Способ электронолитографии

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоцмалистическикРеспублик п 938339(51)М, Кд. Н 01 1. 21/312 9 еударктвкнвй квинтет СССР дю двлам нзабретеннй н открытнй/Ленинградский ордена Ленина электротехнический институтим. В. И. Ульянова Ленина)(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОНОЛИТОГРАфИИ 1Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к электронолитографии с применением негативных рези,сторов и может найти применение при изготовлении полупроводниковых при 5 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 течение1 З 30 мин при 170 С, экспонировании определенных участков полимера пучком электронов, проявлении слоя электронорезиста, термообработки полученного резистивного изображения 1. 20Экспонирование 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 увели"чению размеров получаемых линий по сравнению с диаметром электронного зонда, Размер минимально возможной в этом случае линии принято определять как сумму толщины электроноре" зиста и диаметра электронного зонда, Следовательно, при меньних толщинах электронорезиста влияние обратноотраженных электронов меньшеНаиболее 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 2393833 3В данном способе предусмотрено устранение вредного влияния рассеяния электронов при экспонировании, заключающееся в непосредственном окружении граничной области между полупроводниковой подложкой и электронорезистом 1 электрическим полем, которое отклоняет рассеянные электроны в направлении к, полупроводниковой подложке, 10Для создания такого электрического поля к электронорезисту подводят электрический контакт, обеспечивающий приложение отрицательного потенциала к слою резиста.15Недостатком этого способа является сложность подведения потенциала Р случае изготовления больших интегральных схем БИС) и необходимость работы только с проводящей подложкой. 0Цель 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 О=О- С 4, где С - доза энергии, обеспечивающая полную полимеризациюэлектронорезиста;С- доза энергии, которои провом 35дят экспонирование электронорезиста.При использовании данного способа появляется возможность повысить стой-"40 кость резиста на 20-303, что позволит использовать, соответственно, меньшие толщины резиста (это; в свою очередь, уменьшит влияние обратноотраженйых электронов), а следовательно, получить и более высокое разрежение,45При стандартных условиях экспонирования засветка резиста электронами производится дозой, меньшей необходимой для полной полимеризации резиста. Это вызвано необходимостью 50 избавиться от влияния обратных электронов, которое в случае оптимальной для полимеризации дозы чрезвычайно велико вследствие неидеальности контрастно-чувствительной. характерисВНИИПИ Заказ ЙЙ 74/76 9 4тики резиста. Частично это компенсируется последующей за проявлениемтермообработкой, но она, в свою очередь,уменьшает разрешение за счет йоявляющегося эффекта "расплывания" линии.Таким образом, исключение термообработки исключит эффект "расплывания" линии.П р и м е р, Для проведения процесса электронолитографии наносятна образец тонкий ( 0, 1 мкм)слой негативного электронорезиста методомцентрифугирования п=5000 об/мин. Сушат электронорезист при й=25 С 25 мини затем при 80 С 30 мин. Экспонируют рисунок требуемой конфигурациис помощью генератора иэображения сдозой облучения 7,8 10 К/см , проявляют в уайт-спирите с -60 с, сушато Жна воздухе при 25 С 2 О мин и экспонируют всю подложку электронным лучомс П-обраэным распылением тока по диа-:метру луча с дозой энергии 1,11)10 К/см при Ощд 15 кВ.После проведения задубливания тонкая пленка оезиста 10,1 мкм ) является достаточно ионностойкой и обес,печивает ионное травление ниобиевойпленки толщиной 0,1-0,2 мкм.Как показали эксперименты на модернизированном микроскопе ЭМпо"лучено разрешение 0,1 мкм,Производи-тельность процесса повышается в 1,3 раза.Формула изобретенияСпособ электронолитографии, включающий нанесение на подложку слоя негативного электронорезиста, его сушку, экспонирование, проявление и задубливание, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения разрешающей способности и производительности процесса, задубливание проводят путем облучения электронорезистапучком электронов или рентгеновскимизлучением дозой энергии б = 6 -6 1,где- доза энергии, обеспечива-.ющая полную полимеризациюэлектронорезиста;6- доза энергии, которой проводят экспонирование электронорезиста.,Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 93535137, кл. 117-8, 1970.2. Патент ФРГ 11" 2733147,л.Н 01 1. 21/31, 22.07.77(прототип).Тираж 761 Подписное