Октааллилсилсесквиоксан в качестве материала,чувствительного к действию электронного облучения Советский патент 1981 года по МПК C07F7/02 C07F7/08 H01C7/00 

шать (-60°С). Затем полученную смесь перемешивают еще 1 ч и вводят в нее 10 мл Н20 в течение 1 ч при продолжающемся охлаждении и перемешивании. Реакционную массу оставляют в охлаждающей бане на 20 ч, После чего в нее приливают порциями по 30 мл 150 мл метилового спирта. Выпавший через некоторое время осадок отфильтровывают, сушат на воздухе. Полученный после синтеза продукт очищают сублимацией в вакууме 10-5 мм рт. ст. при 150-160°С и перекристаллизовывают из хлороформа. Выход 13% от теории, По 1,545, d 1,1685. Найдено, %: С 39,00; Н 5,56; Si 29,23 CaHsSiOLsls: Вычислено, %: С 38,70; Н 5,37; Si 30,10. Мол. вес. Найдено (эбзлиоскопически) - 738.- -,- - Вычислено для CsHsSiOi.sls 744. Пример 2. Синтез проводится в описанных в примере 1 условиях. Октааллилсилсесквиоксан выделяют барботированием реакционной Siaccbi парами жидкого азота в течение 2 ч. Выпавший осадок отфильтровывают и очищают, как описано выше. Выход 17% от теории, п 1,542; d 1,1653. Найдено, %: С 38,88; Н 5,60; Si 31,00 CsHsSiOi.jJg. Вычислено, %: С 38,70; Н 5,37; Si 30,10. Мол вес. Найдено (эбулиоскопически) у4п Вычислено для CsHsSiOi.sls 744. Полученное соединение - Октааллилсилсесквиоксан - исследовалось химическим. спектральным и рентгеноструктурным ана„„„.-,.Г ЛИЗО.М. Некоторые физико-химические свойства. Элементным химическим анализом Определепо процентное содержание углерода водорода и кремния, которое соответствует брутто-формуле октааллилсилсесквиоксана - C24H4oSi8Oi2. Эбулиоскопически в растворе хлорофор ма определен молекулярный вес, который равен 739 при теоретически вычисленном- ИК-спектр, снятый с таблеток образцов, запрессованных в бромистый калий в области 400-3600 см- подтверждает силсесквиоксановую структуру полученного веще ства и наличие аллильных радикалов. В спектре отсутствуют полосы поглощения. характерные для гидроксильньтх групп и спиртовых. ИК-спектр (): 400-600 - б-колебания кремнекислородного каркаса; 780-v- Q/. 1120v/SiО-Si/тетрациклические; поЛОСй поглощения С С связей расщёпляются на дублетные. Что характерно для сопряженньтх систем, в том числе и радикала аллила: дублеты 910-S40, 100-1060; 1405-1435 и 1600 относятся к б и v ) в СН2 СН-СН-: 2900-3100 (шесть полос) -v(C-Н). Рентгеновским дифракционным методом (Лауэ и качание) для кристаллов октааллилсилсесквиоксана, выращенных из хлороформа, определены параметры элементарной ячейки, которая имеет: а 8,91; Ь - 10,16; с 10,43, р 93°; Y 6 т. е. сингония триклинная. Плотность кристаллов октааллилсилсеквиоксана нри 20°С, определенная флотационным методом, равна l,1685dzO,003, а показатель преломления, измеренный иммерсионным методом, при той же температуре-1,545. Октааллилсилсесквиоксан прекрасно растворим в большинстве органических растворителей, в том числе этаноле, бензоле, ацетоне, хлороформе. Ограниченно растворим в метаноле, четыреххлористом углероде и не растворим в воде. Таким образом, соответствие продукта стехиометрическому составу CsHsSiOi.sJs находится в пределах точности химического анализа на С, Н, Si и данных определения молекулярного веса. По данным PiK-спектроскопических исследований вещество обладает структурой силсесквиоксана и содержит радикалы аллила. На основании данных рентгеноструктурного анализа кристаллическая решетка полученного вещества отличается от таковой для известных представителей этого класса соединений. Синтезированный продукт отличается также высокой растворимостью в органических растворителях и более низкими значениями плотности, причем .показатель преломления его находится примерно в тех же пределах, что и у известных IJ октасилсесквиоксанов. На основании сказанного следует, что получено новое соединение с новыми физикохимическими свойствами и структурой, которое является октааллилсилсеквиоксаном. Электронная чувствительность пленок октаалкилсилсесквиоксана определена с помощью щелевой электронно-лучевой установки при энергии электронов 10-15 кэВ и токе луча от 4 10 до 2-10 А. Пленки напылялись на установке УВН-71Р2 испарением навески октааллилсилсесквиоксана на холодную подложку в вакууме 10- мм рт. СТ. при температуре испарения вещества 150°С. Проявление полученного изображения осуществлялось термическим реиспарением вакууме необлученных участков пленки в температурных режимах, соответствующих испарению октааллилсилсесквиоксана. Сравнительные данные по электронной чувствительности этого класса веществ и полупромышленного электронного резиста приведены в таблице.

Линейные дозы облучения пленок известных электронночувствительных веществ и нового октааллилсилсесквиоксана

Из таблицы видно, что линейная доза облучения, необходимая для полимеризации пленок октааллилсилсесквиоксана, составляет 6,6-10- Кул/см, что более чем на два порядка меньше дозы облучения широко применяемого в настоящее время полиметилметакрилата. Кроме того, электронная чувствительность октааллилсилсесквиоксана на 1-4 порядка превышает таковую для известных представителен этого класса соединений - октаметилсилсесквиоксана и октавинилсилсесквиоксанов.

Высокая электронная чувствительность октааллилсилсесквиоксана позволяет значительно сократить время облучения электронными потоками чувствительного слоя:

-в 10 раз но сравнению с октавинилсесквиоксаном;

-в 130 раз по сравнению с полиметилметакрилатом;

-в 400 раз по отношению к октаметилсилсесквиоксану.

Таким образом, октааллилсилсесквиоксан является веществом высокочувствительным к действию электронного облучения и может использоваться в качестве электронночувствительного слоя При записи информацииэлектронным лучом.

- I

Дополнительным преимуществом октааллилсилсесквиоксана является его способность сублимировать в вакууме, что позволит применять его в качестве негативного электронорезиста вакуумного типа при сухих способах электронолитографии (т. е. создавать защитные маски на его основе с использованием методов вакуумного термического испарения и реиспарения).

Формула изобретения

Октааллилсилсесквиоксан общей форму15 лы RSiOi,. где R CH2 CH-СНг- в качестве материала, чувствительного к действию электронного облучения.

20Источники информации,

принятые во внимание лри экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 668281, кл. С 07F 7/21, 1977 (ненубликуемое).