JPS60212404A - Perfluoroalkyl group-containing polymer - Google Patents

Perfluoroalkyl group-containing polymer

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JPS60212404A
JPS60212404A JP6734284A JP6734284A JPS60212404A JP S60212404 A JPS60212404 A JP S60212404A JP 6734284 A JP6734284 A JP 6734284A JP 6734284 A JP6734284 A JP 6734284A JP S60212404 A JPS60212404 A JP S60212404A
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JP
Japan
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polymer
perfluoroalkyl group
methylstyrene
value
perfluoroalkyl
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JP6734284A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Akeyama
朱山 秀雄
Yukihiro Tsutsumi
堤 幸弘
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Tosoh Corp
Original Assignee
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PURPOSE:A novel polymer useful as a resist material having high sensitivity and high resolving power, showing radiation sensitivity, containing a specific perfluoroalkyl group. CONSTITUTION:For example, a perfluoroalkylaryl iodonium shown by the formula I [Rf is 2-20C perfluoroalkyl; Ar is (substituted)phenyl; R is 1-5C perfluoroalkyl, lower alkyl, or OH] is reacted with a polymer (e.g., poly alpha-methylstyrene, etc.) consisting of a repeating unit shown by the formula II (R<1> is 1-5C alkyl), to give a novel polymer containing a perfluoroalkyl group shown by the formula III[x and y show numbers of each monomer unit, value of x/(x+y) is 0.01- 1.0].

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射線感応性を示し、高感度及び高解像度を
有するレジスト材として有用な新規のパーフルオロアル
キル基含有重合体に関する。さらに詳しくは、一般式 で表わされるパーフルオロアルキル基含有重合体に関す
るものである(式中、Rfは炭素数2から20であるパ
ーフルオロアルキル基 R1は炭素数1から5のアルキ
ル基を表わし、!、!はそれぞれ重合体中の各単量体単
位の数を表わし、X+1の値はα01から1.0の範囲
にある)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel perfluoroalkyl group-containing polymer that exhibits radiation sensitivity and is useful as a resist material having high sensitivity and high resolution. More specifically, it relates to a perfluoroalkyl group-containing polymer represented by the general formula (wherein Rf represents a perfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms; R1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; ! and ! each represent the number of each monomer unit in the polymer, and the value of X+1 is in the range from α01 to 1.0).

一般式(1)で表わされるパーフルオロアルキル基含有
重合体はパーフルオロアルキル基の有する特性を生かし
た種々の利用が可能である。例えば、半導体集積回路製
造の際の微細加工時に用いる電子線あるいはX線等の放
射線用のレジスト材として使用する事ができる。
The perfluoroalkyl group-containing polymer represented by the general formula (1) can be used in various ways by taking advantage of the properties of the perfluoroalkyl group. For example, it can be used as a resist material for radiation such as electron beams or X-rays used during microfabrication in the manufacture of semiconductor integrated circuits.

近年、半導体集積回路の高密度化、高集積化に伴い、実
用的なレジスト材として電子線あるいはX線に対して感
応性を有するレジスト材料が強くめられている。本発明
者等は、このような背景のもとに独自の分子設計に基づ
き鋭意研求を重ね本発明を完成した。
In recent years, with the increasing density and integration of semiconductor integrated circuits, resist materials sensitive to electron beams or X-rays have been strongly sought after as practical resist materials. Against this background, the present inventors completed the present invention through intensive research based on unique molecular design.

すなわち、一般式(1)で表わされるパーフルオロアル
キル基含有重合体は本発明者らによって初めて合成され
た全く新規なものである。
That is, the perfluoroalkyl group-containing polymer represented by general formula (1) is a completely new product synthesized for the first time by the present inventors.

