JPH0562603B2 - - Google Patents
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- JPH0562603B2 JPH0562603B2 JP24630184A JP24630184A JPH0562603B2 JP H0562603 B2 JPH0562603 B2 JP H0562603B2 JP 24630184 A JP24630184 A JP 24630184A JP 24630184 A JP24630184 A JP 24630184A JP H0562603 B2 JPH0562603 B2 JP H0562603B2
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- polyisoprene
- isoprene
- reaction
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Description
産業上の利用分野
本発明は、環化ポリイソプレンの製造方法に関
し、さらに詳しくは、ゴム系ホトレジストの原料
として好適な環化ポリイソプレンを経済的なプロ
セスにより、高品質で製造する方法に関する。
従来の技術
ゴム系ホトレジストとして、従来天然ゴムの還
化物が知られている。しかし、天然ゴムの環化物
には、ゴミやゲル、また金属イオンなどの不純物
が多く、IC用ホトレジストとして使用するには
精製する必要がある。
他方、天然ゴムとほぼ同じ構造をもつポリイソ
プレンは、ゴミの混入が少なく、品質の一定した
ものであり、環化ゴムの原料として好適である。
しかしながら、ポリイソプレンを原料として環化
ポリイソプレンを製造するには、ポリイソプレン
の素練り、溶剤への溶解、環化反応、反応停止、
水洗、精製など多くの工程が必要であり、さらに
ホトレジストの性能を低下させる不純物が素練り
工程で混入し、経済上も、また品質上も問題があ
つた。
かかる問題点を解決する方法として、イソプレ
ンモノマーを有機金属化合物を用いて重合した
後、フリーデルクラフツ触媒により環化する方法
が開示されている(特開昭58−15504号)。該法
は、ポリイソプレンの溶解工程がないため、工程
が簡単であるという利点を持つが、次の如き重大
な欠陥をもつ。すなわち、重合後の未反応イソプ
レン又はイソプレンに同伴するイソアミレンなど
が環化反応の際に溶剤と反応し、高沸点化合物
(以後、高沸点不純物と称する)を形成する。該
高沸点不純物は、溶剤よりも高沸点の蒸発物であ
り、環化ポリイソプレン溶液から溶剤を蒸発させ
る際に、溶剤より遅れて蒸発することになる。こ
の為、環化ポリイソプレンを半導体ウエハーに塗
布したときの塗膜上にピンホールが多発するとい
う問題をひき起こす。
発明が解決しようとする問題点
本発明者は、前記欠点を解決すべく鋭意研究の
結果、イソプレンの重合後、未反応イソプレン及
びイソプレンに同伴するイソアミレンを除去した
後、環化反応を行なえば、塗膜としたときのピン
ホールの発生の少ない環化ポリイソプレンが安定
して製造できることを見い出し、本発明を完成す
るに至つた。
問題点を解決するための手段
かくして、本発明によれば、イソプレンを有機
金属化合物を用いて溶液重合し、得られたポリイ
ソプレンを酸触媒により環化反応させて環化ポリ
イソプレンを製造するに際し、重合溶剤として芳
香族炭化水素を用い、かつ、溶液重合終了後、未
反応イソプレン又は/及びイソアミレンを、ポリ
イソプレン100重量部当たり0.5重量部以下となる
まで除去し、次いで環化反応を行なうことを特徴
とする環化ポリイソプレンの製造方法が提供され
る。
イソプレンの重合および環化反応に用いる溶剤
はイソプレンのシス1、4−付加重合体が選択的
に得られる公知の溶剤であつて、ベンゼン、トル
エン、キシレン、エチルベンゼン及びこれらの混
合物の如き芳香族炭化水素溶剤を用いることがで
きる。一般にはイソプレン及びイソアミレンより
高沸点のものが好ましく、レジスト溶剤として用
いられるベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳
香族炭化水素が好ましい。
イソプレンモノマーを重合する工程において用
いる有機金属化合物は、リビング重合開始剤であ
り、その代表例は一般式RM(Rはアルキル、ア
