Способ получения фенолформальдегидной смолы

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРг МАЛЬДЕГИДНОЙ CMOJM поликонденсациеЙ смеси фенола и формальдегидац содержащей аммиак, с последующей модификацией канифолью, о т л и ч а .toie и и с я тем, что, с целью повышения одйородности смолы, к рмеси фенола, формальдегида и aNiMHaKa взятых в массовом соотношении 100: 50-60:1,1-1,3, соответственно добавляют 100-150 мае.ч воды, проводят конденсацию при 80-85 С 75-85 мин, охлаждают до 65-70 С, вводят 28-32 мае.ч. канифоли, перемешивают реакционную смесь 10-20 мин с последующей доконденсацией при 96-100с 15-40 мин.

1073244 ю водный раствор, низкая температура конденсации 80-100 C) исключает, как показывают результаты испытаний смолы, образование набухающих, но не растворяющихся в различных растворителях фракций. Благодаря этому получаемая смола содержит 0-0, 5 мм гелеобразных включений и может использоваться в качестве Пленкообразующего компонента в фотореэистах позитивного типа. Отсутствие в смоле нерастворимых фракций обеспечивает полное, чистое проявление пленки фоторезиста и ее высокую разрешающую способность.

15 Пример 1. 100 мас.ч. фенола, 50 мас.ч. Формальдегида (в виде

37%-ного Формалина), 1,3 мас.ч. аммиака (в виде 25Ъ-ной аммиачной воды ) и 100 мас.ч. воды загружают

gp в реактор, снабженный мешалкой, термометром и холодильником. Реакционную смесь нагревают до 80-85 C u выдерживают при перемешивании 75 мин до значения коэффициента рефракции

75 при 40 C 1,540. Затем реакционную смесь охлаждают до,65-70 С, вводят о

28 мас.ч. канифоли, перемешивают

15 мин. Далее смесь нагревают до

96-100 C и выдерживают 40 мин до значения коэффициента рефракции

1,560 при 40оС. Сушку смолы ведут под вакуумом величиной не менее

0,5 кГc/см и температуре в смоле не)более 85 С до достижения в готоо

З5.вом продукте вРемени желатиниэации

110 с. Молекулярная масса смолы 400.

Количество гелеобразных включений в смоле 0,5.мм . Низкое содержание . гелеобразных включений в смоле обеспечивает полное, чистое проявле40 ние пленки фоторезиста по всей поверхности и ее высокую разрещающую способность (1 мкм).

Пример 2. 100 мас.ч. фенола, 55 мас.ч. Формальдегида (в виде

45 37%-ного формалина), 1,25 мас.ч. аммиака (в виде 25%-ной аммиачной воды) и 1.30 мас.ч. воды загружают в реактор по примеру 1. Реакционную смесь нагревают до 80-850C и выдерживают при перемешивании 80 мин до значения коэффициента рефракции смеси 1,548 при 40 С. Затем реакцио онную смесь охлаждают до 65-70@С, вводят 30 мас.ч. канифоли, перемешивают 10 мин и продолжают процесс при 96-100 С в течение 25 мин до о значения коэффициента рефракции

1,570 при 40РС. Сушку смолы ведут в условиях, аналогичных примеру 1, до достижения в готовом продукте времени желатиниэации 130 с.Мн = 450, Изобретение относится к получени фенолформальдегидной смолы с низким, содержанием гелеобразных включений, используемой в производстве позитивных фоторезистов.

Известен способ получения фенолформальдегидных смол, включающий конденсацию фенола (или его производ ных,и формальдегида в присутствии, щелочного (аммиак, пиридин, гидроокись бария и т.д.) или кислотного (20%-ная серная кислота) катализатора. f3)

Однако получаемая указанным способом смола неоднородна по составу. Это связано с тем, что конденсацию проводят непрерывно при 100 С в присутствии минимального количества воды, необходимой для растворения катализатора и формальдегида. 8 результате получают смолу с высокой полидисперсностью и большим содержанием гелеобразных включений.

Наиболее близким, к предлагаемому по технической сущности и достигае- . мому, эффекту является способ ПолучЕ-. ния фенолформальдегидной смолы поликонденсацией смеси фенола и формальдегида, содержащей аммиак с последующей модификацией .канифолью (2), Недостатком известного способа является получение неоднородйои смолы, Это связано с тем, что процесс конденсации и модификации проводят при высокой температуре

98-250 С. При этом получают смолу о с молекулярной массой 1200-1500.

Наличие в смоле высокомолекулярных

Фракций снижает растворимость смолы в различных растворителях. В результате этого в растворе появляются набухшие, но не Растворившиеся частички, которые не отделяются от раство.ра фильтрацией. Наличие таких частичек в фоторезисте недопустимо, так как это приводит к браку в производстве полупроводниковых приборов.

Цель изобретения — повышение однородности смолы. . Эта цель достигается тем, что согласно способу получения фенолформальдегидной смолы поликонденсацией фенола и формальдегида, содержащей аммиак, к смеси фенола, формальдегида и аммиака, взятых в массовом соотношении 100:50-60:1,11,3, соответственно добавляют 100150 мас.ч. воды, проводят конденсацию при 80-85оС в течение 75-85мин охлаждают до 65-70 С, вводят 2832 мас,ч. канифоли, перемешивают реакционную смесь 10-20 мин с последующей доконденсацией при 96-100 С

15-40 мин.

Получение фенолформальдегидной смолы по предложенному способу в более мягких условиях (разбавленный 65

Гелеобразных включений в смолЬ не обнаружено. Пленка фотореэиста проявляется по всей поверхности, разрешение 1 мкм.