本発明の重合体の製造方法は、一般式 で表わされるパーフルオロアルキルアリールヨードニウ
ム塩(式中、Rfは炭素数2〜20であるパーフルオロ
アルキル基、Arは置換又は未置換のフェニル基、Rは
炭素数1〜5であるパーフルオロアルキル基、低級アル
キル基あるいは水酸基を表わす)と、一般式 で表わされる繰返し単位から成る重合体(式中、R1は
炭素数1から5のアルキル基を表わす)とを反応させる
事から成る。
The method for producing the polymer of the present invention is a perfluoroalkylaryl iodonium salt represented by the general formula (wherein, Rf is a perfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, Ar is a substituted or unsubstituted phenyl group, R represents a perfluoroalkyl group, lower alkyl group, or hydroxyl group having 1 to 5 carbon atoms) and a repeating unit represented by the general formula (in the formula, R1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms). ).

以下に、本発明の重合体及びその製造方法について更に
詳細に述べる。
Below, the polymer of the present invention and its manufacturing method will be described in more detail.

本発明の重合体の重量平均分子量は、特に限定されるも
のではないが、数千以上であれば本発明の重合体を利用
する上で問題はない。又、本発明の重合体の分子量分布
も特に限定はなく、重量平均分子量/数平均分子量で表
わされる値が1.0〜1.1の範囲にある狭いものから
20〜50の範囲にある更にもっと広いものまで全て本
発明の範囲に含まれる。
The weight average molecular weight of the polymer of the present invention is not particularly limited, but if it is several thousand or more, there is no problem in using the polymer of the present invention. Further, the molecular weight distribution of the polymer of the present invention is not particularly limited, and the value expressed by weight average molecular weight/number average molecular weight ranges from a narrow range of 1.0 to 1.1 to a narrow range of 20 to 50. Everything even broader is within the scope of the present invention.

一般式(1)の中で、7エTで表わされる値(以下パー
フルオロアルキル基率という)は、パーフルオロアルキ
ル基の特性を発揮させる上から001以上である必要が
ある。
In general formula (1), the value represented by 7etT (hereinafter referred to as perfluoroalkyl group ratio) needs to be 001 or more in order to exhibit the characteristics of the perfluoroalkyl group.

又、本発明の重合体は、一般式 で表わされる単量体単位(式中、R1及びRfは一般式
(II)及び@)中に記載のものと同じである)と一般
式(II[lで表わされる単量体単位が、それぞれブロ
ック状に配列されているもの、交互に配列されているも
の、又はランダムに配列されているものの全てを、本発
明の範囲に含むものである。
Furthermore, the polymer of the present invention comprises a monomer unit represented by the general formula (wherein R1 and Rf are the same as those described in the general formula (II) and @)) and a monomer unit represented by the general formula (II [ The scope of the present invention includes all monomer units represented by l arranged in blocks, alternately arranged, or randomly arranged.

以上述べた本発明の重合体として、下記のものを例示す
ることができる。
Examples of the above-mentioned polymers of the present invention include the following.

1so−03F?n−U4ろ 不発り■の重合体は、前述したように一般式(H)で表
わされる化合物と一般式(nで表わされる絆返し単位か
ら成る重合体とを反応させる事により製造することがで
きるが、製造原料として用いる一般式(U)で表わされ
る化合物の神類及びその量は、導入しようとするパーフ
ルオロアルキル基及びそのB11 (パーフルオロアル
キル化率)に対応して選択され、また同化合物自体の合
成は、J、FluorineOhem、20(1982
)695に記載の方法に従って行う事ができる。
1so-03F? As mentioned above, the polymer of n-U4 filtration failure (■) can be produced by reacting a compound represented by the general formula (H) with a polymer consisting of a bonding unit represented by the general formula (n). However, the type and amount of the compound represented by general formula (U) used as a raw material for production should be selected depending on the perfluoroalkyl group to be introduced and its B11 (perfluoroalkylation rate), and The synthesis of the compound itself is described in J. Fluorine Ohem, 20 (1982
)695.

