Винилстибинсилсесквиоксан в качестве материала,чувствительного к действию электронного облучения и источника диффузанта сурьмы,и способ его получения Советский патент 1984 года по МПК C07F7/21 H01C7/00 

Найдено,%; С 24,06; Я 3,18; Sb 17,38; Ct 0; Si 27,99. Ci H24 Вычислено,%: С 24,04; Н 3,00; Sb 17,40;. СО 0; Si 28,05. MB (эбулиометрический в ацетоне) 6 MB (теоретически вычисленный) 698, Число двойных связей в молекуле равно семи. П р и м е р 2. Раствор 6,84 г (0,03 г-моль) треххлористой сурьмы в 300 МП метилэтилкетона и 33,81 г (0,21 ггмоль) винйлтрихлорсилана вводят одновременно при перемешива в охлажденный до этиловый спи (900 мл) в течение 45 мин. Перемешивают реакционную смесь еще 1ч, яатем кипятят в течение двух часов охлаждают и выдерживают при О С ещ в течение 30 ч. Выпавший осадок от фильтровывают, сушат на воздухе и подвергают очистке, аналогично при меру 1. Выход составляет 4,2 г (20% от загрузки). Найдено,%: С 24,00; Н. 3,0.8; Si 28,08; Sb 17,50; Ct О, , SijSbO,, Вычислено,: С 24,04; Н 3,00; Si 28,05.; Sb 17,40; Cl 0. MB (определенный масс-спектрометри чески) 700. MB (теоретически вычис ленный) 698,7. , Пример 3. Раствор, содерж щий 15;96 г (0,07 г-моль) треххлористой сурьлвл в 400 мл ацетона и 1,06 г (0,01 г-моль) в;1нилтрихлорсилана вводят одновременно при,пер мешивании в 1200 мл охлажденного до 0°С этилового спирта. Кипятят в течение 3 ч и. оставляют при на 20 ч. Затем отфильтрювывают выпавший осадок и экстрагируют его ацетоном. Ацетоновый экстракт упар вают в от водоструйного на соса досуха и подвергают зонной сублимации при и давлении 10 мм рт.ст. Целевой продукт собирают в температурной зоне 40±5С Выход составляет 0,48 г (8,5% о загрузки). Найдено,%: 24,11; Н 3,02; Sb 17,51; Si 28,11. Вычислено,%: С 24,04; Н 3,00; Sb 17,40; Si 28,05. MB (эбулиометрический) 700. MB (теоретический) 698,7., Число двойных связей равно семи Элементным анализом и метсшом пламенной фотометрик определено пр центное содержание углерода, водор да, кремния и сурьмы, которое нахо дится в соответствии с брутто-формулой).Si4SbO,J ИК-спектры веществ, запрессованных в таблетки с КВс, в области 4003600 см подтверждают пространственно упорядоченную структуру -вещества (400-600 см колебания кремнекислородного, каркаса}, наличие связей кремний-кйслоро Г (1120 см, VagSi4)Sl) и налнчие винильных радикалов (14001600 см ,-С«С). В спектре отсутствуют прлосы поглтацения спиртовых и гидроксильных групп. В УФ-спемтре содержится полосд с максимумом 212 нм, соответствующая поглощению двойных связей радикалов вини та. Число двойных связей, определенное на АДС-4, равно семи, что соответствует составу () - Масс-спектр полученного соединения снимают на масс-спектрометре М.902 при энергии ионизации бОэВ. В спектре присутствует пик с .70D, соответствую1ций молекулярному - иону C(CH5,-CH):j Si SbOtzJ (М) , интенсивные пики: с т/е 673, соответствующий oднoзajpяднoмy иону (), и с т/е 323- двухзарядному (М-2С2 Нз), образованные в резу.пьтате отщепления одного или. двух радикалов винила от молекулярного иона. Общий характер масс-спектра соо.тветствует известным окта-органилсилсесквиоксанам с клеткообразным стрюением молекул, а молекулярный вес его, определенный по молекулярному иону М, совпадает с расчетным, которьлй равен 698,7. Полученное вещество хорошо растворимо в большинстве органических растворителей, в том числе ацетоне, эфире четыреххлористом углероде, бензоле, хуже - в этаноле, метаноле. Не растворимо в воде. Электронная чувствительность пленок вещества определяется на электронно-лучевой установке.ЭЛАМС при энергии электронов 30 кэВ. Рабочие дозы, при которых толщина облученной пленки, равная 0,25 мкм, уменьшается на 18% от исходной, составляет 5« 10 Кл/см-,прн разрешающей способности 072-0,3 мкм. Полученную после экспонирования и проявления защитную маску подвергают отжигу в диффузионной печи при 400-600 С в течение 0,5-3 ч. На полученных структурах снимают вольт-амперные характеристики (ВАХ). Анализ БАХ показывает, что они имеют вентильный характер, что свидетельствует о диффузии сурьмы в поверхность кремниевой подложки, Оцененная по

