Способ получения негативного изображения на позитивном фоторезисте

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕГАТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПОЗИТИВНОМ ФОТОРЕЗИСТЕ, включающем - диазохиноновый светочувствительный компонент и пленкообразующий компонент, путем нанесения позитивного резиста на подложку, экспонирования через шаблон, термообработки при 120-130°С и проявления , отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности получаемого изображения и увеличения процента выхода изделий, -используют позитивный резист, включающий в качестве светочувствительного компонента о-, п-бензоили нафтодиазохиноновое или имидоазохинововое соединение, а в качестве пленкообразующего компонента резольно-новолачную или резольноальдегидную смолу, полиацеталь, или продукт конденсации фенолов и d -нафтолов с альдегидами, содержащими ненасыщенные и сопряженные ненасыщенные группы, или сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом, или полистирол , или низкомолекулярные полимерные С01единения с ненасыщенными -(С С)группами , где , или производные перечисленных соединений в сочетаниях с реi зольно-новолачными смолами, а после термообработки проводят повторное экспони (О рование пленки фоторезиста по всему полю без щаблона.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з ц G 03 С 1/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О гКРЫТИЙ.! т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р -"-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2594484/23-04 (22) 21.03.78 (46) 23.08.84. Бюл. № 31 (72) М. В. Бузуев, Ю. И. Федоров, А. Н. Егорочкин, Г. А. Воскобойник и Г. А. Разуваев (53) 771.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 226402, кл. G 03 С 1/76, опублик. 1968 (HPoTOTHIl). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕГАТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПОЗИТИВНОМ ФОТОРЕЗИСТЕ, включающем

- диазохиноновый светочувствительный компонент и пленкообразующий компонент, у путем нанесения позитивного резиста на подложку, экспонирования через шаблон, термообработки при 120 †1 С и проявления, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности получае„„SU„„1109708 А мого изображения и увеличения процента выхода изделий, используют позитивный резист, включающий в качестве светочувствительного компонента о-, tl-бензоили нафтодиазохиноновое . или имидоазохинововое соединение, а в качестве пленкообразующего компонента резольно-новолачную или резольноальдегидную смолу, полиацеталь, или продукт конденсации фенолов и Ы-нафтолов с альдегидами, содержащими ненасыщенные и сопряженные ненасыщенные группы, или сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом, или полистирол, или низкомолекулярные полимерные соединения с ненасыщенными - (C = C)3группами, где п= 1 — 5, или производные перечисленных соединений в сочетаниях с резольно-новолачными смолами, а после тер- Я мообработки проводят повторное экспонировнние пленки фоторевиств по всему полю Q) без шаблона.

1109708

50 тельный компонент на основе сульфоэфира о- нафтодиазохинона и продукта конденсации замещенного фенола с формальдегидом, а в качестве пленкообразующей — ре- 55 зольно-формальдегидную смолу, наносят с помощью центрифуги на подложку из арсенида галлия. Толщина слоя фоторезиста

Изобретение относится к способам получения изображений на фоторезистах и может быть использовано в фото- и электронной литографии при изготовлении полупроводниковых приборов, акустических линий задержки, твердых схем с высокой разрешающей способностью, в радиотехнике и микроэлектронике.

Известен способ получения негативного изображения на позитивном фоторезисте, включающем диазохиноновый светочувствительный компонент — эфир нафтохинондиазосульфокислоты и .пленкообразующий компонент — фенолформальдегидную смолу путем нанесения позитивного фоторезиста на подложку, экспонирования через шаблон, термообработки при 120 — 130 С и проявления (1) .

Недостатком указанного способа является неудовлетворительная разрешающая способность получаемого изображения

170 мин/мм, а также низкий процент выхода годных изделий (30%).

Цель изобретения — повышение разрешающей способности получаемого изображения и увеличение процента выхода изделий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения негативного изображения на позитивном фоторезисте, включающем диазохиноновый светочувствительный компонент и пленкообразующий компонент, путем нанесения позитивного фоторезиста на подложку, экспонирования через шаблон, термообработки при 120—

130 С и проявления, используют позитивный фоторезист, включающий в. качестве светочувствительного компонента о-, n-бензо- или нафтодиазохиноновое или имидоазохиноновое соединение, а в качестве пленкообразующего компонента резольно-новолачную или резольноальдегидную смолу, полиацеталь или продукт конденсации фенолов и а -нафтолов с альдегидами, содержащими ненасыщенные и сопряженные ненасыщенные группы или сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом, или полистирол, или низкомолекулярные полимерные соединения с ненасыщенными — (С = С),— группами, где и= 1-5, или производные перечисленных соединейий в сочетании с резольно-новолачными смолами, а после термообработки проводят повторное экспонирование пленки фоторезиста по всему полю без шаблона.

Пример 1. Промышленный позитивный фоторезист ФП-625, имеющий светочувстви-, 5

0,8 мкм. Подлбжку со слоем фоторезиста сушат при 50 — 60 С в течение 10 мин. После сушки слой фоторезиста экспонируют актиничными лучами через шаблон с размерами линий 0,5 мкм при зазоре между линиями 1,0 мкм.

Время экспонирования 12 с, облученность 1.10 з Вт/см . Затем подложку термообрабатывают в течение 10 мин при 120 С, после чего ее экспонируют без фотошаблона по всему полю в течение 40 с. Однократно облученные участки слоя фоторезиста проявляют в 0,5%-ном растворе КОН. Ширина линий полученного рисунка 0,55 мкм, зазор между линиями 0,95 мкм (протяженность линий 200 мкм).

