Стабилизирующая обработка пленок негативных фоторезистов серии AZ nLOF20XX на кремнии

Abstract

Методами ИК-Фурье-спектроскопии и микроиндентирования исследованы пленки негативных фоторезистов (ФР) AZ nLOF2020 и AZ nLOF2070 толщиной ~ 6.0 мкм, нанесенные на поверхность пластин монокристаллического кремния методом центрифугирования. Показано, что после облучения светом с λ = 404 нм в течение 106 с и последующей сушки при 115 °С длительностью 60 с в отражательно-абсорбционных спектрах фоторезистивных пленок наблюдается смещение в высокоэнергетическую область максимумов интерференционных полос. Оно вызвано уменьшением толщины ФР пленки, обусловленным испарением растворителя в процессе сушки. Эти процессы протекают более интенсивно в пленках AZ nLOF2020, в которых смещение интерференционных полос составляло ~ 9%, в то время как в пленках AZ nLOF2070 оно не достигало 1%. Показано, что полосы поглощения с максимумами при 1070 и 1100 см–1, связанные с асимметричными и симметричными валентными колебаниями С-О-С связей в алифатических эфирах, и при 2940 см–1, обусловленные асимметричными валентными колебаниями СН3 связей, связаны с растворителем. Установлено, что микротвердость пленок серии AZ nLOF20XX увеличивается после стабилизирующей сушки, что вызвано сшиванием молекул фенол-формальдегидной смолы – основы фоторезиста. Полученные экспериментальные данные объяснены с учетом упорядочения структуры фоторезистивной пленки вблизи границы раздела ФР/кремний вследствие ориентации молекул и наличия в пленках AZ nLOF2020 большей концентрации остаточного растворителя.