Фотоиндуцированные поликонденсационные процессы в тонких пленках смешанного оксида молибдена и ванадия: перспективы создания новых фотолитографических материалов

  • Татьяна Викторовна Свиридова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Александр Сергеевич Логвинович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Борисович Оджаев Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Дмитрий Вадимович Свиридов Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

На основе использования фрактального анализа атомно-силовых изображений исследован механизм УФ-стимулированной поликонденсации в пленках V2O5 : MoO3 (мольное соотношение оксидов 3 : 2), полученных из соответствующих оксокислот. Установлено, что твердофазная полимеризация смешанно-оксидных олигомеров протекает по 3D-механизму, результатом действия которого является увеличение среднего арифметического отклонения профиля поверхности оксидного слоя при одновременном уменьшении фрактальной размерности. Показано, что поликонденсация сопровождается эффектами упорядочения, приводящими к образованию агломератов зерен в виде псевдокристаллитов нанометрового размера, которые можно наблюдать на атомно-силовых изображениях после проявления в растворе кислоты. Такое упорядочение является одним из факторов, обеспечивающих размерную стабильность фотолитографических рисунков, генерированных при помощи пленок MoO3 : V2O5, и сохранение у них ровного края.

Биографии авторов

Татьяна Викторовна Свиридова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук, профессор; профессор кафедры неорганической химии химического факультета

Александр Сергеевич Логвинович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук, доцент; доцент кафедры неорганической химии химического факультета

Владимир Борисович Оджаев, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; заведующий кафедрой физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Дмитрий Вадимович Свиридов, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук, член-корреспондент НАН Беларуси, профессор; заведующий кафедрой неорганической химии химического факультета

Литература

  1. Liu Boyang, Ho Sengtiong. Sub-100 nm nanolithography and pattern transfer on compound semiconductor using sol-gel-derived TiO2 resist. Journal of the Electrochemical Society. 2008;155(5):57–60. DOI: 10.1149/1.2883730.
  2. Chudnovskii FA, Stefanovich GB. Metal-insulator transition in disordered VO2. Journal of Solid State Chemistry. 1992;98(1):137–145. DOI: 10.1016/0022-4596(92)90079-B.
  3. van Zant P. Microchip fabrication. New York: McGraw-Hill; 1997. 611 p.
  4. Baraboshina AA, Sviridova TV, Tsybulskaja LS, Kokorin AI, Sviridov DV. Inorganic photoresists based on mixed oxides of molybdenum and vanadium. Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus. 2015;59(4):68–71. Russian.
  5. Sviridova TV, Sadovskaya LYu, Kokorin AI, Lapchuk NM, Sviridov DV. Photoinduced processes in thin films of MoO3 and mixed V2O5 : MoO3 oxides. Russian Journal of Physical Chemistry B: Focus on Physics. 2016;10:561–565. DOI: 10.1134/S1990793116040126.
  6. Sviridova TV, Stepanova LI, Sviridov DV. Nano- and microcrystals of molybdenum trioxide and metal-matrix composites on their basis. In: Ortiz M, Herrera T, editors. Molybdenum: characteristics, production and applications. New York: Nova Science Publisher; 2012. p. 147–179.
  7. Livage J, Henry M, Sanchez C. Sol-gel chemistry of transition metal oxides. Progress in Solid State Chemistry. 1988;18(4):259–341. DOI: 10.1016/0079-6786(88)90005-2.
  8. Byk TV, Sokolov VG, Gaevskaya TV, Skorb EV, Noh Chang Ho, Song Ki Young, et al. Photochemical selective deposition of nickel using a TiO2 – Pd2+ layer. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2008;193(1):56–64. DOI: 10.1016/j.jphotochem.2007.06.007.
Опубликован
2023-09-20
Ключевые слова: фотополимеризация, смешанный оксид молибдена и ванадия, фоторезисты
Поддерживающие организации Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь в рамках государственной программы научных исследований «Фотоника и электроника для инноваций» (задание 3.11.4 «Разработка физико-технологических методов целенаправленной модификации и контроля маскирующих слоев на основе неорганических полимеров для создания новых радиационно стойких фоторезистов», № гос. регистрации 20212675).
Как цитировать
Свиридова, Т. В., Логвинович, А. С., Оджаев, В. Б., & Свиридов, Д. В. (2023). Фотоиндуцированные поликонденсационные процессы в тонких пленках смешанного оксида молибдена и ванадия: перспективы создания новых фотолитографических материалов. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 29-34. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/5721