The concurrent radical and cationic polymerization system was studied for a photoresist. This study illustrates an approach an to the formation of a hybrid resist by incorporating epoxy into acryl monomer or vinyl ether. The effects of photoinitiator concentration, monomer type, oxygen inhibition, autocleavage kinetics and photolysis of onium salt were also studied for the optimum formation of resist. The results demonstrate the importance of selecting the correct thickness and photoinitiator concentration to achieve maximum curing rate and enhanced physical properties and how the value of this selection is directly related to the formulation of photoresist. Various compositions based on photo calorimetric studies concerned hybrid systems of photopolymerization reaction. The pattern of microlithography was formed up to 2.5 ㎛ with DPHA/ECN/BDK/DIOPF6=10/6.5/0.2/0.2. Microlithography ranging from 0.8 ㎛ to 2 mm thickness in hybrid photoresist was formed with epoxy concentration as high as 40 weight percentage.
다관능 아크릴레이트와 다관능 에폭시를 조합하여 라디칼 중합과 양이온 중합을 동시에 이용하는 포토레지스트 형성에 관한 연구와 여기에 관련된 광화학 반응을 포토칼로리미터를 이용하여 고찰하였다.
라디칼 중합과 양이온 중합을 동시에 이용하는 혼성계는 자외선을 사용하는 광미세가가공분야에서의 사용가능성을 보여주었으며 본실험에서 얻어진 결과는 다음과 같았다.
1) 광화학반응 포토칼로리미터를 이용하여 라디칼 중합과 양이온 중합을 동시에 이용하는 혼성 포토레지스트계의 최적 처방을 만들 수 있었고 광화학반응이 일어나는 동안의 여러가지 효과(코팅 두께에 따른 효과, 광개시제 농도에 따른 효과, 모노머 점도에 따른 반응속도 효과, 오니움 솔트의 광분해 반응, 산소에 의한 중합금지효과 등)를 고찰할 수 있었다.
2) 포토레지스트 라디칼 중합과 양이온 중합을 동시에 이용하는 포토레지스트 공정에서 다관능 아크릴레이트기의 도입으로 가교밀도가 증가되어 화학적 내성이 증가되고 다관능 에폭시기의 도입으로 밀착성이 증가된 포토레지스트를 얻을 수 있었다. 최적의 처방(ECN/DPHA/DIOAsF6/BDK = 6.5/10/0.2/0.2)은 포토칼로리미터를 이용하여 결정하였고 얻어진 네가형 화상은 0.8 ㎛ 코팅 두께에서 2.5 ㎛, 20 ㎛ 코팅 두께에서 50 ㎛의 해상도를 얻었다. 이 때 얻어진 포토레지스트 필름의 $T_g$ 분석 결과는 2개의 전이온도를 나타내는 상분리된 형태를 갖고 있었다.
