Научная статья на тему 'ОБЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОНАМИ ПЛЕНКИ ПОЛИИМИДА PI2610 НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ'

ОБЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОНАМИ ПЛЕНКИ ПОЛИИМИДА PI2610 НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
2
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
жертвенный слой / полиимид / облучение электронами / микроиндентирование / нарушенное полное внутреннее отражение / sacrificial layer / polyimide / electron irradiation / microindentation / attenuated total reflection

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — С. А. Вабищевич, Н. В. Вабищевич, Д. И. Бринкевич, В. С. Просолович, М. Б. Шуляковская

Исследованы оптические и прочностные свойства облученных электронами пленок полиимидной композиции (полиимида PI2610), нанесенных на поверхность пластин монокристаллического кремния марки КДБ-10 методом центрифугирования. Облучение электронами с энергией 5 МэВ выполнялось на линейном ускорителе У-003 в интервале доз от 1·1014 до 2·1015 cм–2. Экспериментально установлено, что при дозе облучения Ф = 1∙1014 см–2 наблюдается релаксация полей упругих напряжений в пленке полиимида, которая выражается в модификации формы полос с максимумами при 1349 и 1700 см–1, обусловленных колебаниями C–N–Cst-связи и двойной связи С=О имидного цикла. Пленки полиимида PI-2610 на кремнии при облучении электронами достаточно стабильны. Заметная трансформация спектра нарушенного полного внутреннего отражения при дозе 2∙1015 см–2 наблюдалась только в области валентных колебаний С–Ни О–Нсвязей, что обусловлено радиационно-индуцированными процессами на побочных продуктах синтеза полиимида и остаточных растворителях. Заметного снижения интенсивности полос поглощения, обусловленных колебаниями скелета ароматического кольца, имидного цикла, одиночных и двойных С–Си С–Освязей и имидных С=О-связей не наблюдалось.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — С. А. Вабищевич, Н. В. Вабищевич, Д. И. Бринкевич, В. С. Просолович, М. Б. Шуляковская

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ELECTRON IRRADIATED PI2610 POLYIMIDE FILMS ON MONOCRYSTALLINE SILICON

The optical and strength properties of electron-irradiated films of a polyimide composition (polyimide PI2610) deposited on the surface of single-crystalline silicon wafers of the KDB-10 grade by centrifugation were studied. Irradiation with electrons with an energy of 5 MeV was carried out on a linear accelerator U-003 in the dose range 1·1014 – 2·1015 cm–2. It has been experimentally established that at an irradiation dose of Ф = 1∙1014 cm–2, relaxation of elastic stress fields in the polyimide film is observed, which is expressed in modification of the shape of bands with maxima at 1349 and 1700 cm–1, caused by vibrations of the C–N–Cst bond and the C=O double bond imide ring. Polyimide PI-2610 films on silicon are quite stable when irradiated with electrons. A noticeable transformation of the ATR spectrum at a dose of 2∙1015 cm–2 was observed only in the region of stretching vibrations of C–H and O–H bonds, which is due to radiation-induced processes on by-products of polyimide synthesis and residual solvents. No noticeable decrease in the intensity of absorption bands caused by vibrations of the skeleton of the aromatic ring, imide ring, single and double C–C and C–O bonds, and imide C=O bonds was observed.

Текст научной работы на тему «ОБЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОНАМИ ПЛЕНКИ ПОЛИИМИДА PI2610 НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ»

УДК 541.183 Б01 10.52928/2070-1624-2024-42-1-41-46

ОБЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОНАМИ ПЛЕНКИ ПОЛИИМИДА Р12610 НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ

канд. физ.-мат. наук, доц. С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ (Полоцкий государственный университет имени Евфросинии Полоцкой);

канд. физ.-мат. наук Д. И. БРИНКЕВИЧ, канд. физ.-мат. наук, доц. В. С. ПРОСОЛОВИЧ,

М. Б. ШУЛЯКОВСКАЯ (Белорусский государственный университет, Минск);

