Способ фотолитографии

 

Изобретение относится к технологии микроэлектроники, а именно к формированию фоторезистивной маски для обратной фотолитографии. Цель изобретения расширение технологических возможностей. На подложку наносится слой позитивного фоторезиста. Проводится облучение фоторезиста электродами с энергией 1 5 кэВ, в результате чего фоточувствительность облученных участков снижается. Величина снижения фоточувствительности и толщина модифицированного слоя фоторезиста могут варьироваться независимо изменением дозы и энергии электронов соответственно. Затем проводятся стандартные операции экспонирования через фотошаблон и проявления. Частичная потеря фоточувствительности фоторезиста обеспечивает формирование фоторезистивного рельефа с нависающим профилем. 1 табл.

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при формировании структур методом обратной фотолитографии. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет плавного управления снижением фоточувствительности фоторезиста, в результате чего достигаются оптимальные параметры нависания края профиля, что необходимо для качественного проведения обратной фотолитографии. При модификации позитивного фоторезиста путем облучения электронами происходит разрушение его светочувствительной компоненты, при этом чувствительность фоторезиста к ультрафиолетовому излучению уменьшается, а растворимость в стандартном проявителе не увеличивается. Использование для модификации фоторезиста электронов именно низких (1-5 кэВ) энергий обусловлено тем, что такие электроны имеют эффективный пробег в фоторезисте, меньший, чем его толщина, за счет чего и обеспечивается модификация только приповерхностного слоя фоторезиста. Указанный интервал энергий электронов обеспечивает формирование нависающих профилей структур с оптимальными параметрами в обычно используемом диапазоне толщин фоторезисторов (0,3-1,5 мкм), причем длина нависающей части профиля структуры определяется величиной снижения фоточувствительности приповерхностного слоя фоторезиста, т.е. дозой облучения электронами, и может задаваться независимо от толщины модифицированного слоя. При облучения фоторезиста электронами с энергией менее 1 кэВ толщина модифицированного слоя составляет менее 0,1 мкм, что приводит к деформации нависающего края профиля фоторезиста после проявления вследствие его низкой механической прочности, обусловленной малой толщиной, и к повышению дефектности при проведении обратной фотолитографии. Облучение фоторезиста электронами с энергией более 5 кэВ приводит к модификации фоторезиста практически по всей толщине, вследствие чего уменьшается или совсем отсутствует эффект нависания профиля, необходимый для качественного проведения обратной фотолитографии. П р и м е р. На кремниевую подложку по стандартной технологии был нанесен слой позитивного фоторезиста ФА-383 толщиной 1,5 мкм. Резист был облучен электронами с энергией 5 кэВ дозой 10-4 К/см² на модифицированном вакуумном универсальном посту ВУП-4. Затем резист был проэкспонирован через фотошаблон излучением ртутной лампы СВД-125 и проявлен в 0,4%-ном растворе КОН. Исследование сформированных в резисте структур в растровом электронном микроскопе показало, что они имели характерный нависающий профиль, при этом толщина нависающего слоя 0,5 мкм. На подложке со сформированными в резисте структурами была успешно проведена операция обратной литографии с напылением алюминиевой пленки толщиной 0,2 мкм, что также подтверждает высокое качество сформированных структур. Результаты исследования зависимости структур от энергии электронов приведены в таблице. Таким образом, использование изобретения обеспечивает формирование структур с оптимальной толщиной нависающего края профиля фоторезиста для широкого диапазона толщин слоев фоторезиста. Кроме того, способ модификации фоторезиста электронным пучком имеет более высокую производительность, меньшую стоимость и более прост по сравнению с модификацией ионным пучком, а также не представляет радиационной опасности для персонала.

Формула изобретения

СПОСОБ ФОТОЛИТОГРАФИИ, включающий нанесение на подложку позитивного фоторезиста, модификацию его приповерхностного слоя пучком высокоэнергетических частиц, экспонирование через фотошаблон и проявление, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет плавного управления снижением фоточувствительности фоторезиста, в качестве высокоэнергетических частиц используют электроны с энергией 1 5 кэВ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2