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JPS6090205A - 単分散ビニルシリル基含有有機高分子化合物の製造方法 - Google Patents

単分散ビニルシリル基含有有機高分子化合物の製造方法

Info

Publication number
JPS6090205A
JPS6090205A JP58198928A JP19892883A JPS6090205A JP S6090205 A JPS6090205 A JP S6090205A JP 58198928 A JP58198928 A JP 58198928A JP 19892883 A JP19892883 A JP 19892883A JP S6090205 A JPS6090205 A JP S6090205A
Authority
JP
Japan
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group
vinylsilyl
monodisperse
styrene
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58198928A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0320125B2 (ja
Inventor
Teruo Fujimoto
藤本 輝雄
Minoru Takamizawa
高見沢 稔
Akira Yamamoto
昭 山本
Toshinobu Ishihara
俊信 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP58198928A priority Critical patent/JPS6090205A/ja
Publication of JPS6090205A publication Critical patent/JPS6090205A/ja
Priority to US06/861,739 priority patent/US4758640A/en
Publication of JPH0320125B2 publication Critical patent/JPH0320125B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G03F7/0758Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F30/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F30/04Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F30/08Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ネガ型レジストとして優れた特性を有する単
分散ビニルシリル基含有有機高分子化合物およびその製
造方法に関するものである。
近年、LSI、超LSI技術は、サブミクロン加工技術
あるいはサブミグロン以下の加工技術が要求されており
、極微細なパターンの形成能をもつ高感度、高解像力レ
ジスト材料の開発が強くめられている。
ネガ型レジスト材料に要求される性能、機能としては、
(1)紫外線、遠紫外線、電子線、X線等のエネルギー
線に対して高感度で架橋すること、12)エネルギー線
照射niI後で分子構造や物性が大きく変わること、す
なわち架橋により溶解度パラメータが大さく異なること
、(3;感度、解像力を上げるために適度の分子量で分
子喰分布ができるだけ侠いこと、(4)ガラス転移点(
Tg)が高いこと、151 j&板との接着性がよいこ
と、(6)耐ドライエツチング性に優れていること、な
どがあげられる。
現在、ネガ型レジストの上流としては環化ゴム系のレジ
ストが使用されているが解像力および耐ドライエツチン
グ性を充分満足するものは見出さ本発明者らは、かかる
技術的課題にがんかみ鋭意研究を行ない、一般式 %式% (式中、E(’、R2は炭素数1〜4のアルキル基また
はフェニル基、nはOS3の数)で示されるビニルシリ
ル基含有スチレン化合物を、リビングアニオン重合によ
り、そのビニルシリル基を残存させスチレン基の二重結
合を優先的に重合させた単分散ビニルシリル基含有有機
高分子化合物が、ネガ型レジスト材料として必要な緒特
性をすべてそなえており、0.5μmの解像力とすぐれ
た耐ドライエツチング性を示すことを確認し、本発明を
完成した。
これをさらに詳しく説明すると、本発明に使用される始
発原料は、前記一般式+11で示されるビニルシリル基
含有スチレン化合物で、これは式CH2=OH−06H
4−C1のグリニヤール試薬と式1 01−(OH2)n−81−OH=OH2で示されるビ
ニ2 ルシリル化合物とを反応させることにより容易に合5i
 oJ能である。このビニルシリル基含有スチレン化合
物としては、 Me Me などが例示される。ただし上記においてMe はメチル
基、 Etはエチル4、ph はフェニル哉をそれぞれ
示す。
上記したビニルシリル基含有スチレン化合物は、重合前
に高真空下で(06H5)30 Ll −Li Brの
混合系からなる精製剤を用いて?#製し、重合に供する
ことが望ましい。
欠に、ビニルシリル基含有スチレン化合物をリビングア
ニオン取合を行う場合、各種の溶剤、重合開始剤、取合
条件にっき(会討した結果、高真空下で2−メチルテト
ラヒドロフランまたはジアルキルエーテル溶媒中で、重
合開始剤としてクミルセシウム(Oum−Os )を用
い、−’50’C以下の反応温度で重合を行えば単分散
線状高分子化合物が得られ、IR,NMR,GPO測定
により、コノ重合体は定量的にビニルシリル基が残存し
、スチレンの取合が優先的に起った、Mw/Mn = 
1.0 ’l (Mw二重量平均分子世、Mn:数平均
分子量ンを示す基 ようには\理想的に単分散ビニルシリル含有の線へ 状重合体が得られることがわかった。
このようにして得られた残存ビニルシリル基を有する単
分散線状高分子化合物は、一般式%式% ) (R”、 R”、 nは前記のと29)で表わされる繰
返し単位からなるもので、トルエン、キシレン、テトラ
ヒドロフラン等の有機溶剤に可溶であり、繰IML単位
1個当りにビニルシリル基を持つために、各種エネルギ
ー線に対し高感度であり、耐ドライエツチング性にも優
れ、ネガ型レジストとして好適とされる。
つぎに具体的実施例をあげる。
実施例1゜ 5001のフラスコにMg 12,17(0,5モル)
、テトラヒドロフラン200Mを仕込み、臭化エチル0
.5−を加え反応をスタートさせた後、p−クロロスチ
レン69Iを窒素気流中還流温度で3時間滴下反応させ
