多面體低聚倍半硅氧烷(polyhedraloligosils-esquioxane,POSS)結構如圖1所示,它由無機硅氧籠型結構和外層的有機基團R構成,R為提高相容性與增溶作用的有機基團,X為含有一個或多個可參與聚合反應的活性基團。有機無機雜化結構使得POSS的熱力學和化學性質都得到增強,具有良好的熱穩定性、較高的玻璃化轉變溫度、良好的空間穩定性和機械性能,易于功能化修飾,將其作為核,引入體積較大的側基后,可用于制備光刻膠材料。含有POSS基團的光刻膠,材料抗蝕刻性非常強。
POSS光刻膠的主要類型
環氧POSS光刻膠
將環氧環己基接入到POSS上(如圖2所示),制備了一種負性光刻膠,加入光產酸劑( photoacid generator,PAG),利用干涉光刻技術,經兩束波長為532 nm的干涉光曝光后,環氧基團.
受酸催化后發生交聯反應,經后烘、顯影等過程,獲得了分辨率為300 nm、深寬比為10的圖形,具體過程如圖3所示
甲基丙烯酸酯-POSS光刻膠
甲基丙烯酸酯類聚合物因其良好的透明性,常被用作193 nm光刻膠材料,而POSS基團在193nm處沒有吸收,因此研究者將POSS基團接入到甲基丙烯酸酯的共聚物中,以提高光刻膠的耐蝕刻性,
重氮酮-POSS光刻膠
一種非化學增幅型的正性光刻膠-重氮酮官能化的POSS。我們將POSS插入到重氮酮化合物中以增強光刻膠的熱穩定性和力學性能,通過重氮酮官能團在紫外燈照射下發生Wolff重排,生成一個羧基基團,從而改變了溶解度。合成路線如下圖所示。CDEOPE POSS經深紫外光曝光后,無需后烘,就可以獲得分辨率為0.7 μm的圖形
POSS具有穩定的納米籠形結構,可用作.光致抗蝕劑的增強材料。含有POSS結構的光刻膠具有良好的熱穩定性、空間和結構穩定性及突出的抗等離子蝕刻性能等優點,因此,POSS改性的聚合物材料在光刻膠領域中具有很好的應用前景。
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八苯基籠狀聚倍半硅氧烷
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八異丁基籠狀聚倍半硅氧烷 Octaisobutyl POSS
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八十七氟癸基籠狀聚倍半硅氧烷poss
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八辛基籠狀聚倍半硅氧烷
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八十二烷基籠狀聚倍半硅氧烷
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八環氧環己基乙基籠狀聚倍半硅氧
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