リールまたはアラルキル基を示し、Mはリチウ
ム、ナトリウム、カリウムまたはセシウムを示
す)で表わされるもので、その具体として、n−
ブチルリチウム、ナトリウムナフタレン、ナトリ
ウムアントラセン、ナトリウムビフエニル、フエ
ニルイソプロピルカリウム、α−メチルスチレン
4重体カリウムなどが挙られる。好ましくはn−
ブチルリチウムである。
イソプレンの重合は、次のようにして行なわれ
る。まず、充分に脱水された溶剤にイソプレンモ
ノマーを溶解する。モノマー濃度は特に限定され
ないが、反応液の粘度や攪拌の容易さから、2〜
25%が好ましく、特に好ましくは3〜20%であ
る。触媒量は、触媒失活成分量を考慮して、目標
分子量(通常は5万〜40万)になるように算出す
る。また、重合温度は特に制限されないが、経済
性や操業性から室温〜100℃が好ましい。この範
囲の温度であれば、重合中、温度は特に一定に保
つ必要はなく、変化してもよい。重合時間は、モ
ノマーの99%以上が反応するのに充分な時間であ
ることが好ましく、通常10分〜5時間である。
重合反応終了後、リビングポリマーのカツプリ
ング等の超高分子量化反応を防止するために、一
般には重合停止剤を加える。停止剤としては、
2、6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフエノー
ル、4−tert−ブチルカテコール、2,6−ジ−
tert−ブチルヒドロキシトルエン、2,2′−メチ
ンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフエノー
ル)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフエニル)
シクロヘキサンなどのフエノール系化合物、p,
p′ジアミノジフエニルメタン、フエニル−β−ナ
フチルアミン、ジ−p−メトキシジフエニルアミ
ン、ジフエニルエチレンジアミンなどのアミン系
化合物、スルフイド系化合物、ホスフアイト系化
合物、アルコール、ケトンまたは水が用いられる
が環化反応を阻害しないものであればよい。
かかる操作によつて得られたポリイソプレンの
溶液中には少量の未反応のイソプレンやイソプレ
ンモノマーに不純物として含まれるイソアミレン
などの炭素数5からなる炭化水素が含まれてい
る。かかる炭化水素を含有したまま環化反応を行
なうと、高沸点不純物が副生することになる。本
発明では、かかる炭化水素を環化反応前にポリイ
ソプレン100重量部当り0.5重量部以下となるよう
に除去することが必要である。除去法としては、
該ポリイソプレン溶液をそのまま、または更に溶
剤を加えたのち、溶剤を蒸発させる方法が優れて
いる。温度は特に限定されないが、経済性から0
〜100℃が好ましく、また圧力は5〜1500Torrで
ある。炭素数5の炭化水素を蒸発させる際に溶剤
の一部も同伴して留出させることが操作上都合が
よい。
このようにして残存するイソプレンモノマー等
を除去することによつて、環化反応を行なうに際
し高沸点不純物の生成を抑制することができ、従
つて、環化ポリイソプレンを主成分とするホトジ
スト膜のピンホール発生を大幅に少なくすること
ができる。
環化反応に際して、前記処理を受けたポリイソ
プレン溶液中のポリイソプレン濃度を通常、1〜
20%に調整する。1%より低いと生産性が悪く、
他方20%よりも高いとゲルの発生が著しく、製品
の品質を悪くする。その濃度の調整は、イソプレ
ン重合後の未反応イソプレン又は/及びイソアミ
レンを蒸発させる際に同伴する溶剤量の調整によ
つて、または新しく加える溶剤量によつて行なわ
る。
環化反応のための酸触媒としては、四塩化ス
ズ、四塩化チタン、塩化第二鉄、三フツ化ホウ素
エーテル錯体のようなフリーデルクラフツ触媒、
硫酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホ
ン酸、メタンスルホン酸のようなスルホン酸化合
物、五塩化リン、オキシ塩化リンなどのリン化合
物、トリクロロ酢酸などがある。特に好ましいも
のはスルホン酸化合物である。何れの場合も触媒
の使用量は、ポリイソプレン100重量部に対して
1〜15重量部である。重量部より少ないと、反応
速度が遅く実用的でない。また15重量部より多い
と、ゲルの発生を引き起し、品質上好ましくな
い。
反応温度は特に制約がないが、通常室温〜120
