Электронорезист Советский патент 1983 года по МПК G03C1/68 

i . л /

Т(

I $i

о --$;

R

СП

О5 10 , Изобретение относится к вакуумным электронорезистам, которые используются в сухих способах электронолитографии на полупроводниковых подложках в электронике и микроэлёктронике. Известен вакуумный электронорезйст состоящий из подложки и слоя .кремНИИорганического соединения - трифенилсиланол С1 3- Однако данный электронорезйст является негативным-с. низкой чувствительностью к дейр,твию электронного облучения 1% 10.f10 Кл/см Наиболее близким техническим решением к изобретению является электронорезист, состоящий из подложки-и слоя кремнийорганимеского соедине- ; ния - гексаметилдивинилсилсесквиоке сана, обладающий высокой чувствительностью к действию электронного облучения (10 2-110 Кл/см 123Недостатком известного электронорезиста является то, что он не позволяет проводить инверсию типа проодимости полупроводника ( соз давать р-п переходы ), так как не содержит в составе источник диффузанта.

Цель изобретения - расширение . функциональных возможностей электронорезиста.

Поставленная цель достигается тем, что в электронорезисте,состоящем из подложки и нанесенного на нее слоя кремнийорганического соединения, чувствительный слой выполнен из (винил, стибин) силсбсквиоксана, содер жащего в составе сурьму с общей формулой (SIRg x Sbx R - СН CH2, a X 0,5-1.

Количественный состав элемен - , тов окта (винил,стибина )силсесквиоксана.

Найдено,: С ,06; Н3,18; Sb 17,38; С1 0; Si 27,99.

Вычислено, С 25,04; Н 3,00;

Sb 17.0; Cl С; S 28,05.

На чертеже показано расположение лементов в молекуле.

Структура одного звена (С2Нз)7$1т5Ь0 2Молекулярный вес 700.

Данное соединение обладает спо- ; собностью сублимировать в вакууме, наличие радикалов винила в составе беспечивает ему высокую aji KtpoH-

Ную чувствительность -1 0 КЛ/СМ

кремния, глубина которой зависит от температуры отжига, времени диффузии и толщины защитной маски.

Наличие сурьмы в полученных защитных масках и их высокая термостабильность открывает новое функциональное назначение резиста - возможность, использования его в ка- . честве источника диффузанта сурьмы в полупроводниковую подложку и менять тип ее проводимости.

Пример 1. Получение защитной маски негативного типа и р-п перехода. .

Пленку чувствительного слоя наносят на установке УВН-71Р2, для чего 0,2 г (винил,стибин) силсес- ; квиоксана помещают в испаритель тигельного типа и напьшяют на холодную подложку кремния р -типа, расположенную над испарителем на расстоянии 20 см. .

Рабочий вакуум в камере 10 мм рт.ст., .время испа рёния вещества 2 мин.- Температуру испарителя изменяют от 20 до 150°С в следующем режиме: .30-Йр°С - выход испарителя на режим (20 мин );

ЙО-150°С - напыление пленки {2 мин).

Получена глянцевая равномерная по толщййе пленка, она составляет 0,3 мкм с дефектностью 0,5 пор/см.

Полученную пленку чувствительного слоя затем экспонируют электронами на электронно-лумевой установке ZBA - 10, при этом минимальная доза для получения негативного изображения составляет

Изобретение, полученное на пленке, проявляют с помощью вакуумного термического реиспарения необлученных участков пленки, для чего подлож3т.е. cnpco6Hoctb полимеризоваться при воздействии электронного облучения. Эти свойства позволяют использовать (винил,стибин ) силсесквиоксан в качестве вакуумного негативного электррнорезиста, т.е. создавать защитные маски на его основе сухими методами г вакуумным термическим испарением и рёиспарением. Для получения р-п перехода подложку кремния со сформированной защитной маской подвергают отжигу в диффузионной печи. При этом происходит диффузия сурьмы в подложку 3. ку кремния помещают на термостол вакуумной установки и проявляют в вакууме 510 мм рт.ст. в течение 20 мин при 1 в следующем режиме: 20-130 Г- 15, мин; 5 мин; Толщина чувствительного слоя пос ле проявления составляет 0,25 мкм. Зат.ем подложку со сформированной защитной маской подвергают отжигу в Диффузионной печи в течение 30 ми при . Глубина диффузии составляет 100 А, что подтверждается данными анализа вольт-амперной характеристики. В табл.1 приведены сравнительные данные известных и предлагаемого электронорезиста. Таким образом,несмотря на то,, что чувствительность и разрешающая способность данного электронорезист

Таблица 1 34 близки к известным,,он обладает новым функциональным назначениям - служит локальным источником диффузанта сурьмы. Это позволяет полученные защитные маски использовать для получения р -rt перехода проще и быстрее, чем в известном решений. В .2 приведены сравнительные данные получения р-п переходов изг вестного и предлагаемого электронрре- зиста. Данный электронорезист, по сравнению с извесгным полиметакрилатом , обладает более высокой электронной чувствительностью (лв 5 раз/, что позволяет повысить производительность процесса за счет сокращения времени; экспонирования пленок чувствительного слоя. Кроме того, расширяется диапазон его использования защитных масок.

Электронная чувствительI0 2i 0 4 Ю ность, Кл/см

10

10

. I

. НеполСухойностью сухой

Плохая

Высокая

Нет

Нет

-6

0

Жидкостный

УдовлетвоВысокаярительная

Да

Нет

Нанесение сурьмяносиликатных стекол на поверхность полупровод- ника

Получение защитной 1 маски

а)нанесение резиста

б)сушка

в)экспонирование

г)дубление

д)проявление

е)сушка

ж)дубление

Травление вскрытых участков сурьмяносиликатного стекла

Удаление защитной маски

Термическая обработка прм

Таблица 2

Получение защитной маски

а)напыление резиста

б)экспонирование

в)проявление

Термическая обработка, при «00-600 С