Позитивный фоторезист Советский патент 1984 года по МПК G03C1/68 

1

N3 00

СО

s|

Изобретение относится к позитивным фоторезистам, используег ым в микроэлектронике при создании полупроводниковых приборов,

Известен позитивный фоторезист, включающий сульфоэфир О -нафтодиазохина, новолачную смолу,и растворитель l ,

Недостатком известного фоторезиста является то, что он имеет малую стабильность свойств во времени (около трех месяцей) недостаточную разрешсцощую способность и не позволяет воспроизводить с высоким качеством субмикронные элементы шаблона.

Целью изобретения является повыше ние стабильности разрешающей способности фоторезиста и повьвиение качества воспроизведения субмикронных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что фоторезист дополнительно содержит в своем составе комплексообразующую добавку, например йод, или тетрацианэтилен, или тринитрофенол, или тетрацианхинодиметан при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Сульфоэфир о -нафтодиазохинона5-10

Новолачная смола10-15

Комплексообразующая

добавка0,5-3

РастворительОстальное

Предложенный фоторезист имеет значительно более высокую разрешающую способность, стабильность свойств около года и более высокое качество воспроизведения сублимикронных элементов.,

Известно, что в композициях позитивных фоторезистов на основе эфиров О-диазохинонов и продуктов конденсации фенолов с альдегидами и новолачных смол наблюдается появление интенсивной люминесцеции при облучении ультрафиолетовым светом. Так как это излучение (люминесценция) распространяется во всех направлениях, то фотохимическая реакция протекает и в местах, не подвергнутых облучению |От источников, т.е. в местах, закры|тых темным полем фотсяиаблона. Этим фактом объясняется увеличение линейных размеров в процессе экспонирования.

Явление люминесценции не только существенно,снижает разрешающую способность полимерных резистов,. но и приводит к некачественному воспроизведению элементов при получении системл чередующихся протяженных полос из-за разрушения за счет люминесценции неэкспонированного слоя резиста.

Согласно изобретению состав предлагаемого позитивного фоторезиста

дополнительно содержит комплексообразующую добавку соединения, образующего донорно-акцепторный комплекс с исходными соединениями и проду1 та ми реакции. Количество вводикюй добавки составляет не более 15% (преимущественно 3-5%) от веса сухих компонентов резиста. Такими добавками могут являться йод, тетрациан- этилен, трифторфенол, тетрацианхино0 диметан, И -броманил, п -хлоранил и другие. Данные соединения являются тушителями люминесценции, и присутствие одного из этих соединений в составе позитивного фоторезиста позволяет полностью погасить люминесценцию, что в свою очередь позволяет повысить разрешающую способность и качество воспроизведения субмикронных элементов .

Пример. Готовят позитивный фоторезист следующего состава: Состав 1. Прототип, мас.%:

Сульфоэфир о-нафтодиазохинона5-10

Новолачная смола10-15

Растворитель -диоксаиОстальное

На основе фоторезиста состава 1 готовят составы предлагаемого позитивного. фоторезиста.

Состав 2. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен кристаллический йод в количестве 1% (при этом диоксаиа 79%) .

Состав 3. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен тетрацианэтилен в количестве 0,5%,.

Состав 4. Отличается от состава . тем, что в него добавлен тетрацианхинодиметан в количестве 0,5%.

Состав 5. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен тринитрофенол в количестве0,8%.

Состав 6. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен П-хлоранил в количестве 0,9%.

Состав 7. Отличается от состава 1 тем, что в него добавлен

М-броманил в количестве 0,8%.

На структуры (JaAS с эпитаксиальным слоем методом центрифугирования наносят слой ревиста. 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 размеров 50

элементов, которые потом усредняют. Усредненные результаты измерения размеров элементов на каждой из 5 полупровод1никрвых подложек представлены в таблице.

ПОЗИТИВНЫЙ ФОТОРЕЗИСТ, вклю.чающий сульфоэфиро-нафтодиазохинона,. новолачную смолу и растворитель, отличающийся тем, что. с целью повышения стабильности разрешающей способности и 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.%: Сульфоэфир О -нафтодиазохина5-10 Новолачная смола 10-15 Комплексообразующая добавкаО,5-3 РастворительОстальное.

1,65

1,7

1

1,0

1,1 2

1,1 1,2 3

1,1 1,0 4

1,0 1,2 5

1,4

1,2 6

1,3 1,2 7 Как видно из таблицы, применение предлагаемого фоторезиста позволяет ,Q существенно уменьшить размеры воспро0,2-0,3

1,55

1/5 Менее 0,1 1,0 12 1,2 То же 1,2 1,0 1,2 1,0 1,1

1,1 1,3 1,0 1,0 изводимых элементов при одновременном улучшении качества края и профиля проявленных элементов.