Позитивный электронорезист Советский патент 1980 года по МПК G03C1/68 

Изобретение относится к позитивным электронорёзистам, которые используют в электронно-лучевой литографии . Известен позитивный электронорезист, включающий полиметилметакрила и органический растворитель - метил изобутилкетон 1. Известный электр норезйст обладает неудовлетворитель н6 низкой электронной чувствительностью. Целью изобретения является повышение электронной чувствительности резиста. Предлагаемый электронореэист содержит гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 25-220м KOK/ff а в качестве растворителя со дерятт этилцеллозольв, бутилацетат толуЬя при следующем соотнсмяении ко понентов, вес.%: Тйдролизованный гполиметилметакрилат с кислотным числом 25-220 мг 7-18 23,9-27 Бутилацетат 15,8-17, Толуол Остально Этилцеллозольв Предложенный позитивный электрон резист обладает большей электроночувствительностью (1, 8,0-10 Кл/см) по сравнению с известным позитивным электронорезистом (1,310 1,4 Кл/см) . Пример 1. 15г полиметилметакрилата ( 7 0,219 л/г, диметилформамид, ) растворяют при перемешивании в 150 мл концентрированной ., поддерживая температуру реакционной массы 18-25°С. Полученную смесь выдерживают в.указанных условиях 5 ч. Частично гидролизованный полиметилметакрилат выделяют осаждением в ледяную воду, осадок отделяют на фильтре и промывают многократно дистиллированной водой до нейтральной реакции проь«вных вод. Полимер очищают двукратным переосаждением из диоксанового раствора в петролейный эфир. Полученный таким образом частично гидролизованный полиметилметакрилат имеет кислотное число 58 мг КОН/Г. Растворяют 10 г указанного полимера в 100 мл смеси этильцеллозольва, бутилацетата и толуола, взятых при соотношении 5:3:2 (по объему), получгшт электронорезист следующего состава, вес.%: Гидролнзованный полиметилметакрилат10,0 Этилцеллозольв46,4 Бутилацетат26,3 Толуол Электронорезист наносят посредством центрифугирования; на пластин ку из свежеокисленного кремния таким образом, чтобы после сушки толтина пленки электронорезиста состав ляла 0,3-0,5 мкм. Сушку проводят вн чале при 25°С 20 мин, затем при 200° 30 мин. Электронорезист экспонируют в растровом электронном микроскопе при ускоряющем напряжении 10 кэВ и даакетре электронного луча 0,1 мкм. Полученное изображение проявляют в смеси метилэтилкетона и толуола (4: по объему), удаляя, тем самым, эксп ккрованные участки покрытия. Чувствительность резиста к элект.ронному лучу, определяемая как мини мальная величина заряда электронов, прошедших через единицу площади плен кг: резиста, необходимая для полного удаления полимерной пленки на облученных участках, составляет 1, Кл/см . Электронорезист, содержащий в качестве полимерного связующего полиме тилметакрилат, в тех же самых условиях обладает лектроночувствительностью 1, 3-10 Кл/см. Пример 2. Так же, как в при мере 1, получают гидролизованныйпо лиметилметакрилат с кислотным числом 25 мг КОН/г (время реакции 4 ч) Готовят раствор 10 г указанного поли мера в 50 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая злектронорезист следующего состава, вес.%: Гидролизованный полимети лмет акрилат Этилцеллозольв Бутилацетат .Толуол Далее действуют аналогично приме ру -1. Чувствительность резиста к электронному лучу составляет 7,8«10 Кл/см по сравнению с 1,4-10 Кл/см для аналогичного резиста на основе полиметйлметакрилата. Пример З.-Так же, как в примере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным чис лом 170 мг КОН/Г (время реакции 8 ч).I Готовят раствор 10 г указанного. полимера в 150 мл смеси рас ворителей того же состава, что в пр мере 1, ;получая электронорезист следующего состава, вес.%: Гндролизованный полиметилметакрилатЭтилцеллозольв Бутилацетат Толуол Далее действуют аналогично приме ЙУ, 1 ЧУЕСтзиТерьяость резиста к электронному лучу составляет б/З-ЮКл/см по сравнению с 1,310 Кл/см для резиста на основе полиметилметаКрилата. Пример, 4.Так же,как в при- мере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 220 мг КОН/г (время реакции 10 ч), Готовят раствор 10 г указанного полимера в 100 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая электронорезист следующего состава, вес.%: Гидролизованный полимети лметакрилат 10,0 Этилцеллозольв46,4 Бутилацетат26,3 Толуол17,3 Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность резиста к электронному лучу составляет 8, О 10 Кл/см по сравнению с 1, 3 10 Кл/см для аналогичного резиста на основе полиметилметакрилата. Примеры 5 и б иллюстрируют тот факт, что позитивные электронорезисты на основе гидролизованного полимети лметакрилат а с кислотным числом менее - 25 и более кг КОН/г обладают практически такой же чувствительностью к электронномул лучу, что и резист на основе обычного полиметилметакрилата. Пример 5, Так же, как в примере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным чис-. лом 17 мг КОН/Г (время реакции 1 ч/ Готовят раствор 10 г указанного полимера в 100 мл смаси растворителей того же состава, что в примере 1, получая электронорезист следующего состава, вес.%: Гидролизованный полиметилмета ;рилат10,0 Этилцеллозольв46,4 Бутилацетат .26,3 Толуол17,3 Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность резиста к электронному лучу составляет, 1, Кл/см по сравнению с 1, 3 10 Кл/см для аналогичного резиста на основе полиметилметакрилата, Пример 6. Так же, как в примере 1, получают гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 245 мг КОН/Г (время реакции 11 ч) . Готовят раствор 10 г указанного полимера в 100 мл смеси растворителей того же состава, что в примере 1, получая электронорезист следующего состава, вес.%: Гидролизованный полиметилмет акрилат10,0 Этилцеллозольв46,4 Бутилацетат26,3 Толуол17,3

Далее действуют аналогично примеру 1. Чувствительность резиста к электронному лучу составляет 1, Кп/см по сравнению с 1, ЗЧО Кл/см цля аналогичного резиста на основе Полиметилметакрилата.

Применение позитивного электронорезиста на основе гидролизованного Полиметилметакрилата, обладающего значительно больщей чувствительность к электронному лучу по сравнению с обычным полиметилметакрилатом, сокра адает время экспонирования резиста, повышает производительность электронно-лучевой установки и делает возможным использование этого резиста в промышленных процессах элект ронно-лучевой литографии.

Формула изобретения

Позитивный элеткронорезист, включающий полиметилметакрилат и органический растворитель, отличающийся тем, что, с цэлью повышения электронной чувствительности, он содержит гидролизованный полиметилметакрилат с кислотным числом 25-220 мг КОН/Г, а в качестве растворителя содержит этилцеллозольв, бутилацетат и толуол при следующем соотношении компонентов, вес.% Гидролизованный полиметилметакрилат с кислотньлм числом 25-220 мг КОН/Г7-18

Бутилацетат23,9-27,3

Толуол15,8-17,5

ЭтилцеллозольвОстгшьное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 1147490 кл. Н,5 R, опублик. 1969 (прототип) .