Способ определения влияния диффузии газов на скорость растворения полимерных материалов

 

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

СаЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц 4 С 01 N 21/00

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3948273/31-25 (22) 24.05,85 (46) 15.01.87. Бюл. ¹ 2 (71) Институт общей физики АН СССР и Институт химической физики АН СССР (72) К.А. Валиев, Л.В. Великов, Ю.И. Дорофеев, О.В. Леонтьева, С.Н. Сидорук, В.Е. Скурат и В.Л.Тальрозе (53) 535.24(088.8) (56) Опапо А.С. А Study on the desolution rate of irradiated polimetylmetacrylat, Polimer Eng. Sci, 1978, vol. 18, № 4, с. 311.

Там же, с. 308. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ДИФФУЗИИ ГАЗОВ НА СКОРОСТЬ РАСТВОРЕНИЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

„.SUÄÄ 1283627 А1(57) Изобретение относится к электронной промьппленности, 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 т одложку 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.

1283627

Изобретение относится к электронной промышленности, а именно к способам формирования изображения в полимерных материалах путем их растворения, и может быть использовано 5 в процессах фото-, рентгено- и электронной литографии для оценки изменения скоростей растворения полимеров при диффузии сквозь них различныхгазов.

f0

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

Способ осуществляют следующим образом.

t5

На прозрачную подложку (например, для света с длинами волн 3> 105 нм прозрачным материалом является фтористый литий, для света с Й >120 нм— фтористый магний, для света с >

> 143 нм — сапфир, для света с >

)160 нм — кварц) наносят слой полимерного материала (например, полиолефины, полисульфоны, IINMA, сополимеры

25 метилметакрилата и метакриловой кислоты, полисилоксаны и др.) толщиной

hp > h методами центрифугирования, полимеризации из газовой фазы, поливом и др. Затем пленку на воздухе или в вакууме (давление с 10 мм рт.ст) облучают через прозрачную подложку электромагнитным излучением (например, вакуумным УФ- или УФ-излучением), поглощающимся в слое h 2/с, где nl — десятичный коэффициент поглощения полимера для данной длины волны. Например, для света 147 нм в полиэтилене Ы 10 см ", в поли изобу илене С,=9,3 10"см, в ПИМА

d 7,7 10 " см 1, а для света 123,6 нм в полиэтилене,о = 10 см, в поли6. изобутилене d- = 1,9 10 см, в ПИМА

1,54-10 см ". Причем облучение можно проводить источниками различной интенсивности и в различное вре45 мя, регулируя таким образом интенсивность потока диффундирующих газов и интегральный поток продиффундировавших газов. Контроль потока газов можно осуществлять с гомощью массспектрометра или рассчитывая, исходя из интенсивности источника излучения,. времени облучения и известных значений выходов газообразных продуктов под действием используемого излучения. Кроме того, проводя предварительное облучение быстрыми электронами, и -лучами, рентгеновскими 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 Ь „ = 2мкм на подложке из сапфира осуществляют методом центрифугирования. Облучение проводят в вакууме (10 мм рт.ст) монохроматическим светом 147 нм ксеноновой 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 Ь = 1 мкм в смеси изопропилового спирта и метилэтилкетона.Уменьшение толщины пленки за известное время определяют с помощью микроинтерферометра ИИИ-4. Получают следующие увеличения скорости растворе1 ния полимерных материалов при интегральном потоке диффундирующих газообразных продуктов 101 молекул/см : НММА 0,3 - до 50 нм/мин, электронный резист позитивный и составляет 0,2 — 40 нм/мин.

Пример 2. Формирование пленки полимера толщиной h q = 2мкм на подложке иэ сапфира осуществляют методом центрифугирования.Облучение проводят в вакууме (10 мм рт.ст) сначала светом с длиной волны

М90 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 KCP-2П через сапфировую подложку (коэффициент пропускания подложки для света 147 нм 0,2) в те чение 30 мин. Затем растворяют слой полимера толщиной Ь = 1 мкм в смеси изопропилового спирта и метилэтилкетона. Уменьшение толщины пленки за известное время определяют с помощью микроинтерферометра МИИ-4.

Получают следующие увеличения скорости растворения полимерных материалов при интегральном потоке диффундирующих газообразных продуктов 10"» молекул/см : ПИМА 180-330 нмlмик, электронный резист позитивный и составляет 160-200 нм/мин.

1283627

Формула изобретения

Составитель Ю. Гринева

Техред И. Попович Корректор Т. Колб

Редактор М. Келемеш

Заказ 7431/41 Тираж 776, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения влияния диффузии газов на скорость растворения полимеРных материалов, включающий .5 нанесение пленки полимерного матери0па на подложку, облучение пленки, растворение части пленки и определение влияния диффузии газов по изменению скорости растворения пленки по сравнению с необлученным полимерным материалом, отличающийся тем, что, с целью упрощения, расширения области применения и повышения точности, пленку полимерного материала наносят на прозрачную для электромагнитного излучения подложку, че рез которую облучают пленку электромагнитным излучением, поглощающимся в слое пленки толщиной h "- 2/д., где

Й. — коэффициент поглощения полимерного материала при основании десятичного логарифма, а растворяют необлученную часть пленки.