ISSN:
0003-3146
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
Elementaranalytische sowie NMR-, IR- und UV-spektroskopische Untersuchungen zeigen, daß die Photolyse von Halogenphenolnovolaken zur Substitution der Halogenatome durch Wasserstoff, der Bildung chinoider Gruppen und intermolekularen Vernetzung führt. Die Geschwindigkeit der Halogeneliminierung hängt von der Art des Halogens ab. Sie steigt in der Reihenfolge F 〈 Cl 〈 Br 〈 I. Die Chloreliminierung aus der 4-Position ist gegenüber der aus der 2- und 3-Position begünstigt. Außerdem verläuft die Abspaltung para-ständiger Chloratome aus Dimeren schneller als aus Trioder Tetrameren. ESR-Messungen bei 77 K sowie die Laserblitzphotolyse bei 296 K deuten auf die intermediäre Bildung von Phenoxyl- und Arylradikalen. Lithographische Tests belegen die hohe UV-Empfindlichkeit von Resisten auf der Basis von Halogenphenolnovolaken. Im Vergleich zu nichthalogenhaltigen Novolakresisten wird eine 6 - 10fache (System: 4-Chlorphenolnovolak/4,4′-Bisazidobiphenyl (5%)) bzw. eine ca. 25fache (System: 4-Chlorphenol-/m-Cresolnovolak/Hexamethoxymethylmelamin (5%)) Steigerung der Empfindlichkeit erreicht. Zur Interpretation wird ein Mechanismus postuliert, demzufolge die durch Halogenabspaltung hervorgerufene Sekundärradikalbildung zu einer zusätzlichen Vernetzung beiträgt. In den melaminhaltigen Resisten katalysiert der gebildete Halogenwasserstoff (Hal· + RH → H-Hal + R·) außerdem die Reaktion der Melaminverbindung mit der Novolakmatrix.
Notes:
The photolysis of halogenophenol novolacs is determined by the substitution of halogens by hydrogen and the formation of quinoid groups and intermolecular crosslinks. This is concluded from elemental analysis, NMR, IR and optical absorption measurements. The rate of halogen release depends on the chemical nature of the halogen. It increases in the order F 〈 Cl 〈 Br 〈 I. Chlorine elimination from 4-position is favored over that from 2- and 3-position. Moreover, dimers release chlorine from 4-position much more readily than trimers and tetramers. ESR measurements at 77 K and flash photolysis studies at 296 K yielded evidence for the intermediate existence of phenoxyl and aryl radicals. Lithographic tests demonstrated the high UV-sensitivity of resist formulations based on halogen-containing novolacs. The increase in sensitivity relative to that of formulations based on nonhalogenated novolacs is 6 to 10fold system: 4-chlorophenol novolac/4,4′-bisazidobiphenyl (5%) and ca. 25fold system: 4-chlorophenol/m-cresol novolac/hexamethoxymethylmelamine (5%). A postulated reactions mechanism concerning the sensitivity increase takes into account that halogen elimination results in the formation of additional radicals that accelerate the rate of crosslinking. Moreover, hydrogen halide generated by hydrogen abstraction of halogen radicals (Hal· + RH → H-Hal + R·) provides for the acid required to catalyze the reaction of the melamine compound with the novolac matrix.
Additional Material:
6 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/apmc.1994.052140117
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