一般式(11)で表わされる化合物としては、等を例示
することができる。もう一方の製造原料として用いる一
般式(I[lで表わされる繰返し単位から成る重合体は
、その反応を通して主鎖や分岐鎖の分1lIY等を受け
ることがないので、原料重合体の分子構造9分子h(及
び分子量分布は、パーフルオロアルキル基の導入による
変化を除き、そのまま生成物中に保持される。従って、
原料重合体としては、生成物である本発明の重合体に要
望される分子構造1重石平均分子景、例えば数千以上、
及び分子量分布、例えば重景平均分子!/数平均分子量
で表わされるイ16が1.0〜1.1の範囲にある狭い
もの乃至20〜50の範囲にある広いものを有する重合
体を選はなければならない。
Examples of the compound represented by the general formula (11) include the following. The polymer composed of repeating units represented by the general formula (I The molecule h (and the molecular weight distribution remain unchanged in the product except for changes due to the introduction of perfluoroalkyl groups. Therefore,
The raw material polymer has the molecular structure and single-weight average molecular structure desired for the product polymer of the present invention, for example, several thousand or more,
and molecular weight distribution, e.g. weighted average molecule! Polymers must be selected that have a number average molecular weight of 16 ranging from a narrow range of 1.0 to 1.1 to a wide range of 20 to 50.

一般式(曲で表わされる繰返し単位から成る重合体とし
ては、ポリα−メチルスチレン、ポリα−エチルスチレ
ン、ポリα−プロピルスチレン、ポリα−ブチルスチレ
ン等が挙げられる。
Examples of polymers consisting of repeating units represented by the general formula (curve) include polyα-methylstyrene, polyα-ethylstyrene, polyα-propylstyrene, polyα-butylstyrene, and the like.

反応は、所定の温度で、一般式([1で表わされるパー
フルオロアルキルアリールヨードニウム塩を溶解する溶
媒を用いて行う事が好ましいが、一般式(IIDで表わ
される繰返し単位から成る重合体についてl;′11こ
れを溶解するものであっても、又溶解しないものであっ
てもよい。前者の場合には、反応系は均一となり、高い
パーフルオロアルキル化率を得るには好ましい。岡、こ
の場合、重合体の溶液濃度は0.1重量%から30重量
%の間にある事が反応操作上好ましい。後者の場合には
、反応系は不均一となるが、原料となる重合体の表層部
のみにパーフルオロアルキル基を導入しようとする際な
どに適した方法であり、反応溶媒はこれらの目的にあわ
せて選ぶ事ができる。反応溶媒を例示すれは次のもの及
びこれらの混合物が挙げられる。
The reaction is preferably carried out at a predetermined temperature using a solvent that dissolves the perfluoroalkylaryl iodonium salt represented by the general formula (IID). '11 It may be dissolved or not dissolved. In the former case, the reaction system becomes homogeneous, which is preferable in order to obtain a high perfluoroalkylation rate. In this case, it is preferable for the reaction operation that the polymer solution concentration is between 0.1% and 30% by weight.In the latter case, the reaction system will be non-uniform, but the surface layer of the raw material polymer will be This method is suitable for cases where a perfluoroalkyl group is to be introduced into only one part, and the reaction solvent can be selected according to these purposes. Examples of reaction solvents include the following and mixtures thereof. It will be done.

塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエ
タン、1,1.2−)ジクロロ2.乙1−トリフルオロ
エタン等の含ハシゲン化物、アセトン、アセトニトリル
、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ニト
ロメタン、酢酸エチル等の極性溶媒、メタノール、エタ
ノール等のアルコール、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル、ベンゼン、トルエ
ン等の炭化水素系溶媒等である。
Methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, dichloroethane, 1,1.2-)dichloro2. Otsu 1 - Halide-containing compounds such as trifluoroethane, polar solvents such as acetone, acetonitrile, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, nitromethane, and ethyl acetate, alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane, benzene, These include hydrocarbon solvents such as toluene.

反応中、生成する酸による副反応を防止するために、反
応は塩基の存在下に行うことが好ましく、塩基としては
、例えばナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド
、カリウム−t−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキ
シド、ナトリウムハイドライド、カルシウムハイドライ
ド等の金属ハイドライド、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等の金属水酸化物、ピリジン、ジメチルピリジン
In order to prevent side reactions caused by the acid generated during the reaction, the reaction is preferably carried out in the presence of a base, and examples of the base include alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, and potassium t-butoxide. , metal hydrides such as sodium hydride and calcium hydride, metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, pyridine, and dimethylpyridine.