、p−クロロスチレンのグリニヤール試薬を合成した。
このグリニヤール試薬中に、ビニルメチルクロロシラン
の60g(0,5モル)を20〜30℃で滴下反応させ
た俊、加水分解し耳機層を減土蒸留し、p−ビニルフェ
ニルジメチルビニルシラン e e を75g得た。このものの工R7IIII定結果は第1
因に示すとおりであった。
つぎに、得られたp−ビニルフェニルジメチルビニルシ
ランを高真空下で(06H1l )、 OLi−Li 
Brの混合系からなる精製剤を用いて精製したもの6g
を用いて高真空下でリビングアニオン重合法により、車
台開始剤として1.2 X 10−’モルのクミルセシ
ウム(Oum−Os ) を用いて一78℃の反応温度
で、溶媒として精製した2−メチルテトラヒドロフラン
100−中で2時間俄合を行った。
重合終了後、内容物をメタノール中に注ぎ得られたポリ
マーを沈殿分離し、洗#乾燥したところ、はぼ100%
の収率で白色重合体を得た。この得られた取合体につい
てのIR測定結果は第2図に示すとおりであり、前記第
1図と比較して見ると、スチレン基のビニル基の吸収(
1630crrL−’ ) カ消失しているが、ビニル
シリル基のビニル基は変化していないことがわかる。こ
れはスチレン基のビニル展のみが取合したことを意味す
る。
また重合体の分子用の不均一性は膜浸透圧による数平均
分子1−1、Mnは5.I X 10’ TアlJ、光
M乱法により測定した@頃平均分子@(Mw)は5.2
×104 を示し、Mw/Mn=1.02 となり、第
3図に示したGPO測定結果と共に、非常にすぐれた単
分散重合体であることを示している。またガラス転移点
(Tg)は100℃であった。
比較例1゜ 実施例1と同様な装置を用いて、溶媒として’I’H’
F、開始剤としてn−BuLi uよびクミルセシウム
(Oum−Os)を用いて同様に重合反応を行ったとこ
ろ、n−BuLi を用いた場合は収率60%、Mn2
.6xlO、Mw5.3xlO、Mw/Mn=2.04
、Tg70℃、Oum−Osを用いた場合は収率100
%、Tg105℃の重合体が得られた。GPC測定結果
は第4図に示すとおりであり、n−BuLiでは分子量
分布の広い歌合物を、Oum−Osではダブルビークが
得られ、実施例のような単分散重合体は得られなかった
実施例2゜ 各種のビニルシリル苓含有スチレン化合拘をグリニヤー
ル反応を用いて合成し、実施例1と同様グ な精製処理・リビ′ハア°オy重合を行9た・収率はぼ
100%で単分散ビニルシリル基含有電合体を得た。歌
合条件および結果を表−1に示す。表中Me、Phは前
記のとおりであり、またvl はビニル基を、THFは
テトラヒドロフランをそれぞれ示す。
なお、生成重合体についてIR測測定結果、いずれのも
のもビニルシリル基が残存しており、スチレン基のビニ
ル基は消失していた。
レジスト特性 実施例1で得られた単分散重合体をキシレン15敬隨%
l容液として、これに重合体に対して3貢堆%の2,6
−ジ(4−アジドベンジリデン)−シクロヘキサノンを
加えてレジスト溶液を調製した。
膜を作り、ioo’c、2o分間ブレベーキングを灯っ
た。ついでミラープロジェクションマスクアライナ−(
C!anon−500−17’−1) を使用L、常法
にしたがい露光後、ジエチルエーテルを現像液としてデ
ツプし、60抄聞現像を行っ之ところ、0.5μmのラ
インアンドスペースも明らかに解像していることがわか
った。
ング つぎに、ドライエツゝr協性を試べるために、上記レジ
ストを81 基板上に営布し、平行平板電極型ドライエ
ツチング装置を用いて、酸素C二よるスパッタエツチン
グを行ない、時間と共に膜厚の変化を測定したところ、
30分間のエツチングでもlla厚は全く変化せず、非
常にすぐれた耐ドライエツチング性を示した。
以上の結果より本発明で得られた単分散ビニルシリル基
含有型合体はネガ型レジストとして理想的な特性をもっ
ていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
!1i141図は実施例1で得たp−ビニルフェニルジ
メチルビニルシランについての、また第2図はこれ のものの重合体についてのソ宅れ■RLYIll定結果
を示したものである。 第:(図は実施例1に8ける重合体についての、また第
4Nは比較例1における重合体についてのそれぞれGP
G測定結果をボしたものである。 特許出願人 信越化学工業株式会社 代理人 弁理士 山 本 亮 − 第3図 ELLITION TIME/MIN ELuηON TIME/MIN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 %式% (式中、 R’ 、 R2は炭素数1〜4のアルキル基
    またはフェニル基、nは0〜3の数)で示されるビニル
    シリル基含有スチレン化合物を、リビングアニオン重合
    により、そのビニルシリル基を残げさせスチレン基の二
    屯結合を優先的に重合させた単分散ビニルシリル基含有
    有機高分子化合物 2、一般式 %式% (式中、R1、R2は炭素数1〜4のアルキル基または
    フェニル基、nはO〜3の数)で示されるビニルシリル
    基含有スチレン化合物を、2−メチルテトラヒドロフラ
    ンまたはジアルキルエーテル溶媒中で重合開始剤として
    グミルセジウムを用いてリビングアニオン重合させるこ
    とにより、そのビニルシリル基を残存させスチレン基の
    二俄結合を優先的に重合させることを特徴とする単分散
    ビニルシリル基含有有機高分子化合物の製造方法
JP58198928A 1983-10-24 1983-10-24 単分散ビニルシリル基含有有機高分子化合物の製造方法 Granted JPS6090205A (ja)

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JP58198928A JPS6090205A (ja) 1983-10-24 1983-10-24 単分散ビニルシリル基含有有機高分子化合物の製造方法
US06/861,739 US4758640A (en) 1983-10-24 1986-05-07 Vinylsilyl group-containing monodisperse polymeric compound and a method for the preparation thereof

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JPH0320125B2 JPH0320125B2 (ja) 1991-03-18

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