Способ электронолитографии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Соцналистическин

Ряс убл

Jiii938339 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву . (22) Заявлено 31, 07. 80 (21) 2967466/18-21 с присоединением заявки И— (23) Приоритет—

{51)М. Кл.

Н 01 L 21/312 фкударетвинЫ1 комнтет

СССР аю двлам нзабретеннй н открытнй

Опубликовано 23.06 ° 82. Бюллетень p@ 23

Дата опубликования описания 23, 06 . 82 (53) Уд К 621. 396.. 6-181;48

088 ° 8 (72) Автор изобретения

В. И. Иарголин

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОНОЛИТОГРАФИИ

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к электронолитографии с применением негативных рези;сторов и может найти применение при изготовлении полупроводниковых при5 боров и интегральных схем.

Известен способ электронолито" графии, заключающийся в приготовлении резистивного материала путем растворения соответствующего полимера в растворителе, формировании тонкой полимерной пленки растворенного полимера на поверхности подложки, сушки на воздухе, прогрева" нии полимерной пленки в течение

t5

30 мин при 170 С, экспонировании определенных участков полимера пучком электронов, проявлении слоя электронорезиста, термообработки полученного резистивного изображения (lj. 2о

Экспонирование проводят при напряжении 10-30 кВ и дозе облучения

10 К/см, что ведет к сильной засветке слоя электронорезиста электронами, отраженными от подложки в слои резиста, и "расплыванию" краев полученных рисунков под влиянием производимой после экспонирования и про" явления термической обработки. Оба недостатка ухудшают разрешающую спо" собность метода и приводят к увелиФ чению размеров получаемых линий по сравнению с диаметром электронного зонда. Размер минимально возможной в этом случае линии принято определять как сумму толщины электронорезиста и диаметра электронного зонда.

Следовательно, при мень JNx толщинах электронорезиста влияние обратноотраженных электронов меньше °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ электронолитографии, включающий нанесение на подложку слоя негативного электронорезиста, его сушку, экспонирование, проявление и задубливание 2 .

93833

0 данном способе предусмотрено устранение вредного влияния рассеяния электронов при экспонировании, заключающееся в непосредственном окружении граничной области между полупроводниковой подложкой и элек тронорезистом I электрическим полем, которое отклоняет рассеянные электроны в направлении к. полупроводниковой подложке. 10

Для создания такого электрического поля к электронорезисту подводят электрический контакт, обеспечивающий приложение отрицательного потенциала к слою резиста. 15

Недостатком этого способа является сложность подведения потенциала Р случае изготовления больших интегральных схем (БИС ) и необходимость работы только с проводящей подложкой. 0

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе электронолитографии, включающем нанесение на подложку слоя негативного электронорезиста, его сушку, экспонирование, проявление и задубливание, задубливание проводят путем облучения электронорезиста пучком электронов или рентгеновским излучением дозой энергии 0--6 - 0,1, где С - доза энергии, обеспечивающая полную полимеризацию электронорезиста;

G - доза энергии, которои прово. as дят экспонирование электронорезиста.

При использовании данного способа появляется возможность повысить стой40 кость резиста на 20-303, что позволит использовать, соответственно, меньшие толщины резиста (это, в свою очередь, уменьшит влияние обратноотраженйых электронов1, а следовательно, получить и более высокое разрежение, 4s

При стандартных условиях экспонирования засветка резиста электронами производится дозой, меньшей необходимой для полной полимеризации резиста. Это вызвано необходимостью избавиться от влияния обратных электронов, которое в случае оптимальной для полимеризации дозы черезвычайно велико вследствие неидеальности контрастно-чувствительной, . характерисВНИИПИ Заказ 4474/76

9 4 тики резиста. Частично это компенсируется последующей за проявлением термообработкой, но она, в свою очередь,уменьшает разрешение за счет йоявляющегося эффекта "расплывания" линии.

Таким образом, исключение термообработки исключит эффект "расплывания" линии.

Пример, Для проведения процесса электронолитографии наносят на образец тонкий (О, 1 мкм)слой негативного электронорезиста методом центрифугирования п=5000 об/мин. Сушат электронорезист при t=25 C 25 мин и затем при 80 С 30 мин. Экспонируют рисунок требуемой конфигурации с помощью генератора иэображения с дозой облучения 7,8 10 К/см, проявляют в уайт-спирите t -60 с, сушат о Ш" на воздухе при 25 С 2и мин и экспонируют всю подложку электронным лучом с П-образным распылением тока по диа-:. метру луча с дозой энергии 1,4

:,«10 K/cM при " с1<орающегм15

После проведения задубливания тонкая пленка резиста (0,1 мкм ) является достаточно ионностойкой и обес,печивает ионное травление ниобиевой пленки толщиной 0,1-0,2 мкм.

Как показали эксперименты на моР дернизированном микроскопе ЭМ-2 получено разрешение 0,1 мкм.Производительность процесса повышается в 1,3 раза.

Формула изобретения

Способ электронолитографии, включающий нанесение на подложку слоя негативного электронорезиста, его суш.ку, экспонирование, проявление и задубливание, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и производительности процесса, задубливание проводят путем облучения электронорезиста пучком электронов или рентгеновским излучением дозой энергии 6 = 6 -Gq где Q — доза энергии, обеспечива.ющая полную полимеризацию электронорезиста;

Я„- доза энергии, которой проводят экспонирование электронорезиста., Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1 . П атент США В 3535137, кл. 117-8, 1970.

2. Патент ФРГ М 2733147, кл.Н 01 L 21/31, 22 07.77{прототип).

Тираж 761 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,