ИНДЕНТИРОВАНИЕ ПЛЕНОК НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ ДЛЯ ОБРАТНОЙ ЛИТОГРАФИИ
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
Методом индентирования исследованы пленки негативных фоторезистов (ФР) AZ nLOF 2020, AZ nLOF 2070 и AZ nLOF 5510 толщиной 0,99–6,1 мкм, нанесенные на поверхность пластин кремния методом центрифугирования. Экспериментально установлено, что поведение при индентировании фоторезиста AZ nLOF 5510 кардинально отличается от поведения фоторезистов серии AZ nLOF 20XX. Пленки AZ nLOF 5510 обладают высокой адгезией к кремнию, не было замечено даже единичных случаев их растрескивания или отслаивания от кремниевой подложки. Дополнительная стабилизирующая обработка и ионное травление пленок AZ nLOF 5510 приводят к их охрупчиванию и увеличению микротвердости на 50 % – с 0,14 до 0,21 ГПа. Прочностные и адгезионные свойства пленок серии AZ nLOF 20XX существенно хуже, чем AZ nLOF 5510. Коэффициент вязкости разрушения К1С (трещиностойкость) пленок AZ nLOF 20ХХ варьировался в пределах 3,1–3,8 МПа·м1/2 и слабо возрастал после стабилизирующей обработки и ионного травления. Удельная энергия отслаивания G составляла 0,185 Дж/м2 для AZ nLOF 2020 и 0,63 Дж/м2 у AZ nLOF 2070. Ионное травление приводило к резкому (~ в 30 раз) снижению значений G. Истинная микротвердость пленок серии AZ nLOF 20XX находилась в пределах 0,1–0,2 ГПа и увеличивалась после стабилизирующей обработки и ионного травления, что обусловлено сшиванием молекул фоторезиста. Полученные экспериментальные данные объяснены с учетом упорядочения структуры фоторезистивной пленки вблизи границы раздела ФР/кремний вследствие ориентации молекул и конформационных изменений в структуре основного компонента фоторезиста – фенолформальдегидной смолы. Различия прочностных и адгезионных свойств фоторезистов серии AZ nLOF 20XX связаны с наличием в пленках остаточного растворителя.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Pirs, K., Adams, A., Kats, L., Tsai, Dzh., Seidel, T., Makgillis, D. & Zi, S. (Ed.). (1986). Tekhnologiya SBIS: v 2-h kn. Kn. 1. Moscow: Mir. (In Russ.).
Okoroanyanwu U. (2024). Lithographic resists as amazing compact imaging systems – A review // Micro and Nano Engineering, 24, 100280. DOI: 10.1016/j.mne.2024.100280.
Brinkevich, D. I., Prosolovich, V. S., Kolos, V. V., Zubova, O. A., & Vabishchevich, S. A. (2024). Infrakrasnaya Fur'espektroskopiya diffuznogo otrazheniya plenok negativnykh fotorezistov serii AZ nLOF na monokristallicheskom kremnii. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C, Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], 2(43), 34–40. DOI: 10.52928/2070-1624-2024-43-2-34-40. (In Russ., abstr. in Engl.).
Brinkevich, D. I., Kharchenko, A. A., Prosolovich, V. S., Odzhaev, V. B., Brinkevich, S. D., & Yankovski, Yu. N. (2019.) Reflection spectra modification of diazoquinone-novolak photoresist implanted with B and P ions. Russian Microelectronics, 48(3), 197–201. DOI: 10.1134/S1063739719020021.
Brinkevich, D. I., Vabishchevich, N. V., & Vabishchevich, S. A. (2009). Prochnostnye svojstva termoobrabotannogo kremniya, vyrashchennogo v magnitnom pole. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C. Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (3), 152–157. (In Russ.).
Vabishchevich, S. A., Vabishchevich, N. V., & Brinkevich, D. I. (2005). Microhardness of silicon sheets, subjected to gettering treatment. J. Advansed Materials, 12(2), 125–128.
Brinkevich, D. I., Vabishchevich, N. V., & Vabishchevich, S. A. (2010). Fiziko-mekhanicheskie svoistva epitaksial'nykh sloev GaP [Physical and mechanical properties of GaP epitaxial layers]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C, Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (9), 92–97. (In Russ., abstr. in Engl.).
Vabishchevich, S. A., Vabishchevich, N. V., Brinkevich, S. D., Brinkevich, D. I., Prosolovich, V. S., & Lastovskii, S. B. (2024). Adhesion of Electron-Irradiated Diazoquinone–Novolac Photoresist Films to Single-Crystal Silicon. High Energy Chemistry, 58(1), 112–119. DOI: 10.1134/S001814392401017X.
Abramov, S. A., Brinkevich, D. I., Prosolovich, V. S., Kolos, V .V., Zubova, O. A., Chernyi, … Vabishchevich, N. V. (2024). Prochnostnye svoistva plenok fotorezista AZ nLOF 5510 [Strength properties of AZ nLOF 5510 photoresist films]. In A. I. Svistun, O. K. Gusev, R. I. Vorobei et al. (Eds.), Priborostroenie – 2024 [Instrumentation Engineering – 2024] (106–108). Minsk: Integralpoligraf. (In Russ., abstr. in Engl.).
Garcia, I. T. S., Zawislak, F. C., & Samios, D. (2004). The effects of nuclear and electronic stopping powers on ion irradiated novolac–diazoquinone films. Applied Surface Science, 228(1–4), 63–76. DOI: 10.1016/j.apsusc.2003.12.027.
