Негативный фоторезист

Негативный фоторезист

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социал исти меских

Реслублик

О П И С А. И -И Е (ii) 530306

И3ОБРЕТЕН ИЯ

И»ВТРЕСИРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.01.75 (21 } 2100299/04 (51) М. Кл.

503 С 1/68 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликовано 30.09.76Бюллетень ¹ 36 (53) ДК 771.51(088.8) (45) Дата опубликования описания07.01.77

Гасударственный комнтет

Совете Мнннстрое СССР по делам нзооретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

A. Я. Вайнер, Н. С. Глыбина, Т. A. Дрякина, С. А. Гуров, P. Д. Зрлих и Т. В. Титова (71) Заявитель (,»4)»1+»ГАТИВ -1» !и фОTО)т- » Зе»СТ гексанон

Дегидроабиетиновая кислота

Растворитель

3-10

200-700

Изобретение относится к получению негативных фоторезистов, используемых в фс толитографическом методе изготовления микроэлектронных приборов и схем, печатных плат, шаблонов, сеток, а также офсетных пластин, Известен негативный фоторезист, состоящий из подложки и слоя, содержащего циклокаучук, 2, 6-бис-» 4-азидобензилиден, )

-метилциклогексанон и растворитель. Зтот 10 фоторезист обладает достаточно высокой светочувствительностью, потенциально высс кими защитными свойствами и разрешаюше;й способностью.

Однако эти достоинства не могут быть полностью реализованы на практике вследствие недостаточной адгезии соответствующего слоя к подложке. Низкая адгезия приводит к искажению заданных размеров, а часто и к невозможности реализации элементов 20 микронных размеров. Для увеличения адгезии негативных фоторезистов на основе цик.локаучуков поверхность подложек подверга ют соответствующей предварительной mмической обработке, что неудобно в технологическом отношении, так как удлиняет фотолитографический процесс и ухудшает его технологические характеристики. Кроме того, указанный метод применим не ко всем подложкам.

1Тель изобретения заключается в разработке негативного фоторезиста на основе циклокаучука и ароматического бисазида, обладающего повышенной адгезией слоя к подложке и повышенной разрешающей способностью.

Для достижения указанной цели в известный негативный фоторезист, состоящий из подложки и слоя, содержащего циклокаучук, 2,6-бис-(4-азидобензипиден)-4-метилцнклогексанон и растворитепь, дополчительно вводчт дегидраабиетиновую кислоту при следующем состноше;ттн коьатонентов (haec. ч.)

».»»чклока-"-ч-» к 90-1 1 0

2,6-бис- (4 -азидобензилиден)-4-метилцикло530306

Таблица 1 подтрав5,0

0,9

2,7

0,6

2,1

2,1

3

Добавление указанной кислоты значительно увеличивает адгезию защитных покрытий на основе циклокаучука, о чем можно судить

IIo уменьшению клина подтравливания при травлении соответствующих подложек. Степень увеличения адгезии зависит от содержания дегидроабиетиновой кислоты в фоторезисте, оптимальной является добавка в количестве 5% от веса циклокаучука. Увеличение адгезии покрытий на основе предлагаемого фоторезиста позволяет получить защитные рельефы, обеспечивающие повышенную разрешающую способность процесса фотолитографии. Так, фоторезист, содержащий дегидроабиетиновую кислоту в количестве 5% от веса циклокаучука, при исходной толщине защитного слоя 0,5 мкм позволяет получить на окисленной кремниевой пластинке после травления стандартным буферным раствором Н7 минимальную ширину линии 2,1 мкм по сравнению с

5 мкм для фоторезиста без добавки кислс ты. Увеличение адгезии и, соответственно, разрешающей способности при добавлении дегидроабиетиновой кислоты в негативный фоторезист на основе циклокаучука происходит и при использовании других подложек, в частности меди и хрома, Пример 1. Готовят раствор 15 г циклокаучука (Синтекс-800), предварительно очищенного переосаждением из раствора в толуоле ацетоном, и 0,75 r 22,6-бисДанные о зависимости технологических параметров защитного рельефа от содержа ния бисазида и концентрации раствора цик«

-(4 -азидобензилиден)-4-метилциклогексанона в 90 мл о-ксилола, затем в раствор добавляют 0,75 г дегидроабиетиновой кис« лоты (т. пл. 167-168 С).

