Модификация пленок диазохинонноволачного фоторезиста имплантацией ионов бора

  • Дмитрий Иванович Бринкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-4178-1822
  • Владислав Савельевич Просолович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Юрий Николаевич Янковский Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-2-62-69

Аннотация

Методом нарушенного полного внутреннего отражения исследованы пленки диазохинонноволачного фоторезиста, имплантированные ионами бора. Пленки позитивного фоторезиста ФП9120 толщиной 1,0 и 2,5 мкм наносились методом центрифугирования на пластины кремния p-типа, легированного бором, с ориентацией (111). Имплантация ионами B+с энергией 60 кэВ в интервале доз 1015–1016 cм–2 в режиме постоянного ионного тока (плотностью 4 мкА/см2 ) проводилась при комнатной температуре в остаточном вакууме не более 10–5 Па на имплантаторе «Везувий-6». Спектры нарушенного полного внутреннего отражения регистрировались в диапазоне 400 – 4000 см–1 спектрофотометром ALPHA (Bruker Optik GmbH, Германия) при комнатной температуре. Показано, что ионная имплантация приводит к интенсивной трансформации фоторезиста за областью пробега ионов, которая характеризуется появлением в спектре интенсивных полос с максимумами при 2151 и 2115 см–1, обусловленных валентными колебаниями двойных кумулятивных связей, в частности С——С——О. В имплантированных образцах наблюдалось смещение в низкоэнергетичную область максимумов валентных колебаний С—Н-связей, плоскостных деформационных колебаний О—Н-связей и пульсационных колебаний углеродного скелета ароматических колец, а также перераспределение интенсивностей между близкорасположенными максимумами.

Биографии авторов

Дмитрий Иванович Бринкевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук; ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории спектроскопии полупроводников кафедры физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Владислав Савельевич Просолович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; заведующий научно-исследовательской лабораторией спектроскопии полупроводников кафедры физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Юрий Николаевич Янковский, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук; ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории спектроскопии полупроводников кафедры физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Литература

  1. Kondyurin A, Bilek M. Ion beam treatment of polymers: application aspects from medicine to space. Amsterdam: Elsevier;2015. 268 р.
  2. Moreau WМ. Semiconductor Lithography. Principles, Practices, and Materials. New York: Plenum Press; 1988. 919 p. Russian edition: Moreau WМ. Mikrolitografiya. Printsipy, metody, materialy. Chast’ 2. Zaroslov DYu, Mokrousov KYa, Nikitaev VA, translators. Mosсow: Mir; 1990. 606 p.
  3. Anishchik VM, Harushka VA, Pilipenka UA, Ponariadov VV, Saladukha VA. Application of the rapid thermal treatment for annealing the ion-doped layers of polysilicon. Journal of the Belarusian State University. Physics. 2017;2:63–68. Russian.
  4. Anishchik VM, Harushka VA, Pilipenka UA, Ponariadov VV, Saladukha VA. Redistribution of impurity in ion-doped layers during fast heat treatment of gate dielectric. Journal of the Belarusian State University. Physics. 2019;2:48–53. Russian. DOI: 10.33581/2520-2243-2019-2-48-53.
  5. Brinkevich DI, Brinkevich SD, Vabishchevich NV, Odzhaev VB, Prosolovich VS. [Ion implantation of positive photoresists]. Mikroelektronika. 2014;43(3):193–199. Russian. DOI:https://doi.org/10.7868/S0544126914010037.
  6. Brinkevich DI, Kharchenko AA, Prosolovich VS, Odzhaev VB, Brinkevich SD, Yankovski YuN. [Reflection spectra modification of diazoquinone-novolak photoresist implanted with B and P ions]. Mikroelektronika. 2019;48(3):235–239. Russian.
  7. Vabishchevich SA, Brinkevich SD, Brinkevich DI, Prosolovich VS. [Adhesion of diazoquinon-novolac photoresist films implanted with boron and phosphorus lons to single-crystal silicon]. Khimiya vysokikh energii. 2020;54(1):54–59. DOI: 10.1134/S0018143920010129. Russian.
  8. Oleshkevich AN, Lapchuk NM, Odzhaev VB, Karpovich IA, Prosolovich VS, Brinkevich DI, Brinkevich SD. [Electronic conductivity in a Р+-ion implanted positive photoresist]. Mikroelektronika. 2020;49(1):58–65. Russian.
  9. Böcker J. Spektroskopie. Wurzburg: Vogel Industrie Medien GmbH & Co. KG; 1997. Russian edition: Böcker J. Spektroskopya. Kazantseva LN, translator. Moscow: Tekhnosfera; 2009; 528 p.
  10. Tarasevich BN. IK spektry osnovnyh klassov organicheskih soedinenii. Spravochnye materialy [IR spectra of the main classes of organic compounds. Reference materials]. Moscow: Lomonosov Moscow State University; 2012. 54 p. Russian.
  11. Pretsch E, Büllmann P, Affolter C. Structure determination of organic compounds. Tables of spectral data. Berlin: Springer; 2000. 404 р. Russian edition: Pretsch E, Bullmann P, Affolter C. Opredelenie stroeniya organicheskikh soedinenii. Tablitsy spektral’nykh dannykh. Tarasevich BN, translator. Mosсow: Mir; 2006. 439 p. (Metody v khimii).
  12. Ivanova LV, Safieva RZ, Koshelev VN. [IR spectrometry in the analysis of oil and petroleum products]. Vestnik Bashkirskogo universiteta. 2008;13(4):869–874. Russian.
  13. Poljanšek I, Šebenik U, Krajnc M. Characterization of phenol – urea – formaldehyde resin by inline FTIR spectroscopy. Journal of Applied Polymer Science. 2006;99(5):2016–2028. DOI:10.1002/app.22161.
  14. Bobkova EYu, Vasilyeva VS, Ksenofontov MA, Umreiko DS. The effect of the state of aggregation on the spectral characteristics of phenol. Vestnik BGU. Seriya 1. Fizika. Matematika. Informatika. 2008;1:12–18. Russian.
  15. Slucker AI, Vittegren VI, Kulik VB, Gilyarov VL, Polikarpov YI, Karov DD. [Detailing of deformation processes in polymer crystals]. Fizika tverdogo tela. 2015;57(11):2236–2244. Russian.
  16. Vasilyev AV. Introduction to spectroscopy. Infrared spectroscopy [Internet]. 2018 [cited 2019 January 27]. Available from:http://chem.spbu.ru/files/Vladimir/Vasiliev/new-277_InfraRedSpektr.pdf. Russian.
  17. Vabischevich SA, Vabischevich NV, Brinkevich DI, Prosolovich VS, Brinkevich SD. [Strength properties of photoresist-silicon structures, g-irradiated and implanted with B+ and P+ions]. Vestnik Polockogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C: Fundamentalnye nauki. Fizika. 2016;12:51–57. Russian.
Опубликован
2020-06-04
Ключевые слова: диазохинонноволачный фоторезист, ионная имплантация, ионы бора, спектры нарушенного полного внутреннего отражения, валентные колебания
Как цитировать
Бринкевич, Д. И., Просолович, В. С., & Янковский, Ю. Н. (2020). Модификация пленок диазохинонноволачного фоторезиста имплантацией ионов бора. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2, 62-69. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-2-62-69
Выпуск
№ 2 (2020): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Copyright (c) 2020 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).