2.6−ジーt−ブチAl−4−メチルビリジン、トリ
エチルアミン等の有機アミン、炭酸ナトリウム。
2. Organic amines such as 6-di-t-butyAl-4-methylpyridine and triethylamine, and sodium carbonate.

炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム
等の金属炭酸塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム等の金
属カルボン酸塩等を用いることができる。塩基は、その
反応に用いる一般式(10で表わされるパーフルオロア
ルキルアリールヨードニウム塩に対して少なくとも当量
ないしやや過剰量用いる。
Metal carbonates such as potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate, metal carboxylates such as potassium acetate and sodium acetate, and the like can be used. The base is used in an amount of at least an equivalent to a slight excess of the perfluoroalkylaryl iodonium salt represented by the general formula (10) used in the reaction.

反応温度は一80℃〜200℃、好ましくは室温〜10
0℃の温度範囲が適当であり、又反応時間は、1秒〜5
時間更には、1分〜30分の間にある事が好ましい。
The reaction temperature is -80°C to 200°C, preferably room temperature to 10°C.
A temperature range of 0°C is appropriate, and the reaction time is 1 second to 5 seconds.
More preferably, the time is between 1 minute and 30 minutes.

このようにして得られる本発明の重合体は、電子線、X
線等の放射線照射により、主に分子間架橋反応を優先し
て引き起こす性質を持つので、半導体集積回路製造の際
、電子線、X線等に対するネガタイプのレジスト材とし
て使用する事ができる。
The polymer of the present invention obtained in this way can be
Because it has the property of preferentially causing intermolecular crosslinking reactions when irradiated with radiation such as X-rays, it can be used as a negative-type resist material against electron beams, X-rays, etc. during the manufacture of semiconductor integrated circuits.

本発明の重合体は、ネガタイプのレジスト材とした場合
、電子線又はX線に対する感度及び解像度において優れ
ている。ここで感度(以下s値という)とは、放射線照
射量と残膜厚との関係を描いた感度曲線図において、照
射量の増加に対して飽和状態に達した残膜厚最終値の5
0%に当たる残膜厚に対応する照射量の値で示されるも
ので、小さい程感度が高い。又、解像度(以下γ値とい
う)とは、感度曲線のS値に対応する接線上で残膜厚が
零及び最終値である点に対する照射量をそれぞれへ及び
4としたとき、1 / logl。(a、/a、)の値
で示されるもので、大きい程解像度が高い〔詳細は「フ
ッ素化合物の最先端応用技術」■シーエムシー昭和56
年4月24日発行、139〜140頁を参照〕。
The polymer of the present invention is excellent in sensitivity and resolution to electron beams or X-rays when used as a negative type resist material. Sensitivity (hereinafter referred to as s value) refers to the final value of residual film thickness that reaches saturation with respect to an increase in radiation dose in a sensitivity curve diagram depicting the relationship between radiation dose and residual film thickness.
It is indicated by the value of the irradiation amount corresponding to the residual film thickness, which is 0%, and the smaller the value, the higher the sensitivity. In addition, the resolution (hereinafter referred to as γ value) is 1/logl when the irradiation amount at the point where the residual film thickness is zero and the final value on the tangent line corresponding to the S value of the sensitivity curve is respectively 4 and 4. It is indicated by the value of (a, /a,), and the higher the resolution, the higher the resolution.
Published April 24th, pp. 139-140].

本発明の重合体のS値及びr値は、電子線に対してはそ
れぞれ数μo/cri〜数十μa/cdt及び1.0〜
2.0、xlIi!に対しては100〜200 mV/
cI/を及び1.0〜2.0の値である、実用上充分な
高感度。
The S value and r value of the polymer of the present invention are several μo/cri to several tens of μa/cdt and 1.0 to 1.0, respectively, for electron beams.
2.0, xlIi! 100-200 mV/
cI/ and a value of 1.0 to 2.0, which is sufficiently high sensitivity for practical use.

高解像性を有している事がわかった。It was found that it has high resolution.

以下に、実施例により本発明の具体化例を詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail using Examples.

ただし、これらの実施例の記載は、本発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものでなく、単なる説明例にす
ぎない。
However, the description of these Examples is not intended to limit the scope of the present invention to them only, and is merely an illustrative example.

