Модификация пленок диазохинонноволачного фоторезиста имплантацией ионов бора

Авторы

  • Дмитрий Иванович Бринкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-4178-1822 (не авторизован)
  • 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

Ключевые слова:

диазохинонноволачный фоторезист, ионная имплантация, ионы бора, спектры нарушенного полного внутреннего отражения, валентные колебания

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

Библиографические ссылки

  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.

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2020-06-04

Выпуск

№ 2 (2020): Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Раздел

Физика конденсированного состояния

Лицензия

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).

Как цитировать

(1)
Бринкевич, Д. И.; Просолович, В. С.; Янковский, Ю. Н. Модификация пленок диазохинонноволачного фоторезиста имплантацией ионов бора. Журнал Белорусского государственного университета. Физика 2020, вып. 2, 62-69. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-2-62-69.
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC