RO130592B1 - Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare - Google Patents
Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare Download PDFInfo
- Publication number
- RO130592B1 RO130592B1 ROA201001031A RO201001031A RO130592B1 RO 130592 B1 RO130592 B1 RO 130592B1 RO A201001031 A ROA201001031 A RO A201001031A RO 201001031 A RO201001031 A RO 201001031A RO 130592 B1 RO130592 B1 RO 130592B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- photoresist
- rare earth
- earth compound
- sensitive
- duv
- Prior art date
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 70
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- -1 rare earth compound Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 claims abstract description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N Phenanthrene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 6
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- SEEPANYCNGTZFQ-UHFFFAOYSA-N sulfadiazine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)NC1=NC=CC=N1 SEEPANYCNGTZFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 claims description 2
- FHUDAMLDXFJHJE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoropropan-2-one Chemical compound CC(=O)C(F)(F)F FHUDAMLDXFJHJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N Butyl carbitol 6-propylpiperonyl ether Chemical compound C1=C(CCC)C(COCCOCCOCCCC)=CC2=C1OCO2 FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001486 SU-8 photoresist Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- NZZIMKJIVMHWJC-UHFFFAOYSA-N dibenzoylmethane Chemical group C=1C=CC=CC=1C(=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 NZZIMKJIVMHWJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960005235 piperonyl butoxide Drugs 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 3
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IBSQPLPBRSHTTG-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC=C1Cl IBSQPLPBRSHTTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVPVSDWYICRIN-UHFFFAOYSA-N 2,5-diethoxy-4-(4-methylphenyl)sulfanylbenzenediazonium Chemical compound CCOC1=CC([N+]#N)=C(OCC)C=C1SC1=CC=C(C)C=C1 LEVPVSDWYICRIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
Prezenta invenție se referă la un fotorezist cu sensibilizatori conținând pământuri rare, utilizat în general în domeniile de fabricație a circuitelor integrate, de litografiere și în chimia polimerilor. în mod particular, invenția descrie compoziții de fotorezist și un procedeu de realizare a acestora. Fotorezistul cu sensibilizatori conținând pământuri rare este util în litografierea circuitelor integrate cu lumină vizibilă.
în procesul de producție a componentelor electronice care necesită litografiere (circuite integrate și circuite imprimate), faza de corodare a straturilor multiple este una dintre cele mai importante etape. Procedeul este utilizat pe scară largă, și constă în acoperirea substratului cu fotorezist, expunerea acestuia la lumină ultravioletă (UV), urmată de corodarea selectivă a unor zone ale substratului. Se cunosc două tipuri de fotorezist:
a) fotorezistul pozitiv, care permite corodarea substratului în zonele expuse;
b) fotorezistul negativ, care se polimerizează în zonele expuse, având drept urmare împiedicarea corodării substratului în aceste zone.
Sursa uzuală de radiații UV este o lampă cu vapori de mercur, care emite într-o bandă largă, cu trei linii intense la 436 nm (linia G), 405 nm (linia H) și 365 nm (linia I). Linia cea mai intensă 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 undă 248 nm și 193 nm, furnizate de laserii cu excimeri: KrF (248 nm) și ArF (193 nm). Pentru litografia EUV (Extreme-UV) se cercetează surse de radiații X emise de plasme realizate cu laseri de mare putere. Lungimea de undă a radiației selectate pentru utilizarea în domeniul litografiei EUV este 13,5 nm. S-au realizat compoziții de fotorezist specifice pentru fiecare lungime de undă utilizată în litografie. De exemplu, pentru 248 nm (fotorezist KrF), fotorezistul conține rășini fenolice, iar pentru 193nm (fotorezist ArF), compoziția include rășini metacrilice.
Fotosensibilitatea fotorezistului este determinată de prezența fotosensibilizatorului. Brevetul US 5225312 descrie un fotorezist pozitiv, având fotosensibilizatori coloranți, pe bază de cumarină. Alte exemple de brevete SUA cu fotosensibilizatori coloranți organici sunt: US 6376150; 5976770; 5128232 și 5492790.
Problema pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unei compoziții de fotorezist având sensibilitate mărită în domeniul radiației vizibile.
