Способ формирования фоторезистивной маски для плазменного травления Советский патент 1990 года по МПК H01L21/3105 

Изобретение относится к технологии изготовления интегральных схем с повьшенной плотностью элементов.

Известен способ формирования фоторезистивной маски для плазменного травления, в котором для увеличения стойкости фоторезиста при плазменном травлении, особенно при травленик слоев толщиной более 1,5 - 2 мкм, после проявления изображения на фоторезисте проводят высокотемпе- ратурную сушку вплоть до , .

Однако, если после проявления фоторезиста можно получить профиль на фоторезистивной маске, близкий к вертикальному (краевой угол, близкий к 90°), то при высокотемпературной сушке краевой угол уменьшается. Так,, при температуре сушки он составляет 60 , при 140°С - 45°, при 210°С - 25

Таким образом, применение высокотемпературной сушки фоторезиста для увеличения его стойкости приводитч к искажению изображения за счет закругления края рельефа фоторезиста

СО и значительному -укору размеров при

со последующем плазменном травлении за счёт уменьшения значения краевого угла. Это обстоятельство затрудняет

О5 формирование элементов ИС «а подложке с высокой точностью и ограничивает применение прецизионного метода плазменного травления при формировании элементов СБИС.

Наиболее близким техническим ре шекиег- является способ формирования i фоторезистивной маски для плазменного травления, включающий опёрадии нанесения фоторезиста на подложку, сушку, экспокироЕвние, проявление изображения.

Несмотря па ряд достоиисTS;-, r;i-вестный способ иыс;ет сущест Beuiibif: недостаток - это сложность оао. ции , и большая длительнос;ть -i ;5;;но,Д гического цикла тзготсинет: Лизтоо. Е истивной маски необхо/;икос -: проведения догюлкительнях cnejjauHi-; наяесения защкгиого слоя па SiO,, нанесения второго слоя фоторезлсто-, его экипонирования,, проявления и сушкиэ реактивнодч ионного траилсSiOg и слоя толстого фоторезиста,

Целью изобретения является сокраи ние технологического цикла р;згото1; :.: НИН фоторезистивпой маски с кр7гыь. профилем боковых стгнок.

Цель достигается тем, что в бе формирования фоторезистивкоп маски для плазменного трвЕлтениЯ; кл;::ча щем операции нанеселл-гя фоторезист,; на подложку, сушкУ; окспонироьатгиенроявление изображения,, после про;;ь ления изображения проводят в течени;.. 0,5-5 мин плазменную обработкуфоторезиста в ВЧ диодной системе с ииз-:г ной среде нри давлении Па

Вт удельной мощностгт О,. 5-1,5 ---т; и -гси-л

пературе подложки 20-80С, а эгггй ; выполняют высокотем:иера1-у1л;ую суппг/ при температуре 1 20-2 1 ,,

В результате кокплекслюго воздей ствия на фоторезист у.льтраф)-юле-тово---излучения ВЧ разрйгга, электроллой у; ионной бомбардировки, а такяе г-:опеичностного нагрева |;)ото-резиста за счет нейтрализаи,ии яа нем ионов нронсхс;-дит обработка фоторезиста9 которая приводит к образо1-занию на его ло-верхности тонкого зацубле ного слоЯ; tJjHKCHpyrouiero крутой профиль маскн. Далее проводят высоко темнерату о-кую зторую сушку при Т 1 20-2 1 :)°-С ;. иоз :шающзта плазмосто11кость фоторэ-зист:-;:.; ной маски,

Приведеннь: ; Граничыьк:; значг ия режимов цыпо:н1еиия гфоиксга титдо;,,,ной обработки и высокотемиара1ур :ол сушки гарантирук;Т воспролзаодямое формирова-нке крутого лиофиля 5ск(13ЫХ стенок маски, Отклонение рпла: i-iOB за приведенную границу вьгзы лхс леконтролируемое изменение г;рофи.;я (Зоковых стенок (Ьоторезнст --зной мас.;-П р и NJ е р, Ца слой ФСС наносят с:лой фоторезиста Ф11-383 толпгитюй 1.5. мкм, (locjie суиио; Hairerei ioro г;л; г при 1 о тклекпе nj oncjc/-: ч/ |-;;лчс i-iiiOCTH

тсч-зли; 3;; с s-i прояв f 15 O.-JA cscTHOne

2Ь с, Образцы с м:: ;Ьо 1ч:;ссзкс-п;плк:- рисункон

Г; ЬЧ Д- ЮЛТТО)- СИСТе - е в

от, с цалл9М11е;-.1 iOO Па лри )п лосги 0-5 Б.;/Г:М- F гече :.:М 11рсвол-:г ,сокотем

1 C;-jOCo6o:i Hpii

Л- Iiac:-гч;;;О1-- 3 .: ТрОННСМ

ОМ t- лгьиатур-тую Еторую o-i ,,::рл ; ::ii, С, родолжн;JK . Ri;;:cb ;:; у-ТОЛ фото11-iLi;; ЛЛ рЯСТрОЕО;лл; ;;о ле . сослазляет M-io гтл,гпну образцов зл ..lacKjH 1ослс проял-.aiOi л азота

: л ге-. елне О, Ь мин fT л,сс-;мтемлс-ратур

Cf-f/OM ЛОЛ ittiC л

яГ:(

;и

; 1О;л-л-1ч систеь:е в давле гн и ла, удельл-тос-.-; 1,2 Вт/см- - и скорости

ллля хГ л-л;1. Измерения,, - ;лк: трового ла: иоказываюТз i иал.глл-гии окон -С 1с.:пт.л-кш адгезию фоторезиста к подложке, а также формировать близкий к вертикал ному профиль после высокотемпературной сушки, что позволяет формировать элементы ИС с повышенной точностью и дает возможность полнее использоват прецизионный метод плазменного травления при формировании элементов СБИС, Изобретение проще известного спо соба, приведенного в качестве прототипа, позволяет сократить технологический цикл формирования фоторезисти ной маски с крутым профилем боковых стенокS поскольку исключает ряд процессов; осаздение слоя двуокиси кремния на фоторезист, нанесение сло фоторезиста, травление слоев двуокиси кремния м слоя фоторезист а t Он.,. позволяет форг-ятровато элементы ИС плазменным травлением с. уходом рлз маров менее 0,1 мкм. Рас lies ожидаемого годового экономического эффекта от внедрения дан-ного способа формирования фоторезистивной маски проводят в соответствии с Отраслевой методикой опреде лення экономической эффективности иcпoлJьзoвaIшя в народном хозяйство новой техник ,, нзобретениГ: и рациокализатсрских предложений,, утвержденной 13.2)78 г. В качестве базового варианта используют способj приведенный .в прототиг ее Ож адаемый эг:о:;оьшческий от внедрения изобретения составит около 55 тыс,оуб, в год.

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ФОТОРЕ; ЗИСТИВНОЙ МАСКИ ДДШ ПЛАЗМЕННОГО TPABЛEHИЯ включающий операции канесени.ч фоторезиста н-; подложку, сушку, экспонирование, проявление изображеки.я, отличают i; йен тем, что, с целью сокращения технологического цикла изготовления фоторезистивной маски из фоторезиста с крутым профилем боковых стенок, после проявления изсбражения проводя, в течение 055-5 мин плазменную обработку фоторезиста в ВЧ-диодной системе в иННртной среде при давлении 0,1 -. 100 Па, удельной мощности 0,5 - 1.5 Вт/см.и теьшературс подложки с 20-80 С, а затем выполняют высокотемпературную сушку при 120-210 С.