Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 57 стр.

      Проявитель для негативных фоторезистов должен обладать, с одной стороны,
хорошей растворяющей способностью по отношению к исходному полимерному
материалу фоторезиста, а с другой стороны, минимальным воздействием на
экспонированные участки слоя. Кроме того, проявитель должен вызывать минимальное
набухание экспонированных участков и, следовательно, наименьшие искажения
геометрических размеров элементов рисунков. Набухание экспонированных
участков в основном зависит от количества поперечных связей и свойств молекул
сшитого полимера.
      При недостаточной экспозиции облученные участки будут либо полностью
растворяться, либо набухать до такой степени, что слой фоторезиста может оторваться
от поверхности подложки или настолько увеличиться в объеме, что соседние элементы
рисунка соединятся между собой. Поэтому правильность выбора проявителя для
негативных фоторезистов зависит не только от необходимости получения минимальных
размеров элементов рисунка, но и от степени набухания экспонированных участков.
      Негативные фоторезисты проявляют пульверизацией или поливом. Эти методы
обеспечивают чистоту процесса, хорошее удаление продуктов реакции и высокую
производительность, а также возможность объединения в едином цикле на одной
установке операций проявления, промывки и сушки на центрифуге.
      Механизм проявления позитивных фоторезистов заключается в образовании
при химической реакции растворимых соединений, которые вымываются при
проявлении. Структурная схема такой реакции приведена ниже:




      При облучении ортонафтохинондиазид (I), входящий в состав фоторезиста,
расщепляется, в результате чего образуется инденкентен (II), который интенсивно
поглощает воду c образованием инденкарбоновой кислоты (III). Наличием группы -
СООН в инденкарбоновой кислоте определяется выбор растворов, пригодных для
проявления (щелочи, аммиак и др.), с которыми эта кислота образует легко
растворимые в воде соли, вымываемые при проявлении. Раствор при проявлении
позитивных фоторезистов обычно окрашивается в фиолетово-коричневый цвет.

Сушка проявленного рельефа (задубливание)
      Сушка проявленных участков слоя фоторезиста - обеспечивает изменение в
слое фоторезиста его структуры в результате полимеризации. Вследствие этого
повышается стойкость слоя фоторезиста к действию травителей и улучшается его
адгезия к подложке.
      Задубливание слоя фоторезиста является второй сушкой и отличается от первой,
выполняемой после его нанесения, более высокой температурой. При повышенных
температурах происходит пластическая деформация слоя фоторезиста: в зависимости от
термопластичности входящей в его состав полимерной основы затягиваются мелкие
отверстия, поры и дефекты.
      Так,    температура   сушки     негативных     фоторезистов      на   основе
поливинилциннамата составляет 200-220°С при времени выдержки до 1 ч. При более
высоких температурах даже кратковременная сушка вызывает термическое
разрушение слоя фоторезиста: он приобретает коричневую окраску, поверхность
                                        57