Ion beam-induced positive imaging of polyimide via two step imidization

前川 康成; 鈴木 康之; 吉田 勝; 前山 勝也*; 米澤 宣行*

Polymer, 44(8), p.2307 - 2312, 2003/04

https://doi.org/10.1016/S0032-3861(03)00051-X

重イオンビームの利用により、電子デバイスに使用可能なポリイミドからなるイオン穿孔膜作製を試みた。ポリイミド膜は耐熱性,耐薬品性が低い前駆体であるポリアミド酸膜の熱硬化により得られる。そこで、このポリアミド酸のイミド化率を熱硬化温度によって制御することで、イオンビーム及びエッチングによるパターン形成能の向上を試みた。Kaptonの前駆体膜を用いた場合、イオンビームによるダメージが小さいため、円柱状の貫通孔を形成するのに充分なコントラストが得られなかった。そこで、放射線に対して高い感度を示すスルホニル基を有するポリイミドを合成して、イオン穿孔膜作製を試みた。主鎖にスルホニル基のみを有する場合、ポジ型パターンは得られないのに対し、スルホニル基とメチレン基を含むイミド化率6889%膜で直径0.3mのポジ型のホールパターンが観察された。この結果から、ポジ型パターン形成のためには、主鎖にスルホニル基とメチレン基の両方が必要であることが明らかとなった。スルホニル基は開裂によるラジカル対生成に、メチレン基はポリマー主鎖の連鎖的開裂に必要なラジカル源として作用していると考えられる。