℃である。反応圧力も特に制限はないが、一般に
は常圧で実施する。
環化反応は、所定の環化率に達した後、一般に
は反応系に水を加えてよく攪拌し、酸触媒を水側
に移行させることによつて停止する。環化率は、
IR分析、NMR分析、屈折率及び粘度の変化等に
よつて測定することができる。
反応系を静置させた後、水層と油層を分離す
る。油層中の酸触媒をより完全に除去する場合
は、さらに水を加えて攪拌し、静置後、水層を分
離する。その後、油層中の微量の水分をさらに除
去する場合は、遠心分離機による分離や蒸留によ
る分離を行ない、環化ポリイソプレン溶液を得
る。かかる環化反応によつて、高沸点不純物を実
質的に含まない環化ポリイソプレンを製造するこ
とができる。
本発明により得られた環化ポリイソプレン溶液
に、安定剤、増感剤、感光剤、ハレーシヨン防止
剤などを適宜添加し、精密過したのち、ホトレ
ジスト等の用途に供される。
発明の効果
かくして本発明によれば、従来の製造方法に比
較して、より簡略な工程で安定して高沸点不純物
を含まない環化ポリイソプレンを製造できる。従
つて、この環化ポリイソプレンを用いれば、ピン
ホールの発生の少ないホトジストを得ることがで
きる。
実施例
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。なお、実施例中の%は特に断わりのな
い限り、重量基準である。
実施例 1
容量5のオートクレーブ内をよく乾燥し、乾
燥窒素で空気を充分置換したのち、乾燥精製した
キシレン1500gと乾燥精製したイソプレン(純度
99.2%、残りはイソアミレン)200gを仕込み、
よく混合したのち、系内の水分を測定したとこ
ろ、2.1ppmであつた。次に、濃度0.3モル/の
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液3.9mlを
添加して重合を開始した。反応温度は30℃から85
℃の間であつた。反応開始60分後、濃度10%の
2,6−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエンの
キシレン溶液を3g加えて重合を停止した。イソ
プレンの99%がポリイソプレンに転化していた。
なお、ガスクロマトグラフイ分析により、溶液中
にポリイソプレン100重量部に対して、1.0重量部
の末反応イソプレン及び0.8重量部のイソアミレ
ンが存在することが確認された。
次に、未反応モノマーを除去するために、上記
反応系内に1400gの乾燥精製キシレンを仕込んだ
のち、オートクレーブのガス層を冷却器を経由し
て真空ポンプに接続し、オートクレーブ内を温度
80℃、圧力50Torrとした。未反応イソプレンや
イソアミレンとキシレンの混合物100gを留出さ
せたのち、乾燥窒素でオートクレーブ内の圧力を
常圧にした。ポリイソプレン溶液中には、イソプ
レンやイソアミレンは認められなかつた。
次に、オートクレーブ内の温度を80℃にしたの
ち、濃度9%のp−トルエンスルホン酸のキシレ
ン溶液を80g添加し、環化反応を行なつた。200
分後、蒸留水600mlを添加し、よく攪拌した後、
静置し、水層を系に抜き出した。さらに蒸留水
600mlを加え、同様の操作により、水を分離した。
このような水洗をさらに繰返したのち、遠心分離
機を用いて油層中の水分を抜き取つた。その後、
油層をオートクレーブ内に戻し、温度80℃、圧力
50Torrの減圧下、キシン1500gを蒸発させて、
環化ポリイソプレンの溶液を得た。
得られた環化ポリイソプレンの残存二重結合量
を核磁気共鳴スペクトルにより測定したところ、
24%であつた。また環化ポリイソプレン溶液をガ
スクロマトグラフイーにより分析したところ、高
沸点不純物は認められなかつた。
次いで、該環化ポリイソプレン溶液1000gに対
し、光架橋剤として2,6−ビス(4′−アジドベ
ンザル)メチルシクロヘキサノン4g、安定剤と
して2,2′−メチレンビス(4′−メチル−6−
tert−ブチルフエノール)1.25gを加えて、0.22μ
のミクロフイルターを用いて精密過しホトレジ
スト組成物とした。
これを常法により、厚さ4000Åの酸化シリコン
層をシリコンウエハに回転塗布し、温度85℃で20
分間プリベークし、膜厚1μmのホトレジスト皮膜
を形成した。これに、テストパターンを描画した
ホトマスクを介し、200Wの高圧水銀灯を備えた
マスクアライナーを用いて感度の3倍の所定時間
