Films of negative photoresists (PR) AZ nLOF2020 and AZ nLOF2070 with a thickness of ~ 6.0 microns deposited on the surface of silicon wafers by centrifugation have been studied using microindentation and IR Fourier spectroscopy methods. It is shown that after irradiation with light with λ = 404 nm for 106 s and subsequent drying at 115 °C for a duration of 60 s, a shift to the high-energy region of interference bands maxima is observed in the reflective- absorption spectra of photoresistive films. It is caused by a decrease in the thickness of the FR film due to evaporation of the solvent during the drying process. These processes occur more intensively in AZ nLOF2020 films, in which the interference bands shift was ~ 9%, while in AZ nLOF2070 films it did not reach 1%. It is shown that the absorption bands with maxima at 1070 and 1100 cm−1, due to asymmetric and symmetrical valence vibrations of C-O-C bonds in aliphatic esters, and at 2940 cm−1, due to asymmetric valence vibrations of CH3 bonds, are associated with a solvent. It was found that the microhardness of the AZ nLOF20XX series films increases after stabilizing drying, which is due to the crosslinking of phenol-formaldehyde resin molecules – the basis of the photoresist. The resulting experimental data is explained taking into account the ordering of the structure of the photoresistive film near the PR/silicon interface due to the orientation of the molecules and the presence of AZ nLOF2020 films with a higher concentration of residual solvent.
Методами ИК-Фурье-спектроскопии и микроиндентирования исследованы пленки негативных фоторезистов (ФР) AZ nLOF2020 и AZ nLOF2070 толщиной ~ 6.0 мкм, нанесенные на поверхность пластин монохристаллического кремния методом центрифугирования. Показано, что после облучения светом с λ = 404 нм в течение 106 с и последующей сушки при 115 °С длительностью 60 с в отражательно-абсорбционных спектрах фоторезистивных пленок наблюдается смещение в высокоэнергетическую область максимумов интерференционных полос. Оно вызвано уменьшением толщины ФР пленки, обусловленным испарением растворителя в процессе сушки. Эти процессы протекают более интенсивно в пленках AZ nLOF2020, в которых смещение интерференционных полос составляло ~ 9%, в то время как в пленках AZ nLOF2070 оно не достигало 1%. Показано, что полосы поглощения с максимумами при 1070 и 1100 см−1, связанные с асимметричными и симметричными валентными колебаниями C-O-C связей в алифатических эфирах, и при 2940 см−1, обусловленные асимметричными валентными колебаниями CH3 связей, связаны с растворителем. Установлено, что микротвердость пленок серии AZ nLOF20XX увеличивается после стабилизирующей сушки, что вызвано сшиванием молекул фенол-формальдегидной смолы – основы фоторезиста. Полученные экспериментальные данные объяснены с учетом упорядочения структуры фоторезистивной пленки вблизи границы раздела ФР/кремний вследствие ориентации молекул и наличия в пленках AZ nLOF2020 большей концентрации остаточного растворителя.