RU2029979C1 - Способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии - Google Patents
Способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029979C1 RU2029979C1 SU4768423A RU2029979C1 RU 2029979 C1 RU2029979 C1 RU 2029979C1 SU 4768423 A SU4768423 A SU 4768423A RU 2029979 C1 RU2029979 C1 RU 2029979C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- positive image
- photomask
- temperature
- polymer film
- substrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
Использование: в электронной промышленности для формирования скрытых изображений и их сухого проявления. Сущность изобретения: способ заключается в том, что полимерная пленка на подложке облучается через фотошаблон вакуумным ультрафиолетовым светом в парах стирола, затем она облучается в вакууме без фотошаблона излучением с длиной волны в интервале 20 - 250 НМ. После этого полимерная пленка на подложке выдерживается в насыщенных парах йода при температуре от 20°С до температуры, не превышающей температуру стеклования полимерной пленки, затем полимерная пленка выдерживается в среде газообразного озона, и проявляется скрытое позитивное изображение травлением в кислородной плазме.
Description
Изобретение относится к электронной промышленности, а именно к способам формирования скрытых изображений и их сухого проявления, и может быть использовано в процессах фото-, рентгено- и микролитографии при производстве полупроводниковых приборов, интегральных схем, электровакуумных микросхем и т.п.
Известен способ сухого получения позитивного изображения в процессе фотоабляции полимеров под действием импульсов лазерного излучения в вакуумной УФ-области с длиной волны 193 нм.
Однако этот способ имеет недостатки. Во-первых, малая чувствительность для формирования позитивного изображения в пленке полимерного материала толщиной 1 мкм необходима энергия ≃ 4 Дж/см2. Во-вторых, фотоабляция является пороговым процессом, и при энергии менее 0,1 Дж/см2 процесса травления не происходит. Поэтому имеющиеся в настоящее время лазеры с энергией в импульсе менее 0,1 Дж не могут быть использованы в технологии изготовления интегральных схем на кремниевых пластинах диаметром 5-10 см. В-третьих, использование мощных импульсов лазерного излучения приводит к быстрому износу фотошаблонов и других оптических элементов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения позитивных изображений в фотолитографии, заключающийся в облучении полимерной пленки фоторезиста на подложке через фотошаблон вакуумным УФ-светом в газообразной среде и проявлении скрытого позитивного изображения.
Однако этот способ характеризуется большим расходом особо чистых и экологически вредных веществ, используемых в качестве проявителя скрытого изображения. Так для проявления скрытого изображения в слое резиста толщиной ≃ 0,5 мкм с использованием в качестве жидкостного проявителя смеси метилэтилкетон/толуол (4/3 по объему) норма расхода проявителя на 1 см2 изображения составляет ≃ 0,2 г.
Целью изобретения является уменьшение расходования экологически вредных веществ.
Цель достигается тем, что способ сухого получения позитивного изображения включает облучение полимерной пленки на подложке через фотошаблон вакуумным УФ-светом в газообразной среде и проявление скрытого позитивного изображения. Облучение пленки ведут в парах стирола, затем - в вакууме без фотошаблона излучением с длиной волны в интервале 20-250 нм, выдерживают полимерную пленку на подложке в насыщенных парах йода при температуре от 20оС до температуры, не превышающей температуру стеклования полимерной пленки, выдерживают полимерную пленку в среде газообразного озона, а проявляют скрытое позитивное изображение травлением в кислородной плазме.
При облучении через фотошаблон в среде стирола на поверхности фоторезиста формируется из молекул стирола рельефное изображение толщиной 0,1-0,2 мкм, при последующем облучении без фотошаблона светом с длиной волны менее 250 нм в областях пленки, не содержащих сформированного рельефа из молекул стирола, резко (более чем в 20 раз) возрастает абсорбционная способность к газообразному молекулярному йоду. Причем наиболее быстро и эффективно абсорбция в экспонированные участки происходит при нагревании образца в среде газообразного йода. Однако для введения йода только в области, не содержащие сформированного рельефа, температуру нельзя увеличивать выше температуры стеклования (для полиметилметакрилата это ≃ 105оС), при которой йод абсорбируется уже по всему объему пленки.
Способ осуществляют следующим образом.
Полимерную пленку (полиметилметакрилат, сополимеры метилметакрилата, электронный резист позитивный марки ЭЛП-9 или ЭЛП-20 и другие полимеры) на подложке из Si, SiO2 и др. через фотошаблон облучают вакуумным УФ-светом в среде паров стирола. Затем в вакууме (давление ≈ 10-2 мм рт.ст.) облучают уже без фотошаблона светом с длиной волны менее 250 нм. После облучения выдерживают пленку в насыщенных парах молекулярного йода при температуре выше комнатной, но ниже температуры стеклования полимера (количество абсорбированного йода в пленке составляет ≃ 2˙10-5 г/см2). Далее пленку с абсорбированным йодом помещают в поток O2 + O3 ( ≃ 4%) при атмосферном давлении для превращения легколетучего I2 в термостойкий и нелетучий I2O5. Проявление сформированного скрытого позитивного изображения осуществляют вытравливанием первоначально облученных участков, не содержащих йода в кислородной плазме.
