Radiation-Induced Alteration of the Reflection Spectra of Diazoquinone–Novolac Photoresist Films by Implantation of Ag+ Ions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

FP9120 diazoquinone–novolac positive photoresist films 1.5 μm thick implanted with Ag+ ions and supported on the surface of KDB-10 (111) silicon wafers by centrifugation have been studied by measuring reflection spectra. It has been shown that ion implantation leads to a decrease in the refractive index of the photoresist due to radiation crosslinking of novolac resin molecules and a decrease in the density ρ and the molecular refraction RM of the photoresist. It has been established that the reflection coefficient in the opaque region of the photoresistive film increases with the Ag+ implantation dose. The changes observed in the optical properties of the films under ion implantation conditions are explained taking into account radiation-chemical processes in the phenol–formaldehyde photoresist.

About the authors

A. A. Kharchenko

Institute of Nuclear Problems, Belarusian State University

Email: Brinkevich@bsu.by
Minsk, 220006 Belarus

D. I. Brinkevich

Belarusian State University

Email: Brinkevich@bsu.by
Minsk, 220030 Belarus

S. D. Brinkevich

Belarusian State University; OOO Moi Meditsinskii Tsentr–Vysokie Tekhnologii

Email: Brinkevich@bsu.by
Minsk, 220030 Belarus; Vsevolozhsk, Leningrad oblast, 188640 Russia

