Прочностные свойства структур фоторезист – кремний, γ-облученных и имплантированных ионами В+ и Р+

Abstract

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.