Фоторезисты
Фоторезисты
В качестве негативного резиста при оптической литографии применяют циклополиизопреновый полимер, смешанный с фоточувствительным соединением. Сенсибилизатор, или фотоинициатор активируется при поглощении энергии в диапазоне длин волн 200-450 нм. Активированный сенсибилизатор передает энергию молекулам полимера, что способствует образованию поперечных связей между цепочками полимера.
Увеличение молекулярного веса полимера приводит к нерастворимости резиста в проявителе. Многочисленные реакции, снижающие растворимость резиста, происходят при каждом поглощении сенсибилизатором фотона. Кислород препятствует протеканию реакций полимеризации, поэтому экспозицию поверхности негативного резиста часто проводят в атмосфере азота.
При проявлении пленка негативного резиста разбухает, а его неэкспонированные области с низким молекулярным весом растворяется в проявителе. Этот эффект разбухания пленки уменьшает разрешающую способность негативных резистов. Как правило, минимальный разрешаемый размер элемента в три раза больше толщины пленки негативного резиста.
Позитивные резисты также состоят из основного полимерного материала и фотосенсибилизатора, но абсолютно по-другому реагируют на воздействие экспонирующего облучения. Сенсибилизатор нерастворим в водном растворе проявителя и, следовательно, предотвращает растворение основного полимерного материала.
В области экспонирования сенсибилизатор поглощает энергию облучения и становится растворимым в водной среде. Различие в растворимости экспонированных и неэкспонированных участков резиста приводит к проявлению изображения в позитивном резисте. В отличие от негативного резиста проявитель не пропитывает всю пленку и она не набухает. В результате этого разрешающая способность позитивных резистов выше, чем негативных.
Сравнение резистов. Негативные резисты, обладая меньшей разрешающей способностью по сравнению с позитивным, имеют более высокую чувствительность (см. рис. 1) и их использование позволяет экспонировать большее количество пластин в час. Позитивные резисты, хотя и обладают более высокой разрешающей способностью, проявляются значительно медленнее, что приводит к уменьшению производительности и увеличению стоимости ИС. Следовательно, при определении типа используемого резиста необходимо делать выбор между разрешением и производительностью.