Полученный раствор наносят на пластинку из свежеокисленного кремния таким образом, чтобы после сушки получить пленку фоторезиста толщиной 0,5 мкм. Последний облучают через фотошаблон УФ-светом от

19 лампы ДРШ-250 на расстоянии 60 см в течение 10 сек. Полученное изображение проявляют смесью ксилол:уайтспирит (1:2 по объему), удаляя тем самым неэкспонированные участки покрытия. Защитный рельеф о

15 подвергают термозадубливанию при 150 С в течение 20 мин, затем незащищенные участки двуокиси кремния травят в стандартном буферном растворе В в течение

10 мин. На окисленном кремнии воспроиз20 водится элемент схемы на фотошаблоне шириной 2,1 мкм, причем клин подтравливания равен 0,6 мкм.

Фэторезист аналогичного состава, но без добавки дегидроабиетиновой кислоты в тех же самых условиях позволяет воспроизвести элемент схемы шириной 5 мкм при клине подтравливания 1,2 мкм.

В табл. 1 показано влияние содержания дегидроабиетиновой кислоты в фоторезисте

ЗО на основе циклокаучука на технологические параметры защитного рельефа после процесса травления. локаучука (содержание дегидроабиетиновой кислоты 5% от веса циклокаучука) представлены в табл. 2.

530306

Та блица 2 а.ЛIIii П травли мкм а зреш.=:ош я

:особность, мл вес ара пол мкм

0,6

2,3

300

2,1

0,6

500

0,6

2,1

700

2,3

0,9

Составитель A. Мартыненко

Редактор Н. Хубларова Техред Н. Андрейчук Корректор С. Шекмар

Заказ 5276/678 Тираж 575 П одни сное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 2. Негативный фоторезист, 15 полученный по примеру 1 (содержание дегидроабиетиновой кислоты 5% от веса циклокаучука) наносят на слой меди толшиной 0,4 мкм, напыленной на ситалловую подложку. Толщина слоя фоторезиста после сушки 0,5мкм. 20

Лалее действуют аналогично примеру 1.

Травление меди проводят травителем сле» дующего состава (вес.ч.):

С О - 45 Н 50 -5, Н О -50, На меди воспроизводится элемент схемы 25 фотошаблона шириной 2,7 мкм, клин травления 2 мкм, При использовании фоторезиста аналогичного состава, но без добавки дегидроабиетиновой кислоты на меди после травления воспроизводится элемент схемы 3о фотошаблона шириной 5 мкм, клин травления 4 мкм.

Пример 3. Негативный фоторезист, полученный по примеру 1 (содержание дегидроабиетиновой кчс:-.оты 5% от веса дик- @ локаучука) наносят на хромированную подложку, толщина слоя хрома 0,15 мкм, Qaлее действуют аналогично ipII iepy 1 . iI: .". ление хрома проводят травителем следующего состава (вес, ч.);

К Те(СМ) )-20,4, КОН-6,9, и О -72..7.

На хроме воспроизводится элемент схемы фотошаблона шириной 2,7 мкм, клин трав пения 0,5 мкм. При использовании фоторезиста аналогич..oro состава, но беэ добав ки дегидроабиетиновой кислоты на хроме воспроизводится элемент схемы фотошабло» на шириной 4 мкм, клин травле-:.--ая 0,5 .;км.

Увеличение адгезии зашитного рельефа и разрешаюшей способности процесса фотолитографии при использовании негативного фоторезиста на основе циклокаучука, происходяшее при добавлении в фоторезист дегидроабиетиновой кислоты, открывает большую воэможность применения предлагаемого фоторезиста в планарной технологии изготовления полупроводниковых приборов для фатолитографического воспроизведения топологических элементов микронных размеров что необходимо для увеличения степени интеграции микросхем и плотности упаковки компонентов.

Технологи получения предлагаемого фотореэиста и его фотолитографического применения практически не меняется по сравнению с используемой для негативного фоторезиста ФН-1 1.

Формула изобретения

Негативный фотореэист, состояший из лодложки и слоя, содержащего циклокаучук, 2,6-бис-(4-азидобензилиден)-4-метилцик.-огексанон и растворитель, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения адгезии слоя к подложке и увеличения разрешающей способности, слой дополнительно содержит дегидроабиетиновую кислоту при следуюшем соотношении компонентов (вес. ч.):

Биклокаучук 90-1 10

2,6-Бис-(-4 — азидобензилиден)-4-мет:: -циклогексан .1., --1 0

Йегидроабиетиновая кислота 3-10

Раотворитель 200-700