Резисты позитивные

Негативный резист Позитивный резист [c.236]

Для оценки механического напряжения в пленках позитивных резистов можно использовать полупроводниковые тензометры [18], что позволяет непосредственно следить за изменениями механиче- [c.22]

Для определения времени экспонирования можно использовать тест на разрешающую способность, в котором используется маска с серией клинообразно уменьшающихся по ширине линий и промежутков между ними. При проведении нескольких экспозиционных испытаний определяется время экспонирования, при котором достигается наибольшее разрешение. Можно одновременно экспонировать и через клин оптических плотностей и определить относительную экспозицию. Предпочитают использовать слои на твердой основе во избежание потери адгезии отдельными линиями, что приводит к неправильным заключениям. У позитивных резистов рекомендуется контролировать и линии и промежутки между ними, так [c.46]

Существенное влияние на проявление негативного резиста оказывают температура и наличие влаги в растворителе [4]. Еще сильнее это проявляется у позитивных резистов, для большинства которых добиваются различной растворимости экспонированных и неэкспонированных полимерных слоев с одинаковой ММ. Присутствие воды в растворителях при проявлении негативных резистов может стать причиной возникновения вуали, особенно на поверхности диоксида кремния, который адсорбирует воду в процессе проявления в местах, где локальная концентрация полимера в проявляющем растворе как раз наибольшая. Промышленные растворители, такие, как ксилол и бензин, имеют непостоянное содержание воды, но и относительно сухие растворители могут абсорбировать влагу из воздуха. Избирательная сорбция воды может приводить к ее диффузии в сшитые участки слоя резиста и к поверхности диоксида кремния и снижать тем самым адгезию этих слоев. [c.50]

Для позитивного резиста можно написать [c.54]

Этот процесс, вероятно, усиливается взаимодействием полярных водных растворов травителей с поверхностью подложки резиста, которое вызывает отслаивание пленки резиста от подложки К этому же приводит также набухание полимерной пленки (с уменьшением толщины пленки адгезия возрастает) и механическое напряжение в слое пленки. У негативных резистов V" = 1,0—2,6 кН/м, в то время как позитивные резисты характеризуются значениями у" = 6,0—10,6 кН/м. Значения у обоих типов резистов лежат в интервале 30—33 кН/м [142, 143]. Существуют зависимости между смачиваемостью поверхности полимера и его температурой стеклования 7 с [144]. [c.64]

Пленки нитрата целлюлозы при экспонировании светом с длиной волны 193 нм или тяжелыми ионами Аг+, Хе - дают позитивное изображение они распадаются до Н2О, N2, СО и других газообразных продуктов. Легкие ионы, пучки электронов или луч лазера позволяет получить негативную маску для последующего ионного травления подложки. Резист рекомендован для применения в промышленности [41]. [c.190]

Прямое изображение позволяет получать вещества, полимери-зующиеся под действием света,— позитивные резисты. Например, поливинилцинномат (I) [c.138]

Резисты, у которых при обработке удаляются области, подвергнутые световому воздействию, известны как позитивно работающие, потому что у них остаются области под защитным покрытием, ослабляющим действие света. Позитивный фоторезист должен состоять из образующей пленку фенолоформальде-гидной смолы, смешанной с нафтохинон-диазидным соединением, ЯВЛЯЮЩИМСЯ фоточувствительным компонентом. Отщепление азота, сопровождаемое перегруппировкой кольца и реакцией со следовыми количествами воды, присутствующей в атмосфере или самой пленке, приводит к образованию инденкарбо-новой кислоты [c.256]

Полученное в результате фотолитографии рельефное изображение щаблона в слое резиста (негативное или позитивное), нанесенного на слой диоксида нли нитрида кремния, находящийся на кремнии, служит защитной маской при вытравливании этих диэлектриков до кремния в эти окна при последующих операциях идет диффузия примесей в кремний. При этом получают требуемые характеристики отдельных транзисторов и схемы в целом. Больщая интегральная схема содержит десятки тысяч транзисторных элементов, соединенных проводниками алюминием или поли-кристаллическим кремнием с высоким содержанием примесей. Для образования сложной интегральной схемы литографический процесс надо проводить несколько раз, при этом каждый элемент схемы должен быть воспроизведен с требуемой точностью [4]. [c.11]

