Влияние природы растворителя на процесс восстановления ионов металла в системе трифторацетат серебра - органический растворитель - метакриловый сополимер

Методами атомно-силовой микроскопии, вольтамперометрии, оптической спектроскопии проанализировано влияние компонентов среды на процесс формирования наночастиц серебра в композиционном растворителе метилцеллозольв - бутилацетат - толуол и в растворе сополимера метилметакрилата с метакриловой кислотой. Добавки бутилацетата и толуола способствуют повышению устойчивости комплексов ионов серебра с метилцеллозольвом. Молекулы сополимера в растворе препятствуют укрупнению наночастиц, замедляя процесс их осаждения

Reflection Spectra of Γ-Irradiated Films of Diazoquinone-Novolak Photoresist

Методом измерения спектров отражения исследованы облученные γ-квантами 60Co пленки позитивного фоторезиста ФП9120 толщиной 1,8 мкм, нанесенные на поверхность пластин кремния марки КДБ-10 (111) методом центрифугирования. Показано, что облучение γ-квантами 60Co приводит к образованию модифицированного слоя полимера с показателем преломления, отличным от объемного. Обнаружена немонотонная зависимость показателя преломления приповерхностного слоя фоторезиста с ростом дозы облучения, обусловленная изменением молярной массы полимера в процессе эксперимента.=Measuring the reflectance spectra were studied by γ-rays irradiated 60Co films positive photoresist FP9120 1,8 microns thick, deposited on the surface of silicon wafers brand KDB-10 (111) by centrifugation. It is shown that irradiation 60Co γ-rays leads to the formation of the modified polymer layer having a refractive index different from the bulk. A no monotonic dependence of the refractive index of the surface layer of photoresist with increasing radiation dose, due to the change of the molar mass of the polymer during irradiation

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР В СЛОЯХ ВАКУУМНОГО РЕЗИСТА

The modeling of formation of topological structures with 3D elements of various sizes and configurations in а vacuum resist exposed to pulsed laser radiation with different energy density was carried out. It was found experimentally that the simulation allows predicting the actual parameters of lithography laser systems for high-quality formation of 3D topology elements in layers of vacuum resist when creating masks. Изучены методом моделирования процессы формирования топологичеких структур с 3D-элементами различных размеров и конфигурации в слоях вакуумного резиста импульсным лазерным излучением с разной плотностью энергии. Экспериментально установлено, что моделирование позволяет прогнозировать реальные параметры работы установок лазерной вакуумной микролитографии для качественного формирования 3D-элементов топологии в слоях вакуумного резиста при создании масок.

Пленки полиимида, имплантированные ионами бора

POLYIMIDE FILMS IMPLANTED BY B+ IONS /A. KHARCHENKO, S. VABISHCHEVICH, D. BRINKEVICH, M. LUKASHEVICH, V. ODZHAEVМетодами атомно-силовой микроскопии, измерения спектров отражения и индентирования исследованы процессы модификации приповерхностных слоев пленок полиимида, имплантированных ионами В+ с энергией 100 кэВ. Экспериментально показано, что в процессе ионной имплантации происходит модификация тонкого приповерхностного слоя полиимида не только с имплантированной, но и с обратной (необлучаемой) стороны пленки, в то время как в объеме полимера существенных изменений свойств не наблюдается. Это может быть обусловлено перестройкой сформировавшихся в процессе изготовления пленки метастабильных дефектов и одновременной релаксацией упругих напряжений, приводящей к изменению прочностных свойств и морфологии поверхности.= The surface modification of the polyimide films implanted by B+ with an energy of 100 keV was investigated by the atomic force microscopy, the reflection spectra measurements and the indentanion methods. It is experimentally shown that the ion implantation process is modified thin surface polyimide layer not only implanted side but with the reverse (non-irradiation) film side, whereas in the bulk properties of the polymer material was not changed. This may be due to rearrangement of metastable defects have formed during manufacture of the film, and simultaneous elastic stress relaxation leading to a change in mechanical properties and surface morphology

Strength Properties of Photoresist-Silicon Structures, Γ-Irradiated and Implanted by B+ and P+ Ions