П р и м е р. Пленку ПММА ЭЛП-9, ЭЛП-20 (или др.полимеров) толщиной h = 1,2 мкм на подложке из Si облучали через трафаретный шаблон (в качестве шаблона использовали ядерные фильтры с диаметром отверстия 1,5 мкм) в присутствии насыщенных паров стирола светом водородной лампы ЛД(Д)-400 (спектр излучения в области длин волн более 165 нм) в течение ≃ 5 мин (доза Д ≃ 100 мДж/см2). При этом на поверхности ПММА образуется рельефное изображение толщиной 0,1-0,15 мкм. Толщину пленок измеряли микроинтерферометром МИИ-4. Затем в вакууме облучали эту пленку, но без фотошаблона, светом лампы ЛД(Д)-400 в течение 15-30 мин. При выдерживании в насыщенных парах I2 при 70-80оС в течение 2-5 мин происходит абсорбция I2 в участки ПММА, не содержащие рельефа. Количество абсорбированного йода составляет величину равную ≈ 2˙10-5г/см2. Для предотвращения ухода из пленки легколетучего I2 его окисляли в потоке смеси O2 + O3 (4%) при атмосферном давлении в течение ≃ 30 мин.
В качестве генератора озона использовали анализатор двойных связей АДС-3. Проявление скрытого позитивного изображения проводили в СВЧ-разряде в потоке O2 (давление O2 ≃ 1 мм рт.ст., частота 2375 МГц, мощность ≃ 50 Вт) в течение 10-20 мин. Таким образом, получили позитивное изображение в слое толщиной равной ≈1 мкм. Предложенный способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии уменьшает расходование экологически вредных веществ приблизительно в 1000 раз.
Способ может быть использован для сухого получения позитивного изображения в фотолитографии и рентгенолитографии в сухих технологических процессах изготовления полупроводниковых приборов, интегральных схем, электровакуумных микросхем и т.п.
Claims (1)
- СПОСОБ СУХОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПОЗИТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ФОТОЛИТОГРАФИИ, включающий облучение полимерной пленки на подложке через фотошаблон вакуумным ультрафиолетовым светом в газообразной среде и проявление скрытого позитивного изображения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расходования экологически вредных веществ, облучение полимерной пленки ведут в парах стирола, затем его облучают в вакууме без фотошаблона излучением с длиной волны 20 - 250 нм, выдерживают полимерную пленку на подложке в насыщенных парах йода при температуре от 20oС до температуры, не превышающей температуру стеклования полимерной пленки, и выдерживают полимерную пленку в среде газообразного озона, а проявляют скрытое позитивное изображение травлением в кислородной плазме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4768423 RU2029979C1 (ru) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | Способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4768423 RU2029979C1 (ru) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | Способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029979C1 true RU2029979C1 (ru) | 1995-02-27 |
Family
ID=21484310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4768423 RU2029979C1 (ru) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | Способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029979C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013036163A1 (ru) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | Bruk Mark Avramovich | Способ формирования маскирующего изображения в позитивных электронных резистах |
-
1989
- 1989-11-16 RU SU4768423 patent/RU2029979C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1094465, кл. G 03C 1/68, 1981. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013036163A1 (ru) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | Bruk Mark Avramovich | Способ формирования маскирующего изображения в позитивных электронных резистах |
RU2478226C1 (ru) * | 2011-09-06 | 2013-03-27 | Марк Аврамович Брук | Способ формирования маскирующего изображения в позитивных электронных резистах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4568632A (en) | Patterning of polyimide films with far ultraviolet light | |
DE69707325T2 (de) | Bilderzeugungsmaterial und Verfahren | |
WO1991006041A1 (en) | Surface barrier silylation microlithography | |
US4789622A (en) | Production of resist images, and a suitable dry film resist | |
Lyubin et al. | Novel effects in inorganic As 50 Se 50 photoresists and their application in micro-optics | |
US5266424A (en) | Method of forming pattern and method of manufacturing photomask using such method | |
KR100463237B1 (ko) | 감광막패턴의 형성 방법 | |
Kolwicz et al. | Silver halide‐chalcogenide glass inorganic resists for X‐ray lithography | |
EP0108189B1 (en) | A method for etching polyimides | |
JPS60115222A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
RU2029979C1 (ru) | Способ сухого получения позитивного изображения в фотолитографии | |
Ueno et al. | Direct etching of resists by UV light | |
JPH01154050A (ja) | パターン形成方法 | |
JPS5918637A (ja) | 像パタ−ンの形成方法 | |
EP0111655A1 (en) | Processes for producing positive self-developed photo resist patterns | |
JPH07201727A (ja) | パターン形成方法 | |
Kubiak et al. | Soft x-ray resist characterization: studies with a laser plasma x-ray source | |
JPS6319821A (ja) | パタ−ン形成方法およびパタ−ン転写装置 | |
KR19990072893A (ko) | 포토레지스트패턴의형성방법 | |
Schellekens | Super: A submicron positive dry etch resist; a candidate for DUV-lithography | |
JPH04226462A (ja) | レジスト材料およびそれを用いるレジストパターンの形成方法 | |
Hori et al. | H 2 plasma development of X-ray imaged patterns on plasma-polymerized resists | |
JPS6043824A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
EP1148388A1 (en) | Pattern formation material and pattern formation method | |
SU1132746A1 (ru) | Способ получени негативной маски |