Фото електроно і рентгенорезисти (стр. 1 из 5)
ФОТО-, ЕЛЕКТРОНО- І РЕНТГЕНОРЕЗИСТИ
Реферат
Ужгород-2005
ВСТУП
Розділ 1.ФОТОРЕЗИСТИ
1.1Вступні зауваження
1.2.Позитивні фоторезисти
1.3.Негативні фоторезисти
Розділ 2.ЕЛЕКТРОНОРЕЗИСТИ
3.1.Негативні електронорезисти
3.2.Позитивні електронорезисти
Розділ 3.РЕНТГЕНОРЕЗИСТИ
4.1. Позитивні рентгенорезисти
4.2. Негативні рентгенорезисти
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ВСТУП
Розробка і виробництво виробів електронної техніки ґрунтується на застосуванні різноманітного асортименту технологічних прийомів, найважливішим з яких є відтворення зображення інтегральних мікросхем. Постійне підвищення вимог до точності виготовлення елементів мікросхем викликає необхідність різних модифікацій методу фотолітографії; розробки нових технологічних процесів електроно- і рентгенолітографії.
Успіхи сучасної технології, перспективи її розвитку багато в чому визначаються властивостями використовуваних чуттєвих до одержання захисних матеріалів (фото-, електроно- і ренгенорезистів), технологією їхньої обробки і застосування. Так, розвиток фотолітографії викликав появу фоторезистів широкого діапазону дії. Два-три десятиліття назад застосовувалися склади, відомі ще в поліграфії (полівініловий спирт, шелак, альбумін) . Однак розвиток технології мікроелектроніки, підвищення ступеня інтеграції виробів визначили розробку нових матеріалів. Для їхнього створення були успішно використані теоретичні представлення органічної фотохімії.
У теперішній час відбувається подальше удосконалювання техніки одержання і застосування фоторезистів в області підвищення їх світлочутливості, поліпшення захисних властивостей і реалізації потенційно високої роздільної здатності.
Паралельно з розвитком процесів електроно- і рентгенографії відбувається й удосконалювання відповідних захисних матеріалів. Для цієї мети були використані природні властивості полімерів реагувати на вплив випромінювань з високою енергією. У результаті в даний час у практиці електроно- і рентгенолітографії використовується ряд захисних матеріалів з високою електроно- і рентгеночутливістю.
Метою даної курсової є огляд основної наукової літератури по фото-, електроно- і рентгенорезистам.
1.ФОТОРЕЗИСТИ
1.1Вступні зауваження
У загальному виді фото-, електроно- і рентгенорезисти являють собою органічні композиції, що складаються з чутливої до використовуваного випромінювання органічної сполуки - полімеру, розчинників і добавок, що модифікують властивості складів. Терміни фоторезист, електронорезист і рентгенорезист по своєму змісті визначають властивості не композицій, а захисних плівок, сформованих на підкладках з цих композицій, тобто їхня чутливість до випромінювання і стійкість до впливу агресивних середовищ. Однак у сформованій практиці ця термінологія використовується стосовно до композицій. Таким чином, можна уточнити застосовувану термінологію:
Фото-, електроно- і рентгенорезисти - органічні композиції, з яких можуть бути сформовані плівки, що володіють чутливістю до світла, електронного потоку і рентгенівського випромінюванню відповідно, що змінюють свої властивості і, насамперед, розчинність під дією актинічного випромінювання і при цьому захищають від впливу використовуваних у технології інтегральних мікросхем агресивних середовищ [2].
Актинічним називається випромінювання , яке викликає незворотні зміни властивостей фоторезистивного шару.
По формальних ознаках застосування, обумовлених різними реакціями, що протікають у плівках під впливом випромінювань, і характером зміни їхніх властивостей, фото-, електроно- і рентгенорезисти поділяються на негативні і позитивні.
Негативними фото-, електроно- і рентгенорезистами називаються органічні композиції, плівки яких у місцях впливу актинічного випромінювання втрачають розчинність, у результаті чого при наступній обробці покриття відповідним розчинником з поверхні підкладки видаляються тільки неопромінені ділянки.
Позитивними фото-, електроно- і рентгенорезистами називаються органічні композиції, плівки яких у місцях впливу актинічного випромінювання змінюють свою розчинність таким чином, що при наступній обробці покриття відповідним розчинником відбувається видалення з поверхні підкладки тільки опромінених ділянок.
Для всіх типів фото-, електроно- і рентгенорезистів існує ряд основних вимог, яким вони повинні задовольняти. До цих вимог можна віднести:
- високу інтегральну чутливість до енергетичного спектра використовуваного випромінювання;
- високу селективність впливу проявників при обробці експонованих плівок з метою видалення опромінених або неопромінених ділянок;
- здатність композицій формувати тонкі покриття, що володіють однорідністю, мінімальною дефектністю, стабільністю в часі, визначеною адгезією до застосовуваної підкладки, стійкістю до впливу агресивних середовищ;
- здатність реалізувати потенційні можливості використовуваних систем відтворення зображень за роздільною здатності.
