Позитивный электронорезист

 

САН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Сееетекнк

Сецнелиетннеемм

Республик

< >721794

К АВТОРСКОМУ С ЕТИЛЬСТВУ (61) Деитолнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1(10778 (21) 2б 42899/23-04 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 150380. Бюллетень HP 10

Дата опубликования описания 200380 (51)М. Кл.

G 03 С 1/68

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий (53) УДК 771. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения.А. Я. Вайнер, В.Ф. Лиманова, К.М. Дюмаев, Н М. Быстрова и P.Ä. Эрлих (71) Заявитель (54) ПОЗИТИВНЦИ ЭЛЕКТРОНОРЕЗИСТ

Изобретение относится к позитивным электронорезистам, которые ис- . пользуют в электронно-лучевой литографии.

Известен позитивный электронорезист, включающий полиметилметакрилат и органический растворитель — метилизобутилкетон (1). Известный электронорезист обладает неудовлетворительно низкой электронной чувствительностью, Белью изобретения является повышение электронной чувствительности ревиста.

Предлагаемый электронорезист со- 15 держит гидролизованный полиметилметакрялат с кислотным числом 25-220мг

КОН/г, а в качестве растворителя содердрт этилцеллозольв, бутилацетат и толуол при следующем соотношении ком- Ю понентов, вес.Ъ:

Гидролизованный,полиметилметакрилат с кислотным числом 25-220 мг

КОН/г 7-18 25

Бутилацетат 23,9-27,3

Толуол 15,8-17,5 Этилцеллозольв. Остальное

Предложенный позитивный электронорезист обладает большей электроно- Я9

2 чувствительностью (1, 4 10 — 8,0 ° 10

Кл/см ) по сравнению с известным позитивным электронорезистом (1,3 ° 10

1,4 ° 10 Кл/см ), Пример 1. 15 r полиметилметакрилата ((g) О, 21 Э л/г, диметилформамид, 25 С) растворяют при перемешивании в 150 мл концентрированной

HgSOg, поддерживая температуру реакционной массы 18-25 С. Полученную смесь выдерживают в указанных условиях 5 ч. Частично гидролизованный полиметилметакрилат выделяют осаждением в ледяную воду, осадок отделяют на фильтре и промывают многократно дистиллированной водой до нейтральной реакции проиявных вод. Полимер очищают двукратным переосаждением из диоксанового раствора в петролейный эфир. Полученный таким образом частично гидролизованный полиметилметакрилат имеет кислотное число

58 мг КОН/r.

Растворяют 10 г указанного полимера в 100 мл смеси этильцеллоэольва, бутилацетата и толуола, взятых при соотношении 5:3:2 (по объему), получают электронорезист следующего состава, вес.%t

721794

Гидролизованный полиметилметакрилат 1О,0

Этилцеллозольв 46,4

Бутилацетат 26,3

Толуол 17,3

Электронорезист наносят посредством центрифугироваиия: на пластинку из свежеокисленного кремния таким образом, чтобы после сушки толщина пленки электронорезиста составляла 0,3-0,5 мкм. Сушку проводят вначале при 25 С 20 мин, затем при 200©С

30 мин. Электронорезист экспонируют в растровом электронном микроскопе при ускоряющем напряжении 10 кэВ и диаметре электронного луча 0,1 мкм.

П;лучвнное иэображение проявляют в смеси метилэтилкетона и толуола (4:3 по объему), удаляя, тем самым, экспонированные участки покрытия. = увствительность резиста к электронному лучу, определяемая как минимальная величина заряда электронов, прошедших через единицу площади пленк резиста, необходимая для полного удаления полимерной пленки на облученных участках, составляет 1,4 10

KJi/ñì

Электронорезист, содержащий в качестве полимерного связующего полиметилметакрилат, в тех же самых условиях обладает электроночувствитель2. ностью 1,3 10 Кл/см

П р и ме р 2. Так же, как в примере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 25 мг КОН/r (время реакции 4 ч) .