露光し、n−ヘプタンを主成分とする現像液に1
分間浸漬して現像し、酢酸n−ブチルエステルで
1分間リンスした。次いで温度160℃で20分間ポ
ストベーク後、フツ素/フツ化アンモニウム3.6
%/18%のバツフアードフツ酸を用い、エツチン
グ速度550Å/分、温度20℃にて、酸化シリコン
膜の6倍時間軽く上下にゆすりながらエツチング
を行ない、所定時間経過後、超純水の流下状態で
5分間洗浄を行ない、クリーン窒素で風乾後、光
学顕微鏡を用い、倍率200倍でピンホールを計測
した。
その結果、単位面積(1cm2)当りのピンホール
数は5回測定の平均値で3.0個/cm2であつた。
比較のため、重合停止後の系内に乾燥精製キシ
レン1300gを加えたのみで、未反応モノマーの除
去のための減圧留出操作を行なわなかつた以外は
実施例1と同様にして環化、精製、濃縮して環化
ポリイソプレン溶液を製造し、ホトレジストと
し、そのピンホールの発生数を計測した。
その結果、環化ポリイソプレン溶液中には、イ
ソプレン又は/及びイソアミレン等とキシレンと
の反応による反応生成物が環化ポリイソプレンの
100重量部に対して約2.3重量部も認められた。
また、ピンホールの発生数は、5回の計測の平
均値で149.1個/cm2であつた。
本発明の効果をさらに確認するために、上記で
得られた本発明例のホトレジストと比較例のホト
レジストをそれぞれ用いて未反応モノマーを定量
した。
すなわち、前記と同様の操作でホトレジストを
1μmの厚さに塗布したウエハ各1枚と、同様にし
てプリベークしたウエハ各1枚を作成し、ウエハ
上に残存するホトレジスト2mgを掻き取り、キシ
レンに溶解し、温度80〜300℃の範囲でのガスク
ロマトグラフイを測定した。その結果を第1、2
図(比較例)及び第3、4図(本発明例)で示
す。
未反応モノマーを除去しない比較例のレジスト
中には、ガスクロマトグラフイの留出時間8分〜
10分のピークで示されるイソプレン又は/及びイ
ソアミレン等と溶媒キシレンとの反応生成物が大
量に存在するが(第1図)、プリベーク後は、そ
の大部分が蒸発して消失していることが判る(第
2図)。
一方、未反応モノマー類を除去して得られた本
発明によるホトレジストの場合は、反応生成物量
は少なく(第3図)、かつプリベーク後は、蒸発
して消失していることが判る(第4図)。
以上のことから、副反応生成物がレジスト皮膜
のピンホール発生に大きく影響し、それを除去す
ることでピンホールの発生数を大幅に低下させ得
ることが判る。
実施例 2
未反応モノマーの留出量を変えて、環化前のポ
リイソプレン中に残留する未反応モノマーの量を
変化させた以外は、実施例1と同様にしてピンホ
ール密度を測定した。その結果を、次の表に示
す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a method for producing cyclized polyisoprene, and more particularly to a method for producing high-quality cyclized polyisoprene, which is suitable as a raw material for rubber-based photoresists, by an economical process. Prior Art As a rubber-based photoresist, a reduced product of natural rubber is conventionally known. However, cyclized natural rubber contains many impurities such as dust, gel, and metal ions, and must be purified before it can be used as an IC photoresist. On the other hand, polyisoprene, which has almost the same structure as natural rubber, contains less dust and has a constant quality, making it suitable as a raw material for cyclized rubber.
