Светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов Советский патент 1982 года по МПК G03C1/68 

(54) СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ДЛЯ СУХИХ ПЛЕНОЧНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ

:. 1

Изобретение относится к светочувствительным композициям для сухих пленочных фоторезисторов, используемых в фотолитографических процессах производства печатных плат.

Известна светочувствительная композшшя для сухих пленочных фоторезистав включающая полимерное связующее - сополимер метилметакрипата и метакриловой кислоты, модифицированный глишщипакрилатом, виниловый мономер, фотоини- циатор - 2- т -бутилантрахинон и растворитель - ацетон 1 .

Недостатком указанной композиции является термическая нестабильность полимерного связукмдего, что делает ее непригодной для промьшленного применения в производстве печатных плат.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой композиции является светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов, включающая полимерное связующее - смесь высокомолекулярного (молекупяр ный вес 220ООО) и низкомолекулярного (молекулярный вес 24ООО) полиметилч етакрилатов, акриловый мономер - смесь гриакршата пентаэритрита и диакрготата гриэтиленгликоля, фотоинициатор - смесь 7-диметиламино-4-метилкумарина к ди- мера 2- О -хлорфенил-4,5-диметоксифвнилимидазолина, ингибитор термической полимеризации - бисалкофен, краситель Виктория чистоголубой и растворитель трихлорэткпен t2 .

Недостатком известной композтшшт является низкая разрещающая способность и небольшой срок хранения фоторезистов на ее основе.

Цепь изобретения - повьшение разр&щающей способности композиции и срока хранения фоторезистов на ее основе.

Поставленная цель достигается тем, то светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов, включающая полимерное связующее, полифункциональный акриловый мономер, фотоиницнатор, ингибитор термической полимериза.39 ции, краситель и растворитель, в качест ве по7П1мерного связующего содержит прлимегилметакрипат с мопекулярньщ весом 33300-40700 и логарифмическо приведенной вязкостью О,45, в качеств полифункционального акрилового .мономера - диметакриповый эфщз бис-(этШ1енгликоль)-фталата, в качестве фотоинициатора - смесь бензофенона и кетона Мйхлера в весовом соотношении 1:1 - 7:1 И дополнительно содержит пластификатор диацетат триэтипенгликоля или бутклбензилфталат при следующем соотношении компонеЯтов, вес. %: 20,8 - 24,5 Полиметилметакрилат Диметакриповый эфир бис-Сэтиленгликоль)12,3 - 17,6 фталата Смесь бензофенона и кетона Мкхлера в весовом соотношении 0,8 - 3,0 1:1 - 7:1 Диацетат триэтиленгликоля или бутил2,О - 2,8 бензкпфталат Ингибитор термичес0,01 - 0,1 кой полимеризации Краситель 0,02 - 0,08 Растворитель Остальное

Полиметилметакрилат с логарифмической приведенной вязкостью 1,2

Полиметилметакрялат с логарифмической приведенной вязкостью 0,2

Полиметилметакрилат с логарифмичес кой приведенной

вязкостью 0,45

Полифункциональныйакриловый мономер

То же

17,3

20,8 24,5 22,7 22,1 21,7

11,1 3 В качестве ингибитора термической иолимернзашш композиция может содержать бисалкофен, rtv -монометиловый эфир гидрохинона. ; П р и м е р . (состав композишш, вес. %). В круглодонную трехгорпую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и воронкой для сыпучих веществ, помещают 8,7 трихлорэтилена, остальное - хлористый метилен. Содержимое колбы охлаждают до 10 - , включают мешалку и при интенсивном перемешивании через воронку небольшими порциями добавляют 20,8 полиматилметакрилата, затем после полного растворения полимера через воронку добавляют 0,01 бисалкофена БП, О,7 кетона Михлера и 0,7 бензофенона, после чего добавляют раствор 0,04 красителя Виктория чистоголубой и хлористый метилен. Далее в колбу при перемешивании добавляют 2,0 диацетата триэтиленгликопя и 17,6. дасметакрилового эфира бис-(эткпенгпиколь)-фталата. Раамешива- ние тфодояжают до полного растворения всех компонентов, после чего композицию тщательно отфильтровывают через несколько слоев капроновой ткани от механических примесей. В табл. 1 состав по примеру соответствует композишш 2.

- Фотоиншшатор Пластификатор

Ингибитор термической полимеризации

То Же

Краситель

Растворитель

Примечания. Логарифмическую приведенную вязкость всех трех образцов

полнметилметакрипата определяют для О,5%-ного раствора полимера в хпорофоряу{е при 2О°С. Технический полиметилметакрилат марки ЛСОМ.

Приготовленную таким образом свете- 78-8О°С. Толщина светочувствительного чувствительную композицию наносят пристоя составляет после сушки 2О-25 мин.

отсутствии актиничного освещения поли-. В табл. 1 представлены составы прти

«ом аа полиэтилентерефталатную основу. предлагаемых и известной свегочувствиСлой фоторезиста сушат 20 мин прительных композиций.