実施例1 (&) (パーフルオロアルキル基含有重合
体の製造及び同定) 100Mのナス型フラスコに重量平均分子量4.04X
104.重量平均分子量(M、)/数平均分子社(Mn
) = 1.08であるポリα−メチルスチレンZ口9
(単量体単位で1.7.0 mmol)をとり、り四ロ
ホルム38dに溶解した。この溶液を攪拌しながら、こ
れにアセトニトリル25m/を滴下し、均一な溶液とし
た。更にこれにピリジン1.37aj(17,Ommo
l)を加えた。
Example 1 (&) (Production and identification of perfluoroalkyl group-containing polymer) A weight average molecular weight of 4.04X was placed in a 100M eggplant-shaped flask.
104. Weight average molecular weight (M, )/number average molecular weight (Mn
) = 1.08 polyα-methylstyrene Z-mouth 9
(1.7.0 mmol in monomer unit) was taken and dissolved in 38d of tetraroform. While stirring this solution, 25 ml of acetonitrile was added dropwise to form a homogeneous solution. Furthermore, pyridine 1.37aj (17, Ommo
l) was added.

該フラスコにコンデンサーを装着し、フラスコを75℃
のオイルバスに入れ昇温した。5分間攪拌後、ペンタフ
ルオロエチルフェニルヨードニウム&019(IZOm
mol)を少しずつ加え、10分間で全量添加した。添
加後、同温度で攪拌しながら更に10分間反応させた。
A condenser was attached to the flask, and the flask was heated to 75°C.
The temperature was raised in an oil bath. After stirring for 5 minutes, pentafluoroethyl phenyl iodonium &019 (IZOm
mol) was added little by little, and the entire amount was added over 10 minutes. After the addition, the reaction was continued for an additional 10 minutes while stirring at the same temperature.

反応後、反応液をシリカゲルを充てんした短いカラムに
かけ、クリロホルムを展開溶媒として濾過した。流出液
を濃縮後、該濃縮液を500−のメタノール中にそそぎ
、重合体を析出させた。濾過により重合体を集め、真空
乾燥により乾燥して白色重合体1.929を得た。
After the reaction, the reaction solution was applied to a short column filled with silica gel and filtered using chloroform as a developing solvent. After concentrating the effluent, the concentrated solution was poured into 500 methanol to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration and dried by vacuum drying to obtain 1.929 of a white polymer.

得られた重合体が下式の構造を有する事を以下の方法で
確認した。
It was confirmed by the following method that the obtained polymer had the structure of the following formula.

1)赤外スペクトル(KBr法) 第1a図で実線で示される本実施例で得られた重合体の
スペクトルには、1330.・1285゜1205.1
130.1090.1025,990゜970、850
.790.725crrr’ の各位置に、波線で示さ
れる原料ポリα−メチルスチレンのスペクトルとは巣な
る吸収が現われた。
1) Infrared spectrum (KBr method) The spectrum of the polymer obtained in this example, shown by the solid line in FIG. 1a, contains 1330.・1285°1205.1
130.1090.1025,990°970,850
.. At each position of 790.725 crrr', absorptions different from the spectrum of the raw material polyα-methylstyrene, indicated by the wavy lines, appeared.

2)” P−NMR(ODol、溶媒、化学シフト内部
標準01F013)第1b図に示されるように85 p
pm (t、 3F>及び115 ppm (m、 2
F)等の各位置に本実施例で得られた重合体のフッ素原
子による吸収が現われた。同図にはピーク面積の積算値
を表わすチャートも示している。又、ベンゾトリフ四ラ
イドを内部標準としてペンタフルオルエチル化率(「ド
ア)を測定した所α24であった。
2)” P-NMR (ODol, solvent, chemical shift internal standard 01F013) 85 p as shown in Figure 1b
pm (t, 3F> and 115 ppm (m, 2
Absorption by fluorine atoms of the polymer obtained in this example appeared at each position such as F). The figure also shows a chart showing the integrated value of the peak area. Further, the pentafluoroethylation rate ("door") was measured using benzotriflate tetralide as an internal standard and was found to be α24.