However, in order to produce cyclized polyisoprene using polyisoprene as a raw material, mastication of polyisoprene, dissolution in a solvent, cyclization reaction, reaction termination,
Many steps such as washing with water and purification are required, and impurities that degrade the performance of the photoresist are mixed in during the mastication process, causing problems both economically and in terms of quality. As a method for solving this problem, a method has been disclosed in which isoprene monomer is polymerized using an organometallic compound and then cyclized using a Friedel-Crafts catalyst (Japanese Patent Application Laid-open No. 15504/1983). Although this method has the advantage of a simple process since there is no step of dissolving polyisoprene, it has the following serious drawbacks. That is, unreacted isoprene after polymerization or isoamylene accompanying isoprene reacts with the solvent during the cyclization reaction to form a high-boiling compound (hereinafter referred to as high-boiling impurity). The high-boiling impurity is an evaporated substance having a higher boiling point than the solvent, and when the solvent is evaporated from the cyclized polyisoprene solution, it evaporates later than the solvent. This causes a problem in that pinholes occur frequently on the coating film when cyclized polyisoprene is coated on a semiconductor wafer. Problems to be Solved by the Invention As a result of intensive research in order to solve the above-mentioned drawbacks, the present inventor has found that if, after polymerizing isoprene, unreacted isoprene and isoamylene accompanying isoprene are removed, a cyclization reaction is carried out. The present inventors have discovered that cyclized polyisoprene, which causes fewer pinholes when formed into a coating film, can be stably produced, leading to the completion of the present invention. Means for Solving the Problems Thus, according to the present invention, when producing cyclized polyisoprene by solution polymerizing isoprene using an organometallic compound and cyclizing the obtained polyisoprene with an acid catalyst, , using an aromatic hydrocarbon as a polymerization solvent, and after completing the solution polymerization, removing unreacted isoprene and/or isoamylene until it becomes 0.5 parts by weight or less per 100 parts by weight of polyisoprene, and then carrying out a cyclization reaction. Provided is a method for producing cyclized polyisoprene characterized by the following. The solvent used in the polymerization and cyclization reaction of isoprene is a known solvent capable of selectively obtaining cis-1,4-addition polymers of isoprene, including aromatic carbonization solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and mixtures thereof. Hydrogen solvents can be used. Generally, those having a higher boiling point than isoprene and isoamylene are preferred, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene used as resist solvents are preferred. The organometallic compound used in the step of polymerizing the isoprene monomer is a living polymerization initiator, and a typical example thereof is the general formula RM (R represents an alkyl, aryl, or aralkyl group, and M represents lithium, sodium, potassium, or cesium). ), specifically, n-
Examples include butyllithium, sodium naphthalene, sodium anthracene, sodium biphenyl, phenylisopropyl potassium, α-methylstyrene quadruple potassium, and the like. Preferably n-
Butyllithium. Polymerization of isoprene is carried out as follows. First, isoprene monomer is dissolved in a sufficiently dehydrated solvent. The monomer concentration is not particularly limited, but depending on the viscosity of the reaction solution and the ease of stirring, it should be between 2 and 2.
25% is preferred, particularly preferably 3-20%. The amount of catalyst is calculated so as to have a target molecular weight (usually 50,000 to 400,000), taking into account the amount of catalyst-deactivating components. Further, the polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably room temperature to 100°C from the viewpoint of economy and operability. As long as the temperature is within this range, it is not necessary to keep the temperature constant during the polymerization, and it may be changed. The polymerization time is preferably a time sufficient for 99% or more of the monomers to react, and is usually 10 minutes to 5 hours. After the polymerization reaction is completed, a polymerization terminator is generally added to prevent ultrahigh molecular weight reactions such as coupling of the living polymer. As a stopper,
2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 4-tert-butylcatechol, 2,6-di-
tert-butylhydroxytoluene, 2,2'-methinebis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)
Phenol compounds such as cyclohexane, p,
Amine compounds such as p′diaminodiphenylmethane, phenyl-β-naphthylamine, di-p-methoxydiphenylamine, diphenylethylenediamine, sulfide compounds, phosphite compounds, alcohols, ketones, or water are used, but cyclization Any material may be used as long as it does not inhibit the reaction. The polyisoprene solution obtained by such an operation contains a small amount of unreacted isoprene and a hydrocarbon having 5 carbon atoms such as isoamylene contained as an impurity in the isoprene monomer. If the cyclization reaction is carried out while containing such hydrocarbons, high boiling point impurities will be produced as by-products. In the present invention, it is necessary to remove such hydrocarbons to an amount of 0.5 parts by weight or less per 100 parts by weight of polyisoprene before the cyclization reaction. As a removal method,
An excellent method is to use the polyisoprene solution as it is, or to add a solvent and then evaporate the solvent. The temperature is not particularly limited, but it is set to 0 for economical reasons.
