Позитивный светочувствительный состав

 

О ИС,Н и Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскна

Соцнапнстнчесина

Респубпнк (iiI 73I4l3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аят. саид-яу— (22) Заявлено 07.06.76 (21) 2373044/23 — 04 (51) М. Кл .

G 03 С !/ 68 с присоединением заявки.%

Государстаанный комитет (23) flриоритет о делам изобретений и открытий

Опубликовано 30 04 80 Бюллетень М" 16

Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 771.5 (088.8) А. П. Мартыненко, В. Ю. Алиев, Г. И. Журавлев, А. В. Рагимов, Г. К. Минаждинова, И. И. Рагимов, 3. Д. Мозжухин и Ю. В. Заумыслов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЗИТИВНЫЙ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ

СОСТАВ

Изобретение относится к позитивным светочувствительным составам, которые используются в фотолитографии, полиграфии, лако-красочной и других отраслях промышленности.

Известен позитивный светочувствительный состав, применяемый для формирования защитных полимерных масок на поверхности твердых тел, включающий пленкообраэующий компонент — фенолформальдегидную смолу, светочувствительный компонент — эфир 1,2 нафто1О хинондиазид-(2)-5-сульфохлорида и дииодирот ванного 4,4-диоксидифенилпропана и органические растворители.

Недостатком известного состава является то, что защитные полимерные маски (ЗПМ), сформированные из этого состава на поверхности твердых тел, обладают слабой термостойкостью в условиях ионного и плазмохимического травления полупроводников. Так, сфор-20 мированные из известного состава ЗПМ не допускают локального ионного травления слоев двуокиси кремния при гсмпсратуре поверхности подложки, превышающей 470 К.

Ионное травление слоев твердых тел при малых плотностях ионного тока и, следовательно, низких температурах поверхности подложки, является непроизводительным процессом.

В связи с этим возникает необходимость разработки светочувствительного состава, сформированные из которого ЗПМ допускали бы возможность травления слоев твердых тел г|ри повышенной плотности ионного тока (j=0,5-1,0 мА), при которой температура поверхности подложек достигает 670 К.

Цель изобретегптя — повышение термостойкости ЗПМ в условиях конного и плазмохимического травления полупроводников.

Поставленная цель достигается тем, что позитивный светочувствительный состав лля формирования ЗПМ на поверхности гвердых тел, включающий пленкообразующий компонент, светочувствительный компонент — производное 1,2-нафтохинондиазид- (2) -5-сульфохлорида и органические растворителя, в качестве пленкообразующего компонента содержит полианафтол, а в качестве светочувствитсльного компонента — эфиры 1,2- нафтохи нолли а э и д73141

3 (2)-5-сульфохлорида и иодировашплх или неиодированных поли-а-пафтола и/или 2,4.4-три оксибензофенона при следующем соотношении компонентов, вес.. k;

Поли- а- нафтол 10 -15

Р 5

Эфир 1,2-нафтохинондиазид- (2)-5-сульфохлорида и иодированных или не иоди ров а нных и оли- а- нафтола и/или 2,4,4-триоксибензофенона 5--10

Органические растворители Остальное

Состав, вес.%

Компонент!

2,5

Поли-а- нафтол

12,5 10

7,5

7,5

2,5

50

30

30

Метилэтилкетон

30 40

Диметилформамид

В табл. 2 даны характеристики ЗПМ толщины h = 1,0 мкм, сформированных из составов табл. 1.

Таблица 2

400

380 330

390

0,06

0,08 0,1

0,07

0,04

0,05

0,03

0.05

400 400

400

400

В качестве растворителей предложенный состав может содержать диметиловый эфир диЭфир 1,2-нафтохинондиазид- (2) -5-сульфохлорида и иодированного или

I неиодированного 2,4,4,-триоксибензофенона

Эфир 1,2- нафтохинондиазид- (2) -5-сульфохлорида и иодированного или неиодированного поли-а-нафтола

Диметиловый эфир диэтилгликоля

Слои толщины 0,3 — 1,5 мкм из указанных в табл. 1 светочувствительных составов формируют методом центрифугирования и сушки в течение 0,5 ч при температуре, не превышаютцей 363 К на окисленной полированной поверхности пластин кремния. Экспонирование через фотомаску осуществляют излучением лам пы марки ДРШ вЂ” 500 (Е = 4 10 лк). Рельеф Разрешающая способность, периодов на мм

