ФОТОРЕЗИСТ ДЛЯ НАНОЛИТОГРАФИИ

Полезная модель относится к фоторезистам для нанолитографии и может быть использована в фотолитографических процессах при работе в глубоком и экстремальном ультрафиолете и мягком рентгене.
Известен позитивный фоторезист (1), который используется в фотолитографических процессах при изготовлении интегральных схем в микроэлектронике, содержащий, мас.%: крезолформальдегидную новолачную смолу 60-66,5; диэфир 1,2 - нафтохинодиазид-(2), 5 - сульфокислоты и 2,4 -диокисибензофенона 30-33; органическое соединение, обладающее электродонорными свойствами, выбранное из ряда: п-диметиламинобензальдегид, п-диэтиламинобензальдегид, п-фенилендиамин, нитрозодиэтиланилин, о-фенилендиамин, ферроцен 2-9 и органический растворитель остальное. Описанный фоторезист обладает высокой чувствительностью к изучению в ближнем ультрафиолете, высокой контрастностью и резестентностью в кислых средах.
Известна композиция фоторезиста для получения изображения в коротковолновой области (1), пригодная для получения изображения в коротковолновой области, включающей 200 нм, а также 157 нм. Фоторезист содержат фторированный полимер, фотоактивный компонент и компонент амина
или другой основной композиции, соединение ингибитора, поверхностно-активное или выравнивающее вещество или пластификатор материала.
Однако описанные фоторезисты являются однослойными и пригодны для работы исключительно в области стандартных разрешений.
Задачей полезной модели является обеспечение более высокого разрешения при работе фоторезиста в коротковолновых диапазонах (при длинах волн глубокого, экстремального ультрафиолета (ГУФ и ЭУФ) и мягкого рентгена (МР)) и увеличение стойкости проявленного в фоторезисте микрорисунка.
min
Поставленная задача решается фоторезистом для нанолитографии, представляющем собой многослойное тонкопленочное покрытие плоской пластины образца, отличающемся тем, что основной фоточувствительный слой из неорганического материала толщиной порядка заданной величины минимального латерального размера a, создаваемого на поверхности образца элемента микрорисунка, наносится поверх относительно толстого органического планаризатора, на который, в свою очередь, нанесен слой металла или полупроводника, инертного к ионно-плазменному травлению.
При этом, при работе в глубоком ультрафиолете (100-250 нм), поверх многослойной структуры фоторезиста наносится иммерсионный слой прозрачного на длине волны актиничного излучения материала (пластмассы) с высоким коэффициентом преломления (n≥1,5) и толщиной этого слоя больше длины волны актиничного излучения, снабженный тонким (меньше длины волны актиничного излучения) клеящим слоем, наклеиваемым (затем отклеиваемым после экспозиции) на полупроводниковую пластину.
min
Полученный фоторезист работает с DUV коротковолновым актиничным излучением, или, без иммерсионного слоя, с EUV и SXR (250-100 нм - DUV, или глубокий ультрафиолет; 10-20 нм, EUV, или экстремальный ультрафиолет, а также SXR, мягкий рентген, от 10 нм и ниже), обеспечивая высокое разрешение: размер ширины полосы или зазора a на уровне первых десятков и единиц нанометров.
2
3
2
3
2
С целью создания неорганического фоточувствительного основного слоя применены АsS, или AsSe, или Ge(Si)S, или МоО:Н, или VO, или Ti(Cr)O, или Al(Cr)O.
Применение соответствующего твердого иммерсионного слоя прямо в составе резиста создает определенные преимущества в DUV-диапазоне и расширяет границы применения метода иммерсии.
Использование полезной модели позволило обеспечить высокую чувствительность и разрешающую способность фоторезиста в диапазонах ГУФ, ЭУФ и МР и увеличить числовую апертуру благодаря применению молекулярной или нанодисперсной примеси, увеличивающей рефракцию.
Использованная литература:
1. Патент РФ №2100835, 1997 г.
2. Патент США №6858379, 2005 г.