-100°C is preferred and the pressure is 5-1500 Torr. When evaporating a hydrocarbon having 5 carbon atoms, it is convenient for operation to distill out a part of the solvent along with the evaporation. By removing the remaining isoprene monomer in this way, it is possible to suppress the production of high-boiling point impurities during the cyclization reaction, and therefore, it is possible to suppress the formation of high-boiling point impurities during the cyclization reaction. The occurrence of pinholes can be significantly reduced. During the cyclization reaction, the polyisoprene concentration in the polyisoprene solution subjected to the above treatment is usually 1 to 1.
Adjust to 20%. If it is lower than 1%, productivity is poor;
On the other hand, if it is higher than 20%, gel formation will occur significantly and the quality of the product will deteriorate. The concentration is adjusted by adjusting the amount of solvent that accompanies the evaporation of unreacted isoprene and/or isoamylene after isoprene polymerization, or by adjusting the amount of new solvent added. Acid catalysts for the cyclization reaction include Friedel-Crafts catalysts such as tin tetrachloride, titanium tetrachloride, ferric chloride, boron trifluoride ether complexes;
Examples include sulfuric acid, sulfonic acid compounds such as benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and methanesulfonic acid, phosphorus compounds such as phosphorus pentachloride and phosphorus oxychloride, and trichloroacetic acid. Particularly preferred are sulfonic acid compounds. In either case, the amount of catalyst used is 1 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of polyisoprene. If it is less than 1 part by weight, the reaction rate is slow and impractical. Moreover, if the amount is more than 15 parts by weight, gel formation may occur, which is unfavorable in terms of quality. There are no particular restrictions on the reaction temperature, but it is usually room temperature to 120℃.
It is ℃. The reaction pressure is also not particularly limited, but it is generally carried out at normal pressure. After the cyclization reaction reaches a predetermined cyclization rate, the cyclization reaction is generally stopped by adding water to the reaction system and stirring well to transfer the acid catalyst to the water side. The cyclization rate is
It can be measured by IR analysis, NMR analysis, changes in refractive index and viscosity, etc. After allowing the reaction system to stand still, the water layer and oil layer are separated. If the acid catalyst in the oil layer is to be more completely removed, water is further added and stirred, and after standing still, the aqueous layer is separated. Thereafter, if a trace amount of water in the oil layer is to be further removed, separation using a centrifuge or distillation is performed to obtain a cyclized polyisoprene solution. Through such a cyclization reaction, a cyclized polyisoprene substantially free of high-boiling impurities can be produced. Stabilizers, sensitizers, photosensitizers, antihalation agents, and the like are appropriately added to the cyclized polyisoprene solution obtained according to the present invention, and after precision filtration, it is used for uses such as photoresists. Effects of the Invention Thus, according to the present invention, cyclized polyisoprene containing no high-boiling impurities can be stably produced in a simpler process than in conventional production methods. Therefore, by using this cyclized polyisoprene, a photoresist with fewer pinholes can be obtained. Examples Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that the percentages in the examples are based on weight unless otherwise specified. Example 1 After thoroughly drying the inside of an autoclave with a capacity of 5 and thoroughly replacing the air with dry nitrogen, 1500 g of dry purified xylene and dry purified isoprene (purity
99.2%, the rest is isoamylene) 200g,
After mixing well, the moisture content in the system was measured and found to be 2.1 ppm. Next, 3.9 ml of a solution of n-butyllithium in n-hexane having a concentration of 0.3 mol/h was added to initiate polymerization. Reaction temperature ranges from 30℃ to 85℃
It was between ℃ and ℃. 60 minutes after the start of the reaction, 3 g of a 10% xylene solution of 2,6-di-tert-butylhydroxytoluene was added to stop the polymerization. 99% of the isoprene was converted to polyisoprene.
