| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (04/09 ~ 04/10, 고려대학교) |
| 권호 | 29권 1호, p.3 |
| 발표분야 | 초청특별강연 |
| 제목 | 광반응성 기능성 고분자의 구축과 미세화상 형성 |
| 초록 | 고도로 발달된 첨단산업 기술에 중요하게 이용되는 기능성 고분자 재료인 반응성 감광성 고분자의 설계/합성과 응용에 관하여 연구한 내용을 발표한다. 지난 20연 동안 초고집적 반도체 집적도의 급격한 증가에 대응한 초미세회로 가공용 화학증폭(chemical amplification: CA) 작용성 포토레지스트로서 알려진 산분해성 고분자(acid-labile polymer) 및 단파장 원자외선에 조사되어 강한 산이 발생되는 고분자형 광산 발생제(photoacid generator: PAG)에 대해 중점적으로 연구하였다. 기능화에 용이한 말레이미드 단량체인 N-substituted functional maleimide [RfMI]와 광산 발생하는 N-치환된 sulfonyloxymaleimide [RsOMI]의 합성과 공중합으로 다양한 기능성 말레이미드 고분자(functional polymaleimides)를 합성하여 산분해성 고분자와 광산 발생 고분자(photoacid generating polymer)로서 연구하였다. 전자 받게 단량체인 RfMI와 RsOMI는 전자 주게 특성의 스타이렌 단량체와 electron-donor-acceptor (EDA) 라디칼 교대공중합이 용이하게 진행된다. RsOMI로서 N-tosyloxymaleimide [TsOMI]와 N-(10-camphorsulfonyloxy)maleimide [CsOMI]를 합성하였으며, 산분해성 보호기 t-BOC 기를 갖는 p-(t-BOC-oxy)styrene [t-BOCSt]과 공중합하여 생성된 poly(TsOMI/t-BOCSt)과 poly(CsOMI/t-BOCSt) 교대공중합체에 대하여 연구하였다. poly(RsOMI/t-BOCSt) 교대공중합체는 고분자 사슬 자체 내에 두 기능이 결합되어 있으므로 저분자량 PAG를 별도로 첨가하는 통상의 화학 증폭성 포토레지스트와 달리 단일 성분 포토레지스트로서 최초로 알려졌는데, 특히 이런 연구 결과를 확장하여 단일 성분계 포토레지스트의 화학에 대해 노광에 의한 산 발생과 이에 따른 산분해 반응을 상세히 검토하였다. 산분해 반응성 고분자 필름을 이용한 새로운 미세화상 형성기술로서 광유발 기능화상 형성[Photoinduced Functional Imaging]에 관하여 다수의 연구 논문을 발표하였다. Quinizarin [Qz]은 분자 내 수소결합에 의해 준방향족(quasi-aromatic) 특성 구조를 가지기 때문에 수소결합의 유무에 따라 UV 흡수 및 형광 발광 스펙트럼에 현저한 변화를 가져온다[Fig. 1]. 분자 내 수소결합을 갖는 Qz 화합물은 최대흡수파장이 약 480nm로 붉은 색을 나타내고, 또한 약 580nm 파장에서 강한 형광을 나타낸다. 산분해성 t-BOC 보호기를 도입하여 수소결합을 제거하면 생성된 t-BOC-퀴니자린[tBQz] 유도체의 최대흡수가 보다 단파장 (350nm) 쪽으로 변화되고 형광은 완전히 없어지게 된다. tBQz 염료 전구체가 결합된 고분자를 다양하게 합성하고, 화학증폭 작용에 기반한 광미세화상 형성기술(photolithography)을 이용하여 PAG를 함유한 tBQz-고분자 필름에 건식방법으로 형광 및 칼러 미세 패턴 형성에 관하여 많은 연구 결과를 발표하였다. 포토마스크를 통하여 필름을 자외선에 노광시키면 광조사 된 부분의 PAG에서 산이 발생되고, 이어서 가열하면 tBQz의 t-BOC 기가 산 촉매반응에 의한 분해반응으로 탈보호가 일어나게 되어 형광을 보이는 원래의 Qz 발색단이 필름의 노광된 부분에서 다시 생성된다. 이런 광유발 기능기 변환으로 현상액을 사용하는 습식 현상과정이 필요 없는 건식방법으로 고분자의 형광 미세화상 형성이 가능하게 되었다. {image1} Fig. 1. Photoinduced Functional Transformation and Fluorescent Imaging of t-BOC Protected Quinizarin (tBQz) Dye Precursors Based on the Chemical Amplification [CA] Concept. |
| 저자 | 안광덕 |
| 소속 | 한국과학기술(연) |
| 키워드 | photoreactive polymers; chemical amplification photoresist; photoinduced functional imaging; functional polymaleimides; acid-labile polymers; photoacid generating polymers; fluorescent imaging |