Готовят раствор 10 r указанного полимера в 50 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая электронорезист следующего состава, вес.Ъ:

Гидролизованный полиметилметакрилат 18,0

Этилцеллозольв 42,3

Бутилацетат 23,9 . Толуол 15,8

Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность резиста к электронному лучу составляет 7, 8 ° 10

Кл/см> по сравнению с 1,4 ° 10 Кл/см для аналогичного резиста на основе полиметилметакрилата.

Пример З..Так же, как в примере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 170 мг КОН/r (время реакции

8 ч) ° Готовят раствор 10 r ука эанно1о.полимера в 150 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1,,получая электронорезист следующего состава, вес.Ъ:

Гидролиэованный полиметилметакрилат 7,0

Этилцеллозольв 48,2

Бутилацетат 27,3

Толуол 17,5

Далее действуют аналогично приме р, у 1, Чувстви1 егьность рези ста к электронному лучу составляет 6,3 10

Кл/см по сравнению с 1,3 ° 10 Кл/см .У А для резиста на основе полиметилметакрилат а.

Пример, 4,Так же,как в при-. мере 1, получают гидролиэованный полиметилметакрилат с кислотным числом 220 мг КОН/г (время реакции

10 ч), Готовят раствор 10 г указан- ного полимера в 100 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая электронорезист следующего состава,. вес.Ъ:

Гидролиэованный полиметилметакрилат 1О,0

Этилцеллозольв 46,4

15 Бутилацетат 26,3

Тол уол 17,3

Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность ревиста к электронному лучу составляет

20 8,0 ° 10"Ь Кл/см по сравнению с

1,3 10 Кл/см для аналогичного резиста на основе полиметилметакрилата.

Примеры 5 и б иллюстрируют тот факт, что позитивные электронорезисты на основе гидролизованного полиметилмет акрил ат а с кислотным чи слом менее 25 и более 220 кг КОН/г обладают практически такой же чувстЗО вительностью к электронному, лучу, что и резист на основе обычного полиметилмет акри лат а .

При мер 5, Также, как в примере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным чис-, лом 17 мг KOH/г (время реакции 1 ч, и

Готовят раствор 10 г укаэанного полимера в 100 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая электронорезист следующего

40 состава, вес.Ъ:

Гидролизованный полиметилметакрилат 10Ä0

Этилцеллозольв 46,4

Бутилацет ат 26,3

Толуол 17,3

Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность резиста к электронному лучу составляет 1,2 ° 10

5О Кл/см1по сравнению с 1,3 10 Кл/см2 для аналогичного резиста на основе полиметилметакрилат а.

Пример б, Так же, как в примере 1, получают гидролизованный у полиметилметакрилат с кислотным числом 245 мг КОН/r (время реакции 11 ч).

Готовят раствор 10 r указанного полимера в 100 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая злектронорезист следующего состава, вес.%:

Гидролиэованный полиметилметакрилат 1О,О

Эти лцеллоз ол ьв 46,4

Бутилацетат 26, 3

Толуол 17, 3

721794

7-18

23,9-27,3

15 8-17,5

Остальное

Составитель T. Пономарева

Техред М.Кузьма Корректор Я. Веселовская

Редактор Е. Корина

Заказ 127/38 Тираж 526 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность резиста к электронному лучу составлйет 1,2 10

Кл/см по сравнению с 1,3 10 + Кл/см цля аналогичного резиста.на основе полиметилметакрилата.

Применение позитивного электронорезиста на основе гидролизованного полиметилметакрилата, обладающего значительно большей чувствительностью к электронному лучу по сравнению с обычным полиметилметакрилатом, сокра- 1О

Мает время экспонирования резиста, повышает производительность электронно-лучевой установки и делает возможным использование этого резиста в промышленных процессах элект- 1 ронно-лучевой литографии.

Формула изобретения

Позитивный элеткронорезист, включающий полиметилметакрилат и opraническнй растворитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения электронной чувствительности, он содержит гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом

25-220 мг КОН/r, а в качестве растворителя содержит этилцеллозольв, бутилацетат и толуол при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 25-220 мг

КОН/r

Бут ил аце тат

Толуол

Этилцеллозольв

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании М 1147490, кл. Н,5 R, опублик. 1969 (прототин