Неровность края, мкм

Средняя плотность сквозных микродефектов, мм

Температура поверхности пластины в условиях травления слоя двуокиси кремния h = 0,46 мкм со скоростью

0,2 мкм ° мин С

Уход трехмикронных размеров при ионном травлении слоя h = 0,46 мкм слоя двуокиси кремния, %

4 э1иленгликоля, метилэтилке foH, диметилформамид или их смеси

Предложенный состав позволяет формировать на поверхности полупроводников термоустойчивые ЗПМ, лолускаю цие нагревание подложки до 670 К в процессе локального ионного и плазмохимического травления твердых тел.

В табл, 1 даны примеры позитивных светочувствительных составов.

Таблица 1 проявляют 0,6%-ным водным раствором КОН в течение 1 — 8 мин и термоструктурируют на воздухе при постепенном подъеме температуры до 443 К со скоростью 1,5 град-мин

5 — 10

Остальное

Составитель А.Круглов

Техред Э. Чужик Корректор М. Вигулз

Редактор И. Панкина

Заказ -!оп Тираж 526 Подписное

I1)!)4ÈÏÈ 1осударственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

1! !035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 7314!

З11М позволятот локально травить в течение нескольких (единиц) минут слой двуокиси кремния (h = 0,46 мкм) и слой хрома (h

= 0,06 мкм) ионами apro»a на установке мар ки УВН-75P-) при следующих режимах; амплитудное значение высокочастотного напряжения на поверхности подложки — 0,5-1,5 кВ; постоянный ток разряда в аргоне — 4-8 А; амплитудное значение высокочастотного тока—

0,2-0,8 А; давление аргона (1--8) 10 торр. to

Локальные дефекты в слоях двуокиси кремния и хрома, защищенных ЗПМ, в упомянутых режимах травлеттия не возникают. ЗПМ после ионного травления удаляют в плазме кислорода в течение 8 мин. Эти данные свидетельству- т5 ют о том, что применение сформированных из предложенного состава ЗПМ позволяет сущест-венно повысить производительность процесса локального ионного травления слоев твердых тел. 20

К преимуществам предложенного состава следует отнести то, что сформированные из него ЗПМ позволяют травить в течение десятков мин на установке марки УВП вЂ” 2в плазме фреона слои (h = 0,46 мкм) окисла кремния, сформированные на поверхности пластины кремния, при следующих режимах: значение высокочастотного тока разряда в аргоне 0,2-0,8 А; давление фреона (0,1-5,0) 10 торр мощность высокочастотного излучения, необходимая для 3О поддержания разряда в фреоне, — 0,5-1,5 кВт.

К преимушествам предложенного светочувствительного состава следует также отнести повышенную, по сравнению с известным (250 периодов на мм), разрешающую способность 35

3 6 (табл. ). «(o позволит использовать пре;пожснный светочувствительный состав также и! и изготовлении фотоматериалов для спектроскопии. Последнее обусловлено тем, что возникающая в процессе возбуждения акгиничным излучением пслтт-а-нафтолз люминесценция не поглощается .2- нафгохинондиазид- (2) -5- сульфогруппой.

Формула изoáðeòения

Позитивный светочувствительный состав для формирования защитных полимерных масок на поверхности твердых тел, включающий пленкообразующий компонент, светочувствительный компонент — производное 1,2- нафтохинондиазид- (2)-5-сульфохлорида и органические растворители,отличающийся тем.что, с целью повышения термостойкости защитных полимерных масок в условиях ионного и плазмохимического травления твердых тел, он содержит в качестве пленкообрззуюшего компонента поли-а-нафтол, а в качестве светочувствительного компонента — эфиры 1,2-нафтохинондиазид- (2т-5-сульфохлорида и иодированных т или неиодированных поли-а-нафтола и/или

2,4,4-триоксибензофенона при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Поли-а- нафтол 10-15

Эфир 1,2-нафтохинондиазид- (2. )-5-сульфохлорида и иодированных или неиодированных поли т

-а-нафтола и/или 2,4,4-триоксибензофенона

Органические растворители