Fotorezistul cu sensibilizatori conținând pământuri rare, conform invenției, este constituit din două componente:
a) un fotorezist pozitiv sau negativ sensibil la radiații UV/DUV/EUV, dizolvat într-un solvent organic compatibil, în proporție de 2...20% masice;
b) 0,1...10% dintr-un compus cu pământuri rare, dizolvat în același solvent ca fotorezistul, pământuri rare ce permit înregistrarea unei imagini la expunerea cu lumină aparținând spectrului vizibil.
în fotorezist, compusul cu pământuri rare conține unul sau mai multe pământuri rare selectate din grupul constând din: ceriu (Ce), praseodim (Pr), neodin (Nd), samariu (Sm), europiu (Eu), gadoliniu (Gd), terbiu (Tb), dysprosiu (Dy), holmi (Ho), erbiu (Er), tuliu (Tm) și yterbiu (Yb). Compusul de pământ rar constă din una sau mai multe săruri selectate din grupul constând din: nitrat, naftenat, stearat, lactat, citrat, butoxid, acetat și acetilacetonat.
Doparea cu pământuri rare a unui fotorezist necesită existența unei solubilități ridicate a compusului cu pământuri rare în anumiți solvenți organici.
Solventul organic pentru fotorezistul pozitiv și fotorezistul negativ este ales dintre acetonă, metil etil cetonă, ciclohexanonă, benzen, clorbenzen, toluen, eteri de glicol, alcool izopropilic, etanol și metanol sau amestecuri ale acestora.
RO 130592 Β1
Compusul de pământ rar este unul sau mai mulți complecși de pământuri rare, selectați 1 din grupul constând din: RE-picolinat, RE-lisamină, RE(fod)3 în care fod = 6,6,7,7,8,8,8heptafluoro-2,2-dimetil-3,5-octandionat, RE(TTA)3Phen în care TTA = tenoil trifluoroacetonă, 3 Phen = 1,10-fenantrolină, RE(DBM)3Phen în care DBM = dibenzoilmetan, Phen = 1,10fenantrolină, RE-p-dicetonă și RE-fulerină, în care RE= pământ rar. 5
Fotorezistul pozitiv este un fotorezist de tip novolac/chinon diazină, iar fotorezistul negativ este un fotorezist de tip SU-8 pe bază de rășină epoxidică. 7
Procedeul de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori conținând pământuri rare, conform invenției, are următoarele etape în care: 9
a) se dizolvă într-un solvent organic o cantitate de 2...20% dintr-un fotorezist sensibil la radiații UV/DUV/EUV, sub agitare până la dizolvare completă, timp de 15 min, la o temperatură 11 de 40°C, după care
b) se adaugă și se amestecă 0,1...10% dintr-un compus/complex cu pământuri rare 13 solubil în soluția de la punctul (a) sau în faza de monomer a procesului de polimerizare a fotorezistului sensibil la radiații UV/DUV/EUV, timp de 10 min și la o temperatură de 40°C, până 15 la omogenizare, după care
c) se realizează straturi subțiri, de grosimi de ordinul 4...20 nm, cu ajutorul unui spiner 17 la o turație de 4000 rot/min.
în procedeul de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori conținând pământuri rare, 19 compusul/complexul de pământ rar este introdus în faza de monomer a procesului de polimerizare a fotorezistului sensibil la radiații UV/DUV/EUV. 21
Avantajul aplicării prezentei invenții constă în înlocuirea surselor intense de lumină cu diode laser de mică putere. Compușii pământurilor rare trebuie să fie stabili termic, pentru a 23 rezista procesului de polimerizare. în acest mod, compușii pământurilor rare pot fi introduși în compoziția fotorezistului fără să fie necesari solvenți organici. 25 în cele ce urmează se va descrie în detaliu conținutul invenției cu referire și la exemplele de realizare. 27
Invenția se referă la compoziții de fotorezist utilizate în domeniul litografiei cu lumină vizibilă și al procedeelor de producere a acestor compoziții. Radiația vizibilă are o lungime de 29 undă cuprinsă între 450 nm și 780 nm.
