Способ определения влияния диффузии газов на скорость растворения полимерных материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N21/00 

- 112

Изобретение относится к электронной промьшшенности, а именно к способам формирования изображения в полимерных материалах путем их растворения, и может быть использовано в процессах фото-, рентгено- и электронной литографии для оценки изменения скоростей растворения полимеро при диффузии сквозь них различных газов.

Целью изобретения является упрощение, расширение области применения и повышение точности.

Способ осущес.твляют следующим образом.

На прозрачную подложку (например, для света с длинами волн j 105 нм прозрачным материалом является фтористый литий, для света с Л 120нм- фтористый магний, для света с /( 143 нм - сапфир, для света с /t 60 нм - кварц) наносят слой полимерного материала (например, полиоле фины, полисульфоны, ПММА, сополимеры метилметакрилата и метакриловой кислоты, полисилоксаны и др.) толщиной h методами центрифугирования, полимеризации из газовой фазы, поливом и др. Затем пленку на воздухе или

в вакууме (давление : 10 мм рт.ст облучают через прозрачную подложку электромагнитным излучением (например, вакуумным УФ- или УФ-излучени- ем) , поглощающимся в слое h Ч 2/с, где Ы. - десятичный коэффициент по- глощения полимера для данной длины волны. Например, для света 147 нм в полиэтилене ot 10 см в поли- изобутилене ,3-10 см, в IttiMA « dt. 7,710 см , а для света 123,6н в полиэтилене ,с 10 , в поли- изобутилене с 1,9-10 см, в ПММА с 1, Причем облучение можно проводить источниками различной интенсивности и в различное время, регулируя таким образом интенсивность потока диффундирующих газов и интегральный поток продиффундиро- вавших газов. Контроль потока газов можно осуществлять с помощью масс- спектрометра или рассчитывая, исходя из интенсивности источника излучения,- времени облучения и известных значений выходов газообразных продуктов под действием используе- мого излучения. Кроме того, проводя предварительное облучение быстрыми электронами, 1Г-лучами, рентгеновски

.

0

5

ми лучами или светом, поглощающимся по всей толщине полимерного слоя, можно изменять степень деструкции полимера одинаково по всей толщине и далее исследовать роль диффузии газов в полимерах с различной степенью деструкции.

Пример 1. Формирование пленки полимера толщиной h 2 мкм на подложке из сапфира осуществляют методом центрифугирования. Облучение проводят в вакууме (10 мм рт.ст.) монохроматическим светом 147 нм ксе- ноновой резонансной лампой КСР -2П через сапфировую подложку (коэффициент пропускания подложки для света 147 нм 0,2) в течение 30 мин. Затем растворяют слой полимера толщиной hjj 1 мкм в смеси изопропило- вого спирта и метилэтилкетоиа.Уменьшение толщины пленки за известное время определяют с помощью микроинтерферометра МИИ-4. Получают следующие увеличения скорости растворения полимерных материалов при интегральном потоке диффундируюпщх газообразных продуктов (vIO молекул/см : ПММА 0,3 - до50нм/мин, электронный резист позитивный и составляет 0,2 - 40 нм/мин.

Пример 2. Формирование Пленки полимера толщиной h 2 мкм на подложке из сапфира осуществляют методом центрифугирования.Облучение проводят в вакууме ( 10 мм рт.ст.) сначала светом с длиной волны Я 90 нм водородной лампы ЛД(Д)-400 в течение 10 мин для проведения деструкции полимера одинаковой по всей толщине полимерного образца, а затем облучают монохроматическим светом 147 нм ксеноновой резонансной лампы типа КСР-2П через сапфировую подложку (коэффициент пропускания подложки для света 147 нм 0,2) в те чение 30 мин. Затем растворяют слой полимера толщиной hj 1 мкм в смеси изопропилового спирта и метил- этилкетона. Уменьшение толщины пленки за известное время определяют с помощью микроинтерферометра 1 1ИИ-4. Получают следующие увеличения скорости растворения полимерных материалов при интегральном потоке диффундирующих г азообразных продуктов 10 молекул/см : ПММА 180-330 нм/мин; электронный резист позитивный и составляет 160-200 нм/мин.

ормула изобрете

1283627 н и я

те ре то ри ро ре ма в с но но че

Способ определения влияния диффузии г-азов на скорость растворения полимерных материалов, включающий нанесение пленки полимерного мате- на подложку, облучение пленки, растворение части пленки и определение влияния диффузии газов по изменению скорости растворения пленки по сравнению с 1еоблученным полимерньо материалом, отличающийся

Редактор М. Келемеш

Составитель Ю. Гринева

Техред И.Поповкч Корректор Т. Колб

Заказ 7431/41Тираж 776 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Произвбдственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

тем, что, с целью упрощения, расширения области применения и повышения точности, пленку полимерного материала наносят на прозрачную для электромагнитного излучения подложку, рез которую облучают пленку электромагнитным излучением, поглощакяцимся в слое пленки толщиной h i2/t, где с - коэффициент поглощения полимерного материала при основании десятичного логарифма, а растворяют необлу- ченную часть пленки.

Изобретение относится к электронной промышленности, а именно к способам формирования изображения в полимерных материалах путем их растворения. Целью изобретения является упрощение, расширение области применения и повышение точности определения влияния диффузии газов на скорость растворения полимерных материалов. Способ основан на том, что формирование полимерной пленки на прозрачной подложке и последующее облучение ее через подложку приводят к образованию под действием излучения в слое, примыкающем к подложке,смеси газов, диффузия которых направлена от подложки сквозь необлученный слой полимера, что приводит к увеличению скорости растворения этого слоя под действием только диффузии газов. § (Л to сх 00 О) IND