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本研究は、次世代のリングラフイにおいてレジスト材料として使用が期待されているポリ(4-ヒドロキシスチレン)などにおける、中間活性種のダイナミクスやエネルギー付与における化学初期過程反応を電子線パルスラジオリシス法、露光装置による照射、分子構造計算などによって明らかにし、レジストのナノサイズのゆらぎへの影響を調べることを目的に行った。当該年度は(1)レジストのラジカルカチオンを中心とする中間活性種の分子ダイナミクムスと酸形成の関係(2)レジスト中の放射線誘起反応機構について主に研究対象とした。
1電子線パルスラジオリシス法による実験および解析
電子線パルスラジオリシス法によってピコ秒からマイクロ秒時間領域に誘起される反応初期過程溶液系や固体薄膜系におけるラジカルイオン、励起状態形成のダイナミクスの直接観察ならびに反応機構や生成と減衰過程について実験、解析を行った。サンプルにはレジストのモデル化合物であるポリ(4-ヒドロキシスチレン)およびその誘導体ならびにベンゼン誘導体を用いた。本研究により、電子線誘起によるポリ(4-ヒドロキシスチレン)の分子内ダイナミクスおよび酸発生のメカニズムへの影響について明らかにし、更にベンゼン誘導体中のジェミネートイオン再結合過程を明らかにすることにより、レジスト材料中での二次電子の挙動についての知見を得ることができた。
2 ab-initio計算を用いた高分子側鎖のダイナミクスの計算パルスラジオリシスによって得られた分光データと理論計算に基づき得られた分子構造の最適化から導き出される分光的なパラメータとの整合性を確認した。
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