新規な過酸化ポリ酸の構造と感光機能に関する研究

機能性無機材料研究の一環として、報告者らが見いだした過酸化ポリタングステン酸を用いた無機レジスト材料の研究・開発を行なっている。この新規のポリ酸から得られる薄膜は様々な線源に感応してネガ型の特性を示し、高い感度と解像度を有することがわかっている。そこで、感光メカニズムを解明するとともに、感度・解像度をより一層高め、微細パタ-ンを工夫することにより、実用的な二層ナノメ-タ-リソグラフィの実現を目指している。現在、電子線露光により孔径0.1μm程度の微細パタ-ンを描き、これをマスクとして有機樹脂を微細加工することで高機能分離膜/センサ-膜の製作を試みている。一方、本レジスト材料は有機非線形材料(MBANP)と反応する事なく塗布することができるため、遠紫外線露光により線幅10μm程度のパタ-ンを描き、これをマスクとして下層の有機非線形材料を加工することも試みている。過酸化ポリタングステン酸は単身で機能性を有するが、これを前駆体として用い、カルカリ金属、アルカリ土類金属と反応、生成した非晶質塩からは一次元あるいは三次元トンネルを有する酸化タングステン基骨格化合物が低温焼成により容易に得られることがわかった。本年度、塩を形成するカチオン種と生成する骨格構造との関係を調べた結果、生成する三種の骨格構造はカチオンのイオン半径と価数に関連付けられることがわかった。更にアンモニウム塩からは、これまで水熱法でしか得られなかった六方晶WO_3を合成することができた。この物質にK^+、Li^+の電気化学的インタ-カレ-ションを試みたところ、前者ではトンネル内のKサイト数に相当するまでの注入では骨格構造は変化せず、格子定数変化も小さいことがわかった。MoについてもWと同様の方法により過酸化ポリ酸を調製し、そこから得られる固体相の構造と機能について予備的な検討を行なってきた。Moを用いたときも過酸化基の存在量に対応した固体相が生成するが、Wを用いたときと同様金属原子と0_2^<2ー>の比が1対1の結晶相、過酸化基を含まない一水和物結晶相が得られた。両系ともに金属原子に対する過酸化基の比が1未満の非晶質相が得られるが、Moを用いた場合にのみ0_2^<2ー>の割合がMoに対し0.5の結晶相が生成した。得られた非晶質相は水に対する溶解度が高く、回転塗布による膜形成が可能であることがわかったのでその、EC特性・感光性について検討している。

機能性無機材料研究の一環として、報告者らが見いだした過酸化ポリタングステン酸を用いた無機レジスト材料の研究・開発を行なっている。この新規のポリ酸から得られる薄膜は様々な線源に感応してネガ型の特性を示し、高い感度と解像度を有することがわかっている。そこで、感光メカニズムを解明するとともに、感度・解像度をより一層高め、微細パタ-ンを工夫することにより、実用的な二層ナノメ-タ-リソグラフィの実現を目指している。現在、電子線露光により孔径0.1μm程度の微細パタ-ンを描き、これをマスクとして有機樹脂を微細加工することで高機能分離膜/センサ-膜の製作を試みている。一方、本レジスト材料は有機非線形材料(MBANP)と反応する事なく塗布することができるため、遠紫外線露光により線幅10μm程度のパタ-ンを描き、これをマスクとして下層の有機非線形材料を加工することも試みている。過酸化ポリタングステン酸は単身で機能性を有するが、これを前駆体として用い、カルカリ金属、アルカリ土類金属と反応、生成した非晶質塩からは一次元あるいは三次元トンネルを有する酸化タングステン基骨格化合物が低温焼成により容易に得られることがわかった。本年度、塩を形成するカチオン種と生成する骨格構造との関係を調べた結果、生成する三種の骨格構造はカチオンのイオン半径と価数に関連付けられることがわかった。更にアンモニウム塩からは、これまで水熱法でしか得られなかった六方晶WO_3を合成することができた。この物質にK^+、Li^+の電気化学的インタ-カレ-ションを試みたところ、前者ではトンネル内のKサイト数に相当するまでの注入では骨格構造は変化せず、格子定数変化も小さいことがわかった。MoについてもWと同様の方法により過酸化ポリ酸を調製し、そこから得られる固体相の構造と機能について予備的な検討を行なってきた。Moを用いたときも過酸化基の存在量に対応した固体相が生成するが、Wを用いたときと同様金属原子と0_2^<2ー>の比が1対1の結晶相、過酸化基を含まない一水和物結晶相が得られた。両系ともに金属原子に対する過酸化基の比が1未満の非晶質相が得られるが、Moを用いた場合にのみ0_2^<2ー>の割合がMoに対し0.5の結晶相が生成した。得られた非晶質相は水に対する溶解度が高く、回転塗布による膜形成が可能であることがわかったのでその、EC特性・感光性について検討している。