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一般的光致抗蝕劑有各種各樣的報(bào)告,但是與現(xiàn)在在第一線使用的光致抗蝕劑相比,還沒有開發(fā)出特別優(yōu)秀的光致抗蝕劑。另一方面,從使用方面來看,光致抗蝕劑的條件越來越嚴(yán)格。要得到滿足所有這些條件的光致抗蝕劑是很困難的,在現(xiàn)狀下,根據(jù)目的進(jìn)行細(xì)節(jié)的改良并使用。光致抗蝕劑的種類、應(yīng)用面有很多,下面就最近用于半導(dǎo)體·集成電路制作的光致抗蝕劑的化學(xué)性質(zhì)及其周邊進(jìn)行解說。
半導(dǎo)體·集成電路以超高頻晶體管、高密度、超高密度存儲器為首,應(yīng)用光刻法制作的工序也變得復(fù)雜化。首先,作為基本的掩模制作變得困難,為了制作硬掩模,對光致抗蝕劑的條件當(dāng)然也很嚴(yán)格。另外,晶圓工序中使用的光致抗蝕劑為了提高解像力,也要制作薄膜。 對于不產(chǎn)生漏孔、解像力、斷片的提高、粘著力、顯影性等,要求更加優(yōu)越,要求更加具體和嚴(yán)格的條件。
除了以上的技術(shù)方面以外,石油產(chǎn)品的價(jià)格上漲還波及到光致抗蝕劑、其附屬品、光伏工藝上的輔助材料的成本上升,除了這個(gè)的吸收對策以外,公害、防災(zāi)等的對策,或者IC自由化對策和周圍都在朝著困難的方向發(fā)展,今后才是真正的關(guān)鍵時(shí)刻,我們也希望在光致抗蝕劑材料及其周圍,雖然是微薄的力量,但也能起到一定的作用。
由于醌疊氮化物正型光致抗蝕劑可以容易地獲得高分辨率,因此它將作為獲得精細(xì)圖案的有力手段被廣泛使用。然而,在引入晶片工藝時(shí),必須注意以下幾點(diǎn):在微細(xì)圖案的蝕刻中,今后等離子蝕刻、濺射蝕刻等干燥的方法將變得有利,使用的機(jī)會將會增加。包括顯影液在內(nèi)的光致抗蝕劑也希望是高純度的。參照表2。
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表2
由于其他的性質(zhì)與以往的其他光致抗蝕劑相比較優(yōu)越,所以現(xiàn)在也得到了廣泛的使用。因此,得到了4~5μ的光致抗蝕劑,為了符合變化的半導(dǎo)體·集成電路的制造工藝,不斷地進(jìn)行了品質(zhì)的改良、穩(wěn)定化等方面的努力,而且還得到了穩(wěn)定的供給。例如,能夠極力減少針孔,粘著力穩(wěn)定化,配合等離子的利用進(jìn)行了高純度化,高解像力,穩(wěn)定地得到了良好的光致抗蝕劑。即使在鋁表面也能夠提供比較好的光致抗蝕劑。由于這些原因,產(chǎn)品的成品率也可以穩(wěn)定地維持在較高的水平。 另一方面,進(jìn)行了與光處理相一致的自動化裝置、特殊裝置的開發(fā),這對用戶來說也是有利的。純度高,酯化度幾乎為100%,接近純品,因?yàn)榻咏兤?,所以解像力特別高,因?yàn)橛锌伤苄?,所以粘著力?yōu)秀。曝光時(shí)的氧的影響少,顯影特性好等,可以說是與以往品相比非常優(yōu)秀的負(fù)型光刻膠。
具有肉桂酸單元的光聚合物是通過使乙烯、苯酚或異丙烯基苯酚與肉桂酸或β-苯乙烯基丙烯酸反應(yīng)獲得的單體通過陽離子聚合僅與乙烯基反應(yīng)而獲得的。將氧苯基苯乙烯基酮二鹽、氧苯基苯乙烯基β一乙烯基酮鹽等與氯乙基乙烯基醚反應(yīng)得到的單體進(jìn)行與7.2.2相同的聚合,作為光聚合物。
這樣雖然得到了各種各樣的單體,但是都是通過陽離子聚合法,只反應(yīng)末端的乙烯基,感光基的硅酸基完全沒有變化。
通常,從獲得原料的角度來看,市場上銷售的一些產(chǎn)品是由皮酸和氯乙基乙烯基醚制成的。例如,OSR(東京應(yīng)化)如下所示。由于長波長側(cè)的靈敏度較低,與進(jìn)行增感。通常的聚硅酸乙烯酯同樣,硝基化合物,酮類,醌類。蒽酮類有效果。與聚硅酸乙烯酯在相同條件下進(jìn)行增感的話,可以得到近2倍的靈敏度。
表4
表4聚β-單皮酸偏二氧基乙酯類光致抗蝕劑的分析實(shí)例。使用方法與聚硅酸乙烯酯(例如KPR,TP R)相同。光交聯(lián)如下所示,與KPR,TPR相同,
負(fù)性光致抗蝕劑和正性光致抗蝕劑都是在(1)H202+H2SO·,(2)熱H2SO4,(3)(NH4)2Cr207+H2SO4等無機(jī)化學(xué)物質(zhì)中溶解剝離的。正性光致抗蝕劑在光照、照射后或原樣,在稍濃的堿中溶解剝離。但是,在Si中有堿金屬污染的擔(dān)憂的情況下,無機(jī)化學(xué)物質(zhì)溶解金屬,因此有不能使用的工序。此時(shí),使用鹵素溶劑、表面活性劑和由苯酚等組成的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。上述使用藥品的物品(1)在處理上有危險(xiǎn),(2)使用昂貴的藥品,并且廢液的處理很麻煩。(3)由于藥品剝離后使用大量的有機(jī)溶劑進(jìn)行洗滌,因此從石油化學(xué)產(chǎn)品的價(jià)格上漲的角度來看也是不利的。另一方面,正性抗蝕劑中容易溶于溫水且可回收的剝離液已上市銷售,這一點(diǎn)適用于避免使用等離子的工藝。
半導(dǎo)體、集成電路的超高密度化被積極地應(yīng)用于今后的開發(fā)中,因此越來越需要亞微米的加工。 對此,如果有至今為止的深刻經(jīng)驗(yàn)的話,暫時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性的光電過程,通過使用(包括剝離),幾乎可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。為此,我們希望進(jìn)一步致力于高質(zhì)量,高精度和高穩(wěn)定性的光致抗蝕劑,特別是正型抗蝕劑和OSR型負(fù)型抗蝕劑,并且開發(fā)能夠熟練使用它們的外圍設(shè)備也是同樣重要的。在此之前的微細(xì)加工中,我們認(rèn)為將正式采用電子束光刻膠、X射線光刻膠等。