Статья:

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛИТОГРАФИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЗИТИВНЫХ И НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ

Конференция: XXXIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: 11. Нанотехнологии

Выходные данные
Сороковикова В.Н. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛИТОГРАФИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЗИТИВНЫХ И НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XXXIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(33). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/4(33).pdf (дата обращения: 24.09.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛИТОГРАФИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЗИТИВНЫХ И НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ

Сороковикова Вероника Николаевна
студент, кафедра Физической электроники Томского университета систем управления и радиоэлектроники, РФ, г. Томск
Чистоедова Инна Анатольевна
научный руководитель, канд. техн. наук доц. кафедры Физической электроники Томского университета систем управления и радиоэлектроники, РФ, г. Томск

На практике были рассмотрены свойства позитивных и негативных фоторезистов на примере AZ1505 и ma-N 1405.

AZ1505 — позитивный фоторезист, доступный в различной вязкости. Эффективен при широкополосном и монохроматическом (g-линия) экспонировании. Толщина резиста нанесенного при 4000 об/мин составляет 0,5 мкм. Время проявления в AZ351B 60 – 120 сек. Однако, этот резист проявлялся в MF 319 в течении 15 сек.

ma-N1405 — негативный фоторезист, предназначенный для использования в микроэлектронике и микросистемных технологиях. Резист имеет различную вязкость. Хорошо подходит в качестве маски при сухом и жидкостном травлении, имеет высокую стабильность в кислотных и щелочных растворах, имеет высокую термическую стабильность. Толщина резиста нанесенного при 3000 об/мин составляет 0,5 мкм. Время проявления в ma-D 533/S 15 сек.

Перед нанесением резиста пластины из GaAs проходят визуальный входной контроль и обработку в органических растворителях. Затем пластины прокаливаются при температуре 190 ֯С. Далее на пластину наносится резист. После нанесения измеряется толщина резистивной пленки. Затем пленка экспонируется разной дозой и проявляется.

1.  Определение основных параметров светочувствительности позитивного фоторезиста.

Исходная толщина резистивной пленки составила 1 мкм.

В таблице 1 представлены результаты измерений толщины фоторезиста AZ1505 и расчетные данные скорости проявления при разных дозах экспонирования, необходимые для построения характеристической кривой и определения основных параметров светочувствительности.

Таблица 1.

Результаты измерений толщины и расчетные данные дозы экспонирования и скорости проявления при различных временах экспонирования для фоторезиста AZ1505

Доза экспонирования H,

Толщина удаленного слоя d, мкм

Скорость проявления V, мкм/сек

8

0

0

16

0,01

0,0009

24

0,07

0,0049

32

0,18

0,0117

40

0,61

0,0319

48

0,48

0,041

56

0,83

0,0463

64

0,88

0,0540

80

1

0,0669

96

1,02

0,0680

 

На рисунке 1 представлена зависимость скорости проявления AZ1505 от логарифма дозы экспонирования, называемая характеристической кривой, V=f(lgH).

 

Рисунок 1. Характеристическая кривая позитивного фоторезиста AZ1505

 

Из представленной зависимости были определены:

 - светочувствительность по точке инерции — величина, обратная экспозиции необходимой, для того, чтобы в дальнейшем изменение скорости проявления было пропорционально lgH:

 - величина, обратная экспозиции, вызывающей при данных условиях проявления максимальную скорость растворения облученных участков пленки:

 - пороговая светочувствительность — величина, обратная экспозиции, при которой скорость проявления облученных участков асимптотически приближается к скорости растворения необлученных участков:

 - фотографическая широта — диапазон экспозиций, в пределах которого скорость проявления растет пропорционально экспозиции:

Гамма-контраст:

 

Контрастность проявления:

2.  Определение основных параметров светочувствительности негативного фоторезиста.

Толщина пленки составила 0,526 мкм.

В таблице 2 представлены результаты измерений толщины фоторезиста ma-N 1405 и дозы экспонирования, необходимые для построения характеристической кривой и определения основных параметров светочувствительности.

Таблица 2.

Результаты измерений толщины и дозы при различных временах экспонирования для фоторезиста ma-N 1405

Доза экспонирования H,

Толщина сшитого слоя d, мкм

15

0,1921

30

0,3218

45

0,4129

60

0,4442

75

0,4758

90

0,4817

105

0,5118

150

0,5011

225

0,5163

300

0,5159

375

0,5299

450

0,5277

600

0,5109

750

0,5616

900

0,5072

 

На рисунке 2 представлена зависимость толщины сшитого слоя приведенная к исходной толщине пленки фоторезиста от логарифма дозы экспонирования, называемая характеристической кривой, d/d0=f(lgH).

 

Рисунок 2. Характеристическая кривая негативного фоторезиста ma-N 1405

 

 - величина, обратная экспозиции, необходимой для образования сшитой пленки, толщина которой составляет 0,5 от исходной толщины:

 - величина, обратная экспозиции, необходимой для образования сшитой пленки, толщина которой составляет 0,9 — 0,95 от исходной толщины:

Светочувствительность Sd составила 0,011 см2/мДж для негативного фоторезиста и 0,0125 см2/мДж для позитивного фоторезиста. Фотографическая широта составила 75 мДж/см2 для негативного и 80 мДж/см2 для позитивного фоторезиста. Можно сделать вывод, что для наиболее точного воспроизведения элементов изображения целесообразно экспонировать AZ1505 дозой от 32 до 80 мДж/см2, а ma-N 1405 дозой от 15 до 90 мДж/см2.

 

Список литературы:

1. Боков Ю.С. Фото- электроно- и рентгенорезисты/ Ю.С. Боков. - М.: Радио и связь, 1982. - 138 с.

2. Гудымович Е.Н., Гавриленко Н.А. Основы фотолитографии. Учеб. Пособие / Е.Н. Гудымович, Н.А. Гавриленко - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009. - 182 с.

3. Моро У. Микролитография: в 2-х ч. Ч 1: Пер. С англ./ У. Моро. - М.: Мир, 1990. - 605 с.

4. Моро У. Микролитография: в 2-х ч. Ч 2: Пер. С англ./ У. Моро. - М.: Мир, 1990. - 632 с.