Методами атомно-силовой микроскопии, склерометрии и индентирования исследованы пленки позитивного фоторезиста ФП9120 толщиной 1,0–5,0 мкм, облученные γ-квантами 60Co и имплантированные ионами В+ и Р+. Показано, что в процессе имплантации ионов P+ происходит модификация морфологии поверхности позитивного фоторезиста, выражающаяся в формировании неравномерно распределенных по поверхности конусообразных структур, которые обусловлены релаксацией напряжений, образовавшихся в процессе изготовления полимерной пленки, и радиационно-химическими процессами в приповерхностном слое фоторезиста. Процессы радиационного упрочнения при ионной имплантации структур фоторезист-кремний протекают далеко за областью проецированного пробега ионов Р+ и В+. Полученные экспериментальные результаты объяснены процессами радиационного сшивания молекул полимера за областью пробега ионов, усадкой полимерной пленки и ее карбонизацией в области пробега ионов= Films of the FP-9120 positive photoresist thickness of 1,0 – 5,0 microns irradiated with γ-rays 60Co and implanted by B+ and P+ ions was investigated by the atomic force microscopy, sclerometry and indentation methods. It was shown that cone-shaped structures are formed on the surface of FP9120 positive photoresist in the process of ion implantation. These structures are uniformly distributed over the surface of the photoresist. They are due to the relaxation stresses formed during manufacture of the polymer film, and radiation-chemical processes in the surface layer of the photoresist. Radiation hardening of photoresist-silicon structures at ion implantation flow far beyond the range of P+ and B+ ions. These experimental results to explain the process of radiation cross-linking of polymer molecules far the range of ions, shrinkage of the polymer film and its carbonization in the range of ions

Interaction of the Indentor With Films of Copolymers on the Basis of Methylmethacrylate

Исследованы процессы, протекающие при индентировании алмазным индентором пленок статистического сополимера метакриламид/метилметакрилат, синтезированных на пластинах монокристаллического кремния. Установлено, что поля упругих напряжений вблизи поверхности полимерной пленки оказывают существенное влияние на форму отпечатка индентора. Отмечались как растягивающие напряжения, так и напряжения сжатия. Вокруг отпечатков наблюдается интерференционная картина, обусловленная формированием при индентировании приповерхностного слоя с показателем преломления, отличным от объемного. Рассчитано критическое напряжение начала модификации приповерхностного слоя полимера. Показано, что на прочностные свойства полимерных пленок оказывает существенное влияние наличие сильной адгезионной связи между кремнием и сополимером.=The processes at the indention of a diamond indentor into the films of statistical methacrylamid/ methylmethacrylate copolymer synthesized on plates of single-crystal silicon was investigated. It was established that fields of elastic tension near a surface of a polymeric film have significant effect on a print form. Were observed as the stretching tension, and compression tension. Around prints the interferential picture caused by formation a near-surface layer with the index of refraction other than volume is observed. The critical tension of the beginning of modification of a near-surface layer of polymer is calculated. It was shown that strong adhesive interaction between silicon and copolymer has significant effect on strength properties of polymeric films

Фототравление пленок диоксида кремния в донорно-акцепторных композициях

Представлены экспериментальные результаты по фотоактивированному травлению диэлектрических слоев SiO2, используемых в планарной технологии микроэлектроники. Показано, что композиции, содержащие в своем составе доноры и акцепторы протонов и фтор-содержащие соединения, обеспечивают высокую скорость травления диоксида кремния за счет высвобождения ионов фтора из сольватной оболочки и их активации при УФ облучении

Исследование прочностных свойств пленок фоторезиста на кремнии методом склерометрии

