Электронорезист

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

2 А ае (и) SuII 6 0 С 1/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ @; "" н АВТОРскОму свидетельству

Я 3

I

Зу — — Π— — Si u t я о

1, i/

8 — О— --- а о

О ц-а--4

1 /1 г .О l О„

g- — Π— — 3/

I

М . М (21) 3417958/18-21 (22) 29.03 ;82 (46) 23.11.83. Бюл. М 43 (72) Т.H.Èàðòìíoâà, В.П.Корчков, Э.П.Калошкин и А.В.Игнашева (71) Институт неорганической химии

Сибирское отделение АН СССР (53) 621 382.002{088.8) (56) 1. Shoulders К.S Advauces in

Computers, ed; by F.- Alt, Academic

Puss, New.Jork, 1962, 2, р. 137

2. Авторское свидетельство СССР .И 701324, кл. С 03 С 1 68, 1981. (54) (57) ЗЛЕКТРОНОРЕЗИСТ, состоящий из подложки и нанесенного на нее слоя кремнийорганического соединения, отличающийся тем,что,с целью расширения функциональных возможностей электронорезиста, чувствительный слой выполнен из (винил,стибин) силсесквиоксана, содержащего в составе сурьму с оГацей формулой (5IR)II„Sb О >2 где R - СН. СН2 а . Х = 0,5-1.

1.0561

1

Изобретение относится к вакуумным электронорезистам, которые используются в сухих способах электронолитографии на полупроводниковых подложках в электронике и микроэлектро-. нике, Известен вакуумный электронорезист, состоящий из подложки и слоя кремнийорганического соединения. - трифенил-. силанол 1 ).. 10

Однако данный электронорезист является негативным:с, низкой чувствительностью .к дейвтвию электронного облучения -10 ?.-, 1 0" З Кл/см

Наиболее близким техническим реше- 15 нием к изобретению является электро-„ норезист, состоящий из подложки .и слоя кремнийорганического .соедине-: ния - гексаметилдивинилсилсесквиоке сана, обладающий высокой чувстви- 20 тельностью к действию электронного облучения (10 5-;10 "Kn/ñì (2 .

Недостатком известного электронорезиста является то, что он не позволяет проводить инверсию типа про- 25 водимости полупроводника (создавать р-и переходы ), так как не содержит s составе источник диффузанта.

Цель изобретения - расширение . функциональных возможностей электронорезиста, Поставленная цель достигается теи, что в электронорезисте,состоящем из подложки и нанесенного на нее слоя креинийорганического соединения, чувствительный слой выполнен из (винил,стибин) силсесквиоксана, содержащего в составе сурьму с общей формулой (5)й В-„sb„O„2, где К - СН =

= СНг a X - =0,5-1 ° .

Количественный состав элемен" тов окта (винил,стибина ) силсесквиоксана.

Найдено,Ь С 24,06; Н 3,18;

Sb1738; Cl 0;

5! 27,99.

С 4Н215 ) 1 ЗЬО -12

Вычислено, i С 24, 04; Н 3, 00;

Sb 17,40; С) 0;

Si 28,05.

На чертеже показано расположение

S0 элементов в молекуле.

Структура одного звена(Oping) S t ЬЬО12.Молекулярный вес 700.

Данное соединение обладает спо" собностью сублимировать в вакууме, а наличие радикалов винила в составе обеспечивает ему высокую электронную чувствительность 5"10 Кл/см

23 т.е. способность попимеризоваться при воздействии электронного облучения °

Эти свойства позволяют использовать (винил,стибин ) силсесквиоксан в качестве вакуумного негативного электронорезиста, т.е. создавать защитные маски на его основе "сухими" методами -, вакуумным термическим испарением и реиспарением.

Для получения p — - п перехода подложку кремния со сформированной защитной маской подвергают отжигу в диффузионной печи. При этом происходит диффузия сурьмы в подложку кремния, глубина которой зависит от температуры отжига, времени диффузии и толщины зашитной маски.

