СОСТАВ ФОТОРЕЗИСТА Советский патент 1995 года по МПК G03C1/72 H01L21/312 

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано для получения микросхем методом фотолитографии.

Точность воспроизведения размеров элементов изделий микроэлектроники, получаемых в результате проведения фотолитографического процесса, во многом определяется адгезией пленки фоторезиста к подложке, состоянием границы раздела фоторезист-подложка, которое существенно влияет на качество проявления и травления, и зависит от подготовки поверхности маскирующих покрытий адгезии фоторезиста.

Известен состав фоторезиста, содержащий светочувствительную композицию на основе нафтохинондиазида, фенолформальдегидную смолу и диоксан, причем для повышения щелочестойкости, адгезионных свойств фоторезистивной пленки и уменьшения плотности дефектов, в состав дополнительно введен пластификатор уретановый эластомер общей формулы
C-R-NH-CC-NH-R-C где R полиокситетраметиленгликоль O[(-CH₂)₄-O]_m.

Недостатком известного состава является дефектность в пленках фоторезиста вследствие наличия в приповерхностном слое остаточного электростатического заряда.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав фоторезиста, содержащий светочувствительную композицию на основе растворов органических материалов, в который дополнительно введено поверхностно-активное вещество (ПАВ) соль имидозола 2-алкил-n-гидроксиэтил-имидозолацетат (1% по весу фоторезиста), который снимает электростатический заряд с поверхностного слоя, что способствует снижению дефектной плотности на стадии экспонирования.

Недостатком известного состава является то, что данная модификация фоторезиста лишь снимает внутренние напряжения в пленке, но не устраняет полностью электростатического заряда, что приводит к дефектности пленки.

Целью изобретения является уменьшение дефектности пленки фоторезиста.

Поставленная цель достигается тем, что в составе фоторезиста, содержащем светочувствительную композицию на основе растворов органических материалов мономерной или полимерной структуры и поверхностно-активное вещество, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит концентрированный водный раствор алкилбензилдиметиламмоний хлорида общей формулы
[C_nH_2n+1N(CH₃)₂CH₂C₆H₅] ⁺Cl^-, где n 10-16 в количестве 0,5-1,5 об. Концентрированный водный раствор алкилбензилдиметиламмоний хлорида общей формулы
[C_nH_2n+1N(CH₃)₂CH₂C₆H₅] ⁺Cl^-, где n 10-16 ˙(РОС 79), является по своим свойствам поверхностно-активным веществом и применяется как гидрофобизатор, антистатик, диспергатор, эмульгатор, способен улучшить структурно-механические свойства растворов. Это и явилось основой использования его в качестве добавки в фоторезист с целью повышения адгезионной прочности пленки фоторезиста к пленкам Fe₂O₃, Cr стеклу и пр. а также улучшения структурных свойств фоторезиста и снижения внутренних напряжений в пленке. Это, в свою очередь, способствовало снижению дефектности в пленке фоторезиста, стабилизации размеров элементов топологии при проявлении и травлении. Положительный эффект достигается за счет введения в фоторезист дополнительных функциональных групп (N⁺, Cl^-), способствующих усилению адгезионных взаимодействий.

Реализация состава и его использование могут быть осуществлены следующим образом.

Подложки с предварительно нанесенными слоями, например, Cr, Fe₂O₃ и др. отмывают (обезжиривают) и сушат.

В нефильтрованный фоторезист (например, ФП-РН-7, ФП-383, и т.п.) вводят концентрированный водный раствор поверхностно-активного вещества алкилбензилдиметиламмоний хлорида (РОС-79) из расчета 0,5-1,5 об. (или на 1000 мл фоторезиста 5-15 мл РОС-79). Все тщательно перемешивают и фильтруют. Или в отфильтрованный фоторезист вводят препарат РОС-79 (5-15 мл на 1000 мм резиста), тщательно перемешивают и выдерживают в течение 15-20 мин для достижения равновесия. При введении РОС-79 в количестве менее 0,5% от объема фоторезиста он не оказывает на адгезию никакого влияния. При введении его более 1,5 происходит резкое снижение светочувствительности фоторезиста. Лучшие результаты на фоторезистах, например ФП-РН-7 и ФП-383, получены при введении РОС-79 в количестве 0,8% (см. таблицу).

Затем модифицированный фоторезист наносят на подготовленные подложки, например, центрифугированием. После этого осуществляют первую сушку в ИК-печи, проявление в водном растворе КОН (0,6%), вторую сушку в ИК-печи, а затем травление.

Таким образом, изобретение позволяет расширить диапазон времени проявления, сохранив при этом точность воспроизведения размеров элементов при фотолитографии, а также увеличить выход годных изделий на 5%

СОСТАВ ФОТОРЕЗИСТА, содержащий светочувствительную композицию на основе растворов органических материалов мономерной или полимерной структуры и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дефектности пленки фоторезистора, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит концентрированный водный раствор алкилбензилдиметиламмоний хлорида общей формулы
[C_nH_2n+1N(CH₃)₂ CH₂C₆H₅]⁺Cl^-,
где n 10 16,
в количестве 0,5 1,5 об.