Способ получения рельефа на полупроводниковой подложке

 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в литографических операциях при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Цель изобретения - повышение точности получения элементов рельефа. На кремниевую подложку последовательно наносят слои электронорезиста многослойной резистивной маски. При нанесении в качестве материала слоя, прилегающего к подложке, используют раствор из сополимеров полиметилметакрилата и метакриловой кислоты в растворителе на основе бутилацетата, толуола и этилцеллозольва. Формируют слой толщиной 0,01 - 0,1 мкм с последующей термообработкой при 210 - 220^oС. Полученная таким образом многослойная резистивная маска позволяет предотвратить растрав полупроводниковой подложки при последующем химическом травлении и обеспечить требуемую форму элементов рельефа.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в литографических операциях при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Целью изобретения является повышение точности получения элементов рельефа. Известно, что разрешение может быть улучшено при снижении толщины слоя резиста, что, например, для арсенида галлия сопряжено с риском механического разрушения хрупких пластин при нанесении на центрифуге со скоростью ≈ 5000 об/мин и выше, необходимой для уменьшения толщины слоя до 0,1 мкм. Эмпирически установлено, что при применении трех- и четырехслойных систем для получения Т-образных элементов металлизация с субмикронными размерами "ножки" элемента, а также для обеспечения высоких значений разрешения, адгезии, равномеpности по толщине эффективно использование первого, прилегающего к подложке слоя электронорезиста, представляющего собой сополимер полиметилметакрилата и метакриловой кислоты в растворителе на основе этилцеллозольва, толуола и бутилацетата, толщиной 0,01-0,1 мкм. Установлено, что использование смеси растворителей (этилцеллозольва, толуола и бутилацетата) и разбавление электронорезиста на основе сополимера полиметилметакрилата и метакриловой кислоты данной смесью в соотношении 1: 100 позволяет получать на поверхности арсенидгаллиевой подложки при 3000 об/мин (практически безопасная скорость) слой толщиной 800 с равномерностью по толщине на уровне ± 0,0030 мкм (по эллипсометрическим измерениям). Таким образом, использование предложенной системы растворителей позволяет наносить при малых скоростях на центрифуге тонкие слои с очень высокой равномерностью по толщине. При высокотемпературной обработке (установлено по оптимуму 215^оС) создается высокоадгезионный, устойчивый к травителям слой, вследствие малой толщины имеющий более высокое разрешение (при 800 ≈ 0,15 мкм при дозе 1,4 ˙ 10^-5 кл/см² для четырехслойной системы электронорезистов). П р и м е р. Способ применен при изготовлении затвора полевого транзистора с барьером Шоттки. При этом используется наносимый центрифугированием при 3000 об/мин первый слой электронорезиста из сополимера полиметилметакрилата и метакриловой кислоты в смеси растворителей на основе бутилацетата, толуола и этилцеллозольва в соотношении 1:100 толщиной 800 . Этот слой подвергается термообработке при 210^оС в течение 1 ч. Затем наносится второй слой полиметилметакрилата толщиной 0,4 мкм при 1600 об/мин и подвергается стандартной для электронорезистов термообработке при 170^оС в течение 1 ч. Третьим слоем наносится сополимер полиметилметакрилата и метакриловой кислоты толщиной 0,6 мкм при 2000 об/мин, четвертым слой полиметилметакрилата толщиной 0,3 мкм при 2000 об/мин. Третий и четвертый слои также подвергаются термообработке при 170^оС в течение 1 ч. Четырехслойная система электронорезистов подвергается электронно-лучевому экспонированию на установке ZBA-20 и затем проявляется в двух типах проявителей: второй и четвертый слои в системе метилэтилкетон изопропиловый спирт (смешанных в соотношении 1:3), а первый и третий метилизобутилкетон толуол (4:3). После проявления всех слоев проводится селективное химическое травление полупроводниковой подложки (арсенида галлия) в травителе состава Н₂О:H₂O₂:H₃PO₄ (1:1:50) для контроля токов. Затем производится напыление системы затворной металлизации Ti-Al на установке типа УВН-2-М2 и осуществляется "взрыв" металлизации по системе электронорезистов в диметилформамиде, нагретом до 100^оС. Предлагаемый способ позволяет за счет предотвращения растворения полупроводниковой подложки при химическом травлении, а также обеспечения требуемой формы элементов металлизации после напыления и обратной литографии повысить точность воспроизведения размеров элементов и увеличить выход годных до 80%

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЛЬЕФА НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПОДЛОЖКЕ, включающий последовательное нанесение на подложку слоев электронорезисторов с термообработкой каждого слоя, формирование многослойной маски путем экспонирования и проявления системы слоев и перенос рисунка маски в подложку путем химического травления подложки в окнах маски, отличающийся тем, что, с целью повышения точности получения точности элементов рельефа, нанесение на подложку первого слоя электронорезиста осуществляют из раствора сополимеров полиметилметакрилата и метакриловой кислоты в смеси бутилацетата, толуола и этилцеллозольва, причем данный слой наносят толщиной 0,01 - 0,1 мкм, а его термообработку проводят при 210 - 220^oС.