JPH04323211A - ポリ(p−ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメチルシラン)及びその製造方法 - Google Patents

ポリ(p−ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメチルシラン)及びその製造方法

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JPH04323211A JP3013899A JP1389991A JPH04323211A JP H04323211 A JPH04323211 A JP H04323211A JP 3013899 A JP3013899 A JP 3013899A JP 1389991 A JP1389991 A JP 1389991A JP H04323211 A JPH04323211 A JP H04323211A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F130/00Homopolymers 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
    • C08F130/04Homopolymers 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
    • C08F130/08Homopolymers 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
    • 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
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なリビングポリマー
に関し、特に機能性高分子として有用なポリ(p−ビニ
ルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメチルシラ
ン)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、機能性高分子はLSI用とし
て使用する高解像度のリソグラフィー用レジスト材料と
して多用されている。特に今日の高密度化の進展に伴い
、レジスト材料に対する高解像度及び高現像性の要求が
厳しくなっている。係る要求に答える上から、従来タイ
プのレジスト材料であるノボラック樹脂の場合には、分
別という手法を用いて分子量の制御を行うことにより、
解像度及び現像性を高めている(特開昭62─1217
542号)。しかしながら、分別という手法は操作が複
雑である上時間がかかるという欠点がある。
【0003】一方、最近、従来のレジスト材料に代わる
ものとして化学増幅タイプのレジスト材料が種々検討さ
れている。上記のレジスト材料においては、特に作業性
の観点から、酸により容易に脱離する官能基を有すると
共にその脱離前後での溶解性が異なるものが賞用されて
いる。係る観点から、耐プラズマ性に優れているスチレ
ン誘導体が好適なものとして知られているが、尚、厳し
くなる要求性能に対して十分に追随することができると
いうものではなかった。
【0004】又、これら公知のレジスト材料の主成分で
あるポリマーは通常のラジカル重合法や縮重合法により
得られており、初めから分子量や分子量分布を制御する
ということについては配慮がなされていない。
【0005】そこで本発明者等は、より高解像度を実現
し得るレジスト材料について鋭意検討した結果、新規な
ポリ(p−ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニ
ルジメチルシラン)リビングポリマーを見出すと共に、
このリビングポリマーが狭分散の分子量を有することを
見出し本発明に到達した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の第1の
目的は、挟分散の分子量を有し、高解像度を有するレジ
スト材料として有効なポリ(p−ビニルフェノキシジメ
チルフェニルカルビニルジメチルシラン)を提供するこ
とにある。本発明の第2の目的は、挟分散で任意の分子
量を与えることのできるポリ(p−ビニルフェノキシジ
メチルフェニルカルビニルジメチルシラン)の製造方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的は
1)下記構造式
【化3】 で表される繰り返し単位を持つポリマー及びその製造方
法によって達成された。
【0008】本発明のポリ(p−ビニルフェノキシジメ
チルフェニルカルビニルジメチルシラン)ポリマーの分
子量分布(Mw/Mn)は1.05〜1.50と挟分散
である。尚、重量平均分子量Mwは、使用するモノマー
化合物の重量と反応開始剤のモル数(分子数)から容易
に算出することができる。
【0009】又、数平均分子量Mnは膜浸透圧計を用い
て測定することができる。更に、分子構造は、赤外線吸
収スペクトル(IR) 及び 1H−NMRスペクトル
によって容易に確認することができ、分子量分布の評価
はゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)に
よって行うことができる。
【0010】次に、本発明のポリマーの製造方法につい
て詳述する。本発明のポリマーは、下記構造式で表され
るモノマーであるp−ビニルフェノキシジメチルフェニ
ルカルビニルジメチルシランをリビングアニオン開始剤
を用いて重合することによって得られる。従って得られ
る本発明のポリマーは通常リビングポリマーである。
【化4】 上記モノマーの製造方法及びその精製方法については公
知の方法を用いれば良い。
【0011】本発明で使用するリビングアニオン開始剤
は公知のものの中から適宜選択することができるが、特
に有機金属化合物を使用することが好ましい。
【0012】リビングアニオン開始剤として用いられる
有機金属化合物としては、例えばn−ブチルリチウム、
sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、
ナトリウムナフタレン、ナフタレンカリウム、アントラ
センナトリウム、α−メチルスチレンテトラマージナト
リウム、クミルカリウム、クミルセシウム等の有機アル
カリ金属等が挙げられる。
【0013】本発明における重合は一般に有機溶媒中で
行われる。用いられる有機溶媒は芳香族炭化水素、環状
エーテル、脂肪族炭化水素等の溶媒であり、これらの具
