Способ упрочнения фоторезистивной маски
Использование: технология микроэлектроники, производство микросхем. Сущность изобретения: жидкостную химическую обработку маски после проявления выполняют в водном растворе перманганата калия и ацетона при следующем соотношении компонентов, мас.%: KMnO4 2 - 6; CH3COCH3 35 - 45, вода - остальное до 100% в течение 0,5 - 5 мин при комнатной температуре, что обеспечивает экологическую безопасность процесса. 1 табл.
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве интегральных микросхем (ИМС). Целью изобретения является обеспечение экологической безопасности способа, упрочняющей обработки ФРМ и упрощение его аппаратурного оформления. Кроме того, заявляемый способ позволит устранить ограничения на его применение в производстве ИМС за счет исключения коррозии топологических структур ИМС в процессе обработок ФРМ. Поставленная цель достигается тем, что в способе упрочняющей обработки ФРМ, включающем жидкостную химическую обработку ФРМ, ее промывку в воде, сушку и высокотемпературную обработку, согласно заявляемому решению, жидкостную химическую обработку ФРМ выполняют в водном растворе перманганата калия (КMnO4) и ацетона (СН3СОСН3) при следующем соотношении компонентов раствора, мас. Перманганат калия 2-6 Ацетон 35-45 Вода Остальное до 100% в течение 0,5-5 мин при комнатной температуре. Желаемый результат достигается благодаря способности КMnO4 к окислению и структурированию органических полимеров, в частности новолачных смол пленкообразующего компонента известных позитивных фоторезистов. Включение в состав окислительного раствора ацетона обусловлено необходимостью проникновения КMnO4 в объем фоторезиста для образования достаточно толстого структурированного слоя в приповерхностной области ФРМ. Этот нерастворимый и неплавкий слой обеспечивает сохранение формы профиля элементов ФРМ и их конфигурации в процессе последующей высокотемпературной обработки ФРМ, в ходе которой происходит структурирование всего объема фоторезиста. Нижний предел содержания КMnO4 в растворе обусловлен сохранением приемлемого с точки зрения производительности времени обработки (не более 5 мин), верхний предел растворимостью КMnO4 в водно-ацетонной смеси. Нижний предел содержания ацетона в растворе обусловлен сохранением приемлемого времени обработки (не более 5 мин), верхний предел стойкостью обрабатываемого фоторезиста к воздействию раствора (при содержании ацетона более 45 мас. происходит сильная эрозия ФРМ). Выбор ацетона в качестве реагента обусловлен его стойкостью к действию КMnO4, растворимостью КMnO4 в ацетоне и растворимостью фоторезистов в ацетоне. Решений, характеризующихся признаками, сходными с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не обнаружено, поэтому можно сделать вывод о новизне и существенности отличий заявляемого решения. П р и м е р 1. На кремниевых пластинах, покрытых пленкой алюминия толщиной 1 мкм, формировали ФРМ из фоторезиста ФП-051 МК в известных условиях, после чего пластины с ФРМ обрабатывали в водноацетонных растворах КMnO4 различного состава при комнатной температуре, промывали в течение 30 с в проточной деионизованной воде, сушили на центрифуге и подвергали термообработке при 250оС в течение 2 мин. Контроль состояния поверхности алюминия, формы профиля элементов ФРМ и их конфигурации проводили в оптическом микроскопе при увеличении 100Х и на растровом электронном микроскопе при увеличении до 20000Х. Условия обработки ФРМ и результаты контроля представлены в таблице (во всех случаях повреждений поверхности вскрытого алюминия не обнаружено). Как видно из данных таблицы, теплостойкость ФРМ 250оС обеспечивается при содержании КMnO4 2-6% ацетона 35-45% и времени обработки 0,5-5 мин, причем с увеличением содержания КMnO4 и/или ацетона в растворе необходимо уменьшать время обработки ФРМ. П р и м е р 2. На кремниевых пластинах, покрытых пленкой силицида титана, формировали ФРМ из фоторезиста Selectilux Р3100 (ФРГ), после чего пластины с ФРМ обрабатывали в водно-ацетонных растворах КMnO4 по режимам примера 1. Результаты контроля ФРМ до и после термообработки при 250оС соответствуют результатам примера 1. Во всех случаях коррозия вскрытых участков пленок силицида титана не обнаружено. Применение заявленного способа упрочняющей обработки ФРМ в производстве ИМС обеспечивает возможность повышения теплостойкости ФРМ на металлизированных подложках в обстановке экологической безопасности для окружающей среды и при упрощении аппаратурного оформления способа.
Формула изобретения
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТИВНОЙ МАСКИ, включающий жидкостную химическую обработку маски, ее промывку в воде, сушку и термообработку, отличающийся тем, что, с целью улучшения экологических условий осуществления способа и упрощения его аппаратурного оформления, жидкостную химическую обработку маски проводят в водном растворе перманганата калия и ацетона при следующем соотношении компонентов, мас.%: Перманганат калия - 2 - 6 Ацетон - 35 - 45 Вода - Остальное причем обработку выполняют в течение 0,5 - 5 мин при комнатной температуре.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000
Извещение опубликовано: 20.10.2000
