Введение к работе
Актуальность темы. Повышение интеграции микросхем
предполагает высокую точность воспроизведения элементов
микросхем с размерами менее 2 мкм. При этом возникают
ограничивающие факторы, затрудняющие получение элементов с
такими размерами. Таким ограничивающим фактором является
адгезия фоторезиста, косвенно характеризующаяся рядом
нежелательных явлений: перепроявление фоторезиста и
подтравливание под него.
Используемые для микрогравировки элементов микросхем фоторезисты, являются специфичным сложным классом полимеров, адгезия которых является практически не изученным явлением, и от которого значительно зависит развитие техники фотолитографии.
В рамках работы было проведено исследование явления адгезии фоторезистов к различным материалам.
В работе также приведена система моделирования параметров полимеров и разработки технологических сред с использованием достижений компьютерных исследований.
Цель работы заключается в изучении адгезии фоторезистов на материалах, применяемых в микроэлектронике и возможности прогнозирования свойств фоторезистов, применяемых в производстве ИС(интегральных схем).
Для выполнения этой задачи использованы методики, позволяющие оценить величину адгезии полимеров.
Научная новизна. Для исследования адгезии впервые были проведены микрокалориметрические определения энтальпии образования плёнкообразование фоторезиста. Разработана электрохимическая методика определения адгезии полимеров, позволяющая с высокой точностью определить величину разрыва адгезионной связи фоторезиста с подложкой. Впервые для исследования фоторезистов использовано компьютерное моделирование. Выявлена корреляция калориметрических и электрохимических измерений адгезии фоторезистов.
Подтверждена корреляция между молекулярной природой полимера и подложкой и их адгезионной прочностью. Практическая ценность. Полученные значения теплоты образований пленки фоторезиста и работы по с2 разрушению с использованием разработанных методик позволили целенаправленно произвести выбор соотношений полимерных смол для создания фоторезиста нового поколенім.
Из примере алюминия, как наиболее сложном материале, применяемом в микроэлектронике, было нсследоално пояерхносткос состояние подложки, что позволило выявить многофакторность
явления образования адгезионных связей на границе подложки и полимера.
Методы исследования. В работе использованы калориметрические методы определения теплоты образования. При определении теплоты смачивания подложки фоторезистом использовался микрокалориметр МИД-200, а при исследовании энергии образования адгезионных связей в процессе нагревания подложки использовался дифференциальный сканирующий калориметр DSC-910.
При исследовании работы разрыва адгезионных связей использовался метод разрушения связей в электрохимической ячейке разработанной в данной работе.
На защиту выносится. Калориметрические исследования по
теплоте смачивания подложки фоторезистами и теплоте плёнкообразования фоторезистов. Исследования по работе разрушения адгезионных связей полимера и подложки. Методики оценки адгезионной прочности фоторезистов. Компьютерное моделирование композиций и растворов.
Разработка первого отечественного фоторезиста для проекционной фотолитографии. Разработки технологических жидкостных сред для проведения процессов фотолитографии.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы " докладывались на: отраслевом совещании главных технологов(5 -10 сентября 1983 г.Минск); 3-ей всесоюзной конференции по термодинамике органических соединений(17 - 20 февраля 1982 г.Горький); Президиуме Московского правления научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А.С.Попова(7 мая 1984 г.Москва). Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов(20-22 апреля 1998 г.Зеленоград).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов, приложения и списка литературы (139 наименований). Работа изложена на 131 страницах, содержит 35 таблиц и 41 рисунок.