Продолжение табл. 1

17,6 12,3 14,5 15,1 17,4

О,5 2,4

0,7 1,21,5 1,1 0,7 0,7 1,21,5 0,6 0,1 2,0 -2,2 - 2,2

- 2,5- 2,8

0,01 -0,1 0,05 0,01

0,1- - .

0,04 0,ОЗ- 0,ОЗ 0,02

- -0,08

8,7 Осталь- 8,7 Остальное кое

Осталь- -Осталь- Остальное ное - ное

Изготовленные таким образом сухие пленочные фоторезисты ламинируют к тщательно очишенной поверхности фольгированного медью диэлектрика марки СФ-2-1,5 и проводят экспонирование резистов через попиэтилейтерефталатную основу лампой ДРС-ЮОО на расстоянии 100 мм от защитной пленки, используя в качестве негатива пленочный фотошаблон с шириной проводников 100 мкм и

Разрешающая способность, мкм

Контраст прояв- . ления

Оптимальное время э кспоиирования Технологические испытания сухого пленочного с}юторезиста на основе коьшозшлга 1 (табл. 1) после хранения в тече зэде 1 г не удалось провести вследствие невозможности ламиннроващгя фоторезиста к поверхности подложки. Технологи- , ческие параметры этого фоторезиста через 3-4 мес после изготовления: разреш ющая способность 15 О-175 мкм, конт раст проявления 1-2, оптимальное время экспошфования 6О-65 с. Низкий контрас проявления, которым характеризуется сухой пленочный фоторезист известного состава после 3-А мес хранения, делает этот резист практически непригодным для использования в процессе изготовле1Шя печатных плат (т.е. срок хранения фоторезиста на ос1юве композиции извест ного состава менее 3-4мес). . Применение сухих пленочных фоторезистов на основе предлагаемой светочувс вительной ко шозиции, содержащей в качестве полимерного связующего полиметилметакрилат марки ЛСО-М, а в качестве полифункционального акрилового мономера диметшсриповый афир бис-(этиленгликоль)-ч{)талата, позволяет благодаря большей р азрешакхцей способности указанш 1Х Р ;ЗИСТОВ повысить технический уровень производства печатных плат. В частности применение этих фоторезистов молсет значительно повысить плотность пе1 ат1юго монтажа. Кроме того, повытакой же шириной зазоров между ними. Определяют оптимальное время экспонирования, необходимое для четкого воспроизведения элементов фотошаблона. В качестве проявителя используют 1,1,1трихлорэтан. Получе1шые результаты по оценке технических характеристик предлагаемых композиций (после хранения в течение года) представлены табл. 2.

Таблица2

10О-1О5 1ОО-105 1ОО-105 10О-105

5-6

5-6

5-6

55

45

45 шение срока хранения фоторезистов предлагаемого состава, а также использование в их составе выпускаек-гых в промьпиленном масштабе полимерного связующего и полифунжционального акрилового мономера вместо смеси высокомолекулярного и низкомолекулярного полиметилмётакрилата и смеси триакрилата пентаэриг- рита и днакрилата триэтияенгликопя соответственно, производимых в виде отдельных опытных образцов, значительно снижает стоимость сухих пленочных фоторезистов и повыщает экономическую эффективность производства печатных плат. Ф о р мула изобретения Светочувствительная композиция дня сухих хтеночных фоторезистов, включающая полимерное связующее, полифункциональный акриловый мономер, фотоинициатс, ингибитор термической псяимеризашш, краситель и растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повьпиетшя разрешающей способности композиции и срока хранения фоторезистов на ее основе, она содержит в качестве полимерного связующего полиметнлметакрилат с молекулярсым весом 33300--4О7ОО и логарифмической приведенной вязкостью 0,45, в качестве попифуншшонального акрилового мономера - диметакриловый эфир 9 . 957 бис(9тйпенгликоль)-фгалата, в качестве фотоиншиатора -.смесь бенэофенона и кетона Mnoaiepa в весовом соотношении 1:1 -7:1 и дспопйитепьно содержигг югастификатор - диацетат триэтипенглииояя юда бутвпбензилфталат при следуюшем соотнсяпении компонентов, вес. %: Попиметипометакраишт 20,8-24,5 Диметакриповый эфЩ5 бис-(этипенгликоль)- фгалата 12,3-17,6 Смесь бензофенона и кетона Михпера в весовом соотнесении 1:1 - 7:1 0,8-3,0 153 Диацетат триэтипенгликоля шш бутилбензипфталат 2,О-2,8 Ингибитор TepvraMecs кой попнмеризашш О,01-0,1 Краситель 0,Q2-O,08 Растворитель Остальное . Источники информации, v внимание при экспертизе 1. Патент США № 3448089, кл. 260-78.5, опублик. ОЗ.О6.69, .2. Патент США № 3615567, 15 кл. 96-90, опублнк.1970 (прототип).