V. S. Prosolovich

Belarusian State University

Author for correspondence.
Email: Brinkevich@bsu.by
Minsk, 220030 Belarus

References

  1. Моро У. Микролитография. Принципы, методы, материалы. В 2-х ч. Ч. 2. М: Мир, 1990. 632 с. (Moreau W.M. Semiconductor lithography. Principles, practices and materials. N.Y., London: Plenum Press. 1988)
  2. Бринкевич С.Д., Бринкевич Д.И., Просолович В.С., Свердлов Р.Л. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 1. С. 66–75. https://doi.org/10.31857/S0023119321010071
  3. Вабищевич С.А., Бринкевич С.Д., Вабищевич Н.В., Бринкевич Д.И., Просолович В.С. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 6. С. 461–468. (Vabishche-vich S.A., Brinkevich S.D., Vabishchevich N.V., Brinkevich D.I., Prosolovich V.S. // High Energy Chemistry. 2021. V. 55. № 6. P. 495. https://doi.org/10.1134/S001814392106015110.1134/S0018143921060151)https://doi.org/10.31857/S0023119321060152
  4. Ganeev R.A., Ryasnyansky A.I., Stepanov A.L., Usmanov T. // Phys. Stat. Sol. 2003. M. B. 238. R5.
  5. Галяутдинов М.Ф., Нуждин В.И., Фаттахов Я.В., Фаррахов Б.Ф., Валеев В.Ф., Осин Ю.Н., Степанов А.Л. // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. В. 4. С. 30.
  6. Головчук В.И., Харченко А.А., Бринкевич Д.И., Лукашевич М.Г., Вабищевич С.А., Вабищевич Н.В. // Вестник ПГУ. Серия С. Фундаментальные науки. 2017. № 2. С. 42.
  7. Бумай Ю.А., Бринкевич Д.И., Волобуев В.С., Долгих Н.И., Карпович И.А., Лукашевич М.Г. // Вестник БГУ. Сер. 1. Физика. Математика. Информатика. 2012. № 3. С. 41.
  8. Харченко А.А., Бринкевич Д.И., Бринкевич С.Д., Лукашевич М.Г., Оджаев В.Б. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2015. № 1. С. 94–99. (Kharchenko A.A., Brinkevich D.I., Brinkevich S.D., Lukashevich M.G., Odzhaev V.B. // J. of Surface Investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques. 2015. V. 9. № 1. P. 87. https://doi.org/10.1134/S102745101501010310.1134/S1027451015010103)https://doi.org/10.7868/S0207352815010102
  9. Бринкевич Д.И., Харченко А.А., Бринкевич С.Д., Лукашевич М.Г., Оджаев В.Б., Валеев В.Ф., Нуждин В.И., Хайбуллин Р.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 8. С. 25–30. (Brinkevich D.I., Kharchenko A.A., Brinkevich S.D., Lukashevich M.G., Odzhaev V.B., Valeev V.F., Nuzhdin V.I., Khaibullin R.I. // J. of Surface Investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques. 2017. V. 11. № 4. P. 801.)https://doi.org/10.1134/S1027451017040188
  10. Харченко А.А., Шварков С.Д., Колесник Е.А., Лукашевич М.Г. // Вестн. Белорус. гос. ун-та. Сер. 1, Физика. Математика. Информатика. 2012. № 2. С. 29.
  11. Харченко А.А., Бринкевич Д.И., Просолович В.С., Бринкевич С.Д., Оджаев В.Б., Янковский Ю.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 6. С. 14–18. (Kharchenko A.A., Brinkevich D.I., Prosolovich V.S., Brinkevich S.D., Odzaev V.B., Yankovski Yu.N. // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2020. V. 14. № 3. Р. 558. https://doi.org/10.1134/S102745102003028310.1134/S1027451020030283)https://doi.org/10.31857/S1028096020060084
  12. Бринкевич Д.И., Харченко А.А., Просолович В.С., Оджаев В.Б., Бринкевич С.Д., Янковский Ю.Н. // Микроэлектроника. 2019. Т. 48. № 3. С. 235–239. (Brinkevich D.I., Kharchenko A.A., Prosolovich V.S., Odzhaev V.B., Brinkevich S.D., Yankovski Yu.N. // Russian Microelectronics. 2019. V. 48. № 3. P. 197. https://doi.org/10.1134/S106373971902002110.1134/S1063739719020021)https://doi.org/10.1134/S0544126919020029
  13. Коншина Е.А. Аморфный гидрогенизированный углерод и применение его в оптических устройствах. СПб. СПбГУ ИТМО. 2010. 94 с.
  14. Бумай Ю.А., Долгих Н.И., Харченко А.А., Валеев В.Ф., Нуждин В.И., Хайбуллин Р.И., Нажим Ф.А., Лукашевич М.Г., Оджаев В.Б. // ЖПС. 2014. № 2. С. 192. (Bumai Yu.A., Dolgikh N.I., Kharchenko A.A., Valeev V.F., Nuzhdin V.I., Khaibullin R.I., Nagim F.A., Lukashevich M.G., Odzhaev V.B. // Journal of Applied Spectroscopy. 2014. V. 81. № 2. P. 188.)https://doi.org/10.1007/s10812-014-9908-7
  15. Аскадский А.А., Кондрашенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. Том 1. Атомно-молекулярный уровень. М.: Научный мир, 1999. 544 с.
  16. Грасси Н., Скотт Дж. Деструкция и стабилизация полимеров. М.: Мир, 1988. 246 с. (Grassie N., Scott G. Polymer degradation and stabilisation. Cambridge University Press. 1985)
  17. Бринкевич Д.И., Бринкевич С.Д., Олешкевич А.Н., Просолович В.С., Оджаев В.Б. // Химия высоких энергий. 2020. Т. 54. № 2. С. 126. (Brinkevich D.I., Brinkevich S.D., Oleshkevich A.N., Prosolovich V.S., Odzhaev V.B. // High Energy Chemistry. 2020. V. 54. № 2. P. 115–122.https://doi.org/10.1134/S001814392002004610.1134/S0018143920020046)https://doi.org/10.31857/S0023119320020047
  18. Бринкевич С.Д., Гринюк Е.В., Бринкевич Д.И., Просолович В.С. // Химия высоких энергий. 2020. Т. 54. № 5. С. 377. (Brinkevich S.D., Grinyuk E.V., Brinkevich D.I., Prosolovich V.S. // High Energy Chemistry. 2020. V. 54. № 5. P. 342–351.)https://doi.org/10.1134/S001814392005004510.1134/S0018143920050045).https://doi.org/10.31857/S0023119320050046
  19. Бринкевич Д.И., Бринкевич С.Д., Просолович В.С. // Химия высоких энергий. 2022. Т. 56. № 4. С. 284. (Brinkevich D.I., Brinkevich S.D., Prosolovich V.S. Ion Implantation in Diazoquinone–Novolac Photoresist // High Energy Chemistry. 2022. V. 56. № 4. P. 270–276.) https://doi.org/10.1134/S001814392204005110.1134/S0018143922040051)https://doi.org/10.31857/S0023119322040052
  20. Бринкевич С.Д., Бринкевич Д.И., Просолович В.С., Ластовский С.Б., Петлицкий А.Н. // Журнал прикладной спектроскопии. 2020. Т. 87. № 6. С. 941. (Brinkevich S.D., Brinkevich D.I., Prosolovich V.S., Lastovskii S.B., Pyatlitski A.N. // Journal of Applied Spectroscopy. 2021. V. 87. № 6. P. 1072–1078.)https://doi.org/10.1007/s10812-021-01111-9
  21. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ. Справочник. М.: Наука, 1979. 340 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (205KB)
Indexing metadata
3.

Download (60KB)
Indexing metadata
4.

Download (17KB)
Indexing metadata
5.

Download (39KB)
Indexing metadata
6.

Download (51KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.А. Харченко, Д.И. Бринкевич, С.Д. Бринкевич, В.С. Просолович