Polymethyl Methacrylate with a Molecular Weight of 10 7  g/mol for X-Ray Lithography

V. P. Nazmov; Назьмов В. П.; A. V. Varand; Варанд А. В.; M. A. Mikhailenko; Михайленко М. А.; B. G. Goldenberg; Гольденберг Б. Г.; I. Yu. Prosanov; Просанов И. Ю.; K. B. Gerasimov; Герасимов К. Б.

doi:10.31857/S1028096023060110

Полиметилметакрилат с молекулярной массой 10⁷ г/моль для рентгеновской литографии

Авторы: Назьмов В.П.¹^,2, Варанд А.В.¹, Михайленко М.А.², Гольденберг Б.Г.¹^,3, Просанов И.Ю.², Герасимов К.Б.²
Учреждения:
1. Институт ядерной физики им Г.И. Будкера СО РАН
2. Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН
3. Центр коллективного пользования “СКИФ”, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 27-31
Раздел: Статьи
URL: https://journal-vniispk.ru/1028-0960/article/view/137764
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023060110
EDN: https://elibrary.ru/DKCOQS
ID: 137764

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты исследования синдиотактического полиметилметакрилата с молекулярной массой 10⁷ г/моль, синтезированного методом ионной полимеризации с радиационным инициированием. Изменение химической структуры полимерного материала анализировали методом ИК-спектроскопии, дифференциального термического анализа, гель-проникающей хроматографии. При термическом разложении исходного полимера процесс потери массы можно разделить на три этапа: низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный. Исчезает ярко выраженный тепловой эффект плавления полимера даже после воздействия минимальных доз ионизирующего излучения. Обнаружено сравнительно быстрое снижение молекулярной массы под действием рентгеновского излучения в диапазоне доз до 100 Дж/см³ и разброс размеров молекул. Полидисперсность при малых дозах приблизительно в 3.5 раза выше, чем при дозах порядка 10 кДж/см³. Достигнута скорость проявления изображения, примерно в пять раз большая, чем в случае полимера с молекулярной массой 10⁶ г/моль в стандартных условиях. Контраст составил величину 3.4. С помощью синхротронного излучения рентгеновского диапазона на источнике ВЭПП-3 осуществлено микроструктурирование методом рентгеновской литографии. Получены микроструктуры высотой до 5 мкм и диаметром около 2 мкм.

Ключевые слова

полиметилметакрилат, ИК-спектроскопия, гельпроникающая хроматография, дифференциально-термический анализ, контраст, рентгеновское излучение, чувствительность, микроструктуры, рентгеновская литография.

Список литературы

Haller I., Hatzakis M., Srinivasan R. // IBM J. Res. Devel. 1968. V. 12. P. 251. https://doi.org/10.1147/rd.123.0251
Spears D.L., Smith H.I. // Electron. Lett. 1972. V. 8. P. 102. https://doi.org/10.1049/el:19720074
Vladimirsky Y., Vladimirsky O., Morris K.J., M. Klopf J., Calderon G.M., Saile V. // Microelectron. Eng. 1996. V. 30. № 1–4. P. 543. https://doi.org/10.1016/0167-9317(95)00305-3
Greeneich J.S. // J. Electrochem. Soc. 1975. V. 122. P. 970.
Charlesby A. Atomic Radiation and Polymers. N.Y.: Pergamon, 1960. 556 p.
Hiraoka H. // IBM J. Res. Devel. 1977. V. 21. P. 121. https://doi.org/10.1147/rd.212.0121
De Carlo F., Mancini D.C., Lai B., Song J.J. // Microsyst. Technol. 1998. V. 4. P. 86. https://doi.org/10.1007/s005420050102
Nazmov V.P., Mezentseva L.A., Pindyurin V.F., Petrov V.V., Yakovleva E.N. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2000. V. 448. P. 493. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(00)00238-2
Pantenburg F.J., Achenbach S., Mohr J. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1998. V. 16. № 6. P. 3547. https://doi.org/10.1116/1.590494
Moreau W.M. Semiconductor Lithography: Principles, Practices, and Materials. N.Y.: Plenum Press, 1988. 986 p.
Yan M., Choi S., Subramanian K.R.V., Adesida I. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2008. V. 26. № 6. P. 2306. https://doi.org/1.0.1116/1.3002562
Khoury M., Ferry D.K. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1996. V. 14. № 1. P. 75. https://doi.org/10.1116/1.588437
Nagai H. // J. Appl. Pol. Sci. 1963. V. 7. № 5. P. 1697 https://doi.org/10.1002/app.1963.070070512
Willis H.A., Zichy V.J.I., Hendra P.J. // Polymer. 1969. V. 10. P.737. https://doi.org/10.1016/0032-3861(69)90101-3
Patent No. 3039110 (DE). Verfahren fur Die Spannungsfreie Entwicklung von Bestrahlten Polymethylmethacrylatschichten / Siemens AG, Munich. Glasha- user W., Ghica G.-V. 16.10.1980.
Goldenberg B.G., Lemzyakov A.G., Nazmov V.P., Pindyurin V.F. // Phys. Procedia. 2016. V. 84. P. 205. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2016.11.036
Piminov P.A., Baranov G.N., Bogomyagkov A.V., Berkaev D.E., Borin V.M., Dorokhov V.L., Karnaev S.E., Kiselev V.A., Levichev E.B., Meshkov O.I., Mishnev S.I., Nikitin S.A., Nikolaev I.B., Sinyatkin S.V., Vobly P.D., Zolotarev K.V., Zhuravlev A.N. // Phys. Procedia. 2016. V. 84. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2016.11.005
Nazmov V., Goldenberg B., Vasiliev A., Asadchikov V. // J. Micromech. Microeng. 2021. V. 31. P. 055011. https://doi.org/10.1088/1361-6439/abf331
El-Kholi A., Mohr J., Nazmov V. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2000. V. 448. № 1–2. P. 497. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(00)00239-4
Kunka D., Mohr J., Nazmov V., Meiser J., Meyer P., Amberger M., Koch F., Schulz J., Walter M., Duttenhofer T., Voigt A., Ahrens G., Grützner G. // Microsyst. Technol. 2014. V. 20. № 10–11. P. 2023. https://doi.org/10.1007/s00542-013-2055-x
McNamara S. // J. Micromech. Microeng. 2011. V. 21. P. 015002. https://doi.org/10.1088/0960-1317/21/1/015002