Фоторезисты

Применяются негативные или позитивные фоторезисты. Фоторезисты, у которых растворимость экспонированного участка уменьшается, называются негативными (ФН), а ФР, растворимость которых после облучения возрастает,—позитивными (ФП). После обработки экспонированного ФР в составе, удаляющем растворимые участки, образуется рельефное изображение (рис.), которое должно быть устойчивым к воздействию технологических факторов.

Рис. Образование рельефа

Фоторезисты, это как правило, сложные полимерные композиции, сформированные из многоатомных молекул.

Основными процессами, протекающими при экспонировании фоторезистов и образующими в итоге рельефное изображение являются

- для негативных ФР:

1. фотополимеризация (последовательное присоединение молекул мономера к активному центру на конце растущей цепи) и образование нерастворимых участков; наиболее типичными для системы, в которой используется этот процесс, являются— эфиры коричной кислоты и поливинилового спирта, называемого сокращенно поливинилциниаматом (ПВЦ);

Цепочка ПВЦ насчитывает тысячи атомов и скручена в длинную спираль, от углеродной основы которой отходят цинамоильные группы. При поглощении излучения с достаточной энергией рвется двойная связь С=С в цинамоильной группе. Возникающие при разрыве свободные связи приводят к образованию мостиков, сшивающих молекулу полимера в химически стойкую трехмерную сетку.

2. сшивание линейных полимеров радикалами, образующимися при фотолизе светочувствительных соединений (фотолиз это возбуждение молекул фотоном с последующим распадом на активные частицы). Использование каучуков с добавками светочувствительных веществ (сенсибилизаторы: бис-азиды и др.) дает возможность получить кислотостойкие ФН; сенсибилизаторы, содержащие двойные связи, которые разрушаются под действием фотонов света. Под действием излучения происходит разложение бисазидов и образуются динитрены, которые вступают в химическую реакцию с молекулами каучука, в результате чего возникает трехмерная сетка.

- для позитивных ФР:

1. фотолиз светочувствительных соединений с образованием растворимых веществ. В большинстве позитивных ФР, называемых нафто-хинондиазидами (НХД), фотолиз приводит к тому, что облученные участки становятся растворимыми в щелочных составах. Молекула НХД, не подвергнутая облучению, химически достаточно устойчива и препятствует взаимодействию ФР с водными растворами щелочей и кислот. После фотолиза эти свойства теряются, экспонированные участки легко смачиваются щелочным проявителем и вымываются.