RO130592A2 - Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare - Google Patents

Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare Download PDF

Info

Publication number
RO130592A2
RO130592A2 ROA201001031A RO201001031A RO130592A2 RO 130592 A2 RO130592 A2 RO 130592A2 RO A201001031 A ROA201001031 A RO A201001031A RO 201001031 A RO201001031 A RO 201001031A RO 130592 A2 RO130592 A2 RO 130592A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
photoresist
rare earth
rare earths
making
group
Prior art date
Application number
ROA201001031A
Other languages
English (en)
Other versions
RO130592B1 (ro
Inventor
Eugen Pavel
Original Assignee
Eugen Pavel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eugen Pavel filed Critical Eugen Pavel
Priority to ROA201001031A priority Critical patent/RO130592B1/ro
Publication of RO130592A2 publication Critical patent/RO130592A2/ro
Publication of RO130592B1 publication Critical patent/RO130592B1/ro

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la o compoziţie de fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare, şi la o metodă de producere a acestuia, utile în litografierea circuitelor integrate cu lumină vizibilă. Compoziţia conform invenţiei cuprinde două componente: un fotorezist sensibil la radiaţii UV/DUV/EUV şi un compus cu pământuri rare, care permit înregistrarea unei imagini la expunerea la lumină din spectrul vizibil. Metoda conform invenţiei constă într-o primă etapă de dizolvare, într-un solvent organic, a unui fotorezist sensibil la radiaţii UV/DUV/EUV, urmată de adăugarea şi amestecarea unui compus cu pământuri rare, solubil în soluţia obţinută în prima etapă, şi realizarea de straturi subţiri.