Несколько типов фоторезистов образуют базу традиционной фотолитографии. Еще в 1852 г. запатентовано [пат. Великобритании 565] использование смеси бихроматов с желатиной экспонирование такого слоя светом делает освещенные места нерастворимыми в воде, они служат печатающими элементами в малотиражной факсимильной печати. Материалы этого типа ( хромированные коллоиды ) применяются и сегодня, непрерывно совершенствуясь в связи с новыми областями применения. Затем были использованы и другие негативные резисты, разработанные А. Мури в 1931 г. Вначале светочувствительная система основывалась на фотодимеризации коричной кислоты и ее производных в матрице природных пленкообразующих смол (копала, кумароновых и других подобного типа), использовавшихся для предотвращения кристаллизации коричной кислоты. Эфиры коричной кислоты и поливинилового спирта [пат, США 2725372, 2690966] явились первым типом нового поколения фоторезистов, появившихся на международном рынке в 1953 г.,—KPR (Kodak Photo Resist) (гл, IV). 3 1950 г. были описаны позитивные резисты на основе о-хинон-диазидов и новолачных смол [пат, Великобритании 708384] (гл. П), а в 1955 г. — негативные резисты, образование рельефа которыми основано на сшивании природного и синтетического [c.13]

Создание и исследование резистов продолжается до сих пор с целью разработки материалов с оптимальными свойствами. Получены резисты для электроно- и рентгенолитографии, разрабатываются материалы для ионной литографии (гл. VH). Решающую роль в росте производительности литографии может сыграть повышение чувствительности резистов, поэтому с целью достижения большей светочувствительности в новых разрабатываемых позитивных резистах используется термическое усиление первичных процессов в результате каталитического действия продуктов фотолиза светочувствительного компонента на гидролиз пленкообразующего полимера. Разрабатываются новые типы резистов стойкие к ИХТ, для создания чувствительных к коротковолновому УФ-свету планаризационных слоев, для создания слоев и проявления без участия растворителей (сухие резисты) (гл. VI). Очевидно, для развития микроэлектроники необходимо создавать новые резисты, выдвигая и используя перспективные идеи. Особенно важно находить эффективные фотореакции и на этой основе получать рези . тные композиции. Так, относительно недавно была обнаружена и изучена высокая светочувствительность ониевых солей органических соединений элементов пятой и шестой групп использование полученных результатов в литографии позволило ввести в обиход в качестве полимерного компонента эпоксидные смолы (гл. III). Важным материалом для литографии оказались также полиолефинсульфоны. [c.14]

Все реагенты, используемые для создания резистных композиций и при работе с подложками и резистными слоями, должны иметь квалификацию не ниже ч.д.а. Растворы резистных композиций с целью повышения их стабильности и улучшения качества пленок очищают от примесей центрифугированием, а также фильтруют через специальные фторопластовые фильтры с размером пор 0,2 мкм. Растворы резистов постепенно разлагаются при комнатной температуре в основном за счет светочувствительных компонентов, например, азиды, хинондиазиды выделяют азот. Разложение этих компонентов понижает светочувствительность резистов и изменяет их свойства. При хранении из резистов может выкристаллизовываться светочувствительный компонент или продукты его превращений. Повышенное содержание воды в пленках хинон-диазидных резистов может ухудшить адгезию слоя, явиться причиной ряда других технологических осложнений [1—3]. Так как слои позитивных резистов при обработках не теряют светочувствительности, возможна их реэкспозиция. Необходимо во избежание фоторазложения резиста и изменения его характеристик проводить технологические операции при подходящем освещении. [c.15]

Рис. I. 12. Рассчитанные границы экспозиционного профиля для линий шириной 2 мкм в слое позитивного хииоидиазидного резиста толщиной О,В мкм (I — расстояние от центра линии).

Растворение линейных аморфных полимеров в отличие от низкомолекулярных веществ начинается с набухания [76]. Молекулы растворителя проникают в полимерную структуру посредством диффузии и образуют набухший поверхностный слой между растворителем и исходным полимером. В случае позитивных резистов достигается минимальная деформация рельефа из-за слабого набухания области, соседней с экспонированной, которая удаляется растворителем. В случае негативных резистов желательно минимальное набухание облученных областей при экстракции растворимой фракции (золя) полимера из структурированной нерастворимой фракции (геля). В результате набухания и увеличения объема полимера происходит распрямление макромолекул и диффузия сольватированных полимерных клубков в растворитель. Скорость набухания и растворения уменьшается с ростом ММ гюлимера. Коэффициент диффузии оказывает влияние на кинетику растворения, а термодинамический параметр растворимости — на толщину набухшего слоя [77]. Скорость растворения и степень набухания определяются концентрационной зависимостью коэффициента диффузии растворителя в полимер [78]. Факторы, определяющие подвижность растворителя в полимерной матрице (тактичность, и характер термообработки полимера, размер молекул растворителя), влияют на растворимость полимера нередко больше, чем его ММ [79]. [c.50]