Пример 2, Промышленный позитивный фоторезист ФП-PH-7, имеющий светочувствительный компонент на основе сульфоэфира-о-нафтодиазохинона триоксибензофенона, а в качестве пленкообразующей,— резольно-формальдегидную смолу, наносят и обрабатывают как в примере 1.

Первоначальное экспонирование 10 с (1 10 Вт/см ), термообработка в течение

6 мин при 130 С,. второе экспонирование

30 с, проявитель — 0,5%-ный КОН. Ширина линий полученного рисунка 0,5 мкм, зазор между линиями 1,0 мкм.

Пример 3. Состав резиста, г: сульфоэфир о-нафтодиазохинона 4,4 -диоксидифенилметана 8; резолъно-формальдегидная смола СФ-340А 9; резольно-формальдегидная смола СФ-381 3; растворители (диметилформамид и диоксан в равных количествах) 80.

Первоначальное облучение 10 с, термообработку проводят при 120 С в течение

5 мин, повторное облучение — 25 с. Проявитель — 0,5-ный КОН. Размеры рисунка: ширина линий 1,05 мкм (шаблон — 1:мкм) .

Пример 4. Состав резиста, г: сульфоэфир о-нафтодиазохинона фенола 8; резольно-формальдегидная смола СФ-34ОА 3; резольно-формальдегидная смола СФ-381 9; растворители (диоксан, диметилформамид, циклогексанон в равных количествах) 80.

Первоначальное облучение 20 с, термообработка 4 мин при 110 С, повторное облучение — 30 с. Проявитель — 3%-ный

КОН. Ширина линий рисунка 1,05 мкм.

Пример 5. Состав резиста, r: о-бензодиазохинон 8; резольно-формальдегидная смола СФ-340 12; растворители (диметилформамид, циклогексанон в равных количествах) 80.

Первоначальное облучение 8 с, термообработка 4 мин при 100 С, повторное облучение — 20 с. Проявитель — 3%-ный

КОН. Ширина линий рисунка 0,95 мкм.

Пример б. Состав резиста, г: сульфоэфир о-нафтодиазохи нона триоксибензофенона

8: ацетали поливинилового спирта 6; резольно-новолачная смола СФ-340 А 6; раст1109708

Разрешающая способность, лин/мм

Тип р ев иста по примеру

Толщина резиста, мкм

Неровность 7 выхода края, мкм структур

Разрешающая способность

Возможность испольснятия зования в обратной литографии в электслоев в органическом ролитографии растворе

0,5 0,05

2000

3000

2500

0 05

o,os 90

0,5

4500

3000

0,5

4000

3000

0,6

3000 р р5 90

10

2500

0,05

3000

2500

0,05

3000

0,5 0,7

1,0 - " 1,0

170

Прототип

То же

120

ВНИИПИ Заказ 6645/32 Тираж 464 Подписное

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 г

3 ворители (диметилформамид, диоксан в равных количествах) 80.

Первоначальное облучение 12 с, термообработка 5 мин при 125 С, повторное облучение - 30 с. Проявитель — 0,5% КОН.

Ширина линий рисунка 1,1 мкм.

Пример 7. Состав резиста, г: о-нафтодиазохинонсульфохлорид 8; сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом 6; резольно-новолачная смола СФ вЂ” 381 6; растворители (диметилформамид, диоксан в рав- 10 ных количествах) 80.

Первоначальное облучение 10 с, термообработка 4 мин при 130 С, повторное облучение — 25 с. Проявитель — 0,5% КОН.

Ширина линий рисунка 1,05 мкм.

Пример 8. Состав резиста, г; п-иминодиазохинон 7; полистирол 7; резольно-новолачная смола СФ-340 А 6; растворители (диметилформамид, диоксан в равных количествах) 80.

Первоначальное облучение 25 с, термообработка 5 мин при 120 С. Повторное облучение — 55 с, проявитель — 0,3%-ный

КОН. Ширина линий 1,0 мкм.

Пример 9. Состав резиста, г: сульфо- 25 эфир о-нафтодиазохинона и 2,2-тиобис(4-хлорфенола) 8; продукт конденсации

Результаты примеров .! — 11 приведены в таблице.

Предлагаемый способ получения негативного изображения на позитивном резисте позволяет получать изображение с более п-метилфенола с коричным альдегидом 12; растворители (диоксан, диметилформамид в равных количествах) 80.

Первоначальное облучение 8 с, термообработка 4 мин при 130 С, повторное облучение -20 с. Проявитель — 0,5%-ный раствор КОН. Ширина линий — 1,0 мкм.

Пример 10. Состав резиста, г: сульфоэфир о-нафтодиазохинона пирогаллола 8; резольно-новолачная смола СФ-381 10; поливинилоксиэтилциннамат 5; растворители (диоксан, диметилформамид в равных количествах) 77.

Первоначальное облучение 10 с, термообработка 5 мин при 130 С, повторное облучение — 25 с. Проявитель — 0,5%-ный раствор КОН. Ширина линий 0,95 мкм.

Пример 11. Состав резиста; промышленный позитивный фоторезист AZ — 1350 (США), имеющий светочувствительный компонент на основе сульфоэфира о-нафтодиазохинона триоксибензофенона, а в качестве пленкообразующей — резольно-формальдегидную смолу, наносят и обрабатывают как в примере 1. Первоначальное экспонирование

8 с, термообработка 8 мин при 130 С, второе экспонирование — 20 с, проявитель—

0,5%-ный раствор.КОН. Ширина линий получаемого рисунка 0;5 мкм, зазор между линиями 1,0 мкм. высокой разрешающей способностью 2000—

2500 лин/мм по сравнению с известным (120 лин/мм), а также повысить процент выхода годных изделий (90 по сравнению с известным, где процент выхода 30).