Description

FOTOREZIST CU SENSIBILIZATORI CONTININD
PAMINTURI RARE
Cererea de brevet de invenție „Fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare” este o continuare a cererii de brevet de invenție nr. 00835/19.10.2009 cu același titlu care a fost retrasa.
DOMENIUL TEHNIC AL INVENȚIEI
Prezenta invenție se refera in general la domeniile: fabricația circuitelor integrate, litografiere si chimia polimerilor. In mod particular, invenția descrie compoziții de fotorezist si metode de realizare a acestora. Fotorezistul cu sensibilizatori continind paminturi rare este util in litografierea circuitelor integrate cu lumina vizibila.
STADIUL TEHNICII
In procesul de producție a componentelor electronice care necesita litografiere (circuitele integrate si circuitele imprimate), faza de corodare a straturilor multiple este una dintre cele mai importante etape. Metoda utilizata pe scara larga consta in acoperirea substratului cu fotorezist, expunerea acestuia la lumina ultravioleta (UV), urmata de corodarea selectiva a unor zone ale substratului. Se cunosc doua tipuri de fotorezist: a) fotorezistul pozitiv care permite corodarea substratului in zonele expuse, b) fotorezistul negativ care se polimerizeaza in zonele expuse, avind drept urmare împiedicarea corodarii substratului in aceste zone. Sursa uzuala de radiații
UV este o lampa cu vapori de mercur, care emite intr-o banda larga, cu trei linii intense la 436nm (linia G), 405nm (linia H) si 365nm (linia I). Linia cea mai intensa este linia I. Cercetările recente din domeniul litografiei s-au orientat spre realizarea de compoziții de
fotorezist sensibile la radiațiile laser. Litografia DUV (Deep-UV) utilizează radiații cu lungimile de unda 248nm si 193nm furnizate de laserii cu excimeri: KrF (248nm) si ArF (193nm). Pentru litografia EUV (Extreme-UV) se cercetează surse de radiații X, emise de plasme realizate cu laseri de mare putere. Lungimea de unda a radiației selectate pentru $2010 0 1 Ο 5 1 - 2 9 -10- 2015 utilizarea in domeniul litografiei EUV este 13,5nm. S-au realizat compoziții de fotorezist, specifice pentru fiecare lungime de unda utilizata in litografie. De exemplu pentru 248nm (fotorezist KrF) fotorezistul conține rășini fenolice iar pentru 193nm (fotorezist ArF) compoziția include rășini metacrilice.
Fotosensibilitatea fotorezistului este determinata de prezenta fotosensibilizatorului. Brevetul SUA nr. 5,225,312 descrie un fotorezist pozitiv avind fotosensibilizatori coloranti pe baza de cumarina. Alte exemple de brevete SUA cu fotosensibilizatori coloranti organici sunt: 6,376,150; 5,976,770; 5,128,232 ; si 5,492,790.
Obiectivul principal al invenției consta in realizarea unei compoziții de fotorezist avind sensibilitate mărită in domeniul radiației vizibile. In vederea îndeplinirii acestui obiectiv se descriu compoziții continind compuși cu paminturi rare.
Avantajul invenției prezente consta in înlocuirea surselor intense de lumina cu diode laser de mica putere.
EXPUNEREA INVENȚIEI
Invenția se refera la compoziții de fotorezist utilizate in domeniul litografiei cu lumina vizibila si a metodelor de producere a acestor compoziții. Radiația vizibila are o lungime de unda cuprinsa intre 450nm si 780nm.
Invenția prezenta se bazeaza pe sensibilizatori fundamental diferiți (compuși ai paminturilor rare) fata de sensibilizatorii utilizați (coloranti organici) in compozițiile convenționale de fotorezist. Colorantii organici au benzi largi de absorbție, in timp ce ionii paminturile rare au linii înguste de absorbție. Aceasta proprietate determina ca laserii sa fie mult mai eficienți pentru compozițiile de fotorezist continind compuși ai paminturilor rare.
In acord cu alt aspect al invenției prezente, se detaliaza o metoda de producere a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare. Metoda prezintă următoarele etape:
• dizolvarea intr-un solvent organic a unui fotorezist sensibil la radiații UV/DUV/EUV,
• adaugarea si amestecarea unui compus cu paminturi rare solubil in soluția de la (a), • realizarea de straturi subțiri.
Ο 1 ο Ο 1 03 1 - 2 3 -10- 2015
Doparea cu paminturi rare a unui fotorezist, necesita existenta unei solubilitatii ridicate a compusului cu paminturi rare in anumiti solventi organici.
Unul dintre cele mai mari avantaje a includerii ionilor paminturilor rare in fotorezist consta in controlul nivelelor energetice prin selectarea vecinătății ionilor.Transferul energetic dintre ioni si ligantii organici are eficienta cuantica apropiata de unitate.
In acord cu invenția prezenta, se descrie o alta metoda de producere a compozițiilor de fotorezist cu compuși ai paminturilor rare (săruri si/sau complcsi ai paminturilor rare) care sunt incluși in faza de monomer a procesului de polimerizare a fotorezistului.
