Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ФОТОРЕЗИСТЫ

ФОТОРЕЗИСТЫ, светочувствит. материалы, применяемые в фотолитографии для формирования рельефного покрытия заданной конфигурации и защиты нижележащей пов-сти от воздействия травителей.

Фоторезисты обычно представляют собой композиции из светочувствит. орг. в-в, пленкообразователей (феноло-формальдегидные и др. смолы), орг. р-рителей и спец. добавок. Характеризуют фоторезисты светочувствительностью, контрастностью, разрешающей способностью и теплостойкостью (см. Репрография, Фотографические материалы). Область спектральной чувствительности фоторезистов определяется наличием в светочувствит. орг. в-вах хромофорных групп способных к фотохим. превращениям, и областью пропускания пленкообразователя.

По спектральной чувствительности различают фоторезисты для видимой области спектра, ближнего (5034-69.jpg 320-450 нм) и дальнего (5034-70.jpg180-320 нм) УФ излучения, по характеру взаимод. с излучением делят на позитивные и негативные. Фоторезисты могут быть жидкими, сухими и пленочными. Жидкие фоторезисты содержат 60-90% по массе орг. р-рителя, пленочные - менее 20%, сухие обычно состоят только из светочувствит. в-ва. Жидкие фоторезисты наносят на подложку (см. Планарная технология)центрифугированием, напылением или накаткой валиком, сухие -напылением и возгонкой, пленочные - накаткой. Последние имеют вид пленки, защищенной с двух сторон тонким слоем светопроницаемого полимера, напр. полиэтилена. В зависимости от метода нанесения формируют слои толщиной 0,1-10 нм; наиб. тонкие слои (0,3-3,0 мкм) формируют из жидких фоторезистов методом центрифугирования или из сухих фоторезистов методом возгонки.

При экспонировании в слое фоторезиста образуется скрытое изображение. При этом светочувствит. компонент претерпевает ряд фотохим. превращений, напр. подвергается фотополимеризации или структурированию либо разлагается с выделением газообразных продуктов; в зависимости от этого светочувствит. в-во закрепляется (сшивается) на экспониров. участках и не удаляется при дальнейшем проявлении (визуализации) под действием орг. или водно-щелочных р-рителей или плазмы (негативные фоторезисты) либо переходит в растворимое состояние и легко удаляется с экспониров. участков при проявлении (позитивные фоторезисты).

Из позитивных фоторезистов наиб. распространены композиции, содержащие в качестве светочувствит. компонента сульфо-эфиры о-нафгохинондиазида (5-40% по массе), а в качестве пленкообразователя - новолачные смолы (до 50%). При экспонировании сульфоэфир переходит в сульфопроизводное инденкарбоновой к-ты (ф-ла I) и при проявлении под действием водно-щелочного р-рителя удаляется с экспониров. участков пов-сти вместе со смолой:

5034-71.jpg

Среди негативных фоторезистов наиб. распространены композиции на основе циклоолефиновых каучуков с диазидами в качестве сшивающих агентов, а также сенсибилизированные поливиниловый спирт, поливинилциннамат и др. Схема превращения негативного фоторезиста на основе каучука и диазида представлена р-цией:

5035-1.jpg

Сшитый полимер закрепляется на подложке, а рельефное изображение (маска) образуется в результате вымывания фоторезиста с неэкспониров. участков.

Для дальнего УФ излучения применяют позитивные фоторезисты на основе сенсибилизиров. полиметакрилатов и арилсульфоэфи-ров с фенольными смолами, а также негативные фоторезисты на основе композиций галогенированных полистиролов и диазидов с феноло-формальдегидными и др. смолами. Перспективны фоторезисты, работающие на принципе хим. усиления скрытого изображения; такие фоторезисты в качестве светочувствит. компонента содержат ониевые соли (напр., Ph3S+X- и Ph2I+X-, где X = AsF6, SbF6, PF6, CF3SO3), катализирующие темновые р-ции др. компонентов фоторезистов (напр., эфиров нафтолов, резольных смол).

Позитивные фоторезисты чувствительны к экспозиции 10-250 мДж/см2, имеют разрешающую способность 0,1-2,0 мкм, контрастность 1,5-5, теплостойкость 120-140 0C; негативные фоторезисты, как правило, более чувствительны, но имеют худшую разрешающую способность.

Для получения защитных покрытий заданной конфигурации помимо фоторезистов используют материалы, чувствительные к воздействию пучка электронов с энергией 5-50 кэВ (электронорезисты), рентгеновского излучения с5035-2.jpg0,2-0,5 нм (рентгенорезисты) или ионов легких элементов (напр., H+, Не+, O+, Ar+) с энергией более 50 кэВ (ионорезисты). В качестве наиб. Вaжныx позитивных электроно-, рентгено- и ионорезистов применяют композиции на основе производных полиметакрилатов (напр., галоген-, циано- и амидозамещенных), поли-алкиленкетонов и полиолефинсульфонов, в качестве негативных - гомо- и сополимеры производных метакрилата, бутадиена, изопрена, стирола, кремнийорг. соед. и др.

Лит.: Валиев К.А., Раков А.А., Физические основы субмикронной литографии в микроэлектронике, M., 1984; Светочувствительные полимерные материалы, под ред. А.В. Ельцова, Л., 1985. Г.К. Селиванов.



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн