Фоторезисты Советский патент 1976 года по МПК H01L31/08 

1

Изобретение относится к технике фотолитографии и может быть использовано в микроэлектронике и полиграфии.

Известны фоторезисты, изготовленные из органических полимерных материалов: поливинилциннамата (негативные фоторезисты) и нафтехинондиазидов (позитивные фоторезисты).

Однако известные фоторезисты обладают сравнительно низкой разрешающей способностью (до 500-1000 ЛИН/мм) и имеют чувствительность только в коротковолновой (ультрафиолетовой и синефиолетовой) областях спектра, оставаясь нечувствительными к длинноволновому свету, что ограничивает расширение области применения фоторезистов и, в частности, не позволяет широко развить голографическую фотолитографию, где требуется весьма высокая разрешающая способность и жел.1тельна чувствительность в зеленой, желтой и особенно в красной областях спектра.

Целью изобретения является увеличение разрешаюшей способности,повышение чувствительности в длинноволновой области спектра и осушествление голографической фотолитографии.

Для этого применяют халькогенидные стеклообразные полупроводники в качестве материалов

для фоторезиста состава ,,где ,5, в качестве позитивных фоторезистов, чувствительных к излучению Не - Ne-лазера; также применяют полупроводники состава m Gei 83 (j - m) Gej SC, 3. ГД 0 m 1,0, в качестве негативных фоторезистов, чувствительных к излучению He-Ne-лазера; также применяют полупроводники состава .,, где 0,,8, в качестве фоторезистов, чувствительных к излучению He-Ne-лазера; также применяют полупроводники состава , где ,0, а М-элементы Ge, У, iSb - в качестве, фоторезистов, чувствительных к излучению As лазера; также применяют полупроводники состава AsxSi x. где 0,,3, для получения фоторезистов, чувствительных к излучению Не-Cd-лазера.

Многие халько .шдные стеклообразные полупроводники и, в частноста. двухкомпонентные, трехкомпонентные и многокомпонентные материалы систем AS-SE , AS-S, Ge-S, Ge-SE , As-SSE , As-St - 1 , As-Sb-SE. , As-S-Э , As - Sb S,Ge-S-St и др., приготовлены в виде тонких пленок, обладают следующими свойствами: а) не растворяются в кислотах, б) после облучения светом (видимым или даже инфракрас ным) имеют различную скорость растворения облученных и необлученных участков в специальных растворителях, изготовленных на основе аминов и других органических веществ, в) обладают весьма высокой разрешающей способностью записанных оптических изображений (до 6-8 тыслин/мм) , могут быть удалены с подложки путем промьтки в кондентрированном щелочном растворе, д) обладают хорошими диэлектрическими свойствами (удельное сонротивлениер 1С) - 10 Ом-см), е) имеют малую толщину (0,1-2,0 мкм). Пленки халькогенидных стеклообразных полупроводников могут быть изготовлены многим-i способами путем термического ударного и электронно-лучевого испарения в вакууме, а также способом плазменного 1апь01ения. Для многих из указанных материалов легко обеспечиваются хорощая термостойкость и хорощие адгезионзшге свойства. При изменении состава халь; огенидного стеклообразного полупроводника легко можно обеспе1шть фоточувстзительность в нужной оиластк, в частности в красной. Интегральная фоточувствительность составляет 0,1 - 10,0 зависимости от состава. Перечисленные свойства показьюают пригодность рассматриваемых хальксгенидных стеклообразных полупроводников для применения в качестве материалов для изготовле}шя фоторезиста. Физические основы работы халькогениднь х стеклообразных полхпроводников в качестве материалов для изготовле1шя фоторезистов сво.иятс8 к тому, что эти материалы, будучи неорганическими полимерами, под действием света изменяют свою полимерную структуру (либо уншваются, либо наоборот, дестругируют) , что сопровождается изменением ряда их свойств,.Б частности растворимости в некоторых растворителях. Особенно хорошие результаты получены при использовании следующих халькогенидных стеклообразных полунроводников: As, 83 MX, где О X LO, а М - элементы Ge, 3, Sb, AsxSl.-x где 0,07 ,03, тСе28з() Се25Рз,где ,0; AsxS 1-.-X, где 0,.8 (негативные фоторезисты) и AsSE х,,5 (позитивные фоторезисты). В зависимости от времени и интенсивности экспозидии некоторые материалы (напримерАзЗК) могут работать в режиме либо позитивного, либо негативного фоторезиста. Среди этих материалов имеются материалы, чувствительные к излучению Не-Cd-, Аг- или Не-Ne -лазеров. Формула изобретения 1.Применение халькогенидных стеклообразных полупроводников в качестве материалов для фоторезиста с делью увеличения разрешающей способности, новыитения чувствительности в длинноволновой области спектра и осуществления голографичсской фо 1олитографии. 2.Применение по п.1 халькогенидных стеклообразных полупроводников состава AsSEJ, г.де ,S, в качестве позитивных фоторезистов, чувствительных к излучению Не-Ne-лазера. 3.Применение но н. 1 халькогенидных стеклообразных полупроводников состава (i-m) SE 3 , где ,0, в качестве негативных фоторезистов. чуТзствительных к иачзчению Не-Ne--лазера. -. Примскение по п.1 халькогени:.,:::.:х стекло(;бр:нзнь х полупроводников составэ ,..,. где О-.;0,8, в качестве фоторезистов -уъ-..-1вительi -,i.: к излучению Не-l Je-лазера. 5. Примене)-ше по п.1 халькогенидных стеклообразных пол}/проводников состава As2 83 Мх, где ,0, а М-злементы СеЛ,5Ь, в качестве фоторезистов, чувствительных к излучению As-лазера. 6. Применение по п.1 халькогенидных стеклообразных полупроводников состава ,., где 0,,3, для получения фоторезистов, TV-BCTBHтельных к излучению He-Cd-лазера.