Светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Q 03 С 1/68

3Ьеударстеенный комитет

СССР

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень №дЗ (53) УЙК771.

Л (088.8) il0 делам нзебретеннй н открытнй

Дата опубликования описания 07 09 82

А. Я. Вайнер, С. А. Гуров, К. М. Дюмаев, В. П. Ерофеева(72) Авторы изобретения и P. Д. Эрлих (71) Заявитель (54} СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПСЯИБИЯ

ДЛЯ СУХИХ ПЛЕНОЧНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ

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

Известна светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов включаютцая полимерное связующее - сополимер метилметакрнлата и метакриловой кислоты, модифицированный глицидила.

1о крилатом, виниловый мономер, фотоинициатор — 2- T -бутилантрахинон и растворитель — alleTQH !11 .

Недостатком указанной композиции является термическая нестабильность

15 полимерного связующего, что делает ее непригодной для промышленного применения в производстве печатных плат.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой композиции является светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов, включающая полимерное связующее— смесь высокомолекулярног (молекуляр2 еный вес 220000) и низкамолекулярного (молекулярный вес 24000) полиметиллетакрилатов, акриловый мономер - смесь гриакрилата пентаэритрита и диакрилата гриэтиленгликоля, фотоинициатор — смесь

7-диметиламино-4-метилкумарина и димера 2- 0 -хлорфенил-4,5-диметоксифенилимидазолина, ингибитор термической полимеризации — бисалкофен, красительВиктория" чистоголубой и растворитепьтрихлорэтнлен Ã2 g .

Недостатком известной композиции является низкая разрешакецая способность

H небольшой срок .хранения фоторезистов на ее основе.

Цель изобретения - повышение разрешакацей способности композиции и срока хранения фоторезистов на ее основе.

Поставленная цель достигается тем, чо светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистов, вклточающая полимерное свяэуклцее, полифункциональный акриловый мономер, фотоинициа тор, ингибитор термической слимериза20,8 - 24,5

08-30

Композиция

Компоненты

Назначение (иьвестная

Полиметилметакрилат с логарифмической приведенной вязкостью 1,2

Полимерное связуюшее

Псаиметилметакрилат с логарифмической приведенной вязкостью 0,2

То же

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

Полиметилметакри лат с логарифмичес-кой приведенной вязкостью 0,45

Полифункциональный акриловый мономер

Триакрипат пентаэритрита

Диакрилат триэтиленгликопя

То же

3,4

3 957153 4 ции, краситель и растворитель, в качест- В качестве ингибитора е итора термическо и ве по п1мерного связующего содержит иолимеризации композипщя может содерполиметилметакрилат с молекулярным весом 33300-40700 и логарифмической эфир гидрохинона. приведенной вязкостью 0,45, в качестве g Пример . (состав комполщии, полифункпионального акрилового.мономе- вес. %). В круглодонную трехгорпую ра - диметакриловый эфир бис-(этилен- колбу, снабженную механической мешалкой, гликоль)-фталата, в качестве фотоинициа- обратным холодильником и воронкой для тора - смесь бензофенона и кетона Мих . сыпучих веществ, помещают 8,7 трихлорлера в весовом соотношении 1:1 7:1 1Î этилена, остальное - хлористый метилен. и дополнительно содержит пластификатор - Содержимое колбы охлаждают до диацетат триэтиленгликоля или бутилбен- 10 — 15 С, включают мешалкУ и пРИ инзилфталат при следующем соотношении тенсивном перемешивании через воронку компонентов, вес. %: небольшими порциями добавляют 20,8 поли1S метилметакрилата, затем после полного

Полиметилметакрилат растворения полимера через воронку доДиметакриловый эфир бавляют 0,01 бисалкофена БП, 0,7 кетобис-(этил енгликоль)— на Михлера и 0,7 бензофенона, после и фталата 12,3 - 17,6 . чего добавляют раствор 0,04 красителя

Смесь бензофенона и 11 Виктория» чйстоголубой и. хлористый кетона Михлера в ве- метилен. Далее в колбу при перемешивасовом соотношении нии добавляют 2,0 диацетата триэтилен1:1 -7:1 гликоля. и 17,6 диметакрилового эфира

Лиацетат триэтилен- бис-(этиленгликоль) -фталата. Размешивагликопя или бутил- gg ние продолжают до полного растворения бе нзилфталат 2,0-2,8 всех компонентов, после. чего композицию

Ингибитор термичес- тщательно отфильтровывают через неской полимеризации 0,01 - 0,1 колько слоев капроновой ткани от мехаКраситель 0,02 — 0,08 нических примесей. В табл. 1 состав по

Растворитель Остальное зо примеру соответствует композиции 2.

Таблица 1

Продолжение табл. 1

957153

Композиция

Назначение

Компоненты

1 2 (известная

Диметакриловый эфир бис-(этиленгликопь) -фталата

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

7-Диметиламино-4метилкум арин.