Compușii paminturilor rare trebuie sa fie stabili termic pentru a rezista procesului de polimerizare. In acest mod, compușii paminturilor rare pot fi introduși in compoziția fotorezistului fara sa fie necesari solventii organici.
DESCRIEREA DETALIATA A INVENȚIEI
Invenția este prezentata in detaliu prin următoarele exemple, care sunt date numai cu caracter ilustrativ.O metoda de producere a unui fotorezist cu sensibilizatori avind paminturi rare, consta in amestecarea a doua soluții, una continind fotorezistul sensibil la radiații UV/DUV/EUV dizolvat intr-un solvent organic, iar a doua soluție conține compusul de paminturi rare dizolvat in același solvent. In invenție, se poate utiliza orice solvent organic care dizolva amindoua componentele si nu reacționează la lumina.
Compozițiile de fotorezist pozitiv bazate pe novolac si chinona diazina, sunt utilizate frecvent in domeniul litografiei. Solventii asociati acestui tip de fotorezist sunt: acetona, metil etil cetona, ciclohexanona, benzenul, clorbenzenul, toluenul, eterii de glicol, alcoolul izopropilic, etanolul si metanolul.
Alt mod de a include ionii de pamint rar in fotorezist consta in complexarea lor cu liganti organici.
EXEMPLUL 1
Se dizolva separat in acetona un fotorezist de tip novolac/chinona diazina si naftenat de europiu. Amindoua soluțiile se amesteca pentru a se obține in final compoziția ( exprimata in 4 λ 2010 01031-2 9 -ίο- 2015
procente masice): fotorezist de tip novolac/chinona diazina (18% ), naftenat de europiu ( 3 %) si acetona (79 %). Compoziția se aplica uniform, cu un spiner, pe suprafața unei plachete de siliciu de 4 toii. Placheta acoperita, se încălzește 90 secunde la 110° C. Expunerea plachetei se realizează la 50mJ/cm2 cu lumina verde (λ = 532nm), furnizata de un laser Nd:YAG. O grila Ugra, continind linii si spatii de diverse dimensiuni, a fost utilizata pentru înregistrare. Developarea plachetei expuse s-a efectuat, timp de 16 secunde, intr-o soluție 7% ( procente masice) de NaOH in apa deionizata. Placheta a fost ulterior spalata in apa deionizata si uscata pe spiner. Imaginile obținute prezintă nivelurile de gri ale grilei.
EXEMPLUL 2
O compoziție de fotorezist a fost realizata intr-un mod similar cu cel prezentat in Exemplul 1, prin înlocuirea naftenatului de europiu cu un amestec de Sm(NO3)3 si Ce(NO3)3 . Azotatii hidratati de lantanide au fost preparați prin dizolvarea in acid azotic 50% a oxizilor corespunzători, operația fiind urmata de evaporarea soluției in bain-marin. Sm(NO3)3 si Ce(NO3)3 reprezintă fiecare 1,5% din masa compoziției. Scrierea cu radiația laser s-a efectuat la 20mJ/cm2. Restul procedurii descrisa in Exemplul 1 a ramas neschimbata. Inspectarea imaginii developate confirma prezenta clara a liniilor si spatiilor de 500nm.
EXEMPLUL 3
O modaliate de incorporare a ionilor paminturilor rare in fotorezist consta in încapsularea ionilor in complecși de paminturi rare, urmata de doparea directa cu aceștia. Complexul utilizat in acest exemplu este Eu(fod)3 sau europiu tri(6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimetil-3,5octandionat), achiziționat de la Aldrich. Doparea fotorezistului se realizează prin amestecarea complexului cu monomerii.Complexul de europiu reprezintă 0,7% din masa compoziției. Copolimerii glicidil metacrilat- alil glicidil eter, se prepara prin dizolvarea monomerilor intr
un solvent, in prezenta catalizatorului, la temperatura scăzută. Intr-un balon de 3000 ml se introduce 360 g glicidil metacrilat, 60 g alil glicidil eter, 750 ml de metil etil cetona, 2,95 g
Eu(fod)3, si 0,982 g peroxid de benzoil.Soluția este omogenizata si încălzită la 88° C. După începerea reacției, timp de 90 minute se adauga lent o soluție de 2,97 g peroxid de benzoil in
Ο 1 Ο Ο 1 Ο 3 1 - 2 9 -W- 2015
300 ml de metil etil cetona. Procesul de polimerizare dureaza 5 ore, după care amestecul de reacție este răcit la temperatura camerei. In continuare se adauga, cu agitare, 200ml de metil etil cetona. Soluția se filtrează si se adauga lent la 8 litri de metanol. Precipitatul alb este colectat si spalat in metanol. După uscarea in vid se obține 195g de copolimeri. Fotorezistul se prepara prin amestecarea a 5g de copolimeri glicidil metacrilat - alil glicidil eter cu 5g oclortoluen, 44,4 ml butironitril si 0,25 g 2,5-dietoxi-4-(p-tolylthio) benzen diazoniu hexafluorofosfat. Expunerea la radiația laser a fost stabilita la 100mJ/cm2. Restul procedurii descrisa in Exemplul 1 a ramas neschimbata.Developarea plachetei expuse s-a efectuat intr-o soluție de acetona cu metil etil cetona. Rezultatul înregistrării consta in linii si spatii de 500nm avind contrast bun.
In timp ce invenția a fost descrisa cu exemple detaliate, se considera ca se pot efectua diverse variante, care sa nu afecteze spiritul si scopul acester invenții.

