Состав для изготовления резиста

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 13.01.75 (21) 210с присоединением заявкИ00791 ударстоенный комитетенота Миннотроо СССРоо девам изобретенийн открытий 23) Приоритет43) Опубликовано 25,08.77 бюллетень31.5186.8 Дата опубликования описания 22.09,77 Наумова, О, Д,В, С, Корсаков, Ю(54) СОСТАВ ДЛ ТОВЛЕНИ И пи его иклогекса льщф прен,гади 98%); меры-по-,адиеномЯ н - сн,вс гвичшение;20 агор, сади- соот - СБ=СБ - СН Изобретение касается материалов, применяемых в микроэлектронике для формирования негативного изображения электронолигографическим методом при производстве особо точных фотошаблоноР и интегральных схем.Известные негативные фоторезисты типа КТГК и КРР обладают недостаточной разрешающей способностью (окопо 1 мкм)Используются также некоторые поли лисгирол, сополимеры сгиролв с бутК недостаткам указанных полимеров от носится низкая чувствительность ( Я =Кп/см при 0 10 кВ), что приводит к длительному экспонированию.Цел изобретения - повышение чу гельности резиста к облучению и улу его разрешающей способности,Для этого состав .для изготовления резиста, включающий чувствительный к излучению полимер, расгворигель и сгабилиз в качестве полимера содержит цикпогек ен или его сопопимерьт при следующем ношении компонентов, в вес.%: со поли ме ры 8-2 Ф С; абилиза гор О, 1-1 Рас тво ри тель Остально При этом в качестве сополимера испо зуют сопопимеры дикпогексадиена с мон рами, выбранными из группы стирол, изо бутадиен, 1,2-дигидронафгалин, циклопен ен (при содержании пнклогексадиена 30 570007.ОНаличие в структуре полимера шесгичленных циклОВ Обеспечивает предлагаемым маге риалам высокую химическую стойкость, хорошую адгеэию как к металлическим, гак и к другим видам подложек, а также высокую чувствительность к действию электронного потока.Молекулярный вес полимеров может находиться в широких пределах (2-15 ты) содержание же циклогексеновых звеньев может составлять от 30 до 100%, При ускоряющем напряжении 5-30 кВ для получения защитной пленки, устойчивой к дейсгвию кислых и щелочных травигелей и обла дающей хорошими диэлектрическими и тер мическими свойствами, необходима плотность заряда 10 - 10 Кл/см", Изображение проявляется растворителями, растворяющими полицикпогексадиен ипи его сополимеры, например ароматическими углеводооодами,Пленк; эпекгронореэисга на подложках формируются из растворов предлагаемых полимеров в органических растворителях. Для повышения устойчивости растворов электронореэистовктермоокислигельным процессам при хранении и стабильности сформированных на подложке пленок в растворы вводили стабилизаторы - неоэонДи сантонокс ( бис,2-метил-третбутил-оксифенилмоносупьфид) в количестве 0,1-1%. 40П р и м е р 1. 12%-ный раствор полициклогексадиена (моп, в 5 гыс) в ксиполе, стабилизированный 1% неозона Д, наносят;. на центрифуге при 2500 об/мин, на хромированщде сгеклянные подложки 45(толщина хрома 0,2 мкм), Подложки сушато30 мин при 90 С и слой элекгронорезйсга толщиной 0,4 мкм экспонируют по заданной, программе электронным пучком;(ускоряющее напряж 2 ение 20 кВ, плотность заряда 50-68 10 Кп/см ). После проявления в течение 3 мин в смеси голуол-иэопропиловыйспирт 10:1,подложки сушат 30 мин при10(С и травят через образовавшуюся мяску хромовый слой в щелочном гравигеле, 55содержащем красную кровяную соль. Элементы с размерами 0,5 мкм воспроизводятся при хорошей четкости край.Л р и м е р 2, Из 14%-ного раствораполициклогексадиена (мол, в, 3,5 гыс) 60 в смеси голуол-ксплол 1:.1, стабилизирован ного 1% сянгонокса, на хромированных подложках методом, описанным в примере 1 формируют пленки элекгронореэиста толщиной 0,3 мкм. Подложки экспонируют электронным пучком (ускоряющее напряжние"320 кВ, плотность заряда 10 Кл/см ), После проявления изображения в смеси толуол-чзопропиловый спирт 5:1. методом пульверизяции и сушки подложек в течеоние ЗО мин при 100 С слой хрома програвпивают потоком ионизированной плазмы. Минимальные размеры элементов составляют 0,3 мкм.П р и м е р 3, Пленки эпекгронорезисга толщиной О,З мкм, сформированные из 1010-ного раствора сополимера циклогексадиеня и сгиропа (содержание мономеров 80 и 20% соответственно, мол, в. 10 тыс.) по описанной в примере 1 методике экспонируют потоком электронов (ускоряющее напяжение 25 кВ, плотность заряда 10 Кл/см ), После гермообработки в течение 20 мин при 120 С подложки травят 207 о-ным раствором соляной кислоты, Получают элементы с с размерами 0,5 мкм, Защитную маску элекгроновеэиста удаляют кипячением в течение 10 мин, в хлорбензоле.П р и м е р 4. Пленки электронореэиста толшйной 0,4.мкм, сформированные на хромированных стеклянных подложках иэ 15%-ного раствора сополимера циклогексадиена - 1,3 и изопрена (состав сопопимера: 70% циклогексадиена, 30% изопрена), после сушки прцо100 С в течение 15 мин экспонируют электронным пучком при ускоряющем налряжении 20 кВ и плотности заряда 2 10 Кл/см . После .проявления топуолом в течение 1,5 минои сушки при 130 С в течение 30 мин подложки травят 20%-ным раствором соляной кислоты. Элементы с размерами менее 1 мкм имеют неровность края менее 0,2 мкм.Таким образом,иэ приведенных примеров и протокола испытаний следует, что предлагаемый резисг обладаег в 5-10 раз большей чувствительностью по сравнению с полистиролом и лучшей разрешающей способностью, Он устойчив к действию ионизированной плазмы и может служить маской при ионном травлении подложки.Формула и э о б р е т е н и я1. Состав для изготовления резисга, вкпо. чающий чуВствительныЙ к излучению полимер, расгворитель и стабилизатор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повыЗаказ 3050/40 Тираж 574 Подписное 1 ПНИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цения чувсгвительносги резиста к облучению и улучшения его разрешающей способ- ности, он содержит в качестве полимера циклогексадиен или его сополимеры при следуюцем соотношении, компонентов, весЛ:о11 иклогексадиен или егосополимеры 8-20Стабилизатор О, 1-1Расгворитель Остальное.2, Состав по п. 1, о т л и ч а м щ и й, с я тем, что он содержит в качестве сополимера сополимеры циклогексадиена смономерами, выбранными из группы 1 сгирол,иэопрен, бугадиен, 1,2-дигидронафгалин,циклопенгадиен при содержании циклогексадиена 30-98%,Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе;1.фХ. о 1 Не 11 осИе п. 8 ос, 1971 г.,118, с. 669,