Негативный фоторезист

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Могильный Владимир Васильевич Станкевич Александр Ильич(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Негативный фоторезист, включающий пленкообразующий компонент, сенсибилизатор, тушитель и хлорбензол, отличающийся тем, что в качестве пленкообразующего компонента содержит сополимер метилметакрилата и п-формилфенилметакрилата, в качестве сенсибилизатора - ксантон, в качестве тушителя - 1,2-нафтохинон при следующем соотношении компонентов, мас.сополимер метилметакрилата и п-формилфенилметакрилата 7,5 ксантон 0,5-0,6 1,2-нафтохинон 0,06-0,3 хлорбензол остальное.(56)772396 , 1984.732786, 1980.0081633 1, 1983.3125572 1, 1982.4267258, 1981. Изобретение относится к негативным фоторезистам, которые могут найти применение в технологии производства полупроводниковых приборов в микроэлектронике. Известен негативный фоторезист на основе сополимера метилметакрилата и пформилфенилметакрилата 1, обладающий высокой светочувствительностью в области 230-280 нм. Его недостатком является низкая светочувствительность в ближней (выше 300 нм) УФ области спектра и недостаточная контрастность рельефа проявления. Задачей настоящего изобретения является повышение светочувствительности негативного фоторезиста в области длин волн больше 300 нм с одновременным увеличением контрастности рельефа проявления. Для решения поставленной задачи к фоторезисту, включающему сополимер метилметакрилата и п-формилфенилметакрилата общей формулы где 1 СН 3, 2 п-С 64 СНО,13,5-60,5 мас. ,86,5-39,5 мас. , и растворитель хлорбензол, добавляется ксантон (2) в качестве спектрального сенсибилизатора процесса фотосшивания сополимера и 1,2-нафтохинон (3) в качестве тушителя этого процесса. Ксантон обладает собственным поглощением в области длин волн 300-370 нм, в которой сополимер (1) прозрачен и эффективно передает энергию электронного возбуждения сополимеру. 1,2-Нафтохинон является тушителем электронно-возбужденных фрагментов сополимера и молекул ксантона и ингибирует процесс образования нерастворимого геля при экспонировании. С ростом величины экспозиции 1,2-нафтохинон фотообесцвечивается и теряет способность к ингибированию, что приводит к росту эффективности фотосшивания и повышению контрастности рельефа проявления. Пример 1. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием формилфенилметакрилатных (ФФМ) звеньев 13,5 мас.в 18,5 г хлорбензола. Фоторезист наносят на кварцевые подложки методом центрифугирования, сушат в вакууме при 313-323 К в течение 30 мин, толщина пленки фоторезиста составляет 0,8-1,0 мкм. Для получения зон экспонирования с различной величиной экспозиции используют ступенчатый кварцевый ослабитель. Экспонирование проводят излучением лампы ДРШ-350 через светофильтр УФС-6. Проявление скрытого изображения осуществляют методом окунания в смеси диметилформамид-изопропанол (51). После проявления рельефное изображение сушат при 393 К в течение 30 мин и определяют толщину проявленных полей слоя фоторезиста на микроинтерферометре МИИ-4. По сенситометрической кривой определяют экспозиции Н 0,1 и Н 0,9,соответствующие толщине рельефа 0,1 и 0,9 от исходной. Рассчитывают контрастность 0,8/(0,9/0,1). Данные приведены в таблице. Пример 2. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 13,5 мас.и 0,1 г ксантона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 3. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 13,5 мас. , 0,1 г ксантона, 0,039 г 1,2-нафтохинона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 4. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 17,4 мас.в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 5. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 17,4 мас.и 0,12 г ксантона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. 2 5806 1 Пример 6. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 17,4 мас. , 0,12 г ксантона, 0,036 г 1,2-нафтохинона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 7. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 17,4 мас. , 0,12 г ксантона, 0,063 г 1,2-нафтохинона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 8. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 17,4 мас. , 0,12 г ксантона, 0,12 г 1,2-нафтохинона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 9. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 32,8 мас.в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 10. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 32,8 мас.и 0,11 г ксантона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Пример 11. Готовят фоторезист, растворяя 1,5 г сополимера с содержанием ФФМ-звеньев 32,8 мас. , 0,11 г ксантона, 0,012 г 1,2-нафтохинона в 18,5 г хлорбензола. Методика определения светочувствительности и контрастности аналогична примеру 1. Данные приведены в таблице. Фоторезист относительную чувствительность для фоторезиста определяют по Н 0,9. 5806 1 Результаты измерений показывают, что заявляемый фоторезист имеет в 5-7 раз более высокую светочувствительность в области 300-370 нм, чем прототип и одновременно обеспечивает повышение контрастности рельефа проявления в 1,3-1,5 раза. Неизменность пленкообразующего полимерного компонента при переходе от прототипа к заявляемому фоторезисту обеспечивает также сохранение других технологических свойств фоторезиста. Способ приготовления фоторезиста прост и технологичен. Резист может найти применение в микроэлектронике при изготовлении интегральных схем и фотошаблонов. Его использование позволит повысить производительность технологических процессов за счет сокращения времени экспонирования и уменьшения искажений топологии маскирующих покрытий. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.