Наличие сурьмы в полученных защитных масках и их высокая термостабильность открывает новое функциональное назначение резиста - возможность использования его в ка- . честве источника диффузанта сурьмы

s полупроводниковую подложку и менять тип ее проводимости.

Пример 1, Получение защитной маски негативного типа и р- h перехода.

Пленку чувствительноГо слоя наносят на установке УВН-71Р2, для чего 0,2 r (винил,стибин) силсес" квиоксана помещают в. испаритель тигельного типа и напыляют на холодную подложку кремния р -типа, расположенную над испарителеи на расстоянии 20 си..

Рабочий вакуум в камере 10 ми рт.ст, время испарения вещества

2 мин.. Температуру испарителя изменяют от 20 до 150 С в следующем режиме: 30-140 С - выход испарителя о на режим (.20 мин );

140-150 С " напыление пленки (2 мин ).

Получена глянцевая равномерная по толщйне пленка, она составляет

0,3 мкм с дефектностью 0,5 пор/си .

Полученную пленку чувствительного слоя затем экспонируют электронами на электронно"лучевой установке ZBA " 10, при этом минимальная доза для получения негативного изо; бражения составляет 5 10 Кл/си .Изобретение, полученное на пленке, проявляют с помощью вакуумного термического реиспарения необлученных участков пленки, для чего подлож,блица !

Т а (Винил стибин) силсе сквиоксан юеМю в

Трифенил- Гексаметилсиланол дивинилсил"

51j сесквиоксан

Полиметакрилат

Показатели! Электронная чувствительность, Кл/см2 10 2 10З !0 -, 10

5 10

5 1О

Разрешающая способность, линий/мм

104

104

104

Неполностью сухой

Способ литографии

Сухой

Сухой

ЖидкостНМН

Устойчивость к сухому травлению

Удовлет ворит ель ная

Высокая

Высокая

Плохая

Возможность использования в качестве источника диффу занта Нет

Нет

Нет

Да

3 ку кремния помещают на термостол вакуумной установки и проявляют в вакууме 5 10 мм рт.ст. в течение

20 мин при 30ОС в следующем режиме: 20-130ОГ- 1,; 130 С5 мин;

Толщина чувствительного слоя пос" ле проявления составляет 0,25 мкм.

Затем подложку со сформированной защитной маской подвергают отжигу в Диффузионной печи в течение 30 мин при 400 С Глубина диффузии составляет 100 А, что подтверждается данными анализа вольт-амперной харак" .теристики.

В табл.1 приведены сравнительные данные известных и предлагаемого электронорезиста.

Таким образом, несмотря на то,, что чувствительность и разрешающая способность данного электронорезиста

056 l 2 3

4 близки к известным, он обладает новым функциональным назначениям - служит локальным источником диффузанта сурь. мы. Это позволяет полученные защитные маски использовать для получения

p -li перехода проще и быстрее, чем в известном решении.

В табл.2 приведены сравнительные данные получения р-и переходов из-...

1р вестного и предлагаемого электронорезиста.

Данный электронорезист, по сравнению с известным полиметакрилатом, обладает более высокой электронной чувствительностью (в 5 раз), что позволяет повысить производительность процесса за счет сокращейия времени экспонирования пленок чувствительного"слоя. Кроме того, расширяется диапазон его использования защитных масок.

105Ь123

Таблица 2

Получение р-и. перехода с использованием предлагаемого электронорезиста

Число операций

«, 4!

Число Получеыие р-и перехода опера- известным способом 1 2 g ций

Нанесение сурьмяносиликатных стекол на поверхность полупровод. ника

Получение защитной маски

Получение защитной маски а) нанесение резиста

6) сушка в) экспонирование

r) дубление д) проявление е) сушка ж) дубление а) напыление резиста

6) экспонирование в) проявленйе

Травление вскрытых участков сурьмяносиликатного стекла

Удаление защитной маски

Термическая обработка при 1250оС 2

Термическая обработка, при 400-600 С!

Составитель А.Якименко

Редактор Н.Рогулич Техред В,далекорей КорректоР Ю.йакаренко

Заказ 9301/39 Тираж 473 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4