Позитивный фоторезист

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 24р778 (21) 2647255/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 231180, Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 231180 (З1) М. Кл.

G 03 С 1/68

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 771.5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. Г. Балашова, Н. Д. Тимерова и Д.Д. Мозжухин (71) Заявитель (54 ) ПОЗИТИВНЫЙ ФОТОРЕЗИСТ

Изобретение относится к позитивным фоторезистам, которые используются в фотолитографических процессах при изготовлении интегральных схем в микроэлектронике, радиотехнике и других областях промышленности.

Известен позитивный фоторезист, включающий двухзамвяенный эфир 2,4,4 - 10

-триоксибензофенона и 1,2-нафтохинондиазид-(2)-сульфокислоты, фенолформальдегидную смолу и растворитель диметиловый эфир диэтиленгликоля (1) .

Однако он обладает невысокой адге-15 зией к ряду технологических подложек (фосфорсиликатное стекло, плазмохимический окисел кремния), требуется специальная тщательная подготовка кремниевых подложек перед нанесением.

Кроме того технология его получения сложная, стабильность фоторезистивного раствора во времени незначительqà — до 3 месяцев.

Наиболее близким к предлагаемому 2С является позитивный фоторезист, включающий нитровератровый альдегид, новолачную фенолформальдегидную смолу и органический растворитель, например диоксан 2) .

Недостатком указанного фоторезиста является его малый коэффициент контрастности (не более 8 отн. ед. ), высокая микродефектность (10 деф/см и более), а также то, что его растворы имеют большую тенденцию к осадкообразованию, т.е. нестабильны во времени .

Цель изобретения — повышение контрастности, стабильности свойств во времени H снижение микродефектности фоторезиста.

Поставленная цель достигается тем, что позитивный фоторезист дополнительно содержит эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и 2,4,4-триоксибензофенона или эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и йодированного дифенилпропана, или эфир 1,2-нафтохинондиазнд-(2)-5-сульфокислоты и оксибензальдегида при следующем соотношении компонентов, вес.,в:

Нитровератровый альдегид 7,5-10

Новолачная фенолформальдегидиая смола 15-20

Эфир 1, 2-нафтохинондиазид- (2 ) -5-суль781745

7,5-10

Остальное

Состав,. номер

Стабильность во времени, мес

Уход размеров после травления мкм

Микродефектность, деф,/см

Толщи на слоя, мкм

Контраст проявления в

0,4% КОН, отн,ед.

0,8

0,3

3.() 0,8

0,8

0,3

Известный

0,8

0,8

10,0 фокислоты и 2,2,4 -триоксибенэофенона или эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и йодированйого дифенилпропана или эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфо- кислоты и оксибенэальдегида

Органический растворитель

Введение в предложенный фотореэист эфира 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты позволяет заметно снизить тенденцию раствора фоторезиста к осад- 5 кообразованию, что способствует повышению стабильности фоторезистивной композиции во времени. Так как молекула эфира 1,2-нафтохинондиаэид-(2)—

-5-сульфокислоты обладает большей гид-20 рофобностью и значительно повышает защйтные свойства пленкообразующих компонентов, то смесь его с ортонитробензальдегидом способствует повышению контрастности проявления фоторезис- 25 тивной пленки до 30 отн. ед. против

8 отн. ед. для известного фоторезиста.

Повышение стойкости пленки фоторезиста в щелочном проявителе приводит к снижению до минимума величины микродефектности.

Пример 1. Готовят состав позитивного фотореэиста, содержащий вес.Ъ:

Эфир 1,2-нафтохинонди- 35 азид-(2)-5-сульфокислоты и йодированного дифенилпропана 7,5

Нитровератровый альдегид 7, 5

Новолачная фенолформальдегидная смола 15 40

Диоксан 70

Пример 2. Готовят состав позитивного фотореэиста, содержащий, вес.в:

Из таблицы видно, что фоторезисты, приготовленные по примерам 1-3, обладают минимальным уходом размеров элеЭфир 1,2-нафтохинондиаэид- (2) -5-сульфокислоты и 2,4,4-триоксибензофенона 8,5

Нитровератровый альдегид 8,5

Новолачная фенолформальдегидная смола 17

Диметиловый эфир диэтиленгликоля 66

Пример 3. Готовят состав позитивного фоторезиста, содержащий, вес .Ъ:

Эфир 1,2-нафтохинондиаэидвЂ(2)-5-сульфокислоты и оксибенз альдегида 10

Нитровератровый альдегид 10

Новолачная фенолформальдегидная смола 20

Монометиловый эфир ацетатзтиленгликоля 60

Пример 4. Готовят позитивный фоторезист по известному составу, содержащий,вес.Ъ:

Нитровератровый альдегид 15

Новолачная фенолфсрмальдегидная смола 15

Диоксан 70

Позитивные фоторезисты по примерам 1-4 готовят растворением фенолформальдегидной смолы новолачного типа и светочувствительных составляющих в органическом растворителе с последующей фильтрацией раствора через фильтр с размером пор 0,5 мкм. Раствор наносят методом центрифугирования на технологическую подложку (окисел кремния). После сушки на воздухе в течение 20 мин, термообработки при

90-5 C в течение 20 мин, слой фоторезиста облучают УФ-светом через фотошаблон с последующим проявлением изображения 0,4Ъ-ным водным раствором едкого калия в течение 40 с. Полученный защитный рельеф с размером элементов до 1 мкм после термообработки при 140 С используют для создания микросхем.Свойства составов фоторезистов по примерам 1-3 сведены в таблицу. ментов изображения после травления, считающегося косвенной оценкой адгеэии фоторееиста.

781745

15-20

Формула изобретения

Составитель A. Круглов

Техред И. Асталош Корректор И.Муска

Редактор Н. Кончицкая

8126/50 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Заказ

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

Использование предлагаемого позитивного фоторезиста обеспечивает по сравнению с известным высокую адгезию к материалу подложки беэ специальных методов подготовки кремниевых пластин, лучшую растворимость светочувствительных составлякщих, обеспечивакщую повышенную стабильность фоторезистивного раствора во времени, а также достаточный контраст проявления, поэволякщий использование предлагаемого фоторезиста в фбтолитографических процессах. Кроме того он обладает низкой микродефектностью.

Позитивный фоторезист, включакщий нитровератровый альдегид, новолачную фенолформальдегидную смолу и органический растворитель, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения контрастности, стабильности свойств во времени и снижения микродефектности, .он дополнительно содержит эфир 1,2-нафтохннондиазид-(2)-5сульфокислоты и 2,4,4-триоксибензофенона или эфир 1,2-нафтохинондиаэид-(2)-5-сульфокислоты и йодированного дифенилпропана, или эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и оксибензальдегида при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Нитровератровый альдегид 7, 5-10

Новолачная фенолформальдегидная смола

Эфир 1,2-нафтохинондиазид- (2) -5.-сульфокислоты и 2,4,4-три/ оксибенэофенона или .эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и йодированного дифенилпропана, или эфир 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфокислоты и оксибенэальдегида 7,5-10

Органический растворитель Остальное

Источни ки и н формации, принятые во внимание при эксйертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 530568, кл. G 03 С 1/68, опублик.

1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 357547, кл. С 03 F 7/08, опублик.

1972 (прототип).