3)熱分解生成物 本実施例で得られた重合体を加熱して行くと、約200
℃で分解し始めた。
3) Pyrolysis product When the polymer obtained in this example was heated, about 200%
It began to decompose at ℃.

とペンタフルオシエチル化されたα−メチルスれる繰返
し単位が存在する事を示す。
and pentafluoroethylated α-methylsulphate repeating unit.

なお、高速液体クロマトグラフィーによる観察で、本実
施例で得られた重合体は、原料重合体の持つていた分子
量分布とほぼ同等の分子量分布を保有している事がわか
りた。
Note that observation by high-performance liquid chromatography revealed that the polymer obtained in this example had a molecular weight distribution almost equivalent to that of the raw material polymer.

実施例1 (b)(電子線感応性試験〕本実施例1(a
)で得られたペンタフルオシエチル化ポリα−メチルス
チレン1.09をキシレン10−に溶解し、該溶液をシ
リコンウェーハ上に塗布して更に該ウェーハを120℃
の乾燥器中で25分間ブレベークした。
Example 1 (b) (Electron beam sensitivity test) This Example 1 (a
The pentafluoroethylated polyα-methylstyrene 1.09 obtained in ) was dissolved in xylene 10-, the solution was applied onto a silicon wafer, and the wafer was heated at 120°C.
The mixture was brebaked in a dryer for 25 minutes.

こうしてシリコンウェーハ上に154μmのペンタフル
オルエチル化ポリα−メチルスチレン薄膜を形成させた
。次いでプレベークされた該箪膜の所望部分に加速電圧
20 KVの電子線を種々のドーズ量で照射した。その
後、キシレンを現像液として現像処理を行い、電子線未
照射部分を溶解除去せしめ、ウェーハ上にレジストパタ
ーンを形成した。この時の電子線ドーズ量(横軸)と塗
膜残厚(縦軸)の関係を第2図に示す。以下同様の関係
を示す曲線を感度曲線という。
In this way, a 154 μm pentafluoroethylated polyα-methylstyrene thin film was formed on the silicon wafer. Next, desired portions of the prebaked trench film were irradiated with an electron beam at an accelerating voltage of 20 KV at various doses. Thereafter, development was performed using xylene as a developer to dissolve and remove the portions that had not been irradiated with the electron beam, thereby forming a resist pattern on the wafer. The relationship between the electron beam dose (horizontal axis) and the remaining coating film thickness (vertical axis) at this time is shown in FIG. Hereinafter, a curve showing a similar relationship will be referred to as a sensitivity curve.

第2図に示すように実施例1(荀で得られたペンタフル
オロエチル化ポリα−メチルスチレンは、レジスト材の
性能を表わすパラメータである 8値及びγ値がそれぞ
れ1.5 ×10−’ O〆ポ及び1.5であるネガタ
イプのレジスト材として利用できる事が分った。
As shown in FIG. 2, the pentafluoroethylated polyα-methylstyrene obtained in Example 1 (Xun) has an 8 value and a γ value of 1.5 × 10−', which are parameters representing the performance of resist materials. It was found that it can be used as a negative type resist material with an O-po and 1.5.

実施例2 実施例1(a)で用いたペンタフルオルエチルフェニル
ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートをaol
gから2.00g(4,25mmol )にしたほかは
、実施例1(a)と同様にして行い、白色重合体1.8
19を得た。
Example 2 The pentafluoroethyl phenyl iodonium trifluoromethanesulfonate used in Example 1(a) was converted into aol
The procedure was carried out in the same manner as in Example 1(a), except that 2.00 g (4.25 mmol) was changed from 1.8 g to 2.00 g (4.25 mmol).
I got 19.

得られた重合体の赤外スペクトル、 ”IF−NMRの
ピーク位置は実施例1(a)で得られたものと同じであ
った。
The infrared spectrum and IF-NMR peak positions of the obtained polymer were the same as those obtained in Example 1(a).