Brinkevich, D. I., Brinkevich, S. D., & Prosolovich, V. S. (2022). Ion Implantation in Diazoquinone–Novolac Photoresist. High Energy Chemistry, 56(4), 270–276. DOI: 10.1134/s0018143922040051.
Brinkevich, D. I., Brinkevich, S. D., Vabishchevich, N. V., Odzhaev, V. B., & Prosolovich, V. S. (2014). Ion implantation of positive photoresists. Russian Microelectronics, 43(3), 194–200. DOI: 10.1134/S106373971401003X.
Shugurov, A. R., Panin, A. V., & Oskomov, K. V. (2008). Osobennosti opredelenija mehanicheskih harakteristik tonkih plenok metodom nanoindentirovanija. Fizika tverdogo tela [Physics of the Solid State], 50(6), 1007–1012. (In Russ.).
Vabishchevich, S. A., Vabishchevich, N. V., Brinkevich, D. I., & Prosolovich, V. S. (2016). Vzaimodeistvie indentora s plenkami sopolimerov na osnove metilmetakrilata [Interaction of the Indentor with Films of Copolymers on the Basis of Methylmethacrylate]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C, Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (4), 90–96.
Lu, X. L., & Mi, Y. L. (2005). Characterization of the Interfacial Interaction between Polyacrylamide and Silicon Substrate by Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Macromolecules, 38(3), 839–843. DOI: 10.1021/ma0486896.
Vlasov, S. V., & Kuliznev, V. N. (1987). Orientirovannoe sostoyanie polimerov. Moscow: Znanie. (In Russ.).
Semenovich G. M., Lipatov Yu. S., Gusev S. S. (1978). Issledovanie struktury granichnykh sloev polimetilmetakrilata metodom narushennogo polnogo otrazheniya. Vysokomolekulyarnye soedineniya. Ser. F, 20(9), 2000–2005. (In Russ.).
Lapshinov, B. A. (2011). Tekhnologiya litograficheskikh protsessov. Moscow: MIEM. (In Russ.).
Kemper, T. W., & Sinnott, S. B. (2012). Hyperthermal Atomic Oxygen and Argon Modification of Polymer Surfaces Investigated by Molecular Dynamics Simulations. Plasma Process. Polym., 9(7), 690–700. DOI: 10.1002/ppap.201100197.
Vabishchevich, S., Brinkevich, S., Prosolovich, V., Vabishchevich, N., & Brinkevich, D. (2020). Effect of Ion Implantationon the Adhesion of Positive Diazoquinone-Novolak Photoresist Films to Single-Crystal Silicon. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 14(6), 1352–1357. DOI: 10.1134/S1027451020060476.
Brinkevich, S. D., Grinyuk, E. V., Brinkevich, D. I., & Prosolovich, V. S. (2020) Modification of Diazoquinone–Novolac Photoresist Films beyond the Region of Implantation of B+ Ions. High energy chemistry, 54(5), 342–351. DOI: 10.1134/S0018143920050045.
Рекомендуемые статьи автора (авторов)
- Д. И. БРИНКЕВИЧ, М. Г. ЛУКАШЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, А. А. ХАРЧЕНКО, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, МИКРОТВЕРДОСТЬ ПЛЕНОК ПОЛИИМИДА И ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА, ОБЛУЧЕННЫХ ГАММА-КВАНТАМИ 60Co, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2017)
- В. И. ГОЛОВЧУК, А. А. ХАРЧЕНКО, Д. И. БРИНКЕВИЧ, М. Г. ЛУКАШЕВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, СТРУКТУРНЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛИКАТНОГО СТЕКЛА, ИМПЛАНТИРОВАННОГО ИОНАМИ МЕДИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2017)
- С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, С. Д. БРИНКЕВИЧ, ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР ФОТОРЕЗИСТ-КРЕМНИЙ, γ-ОБЛУЧЕННЫХ И ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ИОНАМИ В+ И Р+, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2016)
- А. В. ВАСЮКОВ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, В. А. КРИШТОПА, СКАНИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР И НЕФТЯНЫХ ДИСПЕСНЫХ СИСТЕМ МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2017)
- С. А. ДОБРОВОЛЬСКИЙ, А. В. САВКОВ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, С. Д. БРИНКЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, ПРИМЕСНЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ РАДИОФАРМПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ 18F, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2017)
- С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, А. А. ХАРЧЕНКО, М. Г. ЛУКАШЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, С. Д. БРИНКЕВИЧ, СПЕКТРЫ ОТРАЖЕНИЯ ГАММА-ОБЛУЧЕННЫХ ПЛЕНОК ДИАЗОХИНОН-НОВОЛАЧНОГО ФОТОРЕЗИСТА, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2017)
- Д. И. БРИНКЕВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, МОДИФИКАЦИЯ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ, ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ИОНАМИ В + И Р + В ПРОЦЕССЕ СОЗДАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПО КМОП ТЕХНОЛОГИИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2015)
- С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, С. Д. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, МИКРОТВЕРДОСТЬ ПЛЕНОК СОПОЛИМЕРОВ НА ОСНОВЕ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА, ОБЛУЧЕННЫХ γ-КВАНТАМИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2016)
- Ю. А. БУМАЙ, Д. С. БОБУЧЕНКО, О. С. ВАСЬКОВ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, С. Б. ЛАСТОВСКИЙ, Ю. В. ТРОФИМОВ, В. И. ЦВИРКО, ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЛУЧЕННЫХ БЫСТРЫМИ ЭЛЕКТРОНАМИ СВЕТОДИОДОВ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2015)
- О. В. ТАНАНА, МЕТОДЫ И СТЕНДОВАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАНОСТРУКТУРНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СВЧ ДИАПАЗОНЕ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2016)