Фотоинициатор

0,5

Димер-2- О -хлорфенил-4,5-диметоксифенил имидазолила

2,4

Бензофенсж

Кетон Михлера

07 12 15 11 07

0,7 1,2 1,5 0,6 0,1

2,0

Диацетат триэтиленгликоля

Пластификатор

2,2 - 2,2

Бутилбензилфтелат

25 — 28

Бисалкофен

Ингибитор термической полимеризации

0,01 — 0,1 0,05 0,01

То же и -Монометиловый эфир гидрохинона

Виктория" чистоголубой

008 0 04 003 — 003 0 02

Краситель

Родамнн Ж

Трихлорэтилен

0,08

Ос таль- 8,7 Остальное ное Осталь- 8,7 ное

Раст оритель

Метиленхлорид

Остальное ное ное

П р и м е ч а н и я. Логарифмическую приведенную вязкость всех трех образцов

М полиметилметакрклата определяют для 0,5%-ного раствора полимера в хлороформе при 20оС.

" " Технический полиметилметакрилат марки ЛСОМ.

Приготовленную таким образом свето- 78-80 С. Тотпщпи светочувствительного чувствитепьную композицию наносят при

5$ слоя составляет после сушки 20-25 мин. отсутствии актиничного освешения поли- В табл. 1 представлены составы пяти вом иа папиэтилентерефталатную основу. предлагаемых и известной светочувствиСлой фоторезиста сушат 20 мин щя тельных композиций.

Таблица 2

Разрешакицая способность, мкм

100-105 100-105 100-105 100-105 100-105

Контраст проявления

5-6

5-6

Оптимальное время э кспонирования

50 шение срока хранения фоторезистов предлагаемого состава, а также использование в их составе выпускаемых в промышленном масштабе полимерного связующего и полифункционального акрилового мои омера вместо смесИ высокомолекулярного и низкомолекулярного полиметилметакрилата и смеси триакрилата пентаэритрита и диакрилата триэтиленгликоля соответственно, производимых в виде отдельных опытных образцов, значительно снижает стоимость сухих пленочных фоторезистов и повышает экономическую эффективность производства печатных плат.

Технологические испытания сухого пленочного фоторезиста на основе композитпги 1 (табл. 1) после хранения в течение 1 r не удалось провести вследствие невозможности ламинирования фоторезиста к поверхности подложки. Технологи-, ческие параметры этого фоторезиста через 3-4 мес после изготовления: разрешающая способность 150-175 мкм, контраст проявления 1-2, оптимальное время

35 экспонирования 60-65 с. Низкий контраст проявления, которым характеризуется сухой пленочный фоторезист известного состава после 3-4 мес хранения, делает

49 этот резист практически непригодным для использования в процессе изготовления печатных плат (т.е. срок хранения фоторезиста на остове композипии известного состава менее 3-4 мес).

Применение сухих пленочных фоторе45 зистов на основе предлагаемой светочувствительной композиции, содержащей в качестве полимерного связующего полиметилметакрилат марки ЛСО-М, а в качестве полифункционального акрилового моно- .56 мера диметакриловый эфир бис-(этиленгликоль) -фталата, позволяет благодаря большей разрешаквцей способности указанных резистов повысить технический уровень производства печатных плат. В частности применение этих фоторезистов может значительно повысить плотность печатного монтажа. Кроме того, повыФормула изобретения

Светочувствительная композиция для сухих пленочных фоторезистав, включающая полимерное связующее, попифункциональный акриловый мономер, фотоинициатор, ингибитор термической полимеризации, краситель и растворитель, о т л и ч а ю— ш а я с я тем, что, с цепью повышения разрешающей способности композиции и срока хранения фоторезистов на ее основе, она содержит.в качестве полимерного связующего полиметилметакрилат с молекулярным весом 33300-40700 и логарифмической приведенной вязкостью 0,45, в качестве цолифункционального акрилового мономера - дИметакриловый эфир

7 957153 8

Изготовленные таким образом сухие такой же шириной зазоров между ними.

Э пленочные фоторезисты ламинируют к Определяют оптимальное времяэкспонитшательно очищенной поверхности фоль- рования, необходимое для четкого восгированного медью диэлектрика марки произведения элементов фотошаблона. В

СФ-2-1,5 и проводят экспонирование 5 качестве проявителя используют 1,1,1резистов через попиэтилентерефталатную трихлорэтан. Полученные результаты по основу лампой QPC-1000 на расстоянии оценке технических характеристик предlOO мм от зашитнойпленки, используя лагаемых композиций (после хранев качестве негатива пленочный фотошаб- . ния в течение года) представлены в лон с шириной проводников 100 мкм и 10 табл. 2.

Инацетат триэтнленгликоля st бутилбензюзфталат

Ингибитор термической полимеризещщ

Краситель

Растворитель

2,0-2,8

0,01-0, 1

0,02-0,08

Остальное

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No 3448089, кл. 260-78.5, опублик. 03.06.69, 2. Патент США 14 3615567, 3$ an. 96-90, опубликь 1970 (прототип).

9 957153 бис-(этиленгликоль)-фталата, в качестве фотоинициатора -.. ñìåñü бенэофенона и кетона Михлера в весовом соотнсеаении

1:1 -7:1 и дополнительно содержит тотастификатор — диацетат триэтиленгли- s юля mg бутнлбензилфталат при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:

Полиметютметакрилат 20,8-24,5

Диметакриловый эфир бнс-(этиленгликопь)фталата 12,3-17,6

Смесь бензофенона и кетона Миклера s весовом соотношенин

1:1 - 7:1 0.,8-3,0

Составитель В. Волынчикова

Редактор JL Филиппова Техред С,Ми гунова Корректор О. Билак

Заказ 6595/35 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Файал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4