大阪市立大学大学院工学研究科化学生物系専攻Department of Applied Chemistry and Bioengineering, Graduate School of Engineering, Osaka City University ◇ 558–8585 大阪市住吉区杉本3–3–138 ◇ 3–3–138 Sugimoto, Sumiyoshi-ku, Osaka 558–8585, Japan
ホウ素（B），リン（P），ヒ素（As）のイオンをノボラック系ポジ型レジストに5×1012～5×1015個/cm2注入したイオンビーム照射レジストの化学構造を解析した。イオン注入レジストの表面部分は硬化しており，As→P→Bの順で硬化層は厚く，逆に硬化密度は小さくなった。イオン注入量にしたがい，レジストのπ共役系が形成され（UV測定），酸素成分が減少して炭素成分が増加（XPS測定），O–H及びC–H伸縮振動が減少しC=C結合が確認された（FT-IR解析）。以上より，イオンビーム照射により，レジストは表面部分が変質し，ヒドロキシル基が脱離して架橋した構造となることが判明した。
We investigated the chemical structure of positive-tone novolak photoresists into which B, P, and As ions were implanted with doses of 5×1012 to 5×1015 atoms/cm2. The thickness of the surface-hardened layer of ion-implanted photoresists increased in the order As–P–B. The energy supplied from the ions to the photoresist concentrated on the surface side in the increasing order of B–P–As. The photoresists are exhibitting carbonization and/or cross-linkage attributable to the decrease in OH, CH, and O1s and the increase in C=C, C1s, and π-conjugated systems.
Key words: ion beam irradiated polymer; chemical structure; ion implantation photoresist; resist removal; cross-linking
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