Проявление двухкомпонентных позитивных фоторезистов осложняется набуханием не сильно потому, что алкилноволаки, конорые образуют основную часть слоя, ннзкомолекулярны и растворяются в основаниях послойно с минимальным набуханием поверхностного слоя. Это одна нз причин, по которой у позитивных фоторезистов хинондназидного типа достигается высокое разрешение. Оптимальная концентрация проявителя определяется скоростью растворения экспонированного резиста при разных концентрациях оснований. [c.51]

Ионы металлов, входящие в состав проявителя, могут адсорбироваться на поверхности подложки и при последующей термодиффузин примесей в подложку вызывать дефекты полупроводниковых структур. Для сверхбольших интегральных схем отрицательное влияние удерживания подвижных нонов металлов особенно велико и повышается с ростом плотности элементов схемы. Поэтому необходнмо, чтобы максимальное содержание ионов Na+ и К в резисте составляло 0,2—5 млн . Поскольку проявление позитивных резистов проводится растворами щелочей, требуется хорошая промывка подложки после проявления. Заметна тенденция использовать растворители, не содержащие ионов металлов, и для проявления позитивных резистов, так как прн этом меньше вносится всевозможных загрязнений. Примером таких проявителей могут служить MF-314 Shipley, а также системы на основе водных растворов аминов [2] и смесей этаноламинов с глицерином [79]. [c.51]

Важные работы в этой области выполнены Диллом с сотрудниками [1, 35, 36, 83]. Модель построена на основе композиции позитивного резиста (AZ-1350J), образованного новолаком из крезола и формальдегида н широко применяемого замещенного нафтохииондиазида (пат. США 3201239) (см. гл. П). [c.53]

Другая группа позитивных резистов включает материалы, в пленкообразующем полимере которых в результате ряда фотохимических, а затем термических стадий или разрушается основной скелет, или за счет превращений заместителей в цепи полимера появляются кислотные функции. В обоих случаях резко повышается растворимость экспонированных участков по сравнению с нефотолизованными, что и приводит при проявлении к позитивному рельефу. [c.66]

Фирма ЗМ (США) вводит в композицию позитивного резиста с целью улучшения механических свойств слоя смесь НС и акрилатного полимера (например, сополимера 35 % стирола, 59 % этилакрилата и 6 % метакриловой кислоты), модифицированных полиизоцианатами в присутствии триэтилендиамина [пат. Великобритании 1474073]. С этой же целью составляют композицию фоторезиста из светочувствительного хинондиазида, НС, резола и добавок — эпоксифенольного лака и бутилированного стиромаля после обычных операций и обработок получают высокотираже-устойчивую печатную форму [а. с. СССР 889486]. [c.81]

Для микроэлектроники запатентована двухслойная система нижний слой которой состоит из смеси ПВС и меламиновой смолы, термоотверждаемой в присутствии катализатора, а верхний представляет собой позитивный резист после литографии нижний слон травят до подложки (медн) 25 %-ной H2SO4. Это обеспечивает создание высокоразрешенного рельефа, стойкого к травлении [пат. Великобритании 1493834]. [c.84]

Использование пленочных фоторезистов. В производстве печатных плат, некоторых толсто- и тонкопленочных схем формирование сплошных пленок резистов вызывает затруднение. Поэтому с начала 1970 г. с этой целью применяют пленочные фоторезисты, впервые выпущенные фирмой Dupont (США) под маркой Riston. Для их производства на полиэтилентерефталатную пленку наносят слон резиста толщиной более 20 мкм, высушивают и прикатывают сверху пленку полиэфира. Перед употреблением резиста пленку снимают, резист прикатывают к подложке нагретым валком, дают небольшую релаксационную выдержку, экспонируют через слой терефталата, кратковременно нагревают, снимают полиэтилеитерефталат, проявляют н проводят термоотверждение рельефа. В зависимости от типа резиста его проявляют водой или органическим растворителем. Очевидно, резистный слой такого материала должен быть гибким, эластичным, олеофильным, термостойким, обладать хорошей адгезией. Пленочные резисты чаще всего относятся к фотополимерным негативным материалам, разрешение при их использовании составляет десятки микрометров. Однако разработаны и позитивные резисты. Для получения такого материала [c.85]

Повышение адгезии. Для повышения адгезии к подлол<ке позитивных хинондиазидных резистов используют разнообразные приемы, в том числе специальную подготовку подложки. В пат. ФРГ 1813485 описана специальная [c.86]

В пат. США 4307173 и пат. ФРГ 3123752 слой позитивного резиста для получения печатной формы или защитной маски в микроэлектронике создается, например, из 45 % трисэфира нафтохинондиазид-5-сульфокислоты и 2,3,4-три-гидроксибензофеиона, 0,8 % крезольного новолака, 2,65 % Желтого 3010 V, 21,2 % красителя Оразолового черного RL, 26,6 % фталевого ангидрида и 3,93 % №-толуолсульфокислоты два последних соединения вводятся для повышения светочувствительности композиции. Здесь характерно большое количество добавляемого красителя. [c.88]

