Негативный фоторезист Советский патент 1978 года по МПК G03C1/68 

(54) НЕГАТИВНЫЙ ФОТОРЕЗИСТ

Изобретение относится к негативным фоторезистам, которые могут найти применение в полупроводниковой технике. Известен негативный фоторезист, вклю чающий ароматические бисазиды в качест ве светочувствительной компоненты, полимерное связующее - каучуки, содержащие двойные связи, и растворитель . Такой фоторезист позволяет получать при экспонировании через фотошаблон нужный рельеф. Сщивку полимерного слоя обеспечивают ароматические бисазиды, но этим их функции ограничиваются. Ведение в светочувствительную компоненту элементов у группы. ( AS ) открывает возможности полифункционального использования фоторезиста. Однако этот фоторезист имеет низкую адгезию к подложке и недостаточную кислотостойкость. Известен также негативный фоторезист включающий мышьяк - содержащий арилазид - М - арсено-( h -азидобензилнден)аяилин или h-apceHo-( h -ааидо)-бензол- или бис( /П-азидофенил)- мышьяко- вую кислоту, полимерное связующее ииклизованный полизопреновый , и растворитель 2j. , Однако такой фоторезист не обеспечивает высокой разрешающей способности и достаточной адгезии слоя к подложке, кроме того, такой слой недостаточно кислотостоек. С целью увеличения адгезии к подложке и разрещаюшей способности предлагается негативный фоторезист, содержащий в качестве полимерного связующего эпоксидированный циклокаучук или полиуретановый каучук при следующем количественном соотнощении ингредиентов, вес.%: Мышьякосодержащий арилазидО,О5-О,ЗО Эпоксидированный циклокаучук или по- лиуретановый каучук 9,9-10,1 РастворительОстальное Предлагаемый негативный фоторезист позволяет одновременно с получением рельефа при фотосшивке полимера легировать полупроводниковую ( Si или G6 ) подложку мышьяком для создания Р h - переходов в полупроводнике, поэтому в обработке полупроводниковых пластин исключается операция травления, дающая наиболыний процент брака при иаготовлеч НИИ полупроводниковых элементов. Способ получения состава фоторезиста заключается в следующем. Полимер, используемый в качестве пленкообразующей компоненты фоторезиста растворяют при перемешивании в светочувствительном растворителе при комнатной температуре. В раствор полимера, защищенный от действия света, добавляют светочувствитЕльные мышьякосодержащие арилазиды. В табл. 1 .приведен состав светочувствительной композиции. Светочувствительный состав наносят на подложку центрифугиоованием, сущат при 6 О С, облучают через диапозитивный монтаж УФ-лучами (лампа. ДРШ-5О) После засветки светочувствительный слой

j1-ApceHO-( Tt « зидобензЕрлвд анилин

Я -А рсено- ( I -аЗидо) -бензол Бис-( л -ёзидофенйл)-мышьяковая кислота

ЭпоЕсидированв цикло каучук

Полиуретаяовый каучук СКУ-5О 6 -Ксилол Ацетон Для состава № 1, 3 проявитель Содержание эпоксягрупп 3,5%. .

ь,

150-20О

Возможна фотолитография на

4,5 - 5,5

0,05

0,175

0,175

10,000

Остальное Остальное

4ОО

Фотолитография на SiO,, SiO,si - полированныйSiO

2,0 - 2,5 О-ксилол; для № 2 - ацетон. проявляют обработкой подходящим растворителем. В табл. 2 приведены физические свойства предложенного фоторезиста в сравнении с известным. Составы испытывают в качестве фоторезистов - диффузантов мышьяка. Фоторезист наносят на центрифуге на кремниевые пластины , сушат и экспонируют в обычных условиях. Диффузию из фоторёльефа проводят па воздухе при 1250 С. В результате диффузии получают р-П -переходы, имеющие большое время жизни неосновных носителей, и вольтамперные характеристики, близкие к теоре- тическим. Эти переходы одинаковы для всех состаЬов № 1-3, которые имеют одинаковые свойства. Их разрешающая способность составляют 4ОО лин/см воэхтожно проведение фотолитогр«к}ти на шлифованной поверхности кремнвя, составы обладают высокими диэлектрическими свойствами, для полиуретанов 3,О-3,5, л для эпоксидированного циклокаучука 2,0-2,5. Таблица 1 Таблица 5 622 Формула изобретения Негативный фоторезист, включающий мьппьяксодержаший арилааид, полимерное связующее 0 растворитель, о т л и ч а К) щ и и с я тем, что, с целью увелачения адгезии к подложке и разрешак шей спосо ности фоторезиста, в качестве пояимерного связующего он содержит эпоксидироЬаШый циклокаучук или полиуретановый каучук при следующем соотношении компонентов, вес.%: Мышьяксодержащий арилазид 0,О5-0,ЗО 5g Эпоксидированный пиклокаучук или полиуретановый каучук 9,9-10,1 Растворитель Остальное, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент СШАМ 3075950, кл. 96-48, 1963;, 2. Патент; США №3679670, кл. 96-48, 1972.