Электронорезист

 

е.

«оаоеюемм

1f "в а

Союз Советскик

СоциалистическикРеспублик

ОП ©Ap E

ИЗОБРЕТЕНИЯ (iii701324

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл . (22)Заявлено 25,01. 78 (21) 2575546/23т04 с присоединением заявки Jй 4 03 C 1/68// //G 03. G 5/00

1ввудлрстввяьй квинтет

CCCP ао авааи изобретений и вткрыти11 (23) П риорнтет

Опубликовано 23,06.81. Бюллетень М 23 (53) УД К 773, 92 (088. 8) Дата опубликования описания 27.06.81 (72) Автор изобретения

Т. Н. Мартынова

Институт неорганической химии Сибирского отделения

АН СССР

l (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОНОРЕЗИСТ

Изобретение относится к электройОрезистам, которые используются в электронолитографии на тонких металлических и окисных пленках в электро- нике и микроэлектронике.

Известен электронорезист, состоящий из подвижки и слоя кремнеорганичес дго соединения — трифенилСилана

fig. Данный,электронорезист является негативным, чувствительность к действию электронного облучения составляет 10 -10 Кл/см Однако такой электронорезист не позволяет, получить обратимые защитные маски негативно-позитивного типа, и имеет низкую чувствительность и недостаточную устойчивость негативной маски к действию плавиковой кислоты и химических травителей, применяемых для травления двуокиси кремния.

Цель изобретения — создание электронорезиста,позволяющего получать обратимые защитные маскй негативнопозитивного типа и имеющего повышенную химическую стойкость.

Это достигается тем, что в известном электронорезисте слой выполнен из кремнеорганического соединения— гексаметилднвинилсилсесквиоксана, Для получения защитной маски позитивного типа экспонирование проводят при дозе 10 10 Кл/см а для получения защитной маски негативного типа<- при дозе 10 10 7 Кл/cM 2

Пример 1. Получение защитной, маски нозитнвного типа

Пленки чувствительного слоя наносят на установке УВН-71Р2, для чего 40 мг гексаметилдивинилсилсесквиоксана помещают в вольфрамовую лодочку, которую закрывают платиновой сеткой для предотвращения выброса вещества, и испаряют на холодную подлюку, Расстояние от лодочки до подложктт 20 см.

Время испарения вещ вства . 20 мин

Рабочий вакуум в камере 5.10 мм рт, ст, 24 4 маскуснимают ионным травлением в аргоне, . Пример 3. Получение защитной иаски негативного .типа.

Навеску гексаметнлдивинилсилсесквиоксана весом 30 мг помещают в вольфрамовую лодочку, покрывают равномерныи тонким слоем кварцевого песка и испаряют на холодную подложку в течение

15 иии при разрежении 10 мм рт, ст, при 30+159. С.

Температуру испарителя поддерживают,в следующем режиме .

30+50 С - 5 мин

50+)О(Й вЂ” 5 мин

)00+)50t - 5 мин

Расстояние от лодочки до испарителя

15 см. Подложками служат окислеиные шайбы кремния 60Х60 . Толщина окисла порядка О,! мкм. Толщину полученной пленки определяют на эллипсометре . Она составляет 0,)9 мкм, Пленка глянцевая, равномерная по толщине.

Полученную пленку чувствительного слоя экспонируют в,растровом электронном микроскопе ISM-VS в режиме сканиро вания луча по подложке. Чувствительность пленки вешества к электронному облучению определяют при следующих параметрах."

Энергия электронного луча 20 кэВ

Ток луча Зе5" ) ФА

Рабочий вакуум в камера l0 мм рт. ст, Пороговая, доза для полииеризации чувствительного слоя 10 Кл/си9

Изображение, полученное в пленке, проявляют, нагревая подложку при

150 С в течеи )5 .иин в вакууме при разрежении 10 ии рт, ст.

После проявления незащищенже учасi тки уделяют с поиощью плазиохииичесяого травления фреонами.

Затаи защитную маску снимают с помощью ионного травления в аргоне.

Сравнительные данные известного электронного резиста и заявляемого, известного способа электронолитогра фин и заявленного приведены i . табл. l 2.

