Направление по разработке фоторезистов с химическим усилением

Введение: Резисты представляют собой растворы высокомолекулярных соединений в органическом растворителе. Резисты классифицируют по двум основным признакам. По типу используемого излучения различают фото-, электроно- и рентгенорезисты. По принципу взаимодействия с излучением резисты разделяют на позитивные и негативные. Позитивными называют такие резисты, пленки которых в местах воздействия излучения увеличивают растворимость благодаря деструкции полимера и при проявлении удаляются с большей скоростью по сравнению с неэкспонированными участками. В негативных резистах в местах воздействия излучения полимерные цепи сшиваются и становятся нерастворимыми, т.е. при проявлении удаляются неэкспонированные участки.
Основными литографическими характеристиками резиста являются чувствительность к излучению, контрастность проявления изображения, разрешающая способность и стойкость в процессах плазмохимического травления. Под чувствительностью резиста понимают минимальную дозу излучения, необходимую для деструкции (позитивный тип) или структурирования (негативный тип) полимера на всю толщину экспонированного слоя. Разрешающая способность – наименьший размер элемента на кристалле. Плазмостойкость – способность резиста выдерживать воздействие агрессивных сред.
Главная трудность при разработке резистов состоит в том, что характеристики резистов взаимнопротиворечивы. В частности, для позитивных резистов, увеличение чувствительности влечет за собой снижение разрешающей способности резиста. Другое противоречие заключается в требовании сочетания высокой чувствительности и плазмостойкости резиста, поскольку повышение чувствительности означает ослабление энергии химической связи в макромолекулах полимера, а, следовательно, и потерю его защитных свойств, т.е. снижение стойкости в процессах плазмохимической обработки резиста
Революционный скачок в разработке резистивных материалов для коротковолновой литографии был совершен в начале 80-х годов, когда Ито и Вилсон предложили использовать принцип так называемого "химического усиления", который состоит в том, что один фотохимический акт порождает несколько актов химических превращений в пленке резиста. Именно этот принцип позволил преодолеть противоречие между чувствительностью и разрешающей способностью резиста.

В нашей работе используются ряд составов позволяющих получить неплохие результаты. Также ведутся исследования связанные с влиянием природы фоточувствительного генератора кислоты и условий получения на конечный результат. Одним из интересных результатов является получения резистов стойкими к химическому воздействию. Полученные резисты достаточно быстро проявлялись лишь в водных растворах щелочей.(Фотографии получившихся образцов) Данные о полученных результатах можно найти в статье - Statia1. Или в печати : Высокомолекулярные соединения. Серия А, 2006, том 48, №3, с. 440-446 Фоторезистами с химическим усилением занимаются: Булгакова С.А., Джонс М.М.