Способ получения компонента светочувствительной композиции, содержащего полифункциональные акрилаты пентаэритрита
Изобретение касается фотоматериалов, в частности получения компонента светочувствительной композиции. Цель - повьшение качества фотолитографических характеристик композиций. Процесс ведут этерификациен пентаэритрита актиловон кислотой в присутствии катализатора (кислотного), ингибитора полимеризации и воды при молярном от- . ношении последней к пентаэритриту 1,3 и молярном соотношении пентаэритрита и акриловой кислоты 1:(3-4) и нагревании н среде толуола с азеотропной отгонкой воды. Вьщеление целевого эфира ведут обработкой реакционной смеси щелочным агентом - карбонатом натрия,- который добавляют после охпал дения и разбавления равным количеством воды. Испытание полученного зф1фа позволяет снизить в фотоконпозициях уход размера с 2 до О мкм при времени экспонирования А5 супротив 60 с. 1 табл. (Л
СОЮЭ СОВЕТСНИЯ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (И) С 07 С 67/08, 69/54 Ь 1 ъ
Г
7Ъ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A BTGPGHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРЕп КИяМ И ЕТКРЫти ц
ПРИ ГКНТ СССР (46) 15 ° 05.93. Бюл. Г" 18 (21) 4645902/04 (22) 15. 12.88 (72) М.А. Гальберштам, В.П. Ерофеева,.
Л.Я. Клиот и Е.Э. Орлова (56) Патент США и 3261686,кл.96-115, 1966. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОНЕНТА СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЪНОЙ КОМПОЗИЦ1Ш, СОДЕРНАЩЕГО ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЬБ АКРИЛАТЫ ПЕНТАЭРИТРИТА (57) Изобретение касается фотоматери алов, в частности получения компонента светочувствительной композиции.
Цель — повышение качества фотолитографических характеристик композиций.
Изобретение относится к получению полифункциональных акриловых мономеров, а именно к способам получения акрилатов пентаэритрита, которые могут быть использованы в качестве компонентов светочувствительной композиции.
Целью изобретения является повьппение качества фотолитографических характеристик фотополимерных композиций, компонентом в которых являются полифуикциональные акркпаты пентаэритрита.
Пример . 1. В четырехгорлую колбу с мешалкой, капельной воронкой, газоподводящей трубкой и насадкой
Дина-Старка помещают 145 г пентаэрит-. рита, 51 r моногидрата п-толуолсульфокислоты, 4,5 F закиси меди, 4,25.г монометилового эфира гидрохинона, 25 мл воды и 750 мл толуола, нагрева.ют при интенсивном перемешивании и
Процесс ведут этерификацией пентаэритрита актиловой кислотой в присутствии катализатора (кислотного), ингибитора полимеризации и воды при молярном отношении последней к лентаэритриту 1,3 и молярном соотношении пентаэритрита и акриловой кислоты 1:(3-4) и нагревании в среде толуола с азеотропной отгонкой воды. Выделение целевого эфира ведут обработкой реакционной смеси щелочным агентом — карбонатом натрия,— который добавляют после охлаждения и разбавления равным количеством воды.
Испытание полученного эфира позволяет снизить в фотокомпозициях уход размера с 2 до 0 мкм при времени экспонирования 45 с,против 60 с. 1 табл.
I пропускании азота до кипения, прибавляют 220 мл акркловой кислоты и кипятят в токе азота при перемешивании до отделения 70 мл воды (30 мин); после чего смесь охлаждают, прибавляют равный объем воды, осторожно нейтрализуют сухим карбонатом натрия до прекраыения выделения углекислого газа, органический слой отделяют,упаривают в вакууме 10 мм при нагревании до 60 С, охлаждают и получают смесь полифункциональных акрилатов пентаэритрита .в виде подвижной жидкости светло-зеленого цвета.
Пример ы 2-6. Проводят синтез, как описано в примере 1, используя аналогичные количества реагентов, за исключением акриловой кислоты, количество которой изменяют, как указано в табл. 1. Примеры 2,3 проводят с использованием добавки
1607334
25 мл воды, остальные — без добавки.
Нагревание проводят в течение О,S12 ч (ом. табл. 1), после чего во всех случаях добавляют равный обьем воды и нейтрализуют, как описано в примере 1, в примерах 5,6 органический слой дополнительно дважды промывают равным об<ьемом воды.
П р и и е р 7 (по прототипу).
