Способ получения рисунка

ВведениеВ.П.Лав 977, с.22 ресс Ф,П, в техноло риборов и ветское р в Фотолитогии полупроинтегральдиоф, 197 афическ водниых схемс. 94 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОтНРЫТИ 56) 1Под редгияс, 12. Пметодыковык п(54) (57) (;ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РИСунКА, включающий нанесение на йОдщжку.слоя Фоторезиста, Формирование в немзащитного рельеФа методом Фотолитог-,рафии, предварительное травлениепОдлоакн, термообработку до размягчения защитного рельеФа и окончательное травление подложки, о т л ич а в щ и й с н тем, что, с цельюповыаеннн разрешающей способностипроцесса, термообработку проводятв парах днметнлФормамида при 10-50 С,причем после термообработки проводятдополнительно сушку защитного рельефа.Изобретение относится к микроэлектронике, и может быть использовано при создании СВЧ полупроводниковыхприборов и интегральных схемс использованием фотолитографии.Известен способ получения рисунка в защитной пленке, включающий Формирование в нанесенном слое фоторезиста защитного рельефа методом Фотолитографии и травление в травителе на основе фторида аммония и фто-0ристоводородной кислоты 1 Ц .Данный способ не позволяет достаточно точно получать рисунок вокисном слое, воспроизводящем рисунок в фотореэисте, Обычно имеетместо боковое растравливание приповерхностного слоя под фоторезистом,при этом слой фотореэиста образуетзаметный козырек, нависающий надкраем нижележащего слоя, Указанноебоковое растравливание может достигать в ряде случаев несколькихмикрон.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспособ получения рисунка, напримеротверстий в защитной пленке, нанесенной на подложку, включающий получение защитного рельефа в Фотореэистеи предварительное травление защитной пленки в окне до незначительного 30нависания слоя фоторезиста над нижним слоем, т.е. до образования козырька, Затем подложку промывают и,проводят термообработку при 180-250 С,Вследствие нагрева край козырька фо- З 5торезиста провисает и образует контакт с нижним слоем. Укаэанное провисание и защита слоя препятствуютдальнейшему боковому растравливаниюзащитной пленки вдоль первичного фрон та при окончательном травлении 2.Однако известный способ не позволяет точно воспроизвести размеры отверстия в защитном рельефе из фоТорезиста на защитной пленке иэ-запровисания козырька на ступенке и 45структурных превращений, вызванныхглубокой полимеризацией фотореэиста при температурах выше 150-1 б 0 С.Высокотемпературная глубокая пополимериэация Фоторезиста также приводит к сильному локальному загрязнению поверхности и значительным трудностям при последующем удалении фоторезиста,55Цель изобретения - повышение разрешающей способности процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения рисунка, включающему нанесение на подлож ку слоя фоторезиста, Формирование в нем защитного рельефа методом фотолитографии, предварительное травление подложки, термообработку до размягчения защитного рельефа и окончательное травление подложки, термообработ"65 ку проводят в парах диметилформамида при 10-50 фС, причем после термообработки проводят дополнительную сушку защитного рельефа.Термообработка слоя Фоторезиста в парах диметилформамида,обеспечивает контролируемое размягчение пленки фоторезиста вдоль края отверстия и качественное смачивание поверх" ности подложки растекающейся пленкой.Край слоя фотореэиста подвергается воздействию паров диметилформамида на двух участках: в плоскости подложки сверху и вдоль отвесной стенки окна на всю глубину элементов рисунка, т.е, абсорбция паров растворителя по периметру элементов рисунка идет более интенсивно, чем на сплошных участках слоя фоторезиста. Это приводит к ускорению набухания этой части слоя фотореэиста и облегчает ее самопроизвольное растекание по поверхности подложки.оТемпературный интервал 10-50 С обеспечивает наряду с хорошим растеканием и смачиванием фоторезистом поверхности подложки высокое качество края слоя Фоторезиста. При температуре выше 50 фС происходит резкое разжижение и растекание фоторезиста по подложке, затрудняющее контроль процесса и приводящее к ухудшению качества края слоя фоторезиста и появлению проколов. Снижение температуры обработки менее 10 С затрудняет растекание фоторезиста и смачивание им поверхности подложки. П р и м е р. Для получения окон микронного размера используют Фоторезист РНтолщиной 0,8 мкм. Слой фотореэиста наносят центрифугированием. Дальнейшая обработка,в том чис. ле засветка и проявление, обычные. Проявление проводят в 0,5-ном растворе КОН. Подложку иэ кремния с нанесенным слоем фоторезиста после проявления и получения рисунка под/вергают воздействию паров диметилФормамида в специальной герметичной камере при температуре в рабочем объеме ЗООС. Протяженность растекания края слоя задают временем выдержки в камере. Размеры.окна из меряют с применением микроскопа ММ У-З.Так, при исходной ширине окна 5,1 мкм через 15 с ширина окна составляет 3,0 мкм, через 45 с 2, 25 мкм и через 2 мин 30 с - 1, 2 мкм. При обработке подложек в одинаковых условиях результаты воспроизво дятся. Это позволяет проводить предварительную проработку процесса во времени,и использование полученных графиков применительно к каждому конкретному случаю. Последующие после выдержки в парах растворителя сушка и задубливание обеспечивают1027793 Составитель А.ХохловТекред М, Костик Корректор С. Шекмарй ювТираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, .Москва, 3-35,Раушская наб., д. 4/Ь Редактор А.Лежнина Заказ 4751/57 Филиал ПЩ 1 фПатент", г. Ужгородул. Проектная, 4 получение качественного фотореэис" тивного слоя..Линии края рисунка после проведенной обработки ровные и четкие с хорошей адгезией к подложке.5Предлагаемый способ обеспечивает воэможность исключить растрав слоев окиси кремния при,получении элементов рисунка микронных размеров, атакже позволяет увеличить точностьизготовления рисунка и значительнов 2-3 раза)уменьать разбросразмеров элементов рисунка в слоях окиси кремния, различающихся потолщине.