канд. техн. наук В. В. КОЛОС, О. А. ЗУБОВА (ОАО «ИНТЕГРАЛ» - управляющая компания холдинга «ИНТЕГРАЛ», Минск)

Исследованы оптические и прочностные свойства облученных электронами пленок полиимидной композиции (полиимида Р12610), нанесенных на поверхность пластин монокристаллического кремния марки КДБ-10 методом центрифугирования. Облучение электронами с энергией 5 МэВ выполнялось на линейном ускорителе У-003 в интервале доз от 1-1014 до 2-1015 cм-2. Экспериментально установлено, что при дозе облучения Ф = 11014 см-2 наблюдается релаксация полей упругих напряжений в пленке полиимида, которая выражается в модификации формы полос с максимумами при 1349 и 1700 см-1, обусловленных колебаниями С-И-С,,Гсвязи и двойной связи С=О имидного цикла. Пленки полиимида Р1-2610 на кремнии при облучении электронами достаточно стабильны. Заметная трансформация спектра нарушенного полного внутреннего отражения при дозе 21015 см-2 наблюдалась только в области валентных колебаний С-Н- и О-Н-связей, что обусловлено радиационно-индуцированными процессами на побочных продуктах синтеза по-лиимида и остаточных растворителях. Заметного снижения интенсивности полос поглощения, обусловленных колебаниями скелета ароматического кольца, имидного цикла, одиночных и двойных С-С- и С-О-связей и имидных С=О-связей не наблюдалось.

Ключевые слова: жертвенный слой, полиимид, облучение электронами, микроиндентирование, нарушенное полное внутреннее отражение.

Введение. Полиимидные пленки перспективны для применения в качестве высокотемпературных жертвенных слоёв, необходимых для создания изоляции в условиях бескорпусной сборки изделий микроэлектроники и изготовления масок при пайке, а также при формировании резонансной полости микроболометров [1; 2]. Это обусловлено тем, что полиимиды (ПИ) проявляют термическую и химическую стойкость. Полиимидные пленки снимаются с кремниевой подложки только в сильных кислотах и щелочах, а также в плазме кислорода. К достоинствам полиимидов следует также отнести высокую радиационную стойкость, устойчивость к воздействию ультрафиолета. Способность макромолекул ПИ рассеивать большие дозы поглощенной энергии является основной причиной их высокой радиационной и термической устойчивости. Это связано с насыщенностью цепей ароматическими фрагментами и наличием системы сопряжения в полимерной цепи. Система п-электронов способствует эффективному перераспределению избыточной энергии, нивелируя возможность распада гетероатомных связей [3].

Целью настоящей работы являлось исследование модификации оптических и прочностных свойств пленок полиимида Р1-2610 на монокристаллическом кремнии при облучении высокоэнергетичными электронами дозами до 1 ■ 1015 см-2.

Методы исследования. Пленки полиимида Р1-2610 толщиной 2,5 мкм формировались на пластинах диаметром 100 мм монокристаллического кремния марки КДБ-10 с ориентацией (111). Прекурсор в виде раствора бифенилдиангидрида/фенилендиамина (БРБА-РБА; производитель ИБ М1сго8у81еш8) в К-метил-2-пироллидоне наносился на поверхность 81 методом центрифугирования. Затем производилась двухста-дийная термообработка - сушка при температуре 150 °С в атмосфере азота в течение 13 мин для удаления растворителя и имидизация по реакции (1) при 350 °С в атмосфере N в течение 30 мин. Толщина пленок фоторезиста контролировалась с помощью конфокального микроскопа М1сгоРгооГ по пяти фиксированным точкам, расположенным на двух взаимно перпендикулярных диаметрах на каждой пластине.

Микроиндентирование проводилось на приборе ПМТ-3 по стандартной методике при комнатной температуре [4]. В качестве индентора использовался алмазный наконечник в форме четырехгранной пирамиды с квадратным основанием и углом при вершине а =136°. Нагрузка Р на индентор варьировалась в пределах 1.. .50 г. Длительность нагружения составляла 2 с; выдержка под нагрузкой - 5 с. При измерении для каждой экспериментальной точки на поверхность образца наносилось не менее 50 отпечатков. Обработка результатов измерений проводилась с использованием методов математической статистики [5]. Это обеспечивало погрешность измерений микротвердости менее 2,5 % (с доверительной вероятностью 0,95).