又、熱分解生成物も全てがα−メチルスチレンとペンタ
フルオシエチル化されたα−メチルスチレなお、”?−
NMRにより実施例1(a)と同様にしてペンタフルオ
ルエチル化率を測定するとα046てあった。
In addition, all of the thermal decomposition products are α-methylstyrene and pentafluoroethylated α-methylstyrene.
The pentafluoroethylation rate was measured by NMR in the same manner as in Example 1(a) and was found to be α046.

実施例3 ポリα−メチルスチレンとして重量平均分子量2.7 
X 10” 、 uw/1in= 1.07であるもの
を用い、クロロホルムを39m1.アセトニトリルを2
4ゴにしたほかは実施例1(〜と同様に行い白色重合体
1、989を得た。得られた重合体の赤外スペクトル、
”F−NMRのピーク位置は、実施例1(荀て得られた
ものと同じであった。
Example 3 Weight average molecular weight as poly α-methylstyrene: 2.7
x 10”, uw/1in = 1.07, 39 ml of chloroform and 2 ml of acetonitrile.
A white polymer 1,989 was obtained in the same manner as in Example 1 (~) except that the infrared spectrum of the obtained polymer was
The peak position of F-NMR was the same as that obtained in Example 1 (example 1).

又、熱分解生成物も全てがα−メチルスチレンとペンタ
フルオロエチル化されたα−メチルスチレンであった。
Moreover, all of the thermal decomposition products were α-methylstyrene and pentafluoroethylated α-methylstyrene.

なお、”?−NMRにより、実施例1(−と同様にして
ペンタフルオロエチル化率を測定すると0.16であっ
た。
The pentafluoroethylation rate was measured by NMR in the same manner as in Example 1 (-) and was found to be 0.16.

実施例4 2QOmtのナス型7ラスフに実施例1(a)で用いた
と同様のポリα−メチルスチレンytoo9(単量体単
位で25.4 mmol )をとり、クロロホルム58
m1に溶解した。この溶液を攪拌しながらこれにアセト
ニトリル5F17m1.を滴下し、均一な溶液とした。
Example 4 Poly α-methylstyrene ytoo9 (25.4 mmol in monomer unit) similar to that used in Example 1(a) was placed in 7 rasps of 2QOmt eggplant type, and chloroform 58
It was dissolved in m1. Add 17 ml of acetonitrile 5F to this solution while stirring. was added dropwise to form a uniform solution.

更にこれにピリジン105#Ij(25,4mmol 
)を加えた。該フラスコにコンデンサーを装着し、フラ
スコを75℃のオイルバスに入れ昇温した。5分間攪拌
後、パーフルオロ−n−ブチルフェニルヨードニウムト
リプルオロメタンスルホネート少しずつ加え、10分間
で全量添加した。
Furthermore, pyridine 105#Ij (25.4 mmol
) was added. A condenser was attached to the flask, and the flask was placed in a 75°C oil bath to raise the temperature. After stirring for 5 minutes, perfluoro-n-butylphenyl iodonium triple olomethane sulfonate was added little by little, and the entire amount was added over 10 minutes.

添加後、同温度で攪拌しながら更に10分間反応させた
。反応後、反応液をシリカゲルを充てんした短いカラム
にかけ、クロロホルムを展開溶媒として濾過した。流出
液を濃縮後、該濃縮液を600dのメタノール中にそそ
ぎ、重合体を析出させた。濾過により重合体を集め、真
空乾燥により乾燥して白色重合体4.029を得た。
After the addition, the reaction was continued for an additional 10 minutes while stirring at the same temperature. After the reaction, the reaction solution was applied to a short column filled with silica gel and filtered using chloroform as a developing solvent. After concentrating the effluent, the concentrated solution was poured into 600 d of methanol to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration and dried by vacuum drying to obtain a white polymer 4.029.

得られた重合体が下式の構造を有する事を以下の方法で
確認した。
It was confirmed by the following method that the obtained polymer had the structure of the following formula.