STUDY OF STRENGTH PROPERTIES OF PHOTORESIST FILMS ON SILICON BY THE SCRATCHING METHOD. S. VABISHCHEVICH, N. VABISHCHEVICH (Polotsk State University); D. BRINKEVICH, V. PROSOLOVICH, Y. YANKOVSKI (Белорусский государственный университет, Минск)Методами индентирования и склерометрии исследованы прочностные свойства структур фо- торезист-кремний. Пленки позитивного фоторезиста ФП-9120 толщиной 1,0–5,0 мкм наносились на пластины кремния различных марок методом центрифугирования. Установлено, что микротвердость, определяемая методом склерометрии, на 20–40 % больше микротвердости, полученной методом мик- роиндентирования. При использовании нагрузки, равной 1–2 г, более точные значения микротвердости измерены методом склерометрии. Увеличение нагрузки до 10 и более грамм приводит к нивелированию указанного различий – значения микротвердости, полученные обоими методами, совпадают.= The strength properties of the structures of the photoresist-silicon was investigated by indenting and scratching methods. Film positive photoresist with thickness of 1.0–5.0 μm was deposited on silicon wafers of various brands by the centrifugation method. It was found that the microhardness as determined by sclerometer, 20–40 % more than microhardness obtained by the microindentation methods. When using the load, which equals 1–2 g, more accurate values of microhardness gives the scratching method. Increasing the load to 10 or more grams leads to a leveling of the specified differences – values of microhardness obtained by both methods coincide

Microhardness of Polyimide and Polyethylene Terephthalate Films Irradiated With 60co Gamma Quanta

Представлены результаты исследования микротвердости пленок полиимида и полиэтилентерефталата (ПЭТФ), подвергнутых облучению гамма-квантами 60Co. Обнаружено частичное растрескивание пленок полиимида при дозах свыше 5 кГр. Показано, что при облучении пленки полиимида и ПЭТФ ведут себя по-разному. Для полиимида наблюдалось увеличение приповерхностного упрочнения и небольшое снижение объемной микротвердости при облучении. В случае же ПЭТФ имело место снижение микротвердости приповерхностного слоя. Радиационные изменения в полиимиде были выражены значительно слабее, чем в ПЭТФ, что указывает на более высокую радиационную стойкость полиимида в сравнении с ПЭТФ. Установлено, что модификация физико-механических свойств приповерхностных слоев в процессе облучения не связана с окислительной деструкцией.= The results of a study of the microhardness of polyimide and polyethylene terephthalate (PET) films subjected to irradiation with 60Co gamma quanta are presented. Partial cracking of polyimide films was detected at doses above 5 kGy. It is shown that polyimide and PET films behave differently at irradiating. For polyimide, an increase in surface hardening and a slight decrease in bulk microhardness during irradiation were observed. In the case of PET, the microhardness of the near-surface layer decreased. Radiation changes in polyimide were significantly weaker than in PET. It is indicates a higher radiation resistance of polyimide in comparison with PET. It was established that the modification of the physicomechanical properties of the near-surface layers during irradiation is not associated with oxidative degradation

Atomic-Power Microscopy of Films of Positive Diazokhinonnovolachny Photoresist Implanted by Boron Ions

Методом атомно-силовой микроскопии исследована модификация поверхности позитивного фоторезиста ФП9120, имплантированного ионами B+ с энергией 100 кэВ в интервале доз 5×1014–1×1016 cм-2. Обнаружено формирование при низких дозах имплантации ионов пирамидальных структур высотой до 19 нм и размерами в основании до 4–20 нм, хаотично расположенных на поверхности фоторезистивных пленок. Увеличение дозы имплантации свыше 1∙1015 см-2 приводит к сглаживанию пирамидальных структур. Их высота снижается до 2–5 нм, а размеры в основании увеличиваются до 5–100 нм. Формирование указанных структур обусловлено релаксацией локальных упругих напряжений сжатия в полимерной пленке.= Using atomic-force microscopy, we studied the modification of the surface of a positive photoresist of FP9120 implanted with B+ ions with energy of 100 keV in the dose range of 5∙1014–1∙1016 cm-2. It was found that, at low doses of implantation of ions, pyramidal structures with heights of up to 19 nm and dimensions at the base of up to 4–20 nm randomly located on the surface of photoresist films were found. Increasing the implantation dose over 1∙1015 cm-2 leads to smoothing of the pyramidal structures. Their height decreases to 2–5 nm, and the dimensions at the base increase to 50–100 nm. The formation of these structures is due to the relaxation of local elastic compressive stresses in the polymer film