Способ изготовления фотошаблона

 

Изобретение относится к области микроэлектроники. Цель изрбретения - расширение технологических возможностей способа и увеличение износостойкости фотошаблона. На стеклянную подложку в вакууме наносят двухслойное маскирующее покрытие на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников (ХСП). Первый слой формируют из ХСП системы GexS4. я где 39 Ј х & Ы, при скорости конденсации 60-80 А/мин по получения толщины слоя 300-600 А. В качестве ХСП второго слоя используют материал системы As-Se. Использование Ge-S в качестве материала первого слоя и его формирование при предложенных режимах позволяют получать покрытия на подложках размером более чем 100x100 мм с высокой адгезией.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТйЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19)SU(iII 154

А1 (51)5 G 03 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР . (46) 30.03.92, Бюл, Р 12 (21) 4403020/21

° (22) 05. 04, 88 (71) Физико-технический институт

w. А.Ф. Иоффе (72 ) В.М. Любин, С. С. Лан тратов а и И.А. Таксами (53) 621.382.007(088.8) (56) Японский патент В 50-23787, кл. Н 01 1. 21,/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 1026564, кл. G 03 F 1/00, 1985. (S4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОШАБЛОНА (57) Изобретение относится к области микроэлектроники. Цель иэобретения— расширение технологических возможностей способа и увеличение износостойИзобретение относится к области .микроэлектроники и может быть использовано на литографических операциях при изгОтОВлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, Целью изобретения является расши рение технологических возможностей способа и повышение износостойкости фотошаблона. ,Выбранный халькогенидный стеклообразный полупроводник (ХСП) для нанесения первого слоя маскирующего покрытия фотошаблона срстава

Ge S«»„,,где 39 х 41, стеклообраэной структуры обеспечивает формирование стеклообразной структуры и второго слоя из Аз$е, которая

Ответственна за максимальную светочувствительность этого материала, высокие значения адгезионной прочнос2 кости фотошаблона. На стеклянную подложку в вакууме наносят двухслойное маскирующее покрытие на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников (ХСП). Первый слой формируют из ХСП системы Ge„S „ „, где

39 < х 6 41, при скорости конденсао ции 60-80 А/мин до получения толщины слоя 300-600 А. В качестве ХСП второго слоя используют материал системы As-Se. Использование Ge-S в качестве материала первого слоя и его формирование при предложенных режимах позволяют получать покрытия на подложках размером более чем

100х100 мм с высокой адгезией. Ф е ти двухслойной композиции фотошаблона и быстрое растворение и том же травителе, что и материал второго слоя.

Кроме того, достигается существенное упрощение процесса изготовления фотошаблона за счет того, что напыление осуществляют в едином технологическом цикле термическим напылением в вакууме, позволяющим наносить равномерные слои ХСП на большие подложки, т.е. тем самым увеличивать ра6очую площадь фотошаблона до размеров - более чем 100 100 мм.

При нанесении первого слоя, прилегающего к подложке из материала

Се„S«-õ, где х < 39, появляющаяся . в этих ХСЛ склонность к кристаллизации приводит к рыхлости слоя, что в свою. очередь снижает как адгезию к подложке, так и межслоевую адгеэию, 1549366 а также снижает.и разрешающую способность Аотошаблона. При х 41 происходит изменение структуры материала таким образом, что он перестает растворяться в моноэтаноламине, способствуя тем самым возникновению вуали на фотошаблоне, т.е. не обеспечивается получение фотошаблона высокого разрешения с большим рабочим полем.

Выбранные интервалы скорости конденсации 60 а/мин и v 6 80 А/мин и толщины 300 А и d « 600 А обеспечивают равномерное нанесение тонкого слоя на болЬшой площади в едином тех- !5 нологическом цикле с вторым слоем, что позволяет существенно упростить технологический процесс изготовления фотошаблона.

При скорости конденсации v о

"- 60 А/мин слой осаждается неравномерно, что приводит к нарушению его сплошности. Второй слой, повторяя структуру нижнего слоя, становится дефектным, что приводит к невозмож- 25 ности получения фотошаблона высокого разрешения с большим рабочим нолем.

При скорости конденсации ч 0 80 A/ìèí структура первого слоя изменяется таким образом, что она перестает травиться в том же травителе, что и верхний слой, а именно в моноэтаноламине.