Спектры нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) регистрировались при комнатной температуре в диапазоне волновых чисел v = 400-4000 см-1 ИК-Фурье спектрофотометром ALPHA (Bruker Optik GmbH) с разрешением не хуже 2 см-1. Количество сканов - 24. Перед каждым измерением проводилась коррекция фона [6].

Облучение электронами с энергией 5 МэВ дозой Ф = 1 ■ 1015 см-2 выполнялось на линейном ускорителе У-003. Плотность электронного пучка составляла 1 ■ 1012 см-2- с-1 и контролировалась с помощью цилиндра Фарадея. Температура образцов в процессе облучения не превышала 320 К.

BPDA/PDA

Экспериментальные результаты и их обсуждение. Отпечатки микроиндентора в облученной электронами пленке полиимида Р1-2610 на кремнии представлены на рисунке 1. Способ съемки обычный -светлое поле. Форма отпечатков индентора в облученных ПИ/81 структурах схожа с отпечатками, наблюдавшимися в необлученных полиимидных пленках [7]. При нагрузках свыше 10 г имело место проникновение индентора в кремний (светлый квадрат в центре отпечатка на рисунке 1, а). Параллельно сторонам отпечатка наблюдались навалы сферической формы, обусловленные выносом (выдавливанием) материала из-под индентора (см. рисунок 1, а). На фоне навалов видны темные замкнутые линии, по форме близкие к концентрическим окружностям, обусловленные, предположительно, складками на поверхности навалов. Трещин в углах отпечатков, где при индентировании имеют место максимальные напряжения, не наблюдалось. Полученные экспериментальные данные указывают на сохранение упругопластического характера деформации полиимидных пленок после электронного облучения дозами до 1 ■ 1015 см-2.

Следует отметить, что как исходная, так и облученная пленка легко отслаиваются без разрыва от подложки, сохраняя свою целостность. Это свидетельствует о низкой адгезии полиимидной пленки к кремниевой подложке, которая сохраняется и после облучения. При малых нагрузках (2 г) наблюдаются существенные разбросы (почти в 2 раза) размеров отпечатков, что может свидетельствовать о неоднородности пленки или о частичном восстановлении отпечатка после снятия нагрузки (так называемом «затягивании» отпечатка, приводящем к уменьшению его размеров).

а б

а - при нагрузке 50 г; б - при нагрузке 10 г

Рисунок 1. - Отпечатки микроиндентора на облученной электронами дозой 5-1014 см-2 пленке полиимида Р1-2610

Существенных изменений значений микротвердости структур ПИ/81 после облучения дозами до 1-1015 см-2 не наблюдалось (таблица 1). Отметим, что при малых нагрузках (1-2 г) наблюдались существенные (до 30-50 %) разбросы значений микротвердости, обусловленные, с одной стороны, неоднородностью (вероятнее всего, негомогенностью, хотя нельзя исключить и формирование мезофаз) пленки [8] и, с другой стороны, упругопластическим восстановлением отпечатка после индентирования. При увеличении нагрузки величина разбросов снижалась и при 50 г не превышала 5 %.

Таблица 1. - Значения микротвердости (МПа) исходной и облученных структур ПИ/81

Нагрузка, г 5 10 20 50

Исходная 0,70 0,79 0,86 1,21

Облучен Ф = 1 ■ 1014 см-2 071 0,84 0,91 1,18

Облучен Ф = 5-1014 см-2 0,64 0,73 0,85 1,24

В таблице 2 приведены значения среднего диаметра деформации dр вокруг отпечатка в исходной и облученных пленках полиимида Р1-2610 на кремнии. Значения с1р предсказуемо возрастают при увеличении нагрузки. Небольшое увеличение с1р при облучении наблюдалось только при малых нагрузках в образце, облученном дозой Ф = 5-1014 см-2.

