Способ формирования рисунка

 

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при создании устройств на основе сверхпроводящих материалов. Цель изобретения - расширение области применения способа. На подложку наносят слой высокотемпературного оксидного сверхпроводящего материала (ВОС) и неорганический маскирующий слой (МС) SIO<SB POS="POST">2</SB> и/или AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB>. Формируют резистивную маску, через которую травят МС в плазме (П) смеси фтороформа и аргона. Резистивную маску удаляют в кислородной П. Через МС травят ВОС в П, содержащей HCL или CL<SB POS="POST">2</SB>. МС удаляют травлением в П смеси фтороформа и аргона. В процессе обработки ВОС контактирует только с МС при достаточно низких температурах, что позволяет предотвратить ухудшение сверхпроводящих свойств ВОС. Без критической температуры ВОС в слое ВОС получен рисунок с шириной линии менее 2,0 мкм. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЙЙИ7

БИь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPHTHSIM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4613160/21 (22) 13 ° 12. 88 (31) 8703039 (32) 16. 12. 87 (33) NL (46) 07.07.91. Бюл. Ð 25 (71) Н.В.Филипс Глоэлампенфабрикен (нт.) (72) Марица Герарда Жозефа Хейман (мт.) (53) 621. 382.002(088.8) (56) Applied Physics te t ters, 1987, 51, У 21, р.1753- 1755.

Плазменная технология в производстве СБИС./Под ред.Н.Айнспрука и Д.Брауна, М.: Мир, 06.05.87, с.95-98, 110-111, 113-115, 134, 162, 165-166, 184, 191-192, 197-198, 243, 443, 461 ° (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РИСУНКА (57) Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть .!

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при создании устройств на основе сверхпроводящих материалов.

Цель изобретения — расширение области применения способа.

В соответствии с предложенным способом пленка высокотемпературного оксидного сверхпроводящего материала не соприкасается с реэистом или каким-либо растворителем. Она соприкасается лишь с неорганическим маскирующим слоем SiO или А1 0 > при температурах настолько низких, что диффузий алюминия или кремния в сверх„„SU„„1662361 А 5 (gl)5 G 03 Р 7/26, H 01 I, 21/312

2 использовано при создании устройств на основе сверхпроводящих материалов. Цель изобретения — расширение области применения способа. На подложку наносят слой высокотемпературного оксидного сверхпроводящего материала (ВОС) и неорганический маскирующий слой (МС) SiO< и/или А1 О . Формиipym резистивную маску, через которую травят МС в плазме (П) смеси фтороформа и аргоне.Резистивную маску удаляют в кислородной П. Через МС травят ВОС в П, содержащей НС1 или

С1 . МС удаляют травлением в П смеси фтороформа и аргона. В процессе обработки ВОС контактирует только с

МС при достаточно низких температурах, что позволяет предотвратить ухудшение сверхпроводящих свойств

В0С. Без критической температуры ВОС в слое ВОС получен рисунок с шириной линии менее 2,0 мкм. 1 з.п.ф-лы.

ЬЭ проводящий слой не может иметь ме- фр ста. Таким образом, предложенный спо- р соб позволяет формировать рисунок с элементами микронных размеров в пленках высокотемпературных оксидных сверхпроводящих материалов беэ ухуд-.

4 шения их сверхпроводящих свойств, например снижения критической температуры. Использование для плазменного травления высокотемпературных ок- („ 4 сидных сверхпроводящих материалов плазмы, содержащей по крайней мере одно из соединений НС1 или С1, обусловлено тем, что различия в скорости травления в плазме указанного

1662361 состава неорганических макирующих

8 0 или А1 ОЗ ратурных оксидных сверхпроводников являются достаточно большими для формирования рисунка селективным травлением без использования дополнительных останавливающих травление слоев.

По предложенному способу могут использоваться высокотемпературные оксидные сверхпроводящие материалы общей формулы

Y 8« 30 Ó вЂ” ф (, где О = 0...1, О = 0,1...0,5

1О l5

Частичная замена в указанной композиционной формуле кислорода фтором вплоть до одного атома приводит к увеличению критической температуры.

