Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 222 стр.

UptoLike

222
Применение органических полимеров не ограничивается только
целями литографии. Ряд материалов, например, полиимидные
полимеры, обладающие уникальной стойкостью и диэлектрическими
свойствами, используются также в качестве изоляционных слоев в
многоуровневых системах металлизации монолитных схем и в качестве
гибких полимерных носителей для гибридных интегральных схем.
5.2. Зависимости скоростей травления от параметров
плазмы и типа полимера
Как правило, органические материалы травятся в
кислородсодержащей плазме или ее потоковом послесвечении, когда
особенно нежелательным являются возможные радиационные
повреждения структуры. Основной активной частицей,
обеспечивающей травление, является атомарный кислород в основном
состоянии, а газообразными продуктами травления молекулы СО
2
,
СО, Н
2
и Н
2
О. Для широкого круга полимерных материалов скорость
травления в кислородной плазме при одинаковых внешних условиях
может меняться в несколько раз (табл. 5.2.1). Прогнозирующий интерес
представляет вопрос о связи химической структуры полимера с его
устойчивостью к плазменному травлению. В таких сложных системах
вряд ли можно ожидать количественных соотношений, но даже
качественные соображения на основе данных табл. 5.2.1 являются
полезными:
наличие боковых функциональных групп с большой энергией связи с
основной цепью повышает устойчивость полимеров;
слабосвязанные боковые ответвления снижают устойчивость;
введение в основную полимерную цепь бензольных колец, так же как
и в боковые ответвления, повышает стойкость полимера;
замена атомов H на атомы фтора повышает стойкость, тогда как
другие атомы галогенов ее снижают;
наличие кислорода в виде различных карбонильных групп снижает
стойкость.
Характерной особенностью полимеров, имеющих бензольные
кольца (поли-α-метилстирол, полифенилметакрилат, полистирол и др.),
является то, что хотя бензольные кольца в них расположены не
эквивалентно, скорости их травления отличаются слабо. Можно
предполагать, что эта стойкость обусловлена именно кольцом, а не
основной цепью полимера. По-видимому, существенная часть
атомарного кислорода расходуется на образование фенольных
     Применение органических полимеров не ограничивается только
целями литографии. Ряд материалов, например, полиимидные
полимеры, обладающие уникальной стойкостью и диэлектрическими
свойствами, используются также в качестве изоляционных слоев в
многоуровневых системах металлизации монолитных схем и в качестве
гибких полимерных носителей для гибридных интегральных схем.

    5.2. Зависимости скоростей травления от параметров
                  плазмы и типа полимера

      Как     правило,   органические      материалы     травятся    в
кислородсодержащей плазме или ее потоковом послесвечении, когда
особенно нежелательным являются возможные радиационные
повреждения       структуры.    Основной        активной     частицей,
обеспечивающей травление, является атомарный кислород в основном
состоянии, а газообразными продуктами травления – молекулы СО2,
СО, Н2 и Н2О. Для широкого круга полимерных материалов скорость
травления в кислородной плазме при одинаковых внешних условиях
может меняться в несколько раз (табл. 5.2.1). Прогнозирующий интерес
представляет вопрос о связи химической структуры полимера с его
устойчивостью к плазменному травлению. В таких сложных системах
вряд ли можно ожидать количественных соотношений, но даже
качественные соображения на основе данных табл. 5.2.1 являются
полезными:
• наличие боковых функциональных групп с большой энергией связи с
   основной цепью повышает устойчивость полимеров;
• слабосвязанные боковые ответвления снижают устойчивость;
• введение в основную полимерную цепь бензольных колец, так же как
   и в боковые ответвления, повышает стойкость полимера;
• замена атомов H на атомы фтора повышает стойкость, тогда как
   другие атомы галогенов ее снижают;
• наличие кислорода в виде различных карбонильных групп снижает
   стойкость.
      Характерной особенностью полимеров, имеющих бензольные
кольца (поли-α-метилстирол, полифенилметакрилат, полистирол и др.),
является то, что хотя бензольные кольца в них расположены не
эквивалентно, скорости их травления отличаются слабо. Можно
предполагать, что эта стойкость обусловлена именно кольцом, а не
основной цепью полимера. По-видимому, существенная часть
атомарного кислорода расходуется на образование фенольных


                                 222