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塩基増殖反応を組み込んだ高感度有機-無機ハイブリッド型フォトレジストに関する研究

碱倍增反应高灵敏有机-无机杂化光刻胶的研究

基本信息

批准号：
15750163
负责人：
有光晃二
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、塩基増殖反応を組み込むことで塩基触媒反応を利用した感光性有機-無機ハイブリッド材料の感度を飛躍的に向上させることを目的とする。昨年度までに、9-フルオレニルメチルカルバモイル基を有するオリゴシロキサンを合成し、このシロキサン樹脂を光塩基発生剤(PBG)と組み合わせることで感度数mJ/cm^2のフォトレジスト材料として機能することを見出した。今年度は、分子量の増大および無機的性質の向上を目指して9-フルオレニルメチルカルバモイル基を有するアルコキシシラン(FS)とテトタエトキシシラン(TEOS)との共重合体を合成し、その感光特性を評価した。FSとTEOSを水と酸触媒存在下、加水分解重縮合することで塩基増殖基を有する共重合体(pFS_<1.0>-TEOS_<1.6>)を合成した。合成物の同定は^1H,^<29>Si-NMR、FT-IRスペクトルを用いて行った。合成したpFS_<1.0>-TEOS_<1.6>の重量平均分子量は6000であり、FSのホモポリマーに比べて分子量が2倍も増大した。次に、10wt%のPBGを含むpFS_<1.0>-TEOS_<1.6>フィルムにUV光照射し、130℃で加熱したときのフィルムのIRスペクトル変化を追跡することで樹脂の分解挙動を評価した。その結果、pFS_<1.0>-TEOS_<1.6>は光化学的にPBGから発生した塩基の作用で塩基増殖反応を引き起こすことがわかった。さらに、10wt%のPBGを含むpFS_<1.0>-TEOS_<1.6>フィルムの感光特性を評価したところ、感度3.2mJ/cm^2で、解像度は4-10μmのL&Sパターンまで確認できた。従来の塩基触媒を利用したフォトポリマーの感度が100mJ/cm^2前後であることを考えると、本研究によりレジストの感度を飛躍的に向上させることに成功したと言える。

In this study, the sensitivity of photosensitive organic-inorganic hybrid materials was improved by using the organic and inorganic hybrid materials. Last year, the 9-color resin matrix was synthesized, and the resin matrix was synthesized. The sensitivity mJ/cm2 of the matrix material and the function of the matrix were also revealed. This year, the increase in molecular weight and the upward direction of inorganic properties are indicated. The composition of the complex of 9-fluoropyrrolidine (FS) and tetrafluoropyrrolidine (TEOS) is evaluated. FS_TEOS_is synthesized in the presence of water and <1.0><1.6>acid catalyst. The identity of the compound was determined by 1H, <29>Si-NMR and FT-IR spectroscopy. The weight-average molecular weight of FS_<1.0>TEOS_<1.6>is 6000, and the weight-average molecular weight of FS_TEOS_is 2 times larger than that of FS_TEOS_. Second, 10wt% PBG containing PFS-TEOS <1.0>was irradiated with <1.6>UV light, heated at 130℃, and the decomposition of the resin was evaluated. As a result, pFS_<1.0>-TEOS_<1.6>- In addition, 10wt% PBG contains pFS_<1.0>-TEOS_<1.6>- The sensitivity of the catalyst is 100mJ/cm2.