Claims (17)

1. O compoziție de fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare, caracterizata prin aceea ca are doua componente:
(a) un fotorezist sensibil la radiații UV/DUV/EUV, (b) un compus cu paminturi rare, care permit înregistrarea unei imagini la expunerea cu lumina apartinind spectrului vizibil.
2. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca, conține unul sau mai multe paminturi rare selectate din grupul: ceriu (Ce), praseodim (Pr), neodin (Nd), samariu (Sm), europiu (Eu), gadoliniu (Gd), terbiu (Tb), dysprosiu (Dy), holmiu (Ho), erbiu (Er), tuliu (Tm) si yterbiu (Yb).
3. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar reprezintă (in procente masice) intre 0,1% si 10% din compoziție.
4. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este una sau mai multe săruri selectate din grupul: nitrat, naftenat, stearat, lactat, citrat, butoxid, acetat si acetilacetonat.
5. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este unul sau mai multi complecși de paminturi rare selectați din grupul: RE-picolinat, RE-lisamina,
RE(fod)3 (fod = 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimetil-3,5-octandionat),
RE(TTA)3Phen (TTA = thenoyl trifluoroaceton, Phen = 1,10- fenantrolina),
RE(DBM)3Phen (DBM = dibenzoilmetan, Phen = 1,10- fenantrolina), 7 <λ 2 O 1 O O 1 O 3 1 - 2 9 10- 2015
RE-Ș-dicetona si RE-fulerina.
6. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca fotorezistul este un fotorezist pozitiv.
7. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca fotorezistul pozitiv este un fotorezist de tip novolac/ chinona diazina.
8. O compoziție de fotorezist conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca fotorezistul este un fotorezist negativ.
9. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare, caracterizata prin aceea ca are următoarele etape:
(a) dizolvarea intr-un solvent organic a unui fotorezist sensibil la radiații UV/DUV/EUV, (b) adaugarea si amestecarea unui compus cu paminturi rare solubil in soluția de la (a), (c) realizarea de straturi subțiri.
10. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 9, caracterizata prin aceea ca solventul organic este singur sau un amestec de solventi selectați din grupul: acetona, metil etil cetona, ciclohexanona, benzen, clorbenzen, toluen, eteri de glicol, alcool izopropilic, etanol si metanol.
11. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 9, caracterizata prin aceea ca, conține unul sau mai multe paminturi rare selectate din grupul: ceriu (Ce), praseodim (Pr), neodin (Nd), samariu (Sm), europiu (Eu), gadoliniu (Gd), terbiu (Tb), dysprosiu (Dy), holmiu (Ho), erbiu (Er), tuliu (Tm) si yterbiu (Yb).
12. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 9, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este una
Λ 2 01 Ο Ο 1 Ο 3 1 - 2 9 -19- 2115 sau mai multe săruri selectate din grupul: nitrat, naftenat, stearat, lactat, citrat, butoxid, acetat si acetilacetonat.
13. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 9, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este unul sau mai multi complecși de paminturi rare selectați din grupul: RE-picolinat, RE-lisamina, RE(fod)3 (fod = 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimetil-3,5-octandionat), RE(TTA)3Phen (TTA = thenoyl trifluoroaceton, Phen = 1,10- fenantrolina), RE(DBM)3Phen (DBM = dibenzoilmetan, Phen = 1,10- fenantrolina), RE-p-dicetona si RE-fulerina.
14. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este introdus in faza de monomer a procesului de polimerizare a fotorezistului sensibil la radiații UV/DUV/EUV.
15. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 14, caracterizata prin aceea ca, conține unul sau mai multe paminturi rare selectate din grupul: ceriu (Ce), praseodim (Pr), neodin (Nd), samariu (Sm), europiu (Eu), gadoliniu (Gd), terbiu (Tb), dysprosiu (Dy), holmiu (Ho), erbiu (Er), tuliu (Tm) si yterbiu (Yb).
16. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 14, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este una sau mai multe săruri selectate din grupul: nitrat, naftenat, stearat, lactat, citrat, butoxid, acetat si acetilacetonat.
17. O metoda de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori continind paminturi rare conform revendicării 14, caracterizata prin aceea ca, compusul de pamint rar este unul sau mai multi complecși de paminturi rare selectați din grupul: RE-picolinat, RE-lisamina, RE(fod)3 (fod = 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimetil-3,5-octandionat), REfTTAfiPhen (TTA = thenoyl trifluoroaceton, Phen = 1,10- fenantrolina),
ROA201001031A 2010-10-29 2010-10-29 Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare RO130592B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201001031A RO130592B1 (ro) 2010-10-29 2010-10-29 Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201001031A RO130592B1 (ro) 2010-10-29 2010-10-29 Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO130592A2 true RO130592A2 (ro) 2015-09-30
RO130592B1 RO130592B1 (ro) 2016-08-30

