Состав для изготовления резиста Советский патент 1977 года по МПК G03G5/00 

(54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИС ТА

1

Изобретение касается MarepianoB, применяемых в микроэлектронике для формирования негативного изображения электронопнтографическим методом при производств1е особо точных фотошаблонов и интегральных j схем.

Известные негативные фоторезисты типа KTFR и К PR обладаюг недостаточной разрешающей способностью (около 1 мкм). Используются также некоторые полимеры-по jd листирол, сополимеры стирола с бутадиеном 1|

К недостаткам указанных полимеров от носится низкая чувствительность ( Q 1О Кл/см при . 10 кВ), что приводит к длительному экспонированию.

UeJb изобретения - повышение чувствительности резиста к облучению и улучшение его разрешающей способности.

Для этого состав -для изготовленияi20

резиста, включающий чувствительный к излучению полимер, растворитель и стабилизатор, в качестве полимера содержит циклогексадиен или его сополимеры при слецующект соотношении компонентов, в вес.%:25

ЦиклoreКСадиен или его сополимеры.8 - 29

Стабилизатор0,1-1

РастворительОстальйое

При этом в качестве сополимера используют сополимерз циклогексадиена с мономерами, выбранными из группы стирол, изопрен, бутадиен, 1,2-дигидронафталин, дапслопенгадаен (при содержании циклогексадиена ЗО-98)

.

СНз

I1

CH2-C OH--CH2-f , Jmim

-СН2-СН СН СН2Г- г

Jn

Наличие в структуре полимера шесгичленных циклов обеспечивает предлагаемым материяпам высокую химическую стойкость, хорошую адгезию как к металлическим, так и к другим видам подложек, а также высокую чувствительность к действию электронного потока.

Молекулярный вес полимеров может находиться в широких пределах (2-15 тыq},; содержание же циклогексеновых звеньев может составлять от 30 до 100%. При ускоряющем напряжении 5-30 кВ для получения защитной пленки, устойчивой к действию кислых и щелочных травителей и обладающей хорошими диэлектрическими и тер мическими свойства ли, необходима плотность заряда Ю - 1О Кл/см -.; Изображение проявляется растворителями, растворяющими полициклогексадиен или его сополимеры, например ароматическими углеводородами. Пленк ; электроно резне та на подложках формируются из растворов предлагаемых полимеров в органических растворителях. Для повышения устойчирости растворов электронсрезистов ктермоокислительным процессам при хранении и стабильности сформированных на подложке пленок в растворы вводили стабилизаторы - нёозонДи сантонокс (,2-метил-5-третбугил-4-оксифенил моносулъфид) в количестве 0,1-1%.

Т1 р и м е р Г. 12%-ный раствор полициклогексадиена (мол. в 5 тыс-) в ксилоле, стабилизированный 1% неозона Д, наносят .; на центрифуге при 25ОО об/мин, на хромированнье стеклянные подложки (толтина хрома 0,2 мкм). Подложки сушат ЗО мин при 90 С и слой электронорезйста , толщиной 0,4 мкм экспонируют по заданной; программе электронным пучком Кускоря- юи1ее напряжение 2О кВ, плотность заряда 8-10 Кл/см ). После проявления в течение 3 мин в смеси толуол-изопропиловый спирт 10:1чподложкй сушат ЗО мин при и травят через образовавшуюся маеку хромовый слой в щелочном травителе, содержащем красную кровяную соль. Элементы с размерами 0,5 мкм воспроизводят ся при хорошей Четкости край.

Пример 2. Из 14Sc-Horo раствора полициклогексадиено (мол. в. 3,5 тыс.)

в смеси толуол-ксилол 1:1, стабилизированного 1% сантонокса, на хромированных подложках Методом, описантлм в примере i формируют пленки электронорезйста голщиной О,3 мкм. Подложки экспонируют электронным пучком (ускоряющее напряжение 20 кВ, плотность заряда 10 Кл/см ). После проявления изо бражеш1Я в смеси толуол-чзопропиловый спирт 5:1 методом пульверизации и сушки подложек в течение 30 мин при слой хрома протравливают потоком ионизированной плазмы. Минимальные размеры элементов составляют 0,3 мкм.

Пример 3. Пленки электронорезйста толщиной О,3 мкм, сформированные из 10%-ного раствора сопо.ллмера циклогексацнена и стирола (содержание мономеров 8О и 20% соответственно, мол. в. 10 тыс.) по . описанной в примере 1 методике экспонируют потоком электронов (ускоряющее напряжение 25 кВ, плотность заряда 10 Кл/см ). После термообработки в течение 2О мин при 12О°С подложки травят 2О%-ным раствором соляной кислоть. Получают элементы с с размерами 0,5 мкм. Защитную маску электронорезйста удаляют кипячением в течение 1О мин, в хлорбензоле.

Пример 4. Пленки электронорезистй толщиной 0,4 мкм, сформированные на хромированных стеклянных подложках из 15%-ного раствора сополимера циклогексадиена - 1,3 и изопрена (состав сополимера: 7О% тшклогексадиена, ЗО% изопрена), после сущки при ЮО С в течение 15 мин экспонируют электронным пучком при. ускоряющем напряжении 20 кВ и плотности заряда 21О лл/см . После проявления толуолом в течение 1,5 мин и сушки при 13О С в течение 30 мин подложки травят 209Ь-ным раствором соляной кислоты. Элементы с размерами менее 1 мкм имеют неровность края менее 0,2 мкм,

Таким образом, / из приведенных примеров и протокола испытаний следует, что предлагаемый резист обладает в 5-10 раз большей чувствительностью по сравнению с полистиролом и лучшей разрешающей

способностью. Он устойчив к действию ионизированной плазмы и может служить маской при ионном травлении подложки.

55Формула изобретения

1. Состав для изготовления резиста, включающий чувствительный к излучению полимер, растворитель и стабилизатор, о т л ивО чающийся тем, что, с целью повы5тения чувсгвительносги речзиста к облучению и улучшения его разрешающей способности, он содержит в качестве полимера ииклогексалие или его сополимеры при следующем соотношении . компонентов, вес,% Циклогексадиен или его сополимеры8-20 Стабилизатор0,1-1 РастворительОстальное. 2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит в качестве сополимера сополимеры циклогексадиена с мономерами, выбf)aнными иэ группы1 сгирол, иаопрен, бутадиен, 1,2-дигидронафталин, циклопенталиеН при содержании /циклогексадиена ЗО-98%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1Л-о EPekti-oChem. Зое1971 г., т. 118, с. 669.