фоторезисты
ФОТОРЕЗИСТЫ
светочувствит. материалы, применяемые в фотолитографии для формирования рельефного покрытия заданной конфигурации и защиты нижележащей поверхности от воздействия травителей.
Ф. обычно представляют собой композиции из светочувствит. орг. веществ, пленкообразователей (феноло-формальдегидные и др. смолы), орг. растворителей и спец. добавок. Характеризуют Ф. светочувствительностью, контрастностью, разрешающей способностью и теплостойкостью (см. репрография, фотографические материалы). Область спектральной чувствительности Ф. определяется наличием в светочувствит. орг. веществах хромофорных групп способных к фотохим. превращениям, и областью пропускания пленкообразователя.
По спектральной чувствительности различают Ф. для видимой области спектра, ближнего (
При экспонировании в слое Ф. 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. вещество закрепляется (сшивается) на экспониров. участках и не удаляется при дальнейшем проявлении (визуализации) под действием орг. или водно-щелочных растворителей или плазмы (негативные Ф.) либо переходит в растворимое состояние и легко удаляется с экспониров. участков при проявлении (позитивные Ф.).
Из позитивных Ф. 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 кислоты (формула I) и при проявлении под действием водно-щелочного растворителя удаляется с экспониров. участков поверхности вместе со смолой:
Среди негативных Ф. наиб. распространены композиции на основе циклоолефиновых каучуков с диазидами в качестве сшивающих агентов, а также сенсибилизированные поливиниловый спирт, поливинилциннамат и др. Схема превращения негативного Ф. на основе каучука и диазида представлена реакцией:
Сшитый полимер закрепляется на подложке, а рельефное изображение (маска) образуется в результате вымывания Ф. с неэкспониров. участков.
Для дальнего УФ излучения применяют позитивные Ф. на основе сенсибилизиров. полиметакрилатов и арилсульфоэфиров с фенольными смолами, а также негативные Ф. на основе композиций галогенированных полистиролов и диазидов с феноло-формальдегидными и др. смолами. Перспективны Ф., работающие на принципе хим. усиления скрытого изображения; такие Ф. в качестве светочувствит. компонента содержат ониевые соли (напр., Ph3S+X− и Ph2I+X−, где X = AsF6, SbF6, PF6, CF3SO3), катализирующие темновые реакции др. компонентов Ф. (напр., эфиров нафтолов, резольных смол).
Позитивные Ф. чувствительны к экспозиции 10–250 мДж/см2, имеют разрешающую способность 0,1–2,0 мкм, контрастность 1,5–5, теплостойкость 120–140 °C; негативные Ф., как правило, более чувствительны, но имеют худшую разрешающую способность.
Для получения защитных покрытий заданной конфигурации помимо Ф. используют материалы, чувствительные к воздействию пучка электронов с энергией 5–50 кэВ (электронорезисты), рентгеновского излучения с
Лит.: Валиев К.А., Раков А.А., Физические основы субмикронной литографии в микроэлектронике, М., 1984; Светочувствительные полимерные материалы, под ред. А.В. Ельцова, Л., 1985.
Г. К. Селиванов
Химическая энциклопедия