Furthermore, gas chromatography analysis confirmed that 1.0 parts by weight of unreacted isoprene and 0.8 parts by weight of isoamylene were present in the solution based on 100 parts by weight of polyisoprene. Next, in order to remove unreacted monomers, 1400 g of dry purified xylene was charged into the reaction system, and the gas layer of the autoclave was connected to a vacuum pump via a cooler to maintain the temperature inside the autoclave.
The temperature was 80°C and the pressure was 50 Torr. After distilling off 100 g of a mixture of unreacted isoprene and isoamylene and xylene, the pressure inside the autoclave was brought to normal pressure with dry nitrogen. No isoprene or isoamylene was observed in the polyisoprene solution. Next, after the temperature inside the autoclave was set to 80° C., 80 g of a xylene solution of p-toluenesulfonic acid having a concentration of 9% was added to carry out a cyclization reaction. 200
After a minute, add 600ml of distilled water and stir well.
The mixture was allowed to stand still, and the aqueous layer was extracted into the system. Plus distilled water
600 ml was added and water was separated by the same operation.
After repeating such water washing, water in the oil layer was removed using a centrifuge. after that,
The oil layer is returned to the autoclave at a temperature of 80℃ and a pressure of
Evaporate 1500g of xine under reduced pressure of 50Torr,
A solution of cyclized polyisoprene was obtained. When the amount of residual double bonds in the obtained cyclized polyisoprene was measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy, it was found that
It was 24%. Furthermore, when the cyclized polyisoprene solution was analyzed by gas chromatography, no high boiling point impurities were observed. Next, to 1000 g of the cyclized polyisoprene solution, 4 g of 2,6-bis(4'-azidobenzal)methylcyclohexanone was added as a photocrosslinking agent, and 2,2'-methylenebis(4'-methyl-6-
Add 1.25g of tert-butylphenol to 0.22μ
A photoresist composition was prepared through precision filtration using a microfilter. A silicon oxide layer with a thickness of 4,000 Å was spin-coated onto a silicon wafer using a conventional method, and a temperature of 85°C was applied for 20 minutes.
It was prebaked for 1 minute to form a photoresist film with a thickness of 1 μm. This was exposed to light for a predetermined period of time three times the sensitivity using a mask aligner equipped with a 200W high-pressure mercury lamp through a photomask drawn with a test pattern, and then exposed to a developer containing n-heptane as its main component.
It was developed by immersion for 1 minute and rinsed with acetic acid n-butyl ester for 1 minute. Then, after post-baking at a temperature of 160°C for 20 minutes, fluorine/ammonium fluoride 3.6
%/18% buffered fluoric acid at an etching rate of 550 Å/min at a temperature of 20°C for 6 times as long as the silicon oxide film while gently shaking the film up and down. After washing for 5 minutes and air drying with clean nitrogen, pinholes were measured using an optical microscope at 200x magnification. As a result, the number of pinholes per unit area (1 cm 2 ) was 3.0 pinholes/cm 2 as the average value of 5 measurements. For comparison, cyclization and purification were carried out in the same manner as in Example 1, except that 1300 g of dry purified xylene was added to the system after termination of polymerization, and the vacuum distillation operation to remove unreacted monomers was not performed. A cyclized polyisoprene solution was produced by concentrating the solution, which was used as a photoresist, and the number of pinholes generated was counted. As a result, in the cyclized polyisoprene solution, reaction products from the reaction of isoprene or/and isoamylene with xylene are present in the cyclized polyisoprene solution.