Проводят синтез с использованием
145 г пентаэритрита, 16,5 г конц. серной кислоты, 460 г акриловой кислоты, 4,6 r монометилового эфира гидрохинона, 1,5 r закиси меди и 575 мл бензола, как описано в примере 1.
Кипячение с водоотделителем продолжают в течение 12 ч, при этом отделяется 57,5 нл воды . Смесь охлаждают, промывают 250 мл 20Х-ного раствора хлористого натрия, 2 раза по
125 мл 24Х-ного раствора бикарбоната калия, 125 мл 20Х-ного раствора хлористого натрия, добавляют 0,4 r монометилового эфира -гидрохинона и упаривают в вакууме, как описано в примере.1.
Для оценки фотолитографических характеристик светочувствительного резистивного слоя, полученного с ис пользованием в качестве полимеризационноспособного полифункционального акрнлата продуктов акрилоилирования пентаэритрита, готовят композиции следующего состава:
Полиметилметакрилат 10 r
Полифункциональный
Диацетат тризтилеигликоля Т мл
Монометиловый эфир гидрохинона 0,05 r
Краситель "основной синий 3" 0,025 r
Хлористый метилен 25 r
Композицию получают на автоаппликаторе на лавсановую пленку толщиной
22 мкм сушат 1-3 мин в термошкафу при 80 С и получают материал, ииити4 рующий сухой пленочный фоторезист с толщиной светочувствительного слоя
30-40 мкм. Era ламинируют на предваакрилат 7 r
Кетон Михлера 0,$7 r
Бензофенон д,28 г рите тьно обработанные очистителем
0%1-5À медные подложки на ламинаторе
А-24, экспонируют на установке КП
6341 через фотошаблок с раэмерок проводников и зазоров между ниии 300мкм, ( проявляют 1. мин в кювете с охлажден ным метилхлороформом и с помощью микроскопа МБС-2 с измерительной головкой оценивают уход размера элементов защитного рельефа по сравнению с фотошаблоном, кроме того, изменяя время экспонирования материала, определяют оптимальное время экспонирования, при котором наблюдается минимальный угол размера. Полученные результаты приведены в таблице.
Предложенный способ позволяет получить полифункциональные акрилаты пентаэритрита, суммарно соответствующие диакрилату, которые в качестве компонента входят в состав фотополимерных композиций, что приводит к повышению светочувствительности фоторезистивнОГО слОя и тОчности ВоспрОиэведения фотошаблона.
Формула изобретения
Способ получения компонента светочувствительной композиции, содержащего полифункциональные акрилаты пентаэритрита, путем этерификации пентаэритрита акриловой кислотой в присутствии кислотного катализатора и ингибитора полимериэации в органическом растворителе при кипении с азеотроп» ной отгонкой воды, нейтрализацией реакционной смеси щелочным агентом и выделением целевого продукта, о тл и ч а ю щ и и с st тем, что, с целью улучыения качества целевого продукта, этерификацию ведут с добавкой воды в количестве 1,3 моль на каждый моль пентаэритрита, при молярном соотношении пентаэритрита и акриловой кислоты 1:(3-4), нагревание завершают при с выделении 2,S моль, воды на каждый моль пеитаэритрнта, в качестве растворителя используют толуол, а в качестве щелочного агента — карбонат натрия, который добавляют после охлаждения и разбавления реакционной смеси равным Объемом воды.
1607334
Условия синтеза и фотолитографические характеристики полученных композиций
Уход ол яркое оотноНаличие промотирующей добавки
Количество
Пример
Число Опти" омыпе- мальное
ВыхОД 9 г (на
145 г пентаэрит" рита) размера мкм ния время экспо промывок нтакирования„ с итрита риловой
187,5
211, Э
200,5
122.,5
254,0
282,5
28f95
479, 7
461,2
438,5
422,0
516 5
604 f
562, 1
1
1
3
1:3
1:4
1:3,5
1:3
1:4
1!6
1:6
О
О
О
16
0,5
2 90
Составитель Н. Куликова
Редактор M. Самерханова Техред И яндык Корректор С. Яевкун
Заказ f975 Тираж Подписное 3HHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,f01
2
4
6
7 (про, тотип) »
»»»ЮНЮ»
Конвер- (Время сия в мо синте» мент пре- за, ч крещения синтеза,4
60 0,5
60 05
60 0,5
50 1,0
60 15
100 7,0
75 12,0