Polymethyl Methacrylate with a Molecular Weight of 107 g/mol for X-Ray Lithography

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of a study of syndiotactic polymethyl methacrylate with a molecular weight of 107 g/mol, synthesized via ionic polymerization with radiation initiation, are presented. Changes in the chemical structure of the polymer material have been analyzed by IR spectroscopy, differential thermal analysis, and gel permeation chromatography. During thermal decomposition of the initial polymer, the mass loss process can be divided into three stages: low-temperature, medium-temperature, and high-temperature. The pronounced thermal effect of polymer melting disappears even after exposure to minimal doses of ionizing radiation. A relatively rapid decrease in the molecular weight under the influence of X-ray radiation in the dose range up to 100 J/cm3 and a scatter in molecular sizes have been found. Polydispersity at low doses is approximately 3.5 times higher than that at doses of the order of 10 kJ/cm3. A latent image development rate of approximately five times higher than that of a polymer with a molecular weight of 106 g/mol under standard conditions was achieved. The contrast value was 3.4. Using X-ray synchrotron radiation at the VEPP-3 source, microstructuring was carried out by X-ray lithography. Microstructures up to 5 µm high and about 2 µm in diameter were obtained.

About the authors

V. P. Nazmov

Budker Institute of Nuclear Physics of SB RAS; Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of SB RAS

Author for correspondence.
Email: V.P.Nazmov@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630090, Novosibirsk

A. V. Varand

Budker Institute of Nuclear Physics of SB RAS

Email: mikhailenkoma79@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk

M. A. Mikhailenko

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of SB RAS

Author for correspondence.
Email: mikhailenkoma79@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk

B. G. Goldenberg

Budker Institute of Nuclear Physics of SB RAS; Shared-Use Center “SKIF”, Boreskov Institute of Catalysis of SB RAS

Email: mikhailenkoma79@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Novosibirsk

I. Yu. Prosanov

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of SB RAS

Email: mikhailenkoma79@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk

K. B. Gerasimov

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of SB RAS

Email: mikhailenkoma79@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk

References

  1. Haller I., Hatzakis M., Srinivasan R. // IBM J. Res. Devel. 1968. V. 12. P. 251. https://doi.org/10.1147/rd.123.0251
  2. Spears D.L., Smith H.I. // Electron. Lett. 1972. V. 8. P. 102. https://doi.org/10.1049/el:19720074
  3. 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
  4. Greeneich J.S. // J. Electrochem. Soc. 1975. V. 122. P. 970.
  5. Charlesby A. Atomic Radiation and Polymers. N.Y.: Pergamon, 1960. 556 p.
  6. Hiraoka H. // IBM J. Res. Devel. 1977. V. 21. P. 121. https://doi.org/10.1147/rd.212.0121
  7. De Carlo F., Mancini D.C., Lai B., Song J.J. // Microsyst. Technol. 1998. V. 4. P. 86. https://doi.org/10.1007/s005420050102
  8. 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
  9. 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
  10. Moreau W.M. Semiconductor Lithography: Principles, Practices, and Materials. N.Y.: Plenum Press, 1988. 986 p.
  11. 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
  12. Khoury M., Ferry D.K. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1996. V. 14. № 1. P. 75. https://doi.org/10.1116/1.588437
  13. Nagai H. // J. Appl. Pol. Sci. 1963. V. 7. № 5. P. 1697 https://doi.org/10.1002/app.1963.070070512
  14. 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
  15. Patent No. 3039110 (DE). Verfahren fur Die Spannungsfreie Entwicklung von Bestrahlten Polymethylmethacrylatschichten / Siemens AG, Munich. Glasha- user W., Ghica G.-V. 16.10.1980.
  16. 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
  17. 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
  18. Nazmov V., Goldenberg B., Vasiliev A., Asadchikov V. // J. Micromech. Microeng. 2021. V. 31. P. 055011. https://doi.org/10.1088/1361-6439/abf331
  19. 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
  20. 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
  21. McNamara S. // J. Micromech. Microeng. 2011. V. 21. P. 015002. https://doi.org/10.1088/0960-1317/21/1/015002

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (43KB)
3.

Download (69KB)
4.

Download (37KB)
5.

Download (719KB)

Copyright (c) 2023 В.П. Назьмов, А.В. Варанд, М.А. Михайленко, Б.Г. Гольденберг, И.Ю. Просанов, К.Б. Герасимов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».