ВАХ глубияа залегания р-п-перехода собтааляех 100-200 И,

сурьмы в полученных 9ацит ны|с масках и в1исокая их термостабильцосфь открывает новое функидаональное назначениег т.е. их можно яслол довафь 8 качестве ирточни ка диффуэанта сурьми в падложку и про-л воцифь её ле191рование.

В тшзлице- приведены сравнителЫ1ые св МС7Ва; известных элецтрояочувст- вифвяьшх вецесфв, сурьмяносилкатных стекйп и предлагаемого виниЛсти нсклбесквиоксгша.

Из таблицы : видно,. что винилсти бинсилсесквяоксан формулы (I) обладает достаточно высокой электронной чувствительностью, раэршлающей способностью, а защитные маски наего основе - высоки т стойкостными свойствами и одиовременно являются не- . точником диффузанта сурьюл. При этбм он оо}п; аняет свойства/ прису|цие вакуумннм резистам и может быть использован в сухих способах литографии, : ; .

За базовый объект сравнения в качестве.электроночувствительного вещест ва принят полиметилметакрилат С чувствительностью к действию электронного облучения 10 Кл/см,

который используется только в жидкостно литографии.

Сравнение полученного соединения с октавинилсилсесквиоксаном показывает, что несмотря на то, что ви5 нилстибинсилсесквиоксан обладает немного меньшей электронной чувстви тельностью (на 1/2 порядка), он имеет такие же высокие разрешающую способность (0,1-0,2 мкм) и устойчивость к

0 действию плазмохимичёского травления. Полученное вещество так же, как и (винилсилсесквиоксан обладает способностью сублимировать в вакууме без

разложения и может быть использовано

5 в сухих способах литографии для создания защитной маски.

В отличие от октавинилсилсесквиоксана, защитные маски, полученные иэ винилстибинсилсесквноксана со0 держат в составе вещество-диффузант сурьму и после .процесса травления не удаляются, а используются для легирования полупроводников (т.е. при термообработках происходит диф5 фузия -сурьмы в подложку полупроводника) .Это позволяет менять тип ее проводимости, т.е.создавать субмикронные р-г -переходы, что невозможно . при использовании октавинилсилсесквиоксана.

Винилстибинсилсесквиоксан об1цей формулы в-Й х (и , Ж- fiо l-R где (-СН«СН.1,: в качестве материала, чувствительного к действию электронного облучения, и источника диффузанта сурьмы. 2. Способ получения винилстибкнсилсесквиоксана общей формулы (Г), отличающийся тем, что, смесь винилтрихлорсилана и треххлорйстой сурьмы,взятую в молярном со.отношении 7:1-1:7, подвергают взаимодействию со спиртом в среде кетона при суммарной концентрации смеси винилтрихлорсилаиа и треххлорист.ой сурьмы в реакционной смеси 0,050,2 М, при температуре от О до с последующим кипячением реакционной смеси. О5 О