Cтраница 2
При УФ-экспонировании слоя ЦПИ, содержащего соединение ( II) в том же соотношении оказалось, что уже через 15 мин наблюдалась дифференциация растворимости в спирте облученных и необлученных участков пленки, обусловленная фотоструктурированием ЦПИ в местах экспонирования. В слоях, содержащих бис-лактонное производное ( II), фотопроцесс протекает с меньшей скоростью. Известно [8], что эфиры лактонов под действием света или термически в присутствии кислот Льюиса, подвергаются внутримолекулярной перегруппировке Фриса. [16]
Светочувствительную композицию можно наносить на алюминиевую подложку из водного раствора и проявлять водой, если сополимер гидроксипропилметакрилата и метакриловой кислоты использовать в виде соли, например триэтиламмониевой; сополимер дополнительно циннамоилируют по гидроксильным группам с целью повышения эффективности фотоструктурирования. Диазо-смолу для такой композиции переводят реакцией с сульфитом в устойчивый при высоких рН диазосульфонат для того, чтобы соль диазония не разлагалась в щелочной среде [ пат. [17]
Однако циклодимеризация в них за счет этиленовых связей, которая могла бы осуществляться с помощью вводимых сенсибилизаторов, как и у поливинилциннаматов, не приводит к практически ценным ре-зистивным рельефам. Поэтому их фотоструктурирование происходит в результате реакций с фоточувствительными бифункциональными мономерами, дающими многочисленные поперечные связи в полимере после экспонирования. [18]
Вообще же разнообразные светочувствительные полимерные композиции для фотолитографии можно грубо разделить на две группы: 1) рельеф создается за счет защищенных шаблоном участков полимера; действие света изменяет физико-химические свойства слоя, в основном растворимость, вследствие образования новых функциональных групп; таким образом, рельеф повторяет рисунок шаблона, поэтому эти резисты названы позитивными; 2) в процессе фотореакции полимерная основа изменяется чаще всего благодаря возникновению трехмерной структуры, в результате чего резко дифференцируется растворимость облученных и необлученных участков полимера. Трехмерная сетка в таких фоторезистах создается при фотоструктурировании за счет ненасыщенных групп основной полимерной цепи, либо концевых групп полимера, либо с помощью дополнительно вводимых в композицию мономерных молекул. [19]
При этом использовались различные полимеры: ПУ, ПВП, циклополиизопрен, акрилонитрил-бутадиеновые и р-цианметил-метакрилатные сополимеры, феноло-формальдегидные смолы, арилатсилоксановые сополимеры. Оказалось, что реакционная способность, оцененная по фотоструктурированию полимеров, увеличивается в ряду: арил - карбонил - сульфонилнитренов. [20]
Батохромный сдвиг полосы свидетельствует об алкилировании полимером халкона по атомам азота нитрена. Именно образование N-алкильных производных азота и считается наиболее вероятной причиной фотоструктурирования полимеров. При фотолизе в широкой полосе спектра вначале наблюдается батохромный сдвиг полосы поглощения ( сшивание полимера за счет алкилирования по азоту), а затем резкое падение интенсивности полосы и сглаживание структуры спектра, свидетельствующее о распаде хромофора. [21]
По исчезновению полосы азидогруппы в ИК-спектре определялся квантовый выход фотолиза азидов в полимерах, и с учетом образования нитрена для каждой длины волны и используемого полимера устанавливалась эффективность его фотоструктурирования: оказалось, что для ДЦГ квантовый выход фотолиза зависит от длины волны и природы полимера. Отношение увеличения высоты фоторельефа ( в микрометрах) к количеству фотолизованного азида ( в молях), определяющее скорость образования пространственных структур, названо молекулярным коэффициентом сшивки ( МКС) ( мкм / моль) [87]; коэффициент впервые учитывает в сложном процессе фотоструктурирования скорость взаимодействия нитренов с полимерами. [22]
США 4104072) описана композиция, дающая в зависимости от режима экспонирования негативное или позитивное изображение. На алюминиевую подложку наносят два слоя: нижний, водорастворимый, состоит из диазосмолы, ПВС или ПВП, или полиакриламида, его наносят из 50 % - ного водно-органического раствора; верхний, нерастворимый в воде, состоит из диазосмолы и эпоксисмолы или полиуретана, полиэтилен-оксида, кислого полившшлфталата и др. При полном фотолизе и обычных обработках получают высокопрочное олеофильное негативное изображение; при использовании только от 3 до 15 % света, минимально необходимого для создания негатива, получают позитивное изображение, которое фиксируется дополнительно сплошным фотолизом после проявления. США 4326020 не ясен, однако он считает, что при негативном процессе водно-органический проявитель эмульгирует нижний гидрофильный слой, что обеспечивает элиминирование и верхнего слоя. Для успеха проявления существенна водопроницаемость несшитого верхнего слоя и резкое ее снижение после фотоструктурирования. Форма может быть легко освоена промышленностью. [23]