3 70!3

))одложкаии служат окнсленные шайбы кремния 60х60, Толщина окисла по.рядка 8,1 мкм. Температуру испарения изиеняют от 30 С до 160 С в следующем режиме:

30-50 С - 5 ми

50-150 С - 10 мин

150-160 С - 5 мин

Получены глянцевые пленки. равиоМерные по толщине. Толщину пленки )0 определяют на эллипсоиетре. Оиа сос-. тавляет 0,2 мкм.

Полученную пленку чувствительного слоя затем экспонируют электронами на электронно-лучевой установке "Элувр ) неподвижным расфокусированным лучом при следующих параметрах. диаметр луча 0,5-0,6 ми ток луча 3,5 10 8А рабочий. вакуум

s . камере 5 "10 мм рт. ст.

Доза для получениу позитивного изображения равна 5 10 Кл/си .

Изображение, полученное в пленке, проявляют с. помощью травления в плави-2 ковой кислоre.. При этом стравливаются облученные участки пленки чувствительного слоя. Одновременно вскрываются и стравливаются находящиеся под ними участки 510 в течение 10-15 мин, Необлученные участки пленки чув" ствительного.слоя, служащие в этом случае позитивной защитной маской при травлении, удаляют растворением в метилэтилкетоне, Пример 2, Получение защитной маски позитивного типа, В этом случае защитную маску полу- чают в аналогиМ ых примеру 1 условиях, Отличие только в способе проявления . 40 иэображения и снятия защитной маски, Изображйние, полученное в пленке, проявляют с помощью плазмохимического, )

1 травления фреоном, Травление проводят. на плазмохимической установке РПХО ° парогазовой смесью СР) +O, при дав.лении смеси реагентов 0,3+0,5 мирт,ст, Время травления 4 мин. 3а это время стравливаются и участки S)0g, находящиеся под облученныии участкаии, планки чувствительного слоя Защитную

701324

Таблица трифеннлсиланол

Нег атив- 10" О, 11 20,000 яый

О, В 200

Негативй 10-

111идкостЦ Жидкостное иое

Известный в ацето- в раствоне, бен-, ре Н PO золе

Предлагаемый негативный

Плазмохи-.. Ионное мическое травлеСухое фреоном . иие в вакуум- . аргоне ное не треи и т я позитивный гексаметилди-Позитив° . 6 винилсилсес- йый l0 квиаксан

I.Íàíåñå-. ние нленки нолистироловых сфер 10 ®

2. Нанесе" иие пленки цемента

Вакуумное .3. Прогрев н

600-9

4. Снятие пленки цемен» та

5. Зкснонированне

Экспонированиее злек10-т

Устой- В тече- Сравничив ние 1мйнвается сразу

Устой- облуча- участки чив чают, не облутравят чают

Устой- выдерж. 0,5 ч чив a . .устойчив в течеииетечение часа 30 мин!

3 а б л и ц а 2, Составитель -Б, Marpocor

Редактор Т, Коаодцева Техред А. Ач Корректор Н. Бабинец

?.Заказ 4494/17 Тираа 506

ВНИИПИ Гооударственкого комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, й-)5, Раушская наб, д, 4/5

ПодписнЬе филиал ППП "Патент", r Уагород, ул Проектик, 701324 8

Преиму@ества пфедлауаемого.ре„эйстМ ным сокращением времени экспонирова ° . заключаются в высокой чувствительнос - . ния пленок резиста. тМ В действию электронного облучения,, Формула изобретения устойчивости к химическим травителям, . Электронорезист, состояший из подвозмоиности использования резистора s. ложки и слоя кремнеорганического соев качестве обратного (негативно-по- динения, отличающийся тем, эитквкого). что, с целью получения обратимойПрекмущества предлагаемого способа защитной маски негативно-позитивного заключаются s том, что все операцки типа и повышения его химической стойэлектронолитогра4ик проводятся в sa- 10 кости, слой выполнен из кремнеорганикууме, возможно воспроизведение на ческого соединения — гексаметилдивинилодной схеме негативного и позитивного силсесквиоксана. иэображенкя1 упрощено создание защитных, Источники информации, масок негативного Р позитивного ти- принятые во внимание при экспертизе . па исключаются жидкостные травители ) 1. К.Ь.Shoulders. Advances in и канцерогенные органические раство- . Computers, ed. by F, Alt, Academic рктели высока производительность Press, New Jork, 2, )37, 1962 (ропроцесса, что связано со эначитель- .тотип1.