3 1073244, . 4

Составитель И. Гийзбург. Редактор Т, Веселова Техред С.Легеза Корректор С. Шекмар

° Ю Й

Тираж 469,. Подписное

ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, у 35 Раушская наб, д. 4/5

Филиал ПЛЛ "Патент", r. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Пример 3. 100 мас.ч. фено- ла, 60 мас.ч. Формальдегида (в,виде

37%-ного формалина), 1,1 мас.ч. аммиака (в виде 25%-ной аммиачной воды) и 150 мас.ч. воды загружают в реактор.по примеру 1. Реакционную смесь нагревают до 80-85 C и выде -, о живают при перемешиваний 85: мин д значения коэффициента рефракции

1,545; Затем реакцио.иную смесь охлаждают.до 65-70 С, вводят 32 мас.ч., 10 канифоли, перемешивают 20 мин и продолжают процесс при 96-100 C

15 мин до значения .коэффициента реф-. ракции 1,565 при 40©С. Сушку смолы ведут аналогично примеру 1 до дос- . 15 тижения в готовом продукте времени желатинизации 150 с. Mn.= 420..

Количество гелеобразных,включе- ний н смоле 0,2 мм . Пленка фоторе» зиста проявляется полностью по 7р всей поверхности, разрешение 1 мкм.

П р .и м е р 4. 100 мас.ч. Фенола, 55 мас.ч. Формальдегида (в виде .373-ного формалина), 1,2 мас.ч. аммиака (в виде 25%-ной аммиачной воды) загружают в реактор. РеакционнуЮ смесь нагревают до 90оС и .выдерживают при перемешивании 75 мин, Затем реакционную смесь охлаисцают до 65-70ОС, вводят 30 мас.ч. канифоли, перемешивают 15 мин и продол.жают процесс при 96-100 С 60 мин.

Сушку смолы ведут, аналогично примеру 1 до достижения в готовом продук.,те времени.желатинизации 110 с.

450.

Количество пелеобразных включений в смоле 25 мм .. Пленка Фоторезиста, приготовленного на такой смоле, не 40 проявляется полностью по всей поверхности. Иа подложке остается много ,.непроявленных участков Пленка фоторезиста не разрешает 1 мкм по всей поверхности. Смола не пригодна для 45 использования в фоторезисте.

Пример 5 (прототип).

40 мас ч. Фенола, 35 мас.ч. Фбрмалина (13 мас.ч. иФормальдегида) и .0,9 мас.ч. аммиачной воды (0,23мас.ч; аммиака) загружают в реактор и постепенно нагревают до 98 С, После часовой выдержки реакционной смеси .при этой температуре в реактор загружают 16,4 мас.ч. канифоли,.26,4 мас.ч

Фталевого ангидрида, 15 мас.ч. глицерина,.5, 1 мас ..ч. касторового масла и нагревают-до 100-105 С, При этой температуре производят выпарку воды и непрореагировавшего фенола и Формалина, Затем температуру постепенно доводят до 250ОС и выдерживают смолы до получения требуемой консистенции но температуре размягчения, кислотостойкости, растворимости в спирте и содержайию свободного фенола. Ми смолы = 1500.

Полученная таким образом смола .содержит гелеобразных включений

6 мм . При снижении температуры и времени синтеза получают смолу (молекулярная,масса 1100) с содержанием гелеобразных включений 1,0 мм .

Пленка фоторезиста, приготовленного на такой смоле,- на стадии травления отслаивается от подложки и растворяется в травителе. По указанной причине смола не может использоваться при приготовлении Фоторезистов.

Таким образом, предложенный способ получения фенолформальдегидной смолы позволяет получать однородную смолу (0-0.5 мм" и 1-6 мм у прототипа).

Использование такой смолы в качестве пленкообразующего компонента в фоторезистах позитивного типа обеспечивает полное чистое проявление пленки и высокую разрешающую спосббность 1 мкм в отличие от композиций со смолой-прототипом, не обеспечивающей разрешение пленки 1 мкм по всей поверхности.

Способ получения фенолформальдегидной смолы Способ получения фенолформальдегидной смолы Способ получения фенолформальдегидной смолы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения модифицированной фенолформальдегидной смолы (ФФС), которая может быть использована в качестве связующего при получении клееной продукции из древесины

Изобретение относится к способу получения термореактивной углеводородфенолформальдегидной композиции

Изобретение относится к способу получения модифицированных феноламинных смол, которые могут найти применение в качестве добавок для производства резинотехнических изделий

Изобретение относится к связующим на основе фенольной смолы для обработки стружечных плит, в частности к способу получения связующего на основе модифицированной мочевиной фенольной смолы, предназначенного для обработки стружек средних слоев стружечных плит

Изобретение относится к химической технологии, в частности к области получения древесных пластиков

Изобретение относится к способу получения полицианатных сложных эфиров, которые могут быть использованы в качестве связующих при изготовлении фрикционных материалов, формованных изделий, покрытий, клеев

Изобретение относится к области получения стабилизатора и полимерных композиций на основе полиизопрена и может быть использовано в промышленности при производстве композиций и резин из этих композиций
Изобретение относится к химической промышленности и касается технологии получения фенолкарбамидофурановых смол, используемых в качестве связующего в холоднотвердеющих стержневых и формовочных смесях для отливок из чугуна и стали

Изобретение относится к области выделения металлов и может быть использовано для очистки растворов от малых концентраций токсичных металлов, в том числе радионуклидов, а также для концентрирования металлов в аналитической химии
Наверх