Таблица 2. - Значения среднего диаметра деформации/разрушения dр (мкм) вокруг отпечатка исходной и облученных структур ПИ/81

Нагрузка, г 5 10 20 50

Исходная 13,5 18,3 26,1 33,9

Облучен Ф = 1 ■ 1014 см-2 12,9 17,7 26,1 35,4

Облучен Ф = 5-1014 см-2 16,2 21,0 27,3 34,5

Приведенные выше экспериментальные результаты показывают, что электронное облучение дозой до 5-1014 см-2 не оказывает существенного влияния на прочностные свойства пленок полиимида Р1-2610 на монокристаллическом кремнии.

Исследования методом нарушенного полного внутреннего отражения также показывают, что пленки полиимида Р1-2610 на кремнии достаточно стабильны при облучении электронами дозой вплоть до 1 • 1015 см-2. Установлено, что после облучения начальной дозой 1 • 1014 см-2 наблюдалась только трансформация формы полос с максимумами при 1349 см-1 и при ~ 1700 см-1 (рисунок 2). Так, в исходной пленке полоса при 1349 см-1 имела 2 максимума равной интенсивности - при 1290 и 1349 см-1 (см. рисунок 2, кривая 1). После облучения начальной дозой 1 • 1014 см-2 структур ПИ/81 исчезает максимум при 1290 см-1 и остается один максимум при 1349 см-1 (см. рисунок 2, кривая 2). При дальнейшем увеличении дозы вплоть до 2-1015 см-2 существенных трансформаций формы указанной полосы не наблюдалось.

Волновое число, см 1

Рисунок 2. - Спектры НПВО исходной (1) и облученной электронами (2) дозой 1-1014 см 1

пленки полиимида на кремнии

Схожим образом при облучении ведет себя полоса с максимумом при ~ 1700 см-1, обусловленная колебаниями двойной связи С=О в имидном цикле [9]. В исходных пленках она имеет два близкорасположенных максимума (1706 и 1692 см-1), а при облучении начальной дозой 1 • 1014 см-2 трансформируется в полосу с одним максимумом при 1699 см-1 (см. рисунок 2). При дальнейшем повышении дозы вплоть до 1 • 1015 см-2 ее структура не изменялась. Отметим также, что при дозах вплоть до 1 • 1015 см-2 изменений структуры либо интенсивности других полос поглощения отмечено не было.

Известно [9], что максимум при 1349 см-1 обусловлен колебаниями С-М-С81-связи имидного цикла. Учитывая вышесказанное, можно предположить, что описанные особенности в поведении полос с максимумами при 1349 и 1700 см-1 связаны с метастабильными нарушениями структуры имидного цикла, замороженными после формирования полиимидной пленки на кремнии. В исходной пленке они, вероятнее всего, стабилизированы упругими напряжениями, возникшими в структуре ПИ/81 при ее формировании. Эти упругие напряжения могут приводить к изменению длины связей в имидном цикле, что, соответственно, выражается в изменении частоты валентных колебаний. «Ростовые» упругие напряжения в полимерных пленках способны релаксировать даже при слабых внешних воздействиях [10; 11].

При повышении дозы электронов до 2-1015 см-2 заметная трансформация спектра НПВО наблюдалась только в области валентных колебаний С-Н- и О-Н-связей (рисунок 3, а), что, вероятнее всего, обусловлено радиационно-индуцированными процессами на побочных продуктах синтеза полиимида, а также молекулах остаточного растворителя [12]. Так, при увеличении дозы с 1 • 1014 до 2-1015 см-2 интенсивность полос НПВО при ~ 2840 и 2915 см-1, обусловленных ассиметричными и симметричными валентными колебаниями С-Н2-связей, снижается в 3 раза. При этом интенсивности полос с максимумами при 3077 см-1 (валентные колебания С-Н-связи имидного кольца) и 3480 см-1 (валентные колебания К-Н-связи) изменяются незначительно (~ на 20 %), а полоса при 2710 см-1 стабильна. В области колебаний О-Н-связей (V > 3500 см-1) в облученных образцах наблюдалось усиление шума, которое не коррелировало с ростом дозы (рисунок 3, в). Указанное обстоятельство не позволило достаточно достоверно проанализировать характер возможного изменения с дозой интенсивности полосы с максимумом при ~ 3600 см-1, связанной с валентными колебаниями О-Н-связей гидроксильных О-Н-групп, обусловленных присутствием остаточной воды в структуре полиимида [7].