Approximately 2.3 parts by weight per 100 parts by weight was also observed. Further, the number of pinholes generated was 149.1 pinholes/cm 2 as the average value of 5 measurements. In order to further confirm the effects of the present invention, the amount of unreacted monomer was quantified using the photoresist of the present invention example and the photoresist of the comparative example obtained above. In other words, apply the photoresist using the same operation as above.
One wafer coated to a thickness of 1 μm and one wafer prebaked in the same manner were prepared. 2 mg of photoresist remaining on the wafer was scraped off, dissolved in xylene, and heated at a temperature in the range of 80 to 300°C. was measured by gas chromatography. The results are 1st and 2nd
(Comparative example) and FIGS. 3 and 4 (Example of the present invention). In the resist of the comparative example in which unreacted monomers were not removed, the distillation time of gas chromatography was 8 minutes or more.
There is a large amount of reaction products between isoprene and/or isoamylene and the solvent xylene, which are shown by the peak at 10 minutes (Figure 1), but most of them evaporate and disappear after prebaking. I understand (Figure 2). On the other hand, in the case of the photoresist according to the present invention obtained by removing unreacted monomers, the amount of reaction products is small (Figure 3), and it can be seen that they evaporate and disappear after prebaking (Figure 4). figure). From the above, it can be seen that the side reaction products greatly influence the generation of pinholes in the resist film, and by removing them, the number of pinholes generated can be significantly reduced. Example 2 The pinhole density was measured in the same manner as in Example 1, except that the amount of unreacted monomer distilled off was changed to change the amount of unreacted monomer remaining in the polyisoprene before cyclization. The results are shown in the table below.
【表】
部当たりの重量部
この結果から明確な如く、未反応モノマーの残
存量とピンホール数とが関連しており、未反応モ
ノマー量が特に0.5重量部以下であることが望ま
しい。[Table] Parts by Weight As is clear from these results, the remaining amount of unreacted monomer is related to the number of pinholes, and it is particularly desirable that the amount of unreacted monomer is 0.5 parts by weight or less.
第1図及び第2図は、実施例1の比較例で得ら
れたホトレジストのガスクロマトグラフイー(第
2図はプリベーク後)であり、第3図及び第4図
は実施例1の本発明で得られたホトレジストのガ
スクロマトグラフイ(第4図はプリベーク後)で
ある。各図の横軸は留出時間(単位分)である。
Figures 1 and 2 are gas chromatography of the photoresist obtained in the comparative example of Example 1 (Figure 2 is after prebaking), and Figures 3 and 4 are the gas chromatography of the photoresist obtained in the comparative example of Example 1. Gas chromatography of the obtained photoresist (FIG. 4 is after prebaking). The horizontal axis of each figure is the distillation time (in minutes).
Claims (1)
合し、得られたポリイソプレンを酸触媒により環
化反応させて環化ポリイソプレンを製造するに際
し、重合溶剤として芳香族炭化水素を用い、か
つ、溶液重合終了後、未反応イソプレン又は/及
びイソアミレンを、ポリイソプレン100重量部当
たり0.5重量部以下となるまで除去し、次いで環
化反応を行なうことを特徴とする環化ポリイソプ
レンの製造方法。1. When producing cyclized polyisoprene by solution polymerizing isoprene using an organometallic compound and cyclizing the obtained polyisoprene with an acid catalyst, an aromatic hydrocarbon is used as a polymerization solvent, and solution polymerization is performed. After completion of the reaction, unreacted isoprene and/or isoamylene is removed until the amount becomes 0.5 parts by weight or less per 100 parts by weight of polyisoprene, and then a cyclization reaction is carried out.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24630184A JPS61126102A (en) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | Production of cyclized polyisoprene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24630184A JPS61126102A (en) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | Production of cyclized polyisoprene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126102A JPS61126102A (en) | 1986-06-13 |
| JPH0562603B2 true JPH0562603B2 (en) | 1993-09-08 |
Family
ID=17146519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24630184A Granted JPS61126102A (en) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | Production of cyclized polyisoprene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126102A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1984
- 1984-11-22 JP JP24630184A patent/JPS61126102A/en active Granted
Also Published As
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|---|---|
| JPS61126102A (en) | 1986-06-13 |
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