体例としては、例えばベンゼン、トルエン、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、テトラヒドロピラン、ジメトキ
シエタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられ
る。これらの有機溶媒は単独で使用しても混合して使用
しても良いが、特にテトラヒドロフランを使用すること
が好ましい。
【0014】重合に際するモノマーの濃度は1〜30重
量%が適切であり、反応は高真空下又はアルゴン、窒素
等の不活性ガス雰囲気下で攪拌して行う。
【0015】反応温度は−78℃から使用した有機溶媒
の沸点まで、任意に選択することができるが、特にテト
ラヒドロフラン溶媒を使用した場合には−78℃〜0℃
、ベンゼン溶媒を使用した場合には室温で反応させるこ
とが好ましい。
【0016】上記の如き条件で約10分〜5時間反応を
行うことによりビニル基のみが選択的に反応して重合す
る。次いで、例えばメタノール、水、メチルブロマイド
等の重合反応停止剤を反応系に添加して該反応を停止さ
せることにより、下記の繰り返し単位を有する、ポリ(
p−ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメ
チルシラン)リビングポリマーを得ることができる。
【化5】
【0017】更に、得られた反応混合物を適当な溶剤、
例えばメタノールを用いて沈澱せしめ、洗浄し乾燥する
ことにより本発明のポリ(p−ビニルフェノキシジメチ
ルフェニルカルビニルジメチルシラン)を精製、単離す
ることもできる。
【0018】本発明の重合反応はモノマーが100%反
応するので生成するポリマーの収量は略100%である
。従って、モノマーの使用量と反応開始剤のモル数を調
整することにより、得られるポリマーの分子量を適宜調
整することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、分子量分布の狭いポリ
マーを、適宜設計した分子量で得ることができる上、得
られたポリマーはスチレン誘導体ポリマーであるので、
高解像度のレジスト用ポリマーとして極めて有用である
【0020】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。 実施例1、 反応器にp−ビニルフェノールに対して等モルのC6 
H5 (CH3 ) 2 C(CH3 )2 SiCl
を入れイミダゾールの存在下、ジメチルホルムアミド溶
媒中、室温下で6時間反応させた。生成物を減圧蒸留し
てp−ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジ
メチルシランを70%の収率で得た。
【0021】このp−ビニルフェノキシジメチルフェニ
ルカルビニルジメチルシランは130℃/0.1mmH
gの沸点を有していた。
【0022】このモノマーから水分等の不純物を取り除
くためにCaH2 、ベンゾフェノンナトリウム等の精
製剤を用いて精製し蒸留を行った。次いで、1リットル
のフラスコに溶媒としてテトラヒドロフラン550ml
及び開始剤としてn−ブチルリチウム2.5×10−4
モルを仕込んだ後、この混合溶液に−78℃で50ml
のテトラヒドロフランで希釈したp−ビニルフェノキシ
ジメチルフェニルカルビニルジメチルシランを25g添
加して1時間重合したところ、この溶液は赤色を呈した
【0023】反応溶液にメタノールを添加して終了させ
た後反応混合物をメタノール中に注ぎ、得られた重合体
を沈澱させて、分離し、乾燥して24.5gの白色重合
体を得た。得られた重合体の 1H−NMRを測定した
ところ下記の様であり、またGPC溶出曲線は図1に示
す通りであった。
【0024】 1H  MNR: 0.0ppm:  基準(S,6H,O−Si−CH3
 )1〜2ppm:    (ブロード,6H,Si−
C−CH3 ) 1〜2ppm:    (ブロード,3H,CH2 −
CH)6〜7ppm:    (ブロード,5H,Si
−C−C6 H5 ) 6〜7ppm:    (ブロード,4H,C6 H5
 )
【0025】IRと 1H−NMRから、エーテル
に結合しているジメチルフェニルカルビニルジメチルシ
リル基に活性末端が反応せずに、スチレン部のビニル基
のみが反応していることが確認された。又、膜浸透圧法
による数平均分子量は11×104 g/モルであった
。更に、GPC溶出曲線から、非常に単分散性の高い(
即ち挟分散の)重合体であることが確認された。
【0026】実施例2 2リットルのフラスコに、溶媒としてテトラヒドロフラ
ン1リットルと開始剤としてナフタレンカリウム1×1
0−3モルを仕込んだ。次いでこの溶液に、実施例1と
同様に精製し−78℃のテトラヒドロフラン100ml
で希釈したp−ビニルフェノキシジメチルフェニルカル
ビニルジメチルシランを35g添加して3時間重合した
ところ、溶液は赤色を呈した。
【0027】重合反応は、反応溶液にメタノールを添加
して終了させた。次に反応混合物をメタノール中に注ぎ
、得られた重合体を沈澱させた後分離し、乾燥して24
.5gの白色重合体を得た。
【0028】得られた重合体のIRスペクトル及び 1
H−NMRを測定したところ実施例1と同様な特性吸収
が示された。又、GPC溶出曲線は図2に示す通りであ
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたリビングポリマーのGPC
溶出曲線を表す。
【図2】実施例2で得られたリビングポリマーのGPC
溶出曲線を表す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  下記構造式 【化1】 で表される繰り返し単位を有する狭分散ポリ(p−ビニ
    ルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメチルシラ
    ン)。
  2. 【請求項2】  下記構造式 【化2】 で表されるモノマーを、リビングアニオン開始剤を用い
    てアニオン重合することを特徴とする挟分散ポリ(p−
    ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメチル
    シラン)の製造方法。
JP3013899A 1991-01-11 1991-01-11 ポリ(p−ビニルフェノキシジメチルフェニルカルビニルジメチルシラン)及びその製造方法 Expired - Lifetime JP2511735B2 (ja)

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