ОРГАНИЧЕСКИЙ ПРОЯВИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЗИТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ Советский патент 1973 года по МПК G03F7/32 

Изобретение касается получения оргаиических лроявителей для позитивных фоторезистов, .используемых ири нроизводстве иолупроводниковых приборов, и может быть применено на операции фотолитографии при изготовлении пла.нарных транзисторов и ИитегральНЫХ схем.

Известны проя.вители для позитивных фоторезисто1в на основе нафтохинондиазидов, содержащие этаноламин, в чаютнасти, проявител.и, представляющие собой смесь моноэтанола1МИН1а, триэтанолаадина и воды. При этом не рекомендуют приманить проявитель, состоящий только из люноэта ноламииа и воды, поакольку пр.и содержании люноэтаноламина выше 20 вес.% происходит разрушение фоторезиста. При содержании данного жомпонента менее жазанного количестиа имеет место плохое проявление.

Характерной особенностью известных ироявителей с этанола.мином является то, что при многократном лрименении установлена плохая 1юап,роизводи1мость paaiMepOB рельефного рисунка от |ПЛ1астины к пластине, что приводит к увеличению этих раз меров по сравнению с размерами иа фотоща;бло1не на стадии проявления и способствует образованию значительного .клина лри травлении окисла кремния.

С целью устранения иокал ений размеров

рельефного рисун«а на полупроводшиковых нластинах в раствор введена мочевина. Она вводится Б количестве 25-30 ве1с.% по отношению к 18-20% моноэтаноламина.

Проявление позитивных фоторезистов органичеаки.м проя1витела.1. с зтаноламииом и :мочеви«ой дает воз.можность получать кач-ественное проявление, добиться воспроизводимости размеров рельефного рисунка по ютнашению к заданном) в пределах партии плаютиа и от партии к партии, а также исключить клин при растравливан).

Введение мочевины в раствор, содержащий -моноэтанола мин )i воду, позволяет ста билиаировать процесс проявления при изменении содержания молоэтаноламина в довольно широких предел ах и снижать содержание в проЯ1вителе этаноламинов, что приводит к снижению ТОК1СИЧНОСТИ при меняе1мых проявителей.

Повышению качества проявления (В значительной степени способствует более высокая адгезия проявителей, содержащи-х мочевину, к фоторезисту по сравнению с известными.

Хорошая воспроизводимость заданных размеров ,на иолупроводниковых пла1стина1х и устранение клина при тр/авлении повышает возможность получения более вы1оо1кочастот1ных планарных транзисторов, увеличивает степень интеграции элементов интегральных схем и выход годных полупроводниковых приборов без

внесэиня iKaivHx-лнбо до1полнительных изменений в технологический цикл их ивтотощле-ния. Предложенный .проявитель может быть нрименен на .Bicex стадиях фотол.итоГрафичес1кого процесса нри изготовлении планарных лолупрюводникавых п:ри|б,о,рав в тех случаях, когда необходима ooipa6o-TiKia позитивны-х фотореЗ.ЦСФО;В.

Применение .предложенного Лроя)вителя особенно цешго .нри изготовлении металли1зироважных фотошаблонов для планарных полупроводнн К01Вых .приборов, поскольку для них требуется получение рн сунка стро-го заданных размеров ic четким краВм и.зображения.

Стои МОсть тредложаннопо проявнтеля ниже стоимостн используемых в настоящее BpaNin проявителей на осноие этанола)минов, так KaiK содержание лоследиих .в составе заявленного проявителя инже, чем в известных, а мочешииа 1пред|ставляет собой .продукт, вьшуокавмый прамышлен-ностью в больших количествах.

Пример. Проявитель изготовляют приготовлением 50-25%-него раствора мочевины до.бавлбнием к 1 об. ч. раствора 1 части 97%1ЮГО моноэ1панола1мииа (МРТУ-б-02-495-68), тщательным перемешиванием омеси .и разбавлением 2,5--3 частями воды.

Было ироведено 8 ра1боч:их партий кремниевых при изготовлении интегральной схемы, на которых в процессе фотолитографии применялся .нозитивпый фоторезист тина

ФП-383. Слой фо.торезиста толщиной 0,8 мкм наносят центрифугированием на ояодсленлые кремниевые пластины и на алюминиевое -покрытие. Для экспонирования в течение 13 сек используют ртутную лампу 20 ЭМ. Первую сушку осуществляют в течение 15 мин .при температуре 100±5°С. Проявление проводят в течение 3-10 мин, после чего пластины промываЮ1Т и высуши вают на центрифуге. Вторую сушку произ:водят .В тер1мостате нри 140°С в течение 30-40 мин.

Для травления окисной пленки применяют траъитель, содержащий HF, NH4F и воду, в соотношении 2:7:1 в течение 7-10 мин. Для травления алю,м.иния используют травитель, содерж,ащий уксусную кислоту, ортофасфорную кислоту и воду, в течение 30 мин нри обычной температуре и 10-12 мин при температуре 30-55°С.

После травления сн.имают фоторезист и производят замеры рельефного рисунка под микроокопам типа МИИ-4.

Измерения показали, что клин на пластинах, покрытых окислом кремния, практически отсутствует, а на пластинах, покрытых алюминием, не превышает 0,4 мкм. Поверхность пласти1Н чистая, сероватый налет отсутствует. Фоторезист хорошо удаляется. Подтравлнвание акисной пленк/и проявителем не наблюдается. Контуры рельефного рисун/ка четкие.

Результаты измерений пр.иведены в табли це.

.Mono vrancvi амин-мочевина-вода

Моиоэтачолампп - тризтанола.м 111-вода

Приведенные в таблице сравнительные данные показывают, что при травлении одним и тем же проявителем в течение одного и того же времеии травления кремниевых пластин, покрытых ок,и1слом кремния и алюминием, на пла стинах, проявленных paiCTBOpoiM, состоящи)м из моноэтаиолами1на, триэтаиолаыина и воды, клИН составляет 0,6-1,4 мкл1, в то время, как чри проя1влении ра створам, содержащем мочевниу, клин не превышает 0,4 мкм и npaiKTimeoKn отсутствует для большинства партий.

Предмет изобретения

2.Органический проявитель по п. 1, отличающийся тем, что мочевина введена в количестве 25-30 вес.% по огношенню к 18-20% м оиозтаа о л ам и н а.