Invenția este prezentată în detaliu prin următoarele exemple, care sunt date numai cu 31 caracter ilustrativ. O metodă de producere a unui fotorezist cu sensibilizatori având pământuri rare constă în amestecarea a două soluții, una conținând fotorezistul sensibil la radiații 33 UV/DUV/EUV dizolvat într-un solvent organic, iar a doua soluție conține compusul de pământuri rare dizolvat în același solvent. în invenție, se poate utiliza orice solvent organic ce dizolvă 35 amândouă componentele, și nu reacționează la lumină.
Compozițiile de fotorezist pozitiv, bazate pe novolac și chinonă diazină, sunt utilizate 37 frecvent în domeniul litografiei. Solvenții asociați acestui tip de fotorezist sunt: acetona, metil etil cetona, ciclohexanona, ciclopentanona, benzenul, clorbenzenul, toluenul, eterii de glicol, 39 alcoolul izopropilic, etanolul și metanolul.
Alt mod de a include ionii de pământ rar în fotorezist constă în complexarea lor cu liganți 41 organici.
întrucât radiația optică, datorită caracterului ondulatoriu al luminii, impune o limitare a 43 rezoluției în litografie, s-au realizat cercetări pentru depășirea acestei plafonări.
Fotoreziștii cu sensibilizatori conținând pământuri rare prezintă un efect de confinare 45 cuantică multifotonică, și permit depășirea barierei difracției luminii. în timpul expunerii fotorezistului cu sensibilizatori conținând pământuri rare, radiația laser este absorbită de către 47 ionii pământurilor rare, formându-se excitoni Frenkel într-o sferă cu diametrul de circa 1...2 pm.
RO 130592 Β1 întrucât excitonii interacționează prin intermediul rețelei polimerului rezistului, are loc un transfer de energie către zona centrală a sferei. Transferul de energie are caracter cuantic, implică cel puțin 3 fotoni, și se efectuează pe o distanță de 500 nm, rezultând în final o concentrare a energiei într-o sferă cu un diametru controlatîn domeniul 1 ...20 nm, în funcție de fluența radiației și de timpul de expunere.
Energia localizată pe ionii de pământuri rare va fi transferată rețelei polimerului printr-un exciton cu transfer de sarcină. Structura polimerului din zona sferei mici se va modifica la concentrarea mărită de energie. Viteza de dizolvare a polimerului în soluția de developare va fi diferită în zona sferei mici, față de restul polimerului. Astfel se pot obține structuri complexe cu dimensiuni în domeniul micrometric și nanometric.
Se dau în continuare 3 exemple de realizare a invenției, fără ca acestea să limiteze posibilitățile de realizare a fotorezistului.
Exemplul 1
Se dizolvă separat, în 200 ml acetonă, 3,2 g dintr-un fotorezist de tip novolac/chinon diazină și naftenat de europiu. Amândouă soluțiile se amestecă pentru a se obține în final compoziția (exprimată în procente masice): fotorezist de tip novolac/chinonă diazină (18%), naftenat de europiu (3 %) și acetonă (79 %). Compoziția se aplică uniform, cu un spiner, pe suprafața unei plachete de siliciu de 4 țoii. Placheta acoperită se încălzește 90 s la 110°C. Expunerea plachetei se realizează la o fluență de 50 mJ/cm2cu lumină verde (λ = 532 nm), furnizată de un laser Nd:YAG dublat. O grilă Ugra, conținând linii și spații de diverse dimensiuni, a fost utilizată pentru înregistrare. Developarea plachetei expuse s-a efectuat timp de 16 s într-o soluție 7% (procente masice) de NaOH în apă deionizată. Placheta a fost ulterior spălată în apă deionizată și uscată pe spiner. Imaginile obținute prezintă nivelurile de gri ale grilei.