Частицы поверхностного слоя позитивного резиста прилипают к шаблону контактной печати при экспонировании, что приводит к дефектам слоя. Для предотвращения этого шаблон покрывают фторированным метакрилатным полимером. Кроме того, между шаблоном и слоем можно оставлять зазор 10—15 мкм. Однако и в этом случае остаются проколы, они сохраняются и при экспонировании без маски. Очевидно, они образуются в результате механических напряжений в слое резиста, вызванных выделяющимся при экспонировании азотом и электростатическими взаимодействиями резиста и поверхности подложки. Последние снимаются добавками в слой небольших количеств солей — олеатов, стеаратов, ацетатов, га-толуолсульфонатов 1-гидроксиэтил-2-алкил(Ст— С 7)-Д -имидазолиниев (Моназолиниев) это приводит к резкому уменьшению числа проколов [пат. США 4142892 франц. пат. 2354578 пат. ФРГ 2626419]. [c.89]

Образовавшиеся при фотолизе хинондиазидов замещенные инденкарбоновой кислоты способны при нагревании декарбоксилироваться, участки слоя с введенными в иего производными индена теряют способность растворяться в щелочах. Тем самым создается возможность обращения материала — превращения позитивного слоя в негативный. Модификация обработок слоя позитивного хииоидиазидного резиста для создания негатива позволяет получить лучшее разрешение и меньшее число дефектов в негативе, чем в случае слоя на основе собственно негативных резистов. Кроме того, позитивные фоторезисты менее чувствительны к кислороду, чем негативные, что упрощает технологию. Наконец, использование обращаемой системы избавляет от необходимости иметь запас реактивов и материалов для различающихся по материалам и обработкам собственно негативных и позитивных композиций. [c.89]

Известно несколько разработок позитивных резистов использованием относительно простых солей диазония или бисдиазония, когда после экспониро-ваиня их в полимерной матрице и проявлении слоя в основаниях нерастворимый рельеф образуется в нефотолнзованных участках, а не в местах действия света. Однако выбор подобных систем достаточно сложен. [c.121]

Фотолитография в области глубокого (коротковолнового) УФ-света рассматривается в микроэлектронике как техника ближайшего будущего. Впервые этот метод был предложен в 1975 г. Линном, который использовал в качестве позитивного резиста ПММА [1]. Теперь круг таких материалов, так называемых резистов У К или белых резисгов дополнен резистами для среднего УФ-света (270—320 нм) (например, позитивный резист VX-159 [2] негативный резист НХ-303 [3]). Предлагается использовать композиции на основе разнообразных групп светочувствительных веществ. Эти композиции непрерывно совершенствуются и в связи с актуальностью разработки ведутся в разных направлениях одновременно. [c.177]

На ЗЮг/З с помощью этого позитивного резиста, сенсибилизированного бензофеноном, проведена фотолитография и травление подложки размеры полученных элементов составляют 10 мкм. Механизм фотораспада полимера наряду с тривиальным радикальным распадом связи С—ЗОг может включать как первые стадии фотоокисление по связи — С—Н, фотоотрыв у-водорода карбонилом цепи или карбонилом бензофеноиа и другие реакции, которые, несомненно, требуют изучения [20]. Система НС + нафто-хинондиазид не подходит для глубокого УФ-света, так НС и замещенная инденкарбоновая кислота поглощают интенсивно до 300 нм и поэтому для разложения о-нафтохпнондиазпда в слое нужна слишком большая экспозиция, что приводит к переэкспонированию наружных частей и размыванию рельефа нри проявлении. Рельеф, полученный из НС, очувствленной хинондиазидом, может непосредственно служить маской при экспонировании ПММА [пат. США 4211834]. Однако при экспонировании эксимерным лазером (ХеС1, А, = 308 нм КгР, А-= 248 нм) снимаются жесткие требования к фоторезисту по светочувствительности и становится возможным использование обычных резистов типа НС + нафто-хинондиазид эта техника представляет практический интерес [21], Кислота Мельдрума имеет полосу поглош,ения (максимум при [c.183]

Разрабатываются новые сухие фоторезисты (см. например [37]). Достичь сухого проявления удается в основном в тех случаях, когда при экспонировании пленкообразующий полимер распадается на легко летучие фрагменты (позитивный рельеф) или когда экспонированные и неэкспонированные участки слоя сильно различаются по стойкости к обработке плазмой [38]. Наиболее чувствителен к травлению плазмой F4 — О2 (95 5) ПММА, наименее— резисты на основе циклополиизопрена и диазидов НС, совмещенные с хинондиазидами, более чувствительны, чем диазидные композиции [39]. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология