Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 160
Текст из файла (страница 160)
Однако для того чтобы реализовать это преимущество, рисунок кэображеннн необходимо создать непосредственно на металлнзированной хромом пластине, покрытой слоем фоторезиста, оптическими метадамв, с применением аппаратуры, обеспечивающей требуемую разрешающую способность. Для этих целей успешно были применены обращенные микроскопические обьсктиаы, кото.
Гл. 7. Формирование рисунков в тонких пленках рые теоретически облздзют очень высоким разрешением, но весьма ограниченными рвзмерами рабочего поля. Имеются сведения о получении разрешающей способности нз рисунках от 900 да 1500 лин/мм, что соответствуег ширине линии от 0,6 до 0,3 мкм 164, 66,681. Методы проекционного вкспоппрования, их специфические трудности более полно рзссмзтриваютсв в рззделе 4 В, 1), Б. Фоторезисты Имеегсз большое число органических соединений, структура и растворимость которых изменяются под воздействием света, особенно под воздействием ультрафиолетовой области длин вали.
Первыми материалами, которые, как было установлено, обладают такими свойствами, были при. родные вещества: рыбий клей, гудрон, сахар или желатин, сенсибилиэироваиныс солями двухромовой кислоты 1691. Коллоидзльные органические вещества этого типа о течение некоторого времени использовались для из. готовлспия шкал и координатных сеток и для другого вида фотогравнровочных работ. Кроме того, светочувствительные вещества, з на практике это мятерналы типа фоторезистов, должны также обладать способностью образовывать однородные покрытия с хорошей адгезией, покрытия, кото. рые не разрушаются никакнмн физическими или химическими методами, кроме травлении. И, нзконец, необходимо иметь селективные трзвители, чтобы сформироввть, а в конечном счете полностью удалить рисунки в слое фоторезнста. Разработки современных классов фоторезистивных материалов, обладающих всеми перечисленными выше воспроизводимыми свойствами, а также исследования методов контролирования их получения были начаты в исследовательской лаборатории фирмы «Кодаиж Специалисты этой фнр.
мы в 1933 г. разработали светочувствительный полимер для фотогрзвиро. ночных работ. Этот полимер, достаточно устойчивый при хранении, был пригоден для работы с большими отклонениями по продолжительности экспонирования н проявления. Па своей природе он был похож на фоторезисты, поторые в дальнейшем применялись в электронике 1701. В последующее десятилетие рззличнымн фирмами был разработан целый ряд других фаторезистов, в результате чего образовался большой выбор этих мз. териалов. Составы этих фоторезистов и набор применяемых растворителей были запатентованы и, в основном, не опублнковывались. Тем не менее природа составных частей часто легко устанавливалась по формулам изобретений, публикуемым производственными фирмами в патентной литературе.
Кроме того, некоторые потребители часто сами изучали составы продукте и воспронзводнмость свойств, анализировали большинство широко применявшихся фоторезистов и публиковали результаты своих рзбот. Кроме уже применявшихся, сравнительно хорошо известных материалов, име. ется много других светочувствительных систем, которые еще не нашли промышленного применения. Примерами таких материалов являются фоточувствительные окрашиваемые материалы, свойства ноторых описаныОсте. ром 171~. В основном имеется два типа фоторезнстов.
Они отличаются по их реакции прн воздействии света и растворимости, по характеру реакции с различными растворителями. Это явление проиллюстрировано на рис.13. Материалы, которые меньше подвергаются рзстворению после воздействия излучения через фотошаблон, образующие негативный рисунок, называют негативными фоторезистамн. И, наоборот, позитивные фоторезисты становятся более растворимыми под воздействием освещения и поэтому обра- Э.
Фотолитография ауют позитивное изображение фотошаблона. Оба типа фоторезистов приме. нвются на практике н имеют свои специфические особенности, преимушества и недостатки. 1) Негативные фоторезнсты. Промышленностью выпускаются негатив. ные фоторезисты, рекомендуемые длн использования вместе с растворите.
лямн (рвзбавителями) и проявителями, которые перечислены в табл, 3. сосет йсйепгпетпп Чй лаРщнесть гуозитиднюи фотопегист Рисунка, пелупеииые тссопонсснулсини рис, 13, Экспоиирввавие н проявление негативного и иознтивного фоторезисго и оя разувгпиесв в резус»тате травление рисунки в пленке. Поскольку изготовители фоторезистов не сообшает химических составов и свойств, потребители должны полагаться на рекомендуемые соответст. вуюшими изготовителями методы применения и реактивы.
Практические сведения подобного рода всегда имезотся. Продукты фирмы «Кодак» нашли широкое распространение, и было опубликовано большое количество информации по опыту работы с фоторезистами этой фирмы. Все сказанкое не относится к фоторезнстам других фирм, а обсуждение негативных фоторевистов, их прпроды и поведения касается главным образом материалов фирмы «Кодак», 589 Иегстсйиый фотооееист Изааптненсе ЯЯ иеппстсасиного уснстиа Изайпенение ЯД ппстеопс1гуосо ! упестнн Гл. 7. Формирование рнсумков ° тшшик пименах Таблица 3 Негативные фоторезнсты и их поставщики Растворнтель !рав. аеватеаа) Пестввщва Фатереваст Проеввтель Фирма: Еаз!шап Копай Со., йос(тез!ег, М.
У КРЙ КРЙ КРЙ КРЙ 2 КРЙ 3 !(Р1. КОй КМЕЙ КТРЙ ОСЙ 3140 ВОЙ 3154 ОСЙ 3!!3 ОСЙ 3170 ттаусоа! Хо. 10 гаусса! Мо. 20 КОЙ КОй КРЙ КОЙ КМЕЙ КТРЙ 3140 3!54 КОЙ КОй КРЙ КОй КМЕЙ КТРй Оупасйеш Рупаспмп Оупасцщп ОСЙ 3170 1((аусоа! %эусоа! Фирма: Оупасйеш Согр., Рочтпеу, Са!И Фирма: РЫ!!р А.
Ннп! Сйеш!са! Со., Рв!!забез Раг(т, Х 3, Фирма: Ешц!зйопеСо., (.!т!пйз!оп, Х. д. Хо. 10 Мо. 20 Ешп!з!!опе Хо. 150 Деиоиизнрованная вода (50'С) Основными составляющими готовой формы фоторезистов являются: полимер, сенснбнлнзатор и растворитель. Полимеры характеризуются наличием ненасыщенных углеродных связей, способных в последующем к взаамодействию с образованием более длинных цепочек молекул илн молекул с поперечнымн связвмн.
Однако такие реакции возбуждаются за счет передачи энергии сенсибилизатором. Сенснбилнзатор — это хромофорные органические молекулы, которые погжнцают н вновь испускают кванты энергии света. Степень перевода фотореэиста в нерастворимое состояние в ра. зультате такой реакции зависит от продолжительности экспонирования пленки фоторезиста. За исключением «Змульситоиав № 150, который необ. ходнмо перемешивать со смоляным раствором и сенсибилизатором непосредственна перед использованием, полимериззция фотореэнста, в то время, когда он находится в растворе н хранится прн заданных температу. рах, происходит чрезвычайно медленно. При длительных сроках хранения фотореэнсты необходимо держать в сосудах, окрашенных в коричневый цвет. Для того, чтобы дополнительно стабилнзнровать растворы, иногда добавляют протиноокнслительные соединения, а также поверхностно-активные вещества для улучшения смачнваемости поверхности подложки.
Растнорнтали, которые используются для того, чтобы перевести полимеры в раствор, представляют собой смеси органических жидкостей. Зто сложные эфиры алнфэтнческого ряда, такие как: бутнлацетат (бутиловый эфир уксусной кислоты) н келлозольв-ацетат (2-этокснзтиладетат), ароматические углеводороды, такие как кснлол и этилбенэол; аюрнроввнныа углеводороды, такие квк: хлорбенэол н хлоркстый метнлен и, наконец, кетоны, з также циклогексанон.
Те же самые растворителя используютея н как раэбавителн, и кзк проявители. Единственный фоторезист на водной основе †э сзмульснтон» № 150, который, кзк полагают, являетсв смесью й. Фотолитография Таблица 4 Физические свойства фоточувствительных реэнстов фирмы «Кодаи» КРЦ-3 Своиетва кри КРН-2 крь Кои кмеп Ктня Пав«ость лрв 26'С, еевтввувв Содермвнвв твераого пролуятв. вес 34 Плотность орв 20'СЯ Кавффвовент отрвменвв суаоа не жслеввровввнаа оленев"~ Поверхностное лет»менее, ав»Х Хсы-1 Спектр»льве» чуяетянтеляноеть, 11,7— -13, 1 6,4— — 7.6 22,6- -27,6 8,4— -ч,2 826- -800 23-тт 48 — 64 ЗЕ — 604 Зе,в— 38,6 ) — р у 466 — 635 24,7— — 27.3 27,2- -26,8 1.010 1,810 !.ООО 1,070 1,2406 1.040 1,610 1,81» О, 601 0.823 1,611 1,564 1,64! 30,! 38.2 31.2 31,7 7600 — 4600 2500— — 6600 3100— -4600 3100— — 4800 71рявелевы теневые лявлые.
»вторые могут «олеоегыл лт лертлв н оерт»в. бй! поливнинлового спирта н бихромата. Эмульситон отличается от других смол по своей гидрофильной природе, что и обеспечивает хорошую адгезию защитного покрытна к поверхности 5!От, е это в свою очередь увелнчиоэет продолжительность процесса трвнлении. Состав и свойства негативных фоторезистов разных изготовителей различаются между собой. Очень мало имеется сведений о свойствах фото. реэнстов фирм «Вейкоут» и «Дайн»к»и», кроме того, что материалы фирмы «Дайнвкэм», как полагают, являются полн»фарами алнфзтического ряда фтвлевой кислоты. Материалы фирмы «Кодак» были подробно ясследовн.
ны; их физические свойствн, изученные изготовителем, приводятся в табл 4. ВОПРОСЫ ОСНОВНЫХ СВОЙСтн, РаЗВИтИЯ Н СОВЕРШЕНСтВОВаина фатОРЕЗНСт,зтгг а также прадполвгаемых областей их применения рассмотрены Бэйтсом [70) и Мартинсояон [55), Группа фоторезистов КР)4 («Кодак фото резнст») содержят поливннилципнаматы с серными соединениями нзфтотиазольиой группы в начестве сеисибнлизнторов [72 — 7б).
Различные разновидности этих фоторезистов отличаются главным образом содержанием твердого вещества и вели шпой вязкости, кни поквзлна в твбл. 4. Поскольку эти свойства являются опре. делающими характеристик текучести, а следовательно, и толщины пнпосп. мого слов, то в конечнон счете онн и определяют различие областей прн. менения этих фоторезистоа Только КРР и КР(42 предназначены для травления топких пленок. КРС (фоточувствительный лан фирмы «Кодак») в основном имеет ту же самую химическу!о природу и отличается повыше!!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
