Способ получения адгезива позитивных фоторезистов для фотолитографии

 

Изобретение относится к элементоорганической химии, в частности к получению адгезива позитивных фоторезистов для фотографии С целью повышения качества целевого продукта тетраалкилтитанат Ti(OR)u, где R Са-С -алкил, подвергают взаимодействию с 2,3-эроксиспиртом, таким как глицидол, эпоксикоричный эпоксикротиловый, при молярном соотношении 1:2 или 1:3 соответственно. 1 табл,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gI)g С 07 Г 7/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4703/45/04

" (22) 09.06.89 (46) 30.09.91. Бюл. Р 36 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) И.В.Астапович, Г.М.Сосновский, Т.С.Притыцкая, Е.В.Илькевич, Н,В.Масалов и Г.А.Забила (53) 547.258.2.07(088.8) (56) Пресс Ф.П. Фотолитографические методы в технологии полупроводнико вых приборов и интегральных микросхем. М..: Советское радио, 1978, со Зо

Marinace J.Ñ., N)Gibbon R.Ñ. Titanium dioxide to improve photoresist

adhesion.. — J. Klectrochem. Soc., 1982ь v. 129э К" 10 р 2389 2390

Патент СЕА Н- 3549368, кл. 96-35,1, 1976.

К.К.Андрианов..Кремнийорганические соединения. N.: Госхимиэдат, 1955, с. 369.

Изобретение относится к способу получения нового адгезива позитивных фоторезистов для фотолитографии неустановленной структуры.

Цель изобретения — повышение ка- чества целевого продукта, Пример l. Синтез адгезива

ХТа. К раствору 5,68 r (20 ммоль) тетраизопропоксититана в 50 мл четыреххлористого углерода добавляют

2,96 г (40 ммоль) глицидола. Растворитель вместе с выделяющимся в ре зультате реакции изо-пропиловым

„„SU „„1680700 Al

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДГЕЗИВА ПОЗИТИВННХ ФОТОРЕЗИСТОВ ДЛЯ ФОТОЛИТОITАФИИ (57) Изобретение относится к элементоорганической химии, в частности к получению адгезива позитивных фоторезистов для фотографии. С целью повышения качества целевого продукта тетраалкилтитанат Ti(0R)<, где R—

С -С -алкил подвергают взаимодейстф э вию с 2,3-эдоксиспиртом, таким как глицидол, эпоксикоричный, эпоксикротиловый,.при молярном соотношении 1:2 или 1:3 соответственно.

1 табл. спиртом отгоняют на роторном испар1 теле при температуре бани не вьппе

30-35 C. Выход количественный (6,24 г).

Найдено, %: С -46,97; Н 8,13;

Т1 15,00.

Вычислено, %: С 46,15; Н 7,75;

Т1 15,37.

Пример 2. Синтез адгезива

ХХб. Получен по примеру 1 из 5,68 г (20 ммоль) тетраизопропоксититана и 3,92 г (40 ммоль) эпоксикротила1680700

25 ваго спирта. Выход количественный (6,8 r) .

Найдено, 7: С 50, 21; Н 8, 90;

Òi 14,31

Вычислено, 7: С 49,49; Н 8,29;

Т> 14, 10.

Пример 3. Синтез адгезива

ХТв. Получен по примеру .1 из 3,40 г (10 ммоль) тетратретбутоксититана и 10

3,00 r (20 ммоль) эпоксикоричного спирта. Выход количественный (4,92 г).

Найдено, X: С 63,12; Н 7,60;

Ti 9,98.

Вычислено, 7.: С 63,40; Н 7,37; 15

Т 9,75.

Пример 4. Синтез адгезива

IIã. Получен по примеру 1 из 3,40 г (10 ммоль) тетратретбутоксититана и

4,50 г (30 ммоль) эпоксикоричного 20 спирта. Выход количественный (5,7 r).

Найдено, 7.: С 65,01; Н 6,80; .

Ti 8,58.

Вычислено, 7 С 65,48;.Н 6,38;

Т1 8,44.

ИК-спектры (IIa-г) содержат полосы поглощения, характерные для основных структурных фрагментов. 1100 см (g Т1-ОК) 3 600 см (4 ri-О) 920 см (колебания эпоксицикла) . 30

Зффективность полученных продуктов в качестве адгезивов для позитивных фоторезистов оценивалась по величине выхода годной продукции.