Exemplul 2
O compoziție de fotorezist a fost realizată într-un mod similar cu cel prezentat în exemplul 1, prin înlocuirea naftenatului de europiu cu un amestec de Sm(NO3)3 și Ce(NO3)3. Azotații hidratați de lantanide au fost preparați prin dizolvarea în acid azotic 50% a oxizilor corespunzători, operația fiind urmată de evaporarea soluției în bain-marie. Sm(NO3)3 și Ce(NO3)3 reprezintă fiecare 1,5% din masa compoziției. Scrierea cu radiația laser s-a efectuat la o fluență de 20 mJ/cm2cu radiație laser de 532 nm. Restul procedurii descrise în exemplul 1 a rămas neschimbată. Inspectarea imaginii developate confirmă prezența clară a liniilor și spațiilor de 500 nm.
Exemplul 3
O modalitate de încorporare a ionilor pământurilor rare în fotorezist constă în încapsularea ionilor în complecși de pământuri rare, urmată de doparea directă cu aceștia. Complexul utilizat în acest exemplu este Eu (fod)3 sau europiu tri(6,6,7,7,8,8, 8-heptafluoro2,2dimetil-3,5-octandionat), 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 prepară prin dizolvarea monomerilor într-un solvent, în prezența catalizatorului, la temperatură scăzută. într-un balon de 3000 ml se introduce 360 g glicidil metacrilat, 60 g alil glicidil eter, 750 ml de metil etil cetonă, 2,95 g Eu (fod)3 și 0,982 g peroxid de benzoil. Soluția este omogenizată și încălzită la o temperatură de 88°C. După începerea reacției, timp de 90 min se adaugă lent o soluție de 2,97 g peroxid de benzoil în 300 ml de metil etil cetonă. Procesul de polimerizare durează 5 h, după care amestecul de reacție este răcit la temperatura camerei. în continuare se adaugă, cu agitare, 200 ml de metil etil cetonă. Soluția se filtrează și se adaugă lent la 8 I de metanol. Precipitatul
RO 130592 Β1 alb format este colectat și spălat în metanol. După uscare în vid, se obțin 195 g de copolimeri. 1 Fotorezistul se prepară prin amestecarea a 5 g de copolimeri glicidil metacrilat-alil glicidil eter cu 5 g o-clortoluen, 44,4 ml butironitril și 0,25 g 2,5-dietoxi-4-(p-toliltio)benzen diazoniu 3 hexafluoro-fosfat. Expunerea la radiația laser a fost stabilită la 100 mJ/cm2. Restul procedurii descrise în exemplul 1 a rămas neschimbată. Developarea plachetei expuse s-a efectuat într-o 5 soluție de acetonă cu metil etil cetonă. Rezultatul înregistrării constă în linii și spații de 500 nm având contrast bun. 7 în timp ce invenția a fost descrisă cu exemplele detaliate, se consideră că se pot efectua diverse variante, care să nu afecteze spiritul și scopul acestei invenții. 9
Claims (9)
1. Fotorezist cu sensibilizatori conținând pământuri rare, caracterizat prin aceea că este constituit din două componente:
a) 2...20% dintr-un fotorezist pozitiv sau negativ, sensibil la radiații UV/DUV/EUV, dizolvat într-un solvent organic compatibil;
b) 0,1...10% dintr-un compus cu pământuri rare, dizolvat în același solvent ca fotorezistul, pământuri rare ce permit înregistrarea unei imagini la expunere cu lumină aparținând spectrului vizibil.
2. Fotorezist conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că respectivul compus cu pământuri rare conține unul sau mai multe pământuri rare selectate din grupul constând din: ceriu (Ce), praseodim (Pr), neodin (Nd), samariu (Sm), europiu (Eu), gadoliniu (Gd), terbiu (Tb), dysprosiu (Dy), holmiu (Ho), erbiu (Er), tuliu (Tm) și yterbiu (Yb).
3. Fotorezist conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că respectivul compus de pământ rar constă din una sau mai multe săruri selectate din grupul constând din: nitrat, naftenat, stearat, lactat, citrat, butoxid, acetat și acetilacetonat.
4. Fotorezist conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că solventul organic pentru fotorezistul pozitiv și fotorezistul negativ este ales dintre acetonă, metil etil cetonă, ciclohexanonă, benzen, clorbenzen, toluen, eteri de glicol, alcool izopropilic, etanol și metanol, sau amestecuri ale acestora.
