При поглощении света молекулами органических азидов основ­ным химическим процессом является образование нитренов и вы­делив молекулярного азота:

ftv

RN, -—f RN + N,

Эта реакция эффективно протекает как для алифатических, так и для ароматических азидов, квантовые выходы их фоторазложе­ния достигают 0,7—1,0 [1,2].

Высокая реакционная способность фотогенерируемых нитренов обусловливает их взаимодействие с различными химическими свя­зями органических соединений как в растворах, так и твердых по­лимерных средах. Облучение азидсодержащих полимерных слоев чаще всего приводит к структурированию полимерных матриц, что сопровождается резкой дифференциацией растворимости облу­ченных и необлученкых участков, последнее определяет возмож­ность получения дискретного рельефа на разных подложках [3—5].

Азидсодержащие светочувствительные составы создаются на основе ароматических или гетероароматических азидов, полимеров или олигомеров и растворителей различной полярности. Среди структур арилазидов, применяемых в фотолитографической прак­тике, можно выделить соединения, поглощающие в области 250—300 нм и используемые в фоторезистах коротковолнового УФ-света; соединения с развитой системой сопряжения, чаще других бис(азидобензилиденовые) производные кетонов, погло­щающие в области максимальной эмиссии ртутных ламп среднего и высокого давления 310—440 нм; диазиды, включающие систему конденсированных ядер с поглощением до 600 нм, пригодные для проекционной фотолитографии. Введением сульфо-, гидрокси - или карбоксильных групп в ароматические ядра светочувствительным азидам придается водорастворимость.

В полифункциональных фоторезистах, например использующих полученный фоторельеф для создания контактных площадок или последующей высокотемпературной диффузии, описано примене­ние в качестве светочувствительных компонентов элементоргани - ческих арилазидов, их поглощение может лежать в области 250—400 нм. В качестве полимерной основы слоев могут быть ис­пользованы бутадиен-стирольный, хлоропреновый и натуральный каучуки; циклокаучуки, полученные циклизацией полиизопрена, полибутадиена, полигексадиена в присутствии различных катали­заторов; поли-4-метилизопропенилкетон; феноло - и крезоло-фор - мальдегидные смолы. В водорастворимых слоях используют смеси ПВП и ПВС; сополимеры акриламида, диацетонакриламида и различных виниловых мономеров; поли-4-винилфенол, полиакрил­амид, желатину, гуммиарабик, камеди. Для придания слоям по­вышенной термостойкости добавляют полиамидокислоты с по­следующей имидизацией или вводят, например, в циклокаучуки трифторметильные группы. Растворителями служат толуол, кси­лол, циклогексанон, их смеси; часто используют такие «сильные» растворители как ДМАА, ДМФА, дихлорэтан; для композиций, содержащих водорастворимые азиды, применяют различные спир­ты, водный метилэтилкетон.

Особенностью'азидсодержащих систем является их способность сохранять или улучшать основные фототехнические характеристики резиста (пороговая и рабочая светочувствительность, контрастность, разрешающая способность) при целенаправленном введении в ком­позиции различных добавок, иногда в значительных количествах, из­меняющих те или иные эксплуатационные параметры слоев. Круг дополнительных компонентов для фоторезистов азидноготипа значи­тельно шире, чем для других систем; он включает сенсибилизаторы, красители, адгезионные, флуоресцентные, противоореольные до­бавки, кислотостойкие или стабилизирующие добавки, вещества, увеличивающие скорость проявления. Кроме них могут быть вве­дены в резист несветочувствительные соединения, имеющие погло­щение в полосе азида с целью поддерживания эксгинкции до и после экспонирования на одном уровне. В зависимости от назначе­ния фоторельефа ряд добавок может быть введен в проявитель; например, для создания полимерных масок высокой оптической плотности проявитель может быть специально подкрашен. После проявления иногда вводится дополнительная обработка раствори­телем для того, чтобы убрать вуаль. В то же время известны и нашли промышленное применение однокомпонентные (по реаги­рующему компоненту) материалы, в которых арилазид химически связан с полимером; для них нехарактерно введение добавок.

Азидсодержащие светочувствительные композиции находят применение почти во всех производствах, использующих фото­рельефы— от флексографических форм до сверхбольших инте­гральных полупроводниковых схем субмикронного разрешения. Их включают в некоторые резисты сухого плазменного проявле­ния. На основе азидов разработан ряд промышленных марок фото­резистов, например: ФН-11, ФН-11к, ПЦГД (СССР), VUP-I, VUP-II, VUP-III, SCR-1, SCR-2, SCR-3 (ЧССР), KMER, KTFR, Kodak-747 (Kodak, США), Waycoat-IC, - HR, - CR (Hunt, США), OMR-83, OMR-85, ONNR-20, ONNR-22, ОДВД-ПОР, OflHR-120, CIR-707, MRS (TOK, Hitachi, JSR и др., Япония) [4], Photozid (Upjohn, США) и др.