Изменения интенсивностей других полос - деформационных колебаний, валентных колебаний С=О-, С-К-Сзг, С-С- и С-О-связей (рисунок 3, б) - при дозах вплоть до 2-1015 см-2 не наблюдалось.

Поведение пленок полиимида Р1-2610 при дозах электронного облучения до 2-1015 см-2 сходно с поведением пленок каптона при у-облучении дозой до 1 МГр [12]. Отметим, что для использовавшихся в настоящей работе 5 МэВ электронов доза 2-1015 см-2 по энергетическому воздействию соответствует ~ 1 МГр.

0,08-1

0,06-

0,04-

0,02-

2500

3000

3500

Волновое число, см-

0

ш ^

1

О)

о

ЕЕ

о с

4000

0,7-, 0,60,50,40,3 0,2 0,1 -I 0,0

1000

б

1200

1400

1600

1800

2000

Волновое число, см-

Рисунок 3. - Спектры НПВО исходной пленки (1) и облученных структур ПИ/81 дозами 1-1014 (2) и 2-1015 (3) см-2 в области валентных колебаний С-Н- и ^Н-связей (а), валентных колебаний одиночных С-С- и С-О- и двойных С=О-связей (б)

а

Заключение. Таким образом, экспериментально установлено, что уже при минимальной дозе облучения электронами Ф = 1 • 1014 см-2 наблюдается релаксация полей упругих напряжений в пленке полиимида Р1-2610 на кремнии, которая выражается в трансформации формы полос с максимумами при 1349 и ~ 1700 см-1, обусловленных колебаниями С-М-С81-связи и двойной связи С=О имидного цикла.

Пленки полиимида Р1-2610 на кремнии при облучении электронами достаточно стабильны. Существенная трансформация спектра НПВО при дозе 2-1015 см-2 наблюдалась только в области валентных

колебаний С-Н- и О-Н-связей, что обусловлено радиационно-индуцированными процессами на побочных продуктах синтеза полиимида и остаточных растворителях. Заметного снижения интенсивности полос поглощения, обусловленных колебаниями скелета ароматического кольца, имидного цикла, одиночных и двойных С-С- и С-О-связей и имидных С=О-связей, не было отмечено.

Работа выполнена в рамках задания 2.16 Государственной программы научных исследований «Материаловедение, новые материалы и технологии», подпрограмма «Наноструктурные материалы, нанотех-нологии, нанотехника («Наноструктура»)».

ЛИТЕРАТУРА

1. Zawierta M., Martyniuk M., Jeffery R. D. et al. Profile in Dry Plasma Etching of Polyimide // J. of Microelectromechan-ical Systems. - 2017. - Vol. 26, iss. 3. - P. 593-600. - DOI: 10.1109/JMEMS.2017.2681106.

2. Жуков А. А., Жукова С. А., Четверов Ю. С. и др. Плазмохимические обработки полиимидных «жертвенных» слоев в технологии микроболометров // Прикладная физика. - 2005 - № 6. - С. 154-159.

3. Коршак В. В., Ляшевич В. В., Родэ В. В. и др. Поведение полиимида на основе анилинфталеина и пиромеллито-вого диангидрида под действием у-излучения // Высокомолекулярные соединения - 1980. - Т. А22, № 11. -С. 2559-2566.

4. Бринкевич Д. И., Вабищевич Н. В., Вабищевич С. А. Прочностные свойства термообработанного кремния, выращенного в магнитном поле // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. С, Фундам. науки. - 2009. - № 3. - С. 152-157.

5. Бринкевич Д. И., Вабищевич Н. В., Вабищевич С. А. Физико-механические свойства эпитаксиальных слоев фосфида галлия // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. С, Фундам. науки. - 2010. - № 9. - C. 92-97.