Кроме того, иттрий может быть замещен одним или несколькими редкоземельными металлами, а барий может быть эамещен другим щелочно-земельным металлом, например, стронцием. Резистивная маска может быть получена любым известным способом, в том числе, с помощью трафаретной печати, фото-, электроно- и рентгенолитографии. Использование для переноса рисунка из слоя резиста в неорганический маскирующий слой плазмы смеси фтороформа и аргона обусловлено тем, что скорость трав35 ления резиста в плазме указанного состава значительно меньше скорости травления неорганического маскирующего слоя Si0z или Alz0>.

Удаление резиста в кислородной плазме также позволяет избежать контакта сверхпроводящей пленки с органическими растворителями или другими жидкими реактивами, приводящего к ухудшению сверхпроводящих свойств используемого материала.

Реализация способа возможна с использованием как позитивного, так и негативного реэистов.

Пример 1. На подложку из

SrTi0 с площадью поверхности 5 см

2 с помощью триодного распыления нанОсят слОЙ Ва Сп50у = g -толщиной 0,3 мкм и подвергают его обработ-, ке в кислороде при температуре.850 С.

Полученный слой является высокотем55 пературным оксидным сверхпроводящим слоем с критической температурой л93 К. Затем наносят слой оксида алюминия A1 0 > толщиной 0,3 мкм методом высокочастотного ионного распыпения.

После этого методом пентрифугирования наносят слой поз :гивного фоторезиста на основе новолака и хиноидиазида AZ-1350j. Слой резиста сушат при температуре 80 С в течение о

20 мин и экспонируют через фотошаблон ультрафиолетовым излучением в течение 45 с. Затем слой резиста нагревают в течение 5 мин до температуры

120 С.После этого проявляют рисунок в слое резиста в 0,1 И растворе гидроксида натрия в воде, промывают, сушат и выдерживают при температуре

120 С в течение 15 мин.

Слой А1 0 подвергают травлению в плазме смеси фтороформа СНР3 и аргона в объемном соотношении 1:4 через резистивную маску. Травление осуществляют при температуре 50 С, даво лении " 1 Па и плотности мощности

1 Вт/см . При этом скорость травления А1 0з в 8 раз превышает скорость травления материала сверхпроводящего слоя. После этого осуществляют нао грев подложки до температуры 180 С в азотной плазме при давлении 100 Па и плотности мощности 6 Вт/см и удаляют слой резиста в кислородной плазме при том же давлении и плотности мощности 2 Вт/см в течение 25 мин.

Затем слой высокотемпературного оксидного сверхпроводящего материала подвергают травлению в плазме НС1 при температуре 50 С, давлении - 1 Па и о плотности мощности 2 Вт/см в течение 10-12 мин. При этом скорость травления сверхпроводящего материала составляет 1,8 мкм/ч, а скорость травления А1 0 — 0,6 мкм/ч. Оставшийся слой А1 0 удаляют травлением в плазме смеси фтороформа и аргона при указанных режимах в течение 6 мин.

В результате в пленке высокотемпературного оксидного сверхпроводящего материала получен рисунок с шириной линий менее 2,0 мкм без снижения критической температуры и ухудшения сверхпроводящих свойств используемого материала.

Пример 2, Аналогичен примеру 1, однако в качестве неорганического маскирующего слоя вместо Al<0> используют слой 8 0 толщиной

0,5 мкм, полученный путем распыления или химического осаждения из паровой фазы при температуре 300 С. о

5 16623

Результат аналогичен примеру 1.

Формула иэ обретения

20

Составитель H.Íîâèöêèé

Техред N.Ìîðãåíòàë Корректор И.Эрдейи

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2139 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

1. Способ формирования рисунка, включающий нанесение на электрически изолированную подложку функционального слоя, нанесение неорганического маскирующего слоя оксида кремния или/и оксида алюминия, формирование резистивной маски путем нанесения слоя резиста, его селективного экспонирования и проявления, перенос рисунка резистивной маски в неорганический маскирующий слой путем его травления в плазме смеси фтороформа и аргона через резистивную маску, удаление слоя резиста травлением в кислородной плазме, селективное плазменное травление функционального слоя и удаление неорганического маскирующего слоя травлением в плазме смеси фтороформа и аргона, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения способа, в качестве материала функционального слоя используют высокотемпературный оксидный сверхпроводящий материал общей формулы YBa Cu 0 = РЯГ где К = 0...1, 3. = 0,1...0,5, а плазменное травление функционального слоя осуществляют в хлорсо-держащей плазме.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что хлорсодержащая плазма содержит по крайней мере одно из соединений НС1 или С1