 — 12 мин при темп7ерату,ре 30 — 55 С.

После травления снимают фоторезист и производят замеры !рельефного рисунка под микр<оокапом ти па МИИ-4.

Измерения показали, что клин на пластинах, покрытых окислом кремния, пра!ктиче<аки

О7зСУ71СтВУЕт, а На ПЛаСтИНаХ, ПОКРЫТЫХ аЛЮМИнием, не превышает 0,4 мкм. Поверхность

IIJIBlcTHlH чистая, сероватый налет отсут1ст!вует.

Фоторезист хорошо удаляется. Подтра!вли1вание О!кисной пленки пр оявителем не наблюдается. 1(онтуры рельефного,ри!сунка чет!кие.

Результаты измерений приведены B таблице.

396664

Предмет изооретення

Составитель П. Абраменко

Редактор Г. Тимофеева Текред 3. Тараненко Корректор М. Лейзерман

Заказ 6511 11зд. ¹ 1909 Тираж 523 Подписное

1lIIHIIHII Государственного комнгета Совета Министров СССР по делам нзобрстений1 и открьпнй

Москва, iK-35, Раушскаи наб., д. 4!5

Обл. тнн. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Приведенные в таблице сравнительные данные показывают, что при травлении одним и твм же проявителем в течение одного и того же времени травления кремниевых пластин, покрытых окислом кремния и алюминием, на

flJIB!cTHHBx, проявленных распвором, состоящвм из моноэтаноламмна, триэтаноламина и воды, клин составляет 0,6 — 1,4 мкм, в то время, как цри проявлении растворои, содержащим мочевину, клин не превышает 0,4 мк,и и практичеоки отсутствует для большинства партий.

1. Орга ничеокий проявитель для позитивных фоторезистов на основе нафтохинондиазидов, 5 содЕржащий моноэта н оламин, отличающийся том, что, с целью устранения искажений размеров рельефного рисунка на полупровод никовых пластинах, в раствор введена Mî÷åâH!Hç.

2. Органический проявитель по п. 1, отли10 чающийся тем, что мочевина введена в количестве 25 — 30 вес.% по отношению к 18 — 20% маноэтанола,мина.