6. Бринкевич С. Д., Гринюк Е. В., Бринкевич Д. И. и др. Модификация пленок диазохинон-новолачного фоторезиста за областью внедрения ионов В+ / С. Д. Бринкевич [и др.] // Химия высоких энергий. - 2020. - T. 54, № 5. -С. 377-386. - DOI: 10.31857/S0023119320050046.

7. Вабищевич С. А., Вабищевич Н. В., Бринкевич Д. И. и др. Оптические и прочностные свойства жертвенных слоев на основе полиимидных пленок // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. С, Фундам. науки. - 2022. - № 11. - C. 53-58. -DOI: 10.52928/2070-1624-2022-39-11-53-58.

8. Бринкевич С. Д., Вабищевич С. А., Вабищевич Н. В. и др. Микротвердость пленок сополимеров на основе метил-метакрилата, облученных у-квантами // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. С, Фундам. науки. - 2016. - № 12. - C. 51-57.

9. Тарасевич Б. Н. ИК спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы. - М.: МГУ, 2012. - 54 с.

10. Харченко А. А., Бринкевич Д. И., Бринкевич С. Д. и др. Радиационная модификация поверхности полимеров // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. - 2015. - № 4. - С. 60-65. - DOI: 10.7868/S0207352815040113.

11. Бринкевич Д. И., Харченко А. А., Бринкевич С. Д. и др. Радиационно-стимулированная модификация спектров отражения за областью пробега ионов в пленках полиимида // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. - 2017. - № 8. - С. 17-22. - DOI: 10.7868/S0207352817080029.

12. Харченко А. А., Федотова Ю. А., Зур И. А. и др. Радиационно-индуцированные процессы в структурах DLC/полиимид при облучении у-квантами 60Со // Химия высоких энергий. - 2022. - T. 56, № 5. - С. 378-387. DOI: 10.31857/S0023119322050059.

REFERENCES

1. Zawierta, M., Martyniuk, M., Jeffery, R. D., Putrino G., Keating A., Dilusha Silva, K. K. M. B., & Faraone, L. (2017). Control of Sidewall Profile in Dry Plasma Etching of Polyimide. Journal of Microelectromechanical Systems, 26(3), 593-600. DOI: 10.1109/JMEMS.2017.2681106.

2. Zhukov, A. A., Zhukova, S. A., Chetverov, Ju. S., & Babaevskij, P. G. (2005). Plazmohimicheskie obrabotki poliimidnyh «zhertvennyh» sloev v tehnologii mikrobolometrov [Plasma and chemical treatments of polyimide "sacrificial" layers in processing of microbolometers]. Prikladnaja fizika [Applied Physics], (6), 154-159. (In Russ., abstr. in Engl.).

3. Korshak, V. V., Ljashevich, V. V., Rodje, V. V., & Vygodskij, Ja. S. (1980). Povedenie poliimida na osnove anilinftaleina i piromellitovogo diangidrida pod dejstviem y-izluchenija. Vysokomolekuljarnye soedinenija, А22(11), 2559-2566. (In Russ.).

4. Brinkevich, D. I., Vabishchevich, N. V., & Vabishchevich, S. A. (2009). Prochnostnye svojstva termoobrabotannogo kremniya, vyrashchennogo v magnitnom pole. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C. Fundamen-tal'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (3), 152-157. (In Russ.).

5. Brinkevich, D. I., Vabishchevich, N. V., & Vabishchevich, S. A. (2010). Fiziko-mekhanicheskie svoistva epitaksial'nykh sloev GaP [Physical and mechanical properties of GaP epitaxial layers]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C, Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (9), 92-97. (In Russ., abstr. in Engl.).

6. Brinkevich, S. D., Grinyuk, E. V., Brinkevich, D. I., & Prosolovich, V. S. (2020) Modification of Diazoquinone-Novolac Photoresist Films beyond the Region of Implantation of B+ Ions. High energy chemistry, 54(5), 342-351. DOI: 10.1134/S0018143920050045.