Ці основні вимоги реалізуються як при виборі і синтезі складових частин композицій, так і при розробці оптимальних режимів застосування фото- , електроно- і рентгенорезистів.
1.2.Позитивні фоторезисти
Фоторезисти - складні полімерно-мономерні системи, у яких під дією випромінювання визначеного спектрального складу протікають фотохімічні процеси [1].
Фоторезисти, розчинність яких після опромінювання зростає називаються позитивними.
Позитивні фоторезисти під дією випромінювання розкладаються і легко усуваються з підкладки , а захисні властивості має неопромінений фоторезист.
Відрізняючись своєю високою роздільною здатністю і точністю виготовлення елементів інтегральних мікросхем в достатньо широкому технологічному діапазоні, позитивні фоторезисти займають у даний час домінуюче положення в мікроелектронній технології.
До складу усіх фоторезистів входять світлочутливі компоненти хінондіазидного типу, полімерні складові, система розчинників і різні добавки, що регулюють властивості матеріалу.
Після експонування випромінюванням з довжиною хвилі 150- 800 нм засвічені області позитивних фоторезистів проявляються зі швидкістю R,приблизно на порядок більшою, ніж швидкість проявлення незасвічених ділянок (R0).Профілі резиста, кращі для різних видів літографічного процесу, формуються при різних дозах і співвідношеннях швидкостей проявлення R/R0.
Історично позитивні фоторезисти на основі діазохінонів (ДХ) і новолачних (фенол-формальдегідних) смол (Н) використовувалися ще до 1940 р. у якості центрифугуючихдіазоніевихкомпаундів для копіювання і розмноження документів.
Завдяки гарному поглинанню випромінювання ртутних ламп на довжинах хвиль 365, 405 і 435 нм і нечутливості до кисню (на відміну від азидкаучуковихрезистів) ДХН-резисти після 1975 рокузайняли чільне місце у фотолітографії [3].
В даний час дуже багато фірм виготовляють ДХН-резисти, що складаються з фотоактивного діазохінонового ефіру і фенольної новолачної смоли. На рис.1.1 зображені хімічні формули діазохінонового ефіру і фенольної новолачної смоли.
Основою отримання зображень в позитивних резистах являються фотохімічні перетворення невеликих фото активних добавок або полімерних матеріалів:
Неполярний → Полярний,
Полярний → Неполярний,
Полімер → Мономер.
Рис.1.1.Хімічні формули діазохінонового ефіру і фенольної новолачної смоли.
Система ДХН являється хорошим прикладом двохкомпонентногорезиста, що шляхом фотохімічного перетворення переводиться в полярний, розчиннийстан (рис.1.2).
Гідрофільна смола робиться нерозчинною в лужному проявнику додаванням 15% ДХ. У складі ДХН фоточутливість забезпечується фотоактивною ДХ-компонентою, а резистивні властивості плівки - комерційною новолачною смолою.
Рис.1.2. Види фоточутливих компонентів.
Для експонування в ультрафіолетовому (УФ) діапазоні (200-300 нм) застосовуються інші типи позитивних фоторезистів, тому що в цьому діапазоні новолачная смола має низьку прозорість (рис.1.3) [4].
Рис1.3.УФ - спектри поглинання новолака і діазохінонового чутливих елементів.
Однією з особливостей позитивних фоторезистів порівняно з негативними є те, що їх складові являються жорстколанцюговими смолами з невеликою молекулярною масою і низькомолекулярними світлочутливими компонентами. Їх плівкоутворення у великій степені залежить від системи розчинників, їх енергетичних властивостей, співвідношення швидкостей випаровування і часу центрифугування.
Діазохінонові (ДХН) фоторезисти. ДХН-резисти складаються із новолачної смоли, змішаної з невеликою кількістю діазонафтохіноновою фотоактивною добавкою. Фото активний інгібітор розчинення добре поглинає випромінювання ліній спектру ртуті на 365, 405 і 435 нм, але в основному прозорий в області середнього УФ, якщо його спектр поглинання не зсунутий спеціально в короткохвильову область добавкою алкилсульфонильніх ефірів.
Позитивні резисти на основі новолачних смол мають ряд важливих переваг у порівнянні негативними резистами, які зшиваються:
При проявленні водним розчином лугу (без набухання ) у першу чергу анізотропно розчиняються найбільш сильно засвічені внутрішні області зображень, а зовнішні області, за експоновані розсіяним випромінюванням, розчиняються незначно. Негативні ж резисти виявляються з боку цих зовнішніх областей, що у випадку резистор, які зшиваються, не розчиняються через набухання. Максимально досяжне аспектне співвідношення для негативних фоторезистів складає 1. Крім того, їхні проявники: