Негативный фоторезист Советский патент 1984 года по МПК G03C1/68 

Изобретение относится к негатив ным фоторезистам, используемым при создании полупроводниковых приборов в микроэлектронике. Известен негативный фоторезист, включающий полиэфир, содержащий св точувствительные группировки вида (()n-d6H5 где , например поливинилцинна мат, сенсибилизатор и растворители 1 . Недостатком известного фоторези та является то, что он имеет малую стабильность (около трех месяцев) Недостаточную разрешающую способность и не позволяет воспроизводит с высоким качеством субмикронные элементы шаблона. Целью изобретения является повы шение стабильности разрешающей спо собности фоторезиста и повышение качества воспроизведения субмикрон ных элементов. Поставленная цель достигается тем, что фоторезист дополнительно содержит в своем составе комплексо образуюцую добавку, например йод и тетрацианэтилен, или тринитрофенал или тетрацианхинодиметан при следу щем соотношении компонентов, мас.% Полиэфир, содержащий светочувствительные группировки вида t(JH«dH) о (где ), например поливинилциннамат5-10 Сенсибилизатор0,5-1 Комплексообразующая добавка0,5-3 РастворителиОстально Предложенный фоторезист имеет зн чительно более высокую разрешающую способность, стабильность свойств около одного года и более высокое качество воспроизведения субмикронных элементов. Известно, что при облучении негативных фоторезистов ультрафиолетовым светом во время экспонировани фоторезиста в слое фоторезиста наблюдается появление люминесценции. Так как это излучение (люминесценция) распространяется во всех направлениях, то фотохимическая реак ция протекает и в местах, не подвергнутых облучению, т.е. в местах закрытых темным полем фотошаблона. Этим фактом объясняется искажен линейных размеров в процессе эскпонирования. Явление люминесценции не только существенно снижает разрешающую спо собность фоторезистов, но и приводит к некачественному воспроизведению элементов при получении системы чередующихся протяженных полос из-за разрушения за счет люминесценции неэкспонированного слоя резиста. Согласно изобретению состав предлагаемого негативного фоторезиста дополнительно содержит комплексообразующую добавку соединения, являющегося тушителем люминесценции. Количество вводимой добавки со-, ставляет не более 15% (преимущественно 3-5%) от веса сухих компонентов фоторезиста. В качестве комплексообразующей добавки могут быть использованы йод, тетрацианэтилен, тринитрофенол, тетрацианхинодиметан, п -броманил, ц -хлоранил и другие. Присутствие одного из этих соединений в составе негетивного Фоторезиста позволяет полностью погасить люминесценцию, что в свою очередь позволяет повысить разрешающую способность фоторезиста и качество воспроизведения субмикронных элементов. П р и м е р. Готовят негативный оторезист следующего состава, ае.%: остав 1 (прототип) 5-10 Поливинилциннамат Сенсибилизатор кетон Михлера 0,5-1 Растворители толуол : хлорбензол (3:1) Остальное атем готовят составы предлагаемого егативного фоторезиста остав 2. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен кристаллический йод в количестве 1% (растворителя при этом 93,5%), остав 3. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен тетрацианэтилен в количестве 0,5% . остав 4. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен тетрацианхинодиметан в количестве О ,5% . остав 5. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен тринитрофенол в количестве 0,6%. остав 6. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен И-хлоранил в количестве 0,9%.

Состав 7. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен И-броманил в количестве 0,8%.

Все вышеуказанные выше добавки имеют хорслаую растворимость и совместимость с составляющими негативгого реэиста.

На структуры Q аДз с эпитаксиальным слоем методом центрифугирования наносят слой резиста. Затем производят сушку, экспонирование

и проявление, после чего измеряют размеры воспроизведенных элементов и уход размеров по сравнению с размерами на фотошаблоне,

Испытания проводят для каждого состава резиста на 5 полупроводниковых подложках. На каждой подложке произвольно проводят замеры 50 элементов и потом усредняют. Усредненные результаты на каждой -из 5 полупроводниковых подложек представлены в таблице.

НЕГАТИВНЫЙ ФОТОРЕЗИСТ, включающий полиэфир, содержащий светочувствительные группировки вида (dH dHJ -dgHs -dII о гд& п J-3 например поливинилциннамат, сенсибилизатор и растворители, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и разрешающей способности фоторезиста и повышения качества воспроизведения субмикронных элементов, в своем составе фоторезист дополнительно содержит комплексообразующую добавку,например йод или тетрадианэтилен, или тринитрофенол, или тетрацианхинодиметан при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиэфир, содержащий светочувствительные группировки вида -d-()-d6H5 о ё л (Л например,поливинилциннамат5-10 Сенсибилизатор 0,5-1 Комплексообразую(цая добавка 0,5-3 Растворители Остальное

1,5

1,6

1 1,3 1,2 2 1,3 1,3 3 1,1 1,0 4 1,3 1,2 5 1,4 1,3 6 1,2 1,2 7 Из таблицы видно, что применение предлагаемого негативного фоторезиста позволяет существенно уменьшить размеры воспроизводимых элементов при одновременном улучшении качества края и профиля проявленных элементов. Аналогичные результаты получают для промышленных негативных резистов,

0,2-0,3

1,6

1,4 Менее 0,1 1,0

1,1 1,2 То же 1,0 1,2 1,1 1,0 1,2

1,1 1,2 1,0 1,0 содержащих группировки общего вида (),-cJ6Hs о KPR СОНА, фирма Kodak) , OSR (Япония). Кроме того, предложенный резист стабилен в течении 1 года.