Состав для фоторезиста Советский патент 1980 года по МПК G03C1/68 

Изобретение относится к составам для фоторезиста и может быть использовано в микроэлектронике, полиграфии и других областях техники. Известен состав для фоторезиста, включающий коричный эфир поливинилового спирта (ПВС) и фотосенсибилиз тор, например кетон Михлера, п-нитроанилин и д.т. 1. Недостатками указанного состава для фоторезиста является низкая температура размягчения (107°С), ухудшение свойств фоторезиста вслед ствие термоокислительной деструкции при нагревании выше , в то время как процессы изготовления фоторезистов и их последующего использования включают нагревание до 100-120 С. В этих условиях фоторезист подвергается термической и термоокислительной деструкции,вслед ствие чего ухудшаются качество печа ных плат электронной аппаратуры, а также полиграфических печатных форм. Введением в состав для фотореэиста интиоксидантов можно увеличить устойчивость к окислению, но пр этом сохраняется нестойкость к . термической деструкции и обычно сни жается фоточувствительность состава,, температура размягчения фоторезис та и усложняется технология его изготовления. Цель изобретения - повышение термической и термоокислительной стабильности и температуры размягчения фоторезиста. Поставленная цель достигается тем, что состав для фоторезиста, в.гаочающий полимерный коричный эфир и фотосенсибилизатор, в качестве полимерного коричного эфира содержит коричный эфир поли-р-оксиэтилметакрилата общей формулы осилен o-c-tH-c где п я 3000-4000 при следующем соотношении кЬмпонентс в вес,%: Коричный эфир поли- р. -оксиэтилметакрилата90-95Фотосенсибилизатор 5-10 Предложенный состав позволяет изготовить фоторезисты с высокой термической и термоокислительной стабильностью и температурой размя чения, что способствует улучшению качества печатных схем в микроэлек ронике и печатных форм в полиграфи Пример 1. 14,3 г (0,11 мо поли- -оксиэтилметакрилата с хар теристической вязкостью 2,4 раство ряют в 365 мл диметилацетамида, до ляют по каплям в течение 0,5 ч с п мешиванием 16,7 г (0,1 моля хлорангидрида коричной кислоты. Реакдионную смесь перемииившот в течен 1,5 ч при и фильтруют. Коричный зфир высаживают в 2 л 5%-ного водного раствора бикарбона натрия, промывают водой и сушат, Выход 24,5 г. Полимер идентифициро ван методом ИК-спектроскопии. Содержание коричных эфирных групп в нем, определенное по данным элемен тарного анализа и методом УФ-спект скопии при 280 им в растворе хлороформа, составляет 96%, Характеристи ческая вязкость образца в диоксане равна 2,1 дл/г, что соответствует степени полимеризации (СП) 4000, Коричный эфир поли- р -оксиэтилметакрилата с СП 4000 растворим в ацетоне, диоксане, хлороформе, нерастворим в воде, серном эфире, петролейном эфире. Пример 2. 15 г (0,12 моля) поли- f, -оксиэтилметакрилата с характеристической вязкостью 1,8 растворяют в 300 мл диметилацетамид и этерифицируют 18,5 г (0,11 моля) хлорангидрида коричной кислоты при . Дальнейшую обработку и выделение полимера производят в условиях примера 1. Выход - 25,2 г полимера, содержа цего 98% коричных эфирных групп и имеющего характеристическую вязкость 1,6 дл/г, что соответствует СП 3000. Для сравнения по фоточувствительности, температуре размягчения и теплостойкости предложенного состава и известного готовят в идентичных условиях из раствора в хлороформе пленки фоторезистов, состоящие из соответствующих полимеров без добавки или с добавкой различных количеств фотосенсибилизаторов. Пленки, высущенные до постоянного веса, облучают лампой . Через определенные промежутки времени облучения определяют УФ-спектроскопически оптическую плотность в области 280 нм (аи пропорциональную концентрации непрореагировавших коричных групп, и относят найденную величину к оптической плотности у пленок до облучения ( Кроме того, в пленках, подвергнутых облучению 1 ч, было определено весовое количество растворимой фракции путем экстракции хлороформом . Результаты испытаний сведены в табл.1. В табл.2 приведены результаты изменений, происходящих при прогреве пленок до 200°С в течение 24 ч. Таблица 1

Полимер, полученный в примере 1

Полимер, полученный .в примере 2

Коричный эфир ПВС

Полимер, полученный а примере 1

Сенсибилизатор (п-нитро анилин)

0,43

0,46

5 9 0,53

Полимер, полученный

в примере 2

Сенсибилизатор (кетон Михлера)

Коричный эфир ПВС (прототип)

Сенсибилизатор (п-нитроанилин)

Коричный эфир ПВС (прототип)

Сенсибилизатор (кетон

Михлера)

95

5 0,01 То же

90Сильно

10 9,82 потемнел

95 9,80 То же 5

Таким образом видно, что предложенный состав обладает более высокой светочувствительностью, чем известный.

Для испытания термической стабильности пленки фоторезистов прогревают на воздухе в течение суток при 200°С. Изменения в пленках характеризуют ИК-спектроскопическим, калориметрическим и гравиметрическим методами. Для определения темпе-;

;Продолжение табл. 1

0,5

Таблица

127

104 106

ратур размягчения получают термомеханические кривые каждого из составов.

В ИК-спектрах пленок из известного коричного эфира ПВС после прогрева полоса поглощения в области 17001750 сиГ/соответствующая накоплению различных карбонилсодержащих структур заметно уширяется и становится более интенсивной; появляется широкая

полоса в области 1250 см , которая

свидетельствует об образовании С-О связей.

ИК-спектры пленок из предпоженных составов после прогрева не изменяются i что свидетельствует об их тер.мостабильности.

Предложенный состав при температуре до термостабилен р устойчив к термоокислительной деструкции и имеет более высокую температуру размягчения.

Он может найти широкое применение в качестве фоторезиста, характеризующегося более высокой фоточувствительностью, термостабильностью и устойчивостью к термоокислительной деструции по сравнению со стандартными составами, включающими коричный эфир ПВС. Его использование позволит повысить качество печатных плат в микроэлектронике и печатных форм для полиграфии, даст возможность создания более миниатюрных и сложных печаных электрических контуров,а также ;возможность фотогравировки и точного химического измельчения горячими реагентами.

Способ получения коричного эфира поли- р -оксиэтилметакрилата достаточно прост и технологичен, так как он непродолжителен и не требует высоких температур проведения процесса.

Формула изобретения

Состав для фоторезиста, включающий полимерный коричный эфир и фотосенсибилизатор, ОТЛИЧс ЮЩ я тем, что, с целью повьшения термической и термоокислительной стабильности и температуры размягчения фoтopeзиcta, состав в качестве полимерного коричного эфира содержит коричный эфир поли-р -оксиэтилметАкрилата общей ,формулы

СН

сн.-с

о

Г°мotH,jCH -o-t-tH-eH

где п 3000-4000

при следующем соотношении компонентов, вес.%г

Коричный эфир поли- и-оксиэтилметакрилата90-95

Фотосенсибилизатор 5-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США №690966,кл.96-115 , опублик. 1964 (прототип).