Подобное обстоятельство приводит к появлению вуали и снижению контрастности полученного изображения. .35

Пци толщине первого слоя меньше

300 а нарушается сплошность слоя, что вызывает рост дефектов при нанесении . второго светочувствительного слоя.

При увеличении толщины nepsoro cnoa 40 более 600 Й происходит уменьшение светопропускания проявленной подлож ки и появление вуали as-за невозможности полного удаления слоя, т.е. снижается контрастность полученного, 45 иэображения.

II р и и е р. фотошаблон, состоящий из двухслОйнОгО маскирующеГО и ФОТО» реэистивного покрытия из ХСП, изго» тавливйот следующим образом. 50

Иатериалы маскирующего покрытия, а именно сульфнд германия и селенид мышьяка синтезируют ия исходных компонентов1 3, As, Зе и Ge марок

SS

s кварцевых ампулах ара следующих режимах. Селенид мьииьяка синтезируют при 700 С в течение 10 ч, охлаждение производят в режиме выключенной печи в течение 10-11 ч. Суньфнд ге!мания синтезируют при 960 С в течение

40 ч. Для получения стеклообразной структуры осуществляют резкое охлажа дение расплава от 700 до Р С (погружая раскаленную ампулу в воду со льдом) с заданной величиной х (39 с. х «< 41).

Напыление слоев маскирующего и фоторезистивного покрытия производят в одном технологическом цикле на установке типа УВР-1 на стеклянные пластины размером 120к120 мм, очищенные горячим перекисно-аммиачным раствором с последующей промывкой проточной деионизованной водой. Подложку располагают в кассете держателя под испарителем на расстоянии 300 мм.

Испарение производят из танталового тигля методом термического испарения в вакууме при давлении паров остаточных газов 2-3 ° 10 мм рт.ст. Испарители изолированы друг от друга.

Сначала на стеклянную подложку наносят слой материала Ge @Ss< стеклообразной структуры при токе на испарителе 8 А со скоростью конденсации

60 3/мин в течение 5 мин, Толщина пленок определяется в процессе напыления прибором КИТ-1, а время - секундо-. мером. Толщина слоя 300 R.

После напыления этого слоя подложкодержатель автоматически перемещается к другому танталовому испарителю с материалом AsSe. Слой осаждается при скорости конденсации 400 а/мин в течение 6 мин, т.е. до толщины 0,24мкм.

Экспонирование изображения проводят ртутной лампой ДРШ-350 через эталонный шаблон типа "Иира" в течение

1 мин. Проявление изображения одновременно в двух слоях проводят в моно этаноламине в течение 5-6 мин с последующей промывкой в спирте и дистиллированной воде..

Полученное рельефное изображение шаблона "Кира" показало разрешение элементов с размерами 0,8-1,0 мкм по всей площади фотошаблона размерои

120к120 мм. Фотошаблон подвергался испытаниям на адгезионную прочность по методу царанаиия.

В ходе испытаний установлено, что .адгеэионная прочность предлагаемого

Фотошаблона составляет Н 1 300<5 Гр,а у фотошаблона по прототипу Я ц

I 9Ы0,5 Гр. Таким образом, сравниСоставитель А, хохлов

Редактор Т. Юрчикова Техред JI.Оз ийиык Корректор А. Обручар

Заказ 1318 TRP cUK Подписное

ВНИИПИ Государственного xîìèòåòà по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ушгород, ул. Гагарина, 101

5 154 тельные испытания показали, что предлагаемый дютошаблон имеет более высокие значения адгеэионной прочности на большей плошади. формула изобретения

Способ изготовления фотошаблона, включающюй нанесение в вакууме на подложку первого слоя халькогенидного стеклообраэного полупроводника, нанесение второго слоя халькогенидного стеклообразиого полупроводника на основе As - $е, получение скрытого

9366 6 изображения путем экспонирования и проявление скрытого иэобр ажения, о тличающийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей способа и увеличения иэносостойкости фотошаблона, в качестве халькогенидного стеклообразного полупроводника первого слоя испольэу»

1О ют материал системы GsxSi х, где

39 х и 41, прйчем его нанесение осуществляют термическим напылением при скорости конденсации 60-80 A/ щн до получения толщину слоя 300-600 А.