7. Vabishchevich, S. A., Vabishchevich, N. V., Brinkevich, D. I. Prosolovich, V. S., Kolos, V. V., & Zubova, O. A. (2022). Opticheskie i prochnostnye svojstva zhertvennyh sloev na osnove poliimidnyh plenok [Optical and Strength Properties of Sacrificial Layers Based on Polyimide Films]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C, Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (11), 53-58. DOI: 10.52928/2070-1624-2022-39-11-53-58. (In Russ., abstr. in Engl.).

8. Vabishchevich, S. A. Vabishchevich, N. V., Brinkevich, D. I., Brinkevich, S. D., & Prosolovich, V. S. (2016). Mikrotverdost' plenok sopolimerov na osnove metilmetakrilata, obluchennyh y-kvantami [Microhardness of Г-Irradiated Films of Copolymers Based on Methyl Methacrylate]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya C, Fundamental'nye nauki [Herald of Polotsk State University. Series С. Fundamental sciences], (12), 51-57. (In Russ., abstr. in Engl.).

9. Tarasevich, B. N. (2012). IKspektry osnovnyh klassov organicheskih soedinenij. Spravochnye materialy [IR Spectra of the Main Classes of Organic Compounds. Reference Materials]. Moscow: MGU. (In Russ.).

10. Kharchenko, A. A., Brinkevich, D. I., Brinkevich, S. D., Lukashevich, M. G., & Odzhaev, V. B. (2015). Radiation-induced modification of polymer surfaces. J. of Surface Investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques, 9(2), 371-376. DOI: 10.1134/S1027451015020317.

11. Brinkevich, D. I., Kharchenko, A. A., Brinkevich, S. D., Lukashevich, M. G., Odzhaev, V. B., Valeev, V. F., ... Khai-bullin, R. I. (2017). Radiation-induced modification of reflection spectra beyond the ion path region in polyimide films. J. of Surface Investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques, 11(4), 801-806. DOI: 10.1134/S1027451017040188.

12. Kharchenko, A. A., Fedotova, Yu. A., Zur, I. A., Brinkevich, D. I., Brinkevich, S. D., ... Lastovskii, S. B. (2022). Processes Induced in DLC/Polyimide Structures by Irradiation with 60Co y-Rays. High Energy Chemistry, 56(5), 354-362. DOI: 10.1134/s0018143922050058.

Поступила 04.03.2024

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ELECTRON IRRADIATED PI2610 POLYIMIDE FILMS ON MONOCRYSTALLINE SILICON

S. VABISHCHEVICH, N. VABISHCHEVICH (Euphrosyne Polotskaya State University of Polotsk);

D. BRINKEVICH, V. PROSOLOVICH, M. SHULYAKOVSKAYA (Belarusian State University, Minsk);

V. KOLOS, O. ZUBOVA ("INTEGRAL" Joint Stock Company, Minsk)

The optical and strength properties of electron-irradiated films of a polyimide composition (polyimide PI2610) deposited on the surface of single-crystalline silicon wafers of the KDB-10 grade by centrifugation were studied. Irradiation with electrons with an energy of 5 MeV was carried out on a linear accelerator U-003 in the dose range 1-1014 - 2-1015 cm-2. It has been experimentally established that at an irradiation dose of Ф = 11014 cm-2, relaxation of elastic stress fields in the polyimide film is observed, which is expressed in modification of the shape of bands with maxima at 1349 and 1700 cm-1, caused by vibrations of the C-N-Cst bond and the C=O double bond imide ring. Polyimide PI-2610 films on silicon are quite stable when irradiated with electrons. A noticeable transformation of the ATR spectrum at a dose of 21015 cm-2 was observed only in the region of stretching vibrations of C-H and O-H bonds, which is due to radiation-induced processes on by-products of polyimide synthesis and residual solvents. No noticeable decrease in the intensity of absorption bands caused by vibrations of the skeleton of the aromatic ring, imide ring, single and double C-C and C-O bonds, and imide C=O bonds was observed.

Keywords: sacrificial layer, polyimide, electron irradiation, microindentation, attenuated total reflection.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.