Метод фотолитографии является одним из важнейших в микроэлектронной технологии и имеет целью нанесение на подложку "рисунка" определенной конфигурации, Метод включает несколько .операций: подготовка подложки, на- 40 несение фоторезиста, засвечивание, проявление, травление, проверка качества проведенного процесса. Операции фотолитографии повторяются в процессе изготовления сложной интегральной схемы иногда до нескольких десятков раэ. С этим связана необходимость оптимизации этого процесса. Процент выхода годной продукции на стадии фотолитографии во многом определяется 50 качеством нанесения фоторезистивного слоя, который должен быть равномерным и обладать хорошей адгезией к подлож-. ке. Качество нанесения фоторезиста зависит от степени чистоты и геометрии )5 поверхности подложки, а также от сродства материала подложки к фоторезисту. Так как большинство применяе" мых фоторезистов содержат в качестве пленкообразующей основы гидрофобные полимеры, их адгезия может быть высокой при условии гидрофобности подложки. Одним из методов придания подложке гидрофобных свойств является обработка специальными веществами — адгезивами, Известно применение в качестве адгезива для позитивных фоторезистов гексаметилдисилаэана (ГМДС) или описано использование четыреххлористого титана и тетраизопропоксититана, которые в результате гидролиза образуют на поверхности пленку Т О, являющуюся промотором адгеэии фоторезиста (известный). Однако в обоих случаях образующаяся пленка двуокиси титана неравномерна и не обеспечивает необходимого качестна нанесения фоторезиста. Кроме того, Т СТ4 — агрессивное вещество, образующее при гидролизе туман Т О и пары хлористого водорода.

ГМДС получают следующим образом.

Газообразный аммиак в течение не- скольких часов пропускают через раствор триметилхлорсилана в эфире, после чего раствор отфильтровывают от выпавшего хлористого аммония, отгоняют растворитель и конечный продукт перегоняют. Метод синтеза ГМДС связан с использованием ядовитого аммиака, а также триметилхлорсилана, легко гидролизирующегося на воздухе с выделением хлористого водорода.

Вещества (I IV) полученные по предлагаемому способу использовали в фотолитографическом процессе в виде 1-107-ных растворов в четыреххлористом углероде. Испытания проводились в сравнении с известным адгезивом — ПЩС. На пластины диаметром

75 мм, вырезанные из монокристалла кремния, пассивированные стеклами с использованием автомата HBS-80 наносили методом центрифугирования при комнатной температуре раствор адгезива„

После высушивания пластины таким же методом наносили фоторезист ФП-25.

Далее пластины высушивали в термокамере в следующем режиме: 70-80 С

7 мин; 80-85 C — 7 мин; 85-95 С—

7 мин.

Засветку производили ультрафиолетовой лампой ДРШ-250, Проявление в

0;7/-ном растворе едкого калия. Травление проводили на установке плазмохимической обработки 08-ПХО-100Т-004

1680700

Адгезив

Выход годной продукции (%) 52

Т (Оз С Н- ) (известный)

62

EI, 95

IV

Способ получения адгезива позитивных фотореэистов для фотолитографии

Составитель О.Смирнова

Техред JI,Îëèéíûê Корректор Л. Бескид

Редактор М.Недолуженко

Заказ 3282 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 с мощностью генератора 1900+500 Вт в течение 1 ч. Качество пластин оценивалось под микроскопом МЕТАМ Р-1 при увеличении 80 . Норматив ИЖУК

437002ТУ предусматривает наличие не более 10 дефектов размером до

100 микрон на поверхности площадью

14х18 мм. Сравнение результатов, полученных с использованием ГИДС и предлагаемых адгезивов (I-IV) свидетельствует о преимуществе последних: при использовании ГИДС из каждых 100 плас. тин нормативу удовлетворяет в среднем 82 (18 — брак), в то время как для (I-IV) этот показатель равен

91-97.

Приведенные в таблице данные показывают, что использование адгезивов позволяет существенно повысить выход годной продукции по сравнению с процессом без адгезива и с применением тетраизопропоксититана.

Формула и з обретения с использованием титанорганического соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества

5 целевого продукта, тетраалкилтитанат

Ti(OR)<, где Р— С -С -алкил, подвергают взаимодействию с 2,3-эпоксиспиртом, таким как глицидол, эпоксикоричный, эпсксикротиловый, при MQJIRp ном соотношении 1:2 или 1:3 соответственно.