5. Fotorezist conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că respectivul compus de pământ rar este unul sau mai mulți complecși de pământuri rare selectați din grupul constând din: RE-picolinat, RE-lisamină, RE(fod)3în carefod = 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimetil-3,5octandionat, RE(TTA)3Phen în care TTA = tenoil trifluoroacetonă, Phen = 1,10-fenantrolină, RE(DBM)3Phen în care DBM = dibenzoilmetan, Phen = 1,10-fenantrolină, RE-p-dicetonă și REfulerină, în care RE= pământ rar.
6. Fotorezist conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că fotorezistul pozitiv este un fotorezist de tip novolac/chinon diazină.
7. Fotorezist conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că fotorezistul negativ este un fotorezist de tip SU-8 pe bază de rășină epoxidică.
8. Procedeu de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori conținând pământuri rare, caracterizat prin aceea că are următoarele etape în care:
a) se dizolvă într-un solvent organic o cantitate de 2...20% dintr-un fotorezist sensibil la radiații UV/DUV/EUV, sub agitare până la dizolvare completă, timp de 15 min, la o temperatură de 40°C, după care
b) se adaugă și se amestecă 0,1...10% dintr-un compus/complex cu pământuri rare solubil în soluția de la punctul (a) sau în faza de monomer a procesului de polimerizare a fotorezistului sensibil la radiații UV/DUV/EUV, timp de 10 min și la o temperatură de 40°C, până la omogenizare, după care
c) se realizează straturi subțiri, de grosimi de ordinul 4...20 nm, cu ajutorul unui spiner la o turație de 4000 rot/min.
9. Procedeu de realizare a unui fotorezist cu sensibilizatori conținând pământuri rare, conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că acest compus/complex de pământ rar este introdus în faza de monomer a procesului de polimerizare a fotorezistului sensibil la radiații
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 RO130592A2 (ro) | 2015-09-30 |
| RO130592B1 true 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) |
-
2010
- 2010-10-29 RO ROA201001031A patent/RO130592B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO130592A2 (ro) | 2015-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lu et al. | Beyond a linker: the role of photochemistry of crosslinkers in the direct optical patterning of colloidal nanocrystals | |
| TWI642654B (zh) | 組成物及製造器件之方法 | |
| US20160159953A1 (en) | Reagent for enhancing generation of chemical species | |
| JP2016530339A (ja) | 化学種発生向上試剤 | |
| US9952508B2 (en) | Compounders for enhancing generation of chemical species | |
| Zhou et al. | Direct synthesis of perovskite quantum dot photoresist for direct photolithography | |
| US20080274430A1 (en) | Uv radiation blocking protective layers compatible with thick film pastes | |
| JP2015187252A (ja) | 化学種発生向上剤 | |
| JP2019085533A (ja) | 硬化性組成物及びそれを用いた光学素子 | |
| Carbaugh et al. | Negative tone photolithography with photo-sensitised polymethyl methacrylate (PMMA) | |
| EP4414786A1 (en) | Compound, patterned material, semiconductor device, terminal, and patterning method | |
| RO130592B1 (ro) | Fotorezist cu sensibilizatori conţinând pământuri rare | |
| 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 | |
| US9547238B2 (en) | Photoresist with rare-earth sensitizers | |
| WO2020246566A1 (ja) | 主鎖分解型レジスト材料およびこれを含む組成物 | |
| TW200624459A (en) | Polymerizable composition | |
| TW473646B (en) | A photoresist resin and a photoresist composition containing the same | |
| JPS61219037A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| Liu et al. | From Glow to Growth: Chemiluminescence Induced Cationic Polymerization Using Ferrocenium Salt | |
| CN117616333A (zh) | 光致抗蚀剂方法 | |
| CN115181566B (zh) | 一种以1,4-二(2’-氰基苯乙烯)苯为湮灭剂的固体上转换体系及其制备方法与应用 | |
| KR102928102B1 (ko) | 화합물, 패턴화 재료, 반도체 디바이스, 단말기, 및 패턴화 방법 | |
| JP2017516144A (ja) | 化学種の発生を向上する化合物 | |
| KR102829720B1 (ko) | 포토레지스트 하층 조성물 | |
| TW200538505A (en) | Liquid composition for immersion lithography and lithography method using the same |