Family

ID=54196675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201001031A RO130592B1 (ro) 2010-10-29 2010-10-29 Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO130592B1 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
RO130592B1 (ro) 2016-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI642654B (zh) 組成物及製造器件之方法
US20160159953A1 (en) Reagent for enhancing generation of chemical species
TW201241555A (en) Resist composition and patterning process
Chen et al. Effect of free radicals on irradiation chemistry of a double-coordination organotin (Sn4) photoresist by adjusting alkyl ligands
Hesp et al. Tetrahydropyranyl‐and furanyl‐protected polyhydroxystyrene in chemical amplification systems
WO2015045426A1 (en) Compounders for Enhancing Generation of Chemical Species
CN105573056A (zh) 一种感光干膜抗蚀剂
TW201115268A (en) Photosensitive resin composition, photosensitive element utilizing the composition, method for formation of resist pattern, and process for production of printed circuit board
CN110325915A (zh) 化学增幅型光致抗蚀剂组合物、光致抗蚀剂图案和用于制备光致抗蚀剂图案的方法
CN101402855A (zh) 聚芳醚稀土配合物发光材料及其制备方法
JP2015187252A (ja) 化学種発生向上剤
JP2025004034A (ja) 感光性樹脂積層体
Li et al. Functional Ligand‐Modified Perovskite Quantum Dots for Stable Full‐Color Microarrays via Photopolymerization
CN105348432A (zh) 一类聚合物型硫鎓盐类光生酸剂、制备方法及其应用
RO130592A2 (ro) Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare
CN105190441B (zh) 上层膜形成用组合物以及使用了其的抗蚀图案形成方法
Destri et al. Novel erbium-substituted oligothiophene chelates for infrared emission
KR20180037981A (ko) 화소-구분 층을 형성하는 조성물 및 방법
CN108681206A (zh) 同时具有上转换发光功能和紫外光敏特性的复合薄膜材料及其制备方法
CN104788667B (zh) 8-羟基喹啉端基化超支化聚酯稀土配合物及其制备方法和应用
US9547238B2 (en) Photoresist with rare-earth sensitizers
JPWO2020246566A1 (ja) 主鎖分解型レジスト材料およびこれを含む組成物
JP2825543B2 (ja) ネガ型放射線感応性樹脂組成物
KR20070008565A (ko) 후막 페이스트와 상용가능한 자외선 차단 보호층
TW473646B (en) A photoresist resin and a photoresist composition containing the same