1)赤外スペクトル(KBr法) 第3a図で実線で示される本実施例で得られた重合体の
スペクトルには、1345.’1230゜1130 1
085 1QGo 980 B65840.810,7
40,7.20on’の各位置に、波線で示される原料
ポリα−メチルスチレンのスペクトルとは異なる吸収が
現われた。
1) Infrared spectrum (KBr method) The spectrum of the polymer obtained in this example, shown by the solid line in Figure 3a, contains 1345. '1230゜1130 1
085 1QGo 980 B65840.810,7
Absorption different from the spectrum of the raw material polyα-methylstyrene indicated by the wavy line appeared at each position of 40 and 7.20 on'.

2)”?−NMR(ODOI3溶媒、化学シフト内部標
準0FOL、)第5b図に示されるように、81.7 
ppm(t、 3F)。
2)”?-NMR (ODOI3 solvent, chemical shift internal standard 0 FOL,) 81.7 as shown in Figure 5b.
ppm (t, 3F).

111.6ppm(m、 2F)、12A6ppm(m
、 21F)。
111.6ppm (m, 2F), 12A6ppm (m
, 21F).

及び1242 ppm (m、 2F)等の各位置に本
実施例で得られた重合体のフッ素原子による吸収が現わ
れた。同図にはピーク面積の積算値を表わすチャートも
示している。
Absorption by fluorine atoms of the polymer obtained in this example appeared at various positions such as and 1242 ppm (m, 2F). The figure also shows a chart showing the integrated value of the peak area.

又、ベンゾトリフoライドを内部標準としてパーフルオ
ロブチル化率(T÷7)を測定した所0.34であった
Further, the perfluorobutylation rate (T÷7) was measured using benzotrifluoride as an internal standard and found to be 0.34.

5)熱分解生成物 本実施例で得られた白色重合体を加熱して行くと、約2
00℃で分解し始めた。分解生成物をマススペクトルに
より分析すると、その全てルオシー…−ブチル化された
α−メチルスチレ事を示す。
5) Pyrolysis product When the white polymer obtained in this example is heated, about 2
It started to decompose at 00°C. Analysis of the decomposition products by mass spectrometry shows that all of the decomposition products are alpha-methylstyrene, which is butylated.

なお、高速液体りpマドグラフィーによる観察で、本重
合体は原料重合体の持っていた分子量分布とほぼ同等の
分子量分布を保有している事がわかった。
In addition, observation by high-performance liquid polymerography revealed that this polymer had a molecular weight distribution that was almost the same as that of the raw material polymer.

実施例5 25IR1のナス型フラスコに実施例1(匂で用いたと
同様のポリα−メチルスチレン151■(単量体単位で
1.28 mmol )をとり、りtlIgホルム3d
に溶解した。この溶液を攪拌しながら、これにアセトニ
トリル2−を滴下し、均一な溶液とした。
Example 5 In a 25IR1 eggplant-shaped flask, 151 μm of polyα-methylstyrene (1.28 mmol in monomer unit) similar to that used in Example 1 was added, and 3 d of tlIgform was added.
dissolved in. While stirring this solution, acetonitrile 2- was added dropwise to form a homogeneous solution.

更にこれにピリジン(Ll 0st/(1,28mmo
l )を加えた。該フラスコにコンデンサーを装着し、
フラスコを75℃のオイルパスに入れ昇温した。5分間
攪拌後、ヘプタフルオロイソプロピル−p −フルオル
フェニルヨードニウムトリフルオシメタンスルホネート
686mg (1,27mmol )を少しずつ加え、
10分間で全量添加した。添加後、同温度で攪拌しなが
ら更に10分間反応させた。
Furthermore, pyridine (Ll 0st/(1,28mmo
l) was added. Attach a condenser to the flask,
The flask was placed in a 75°C oil path and the temperature was raised. After stirring for 5 minutes, 686 mg (1,27 mmol) of heptafluoroisopropyl-p-fluorophenyliodonium trifluorosimethanesulfonate was added little by little.
The entire amount was added in 10 minutes. After the addition, the reaction was continued for an additional 10 minutes while stirring at the same temperature.

反応後、反応液をシリカゲルを充てんした短いカラムに
かけ、りpロホルムを展開溶媒として濾過した。流出液
を濃縮後、該濃縮液を50−のメタノール中にそそぎ、
重合体を析出させた。濾過により重合体を集め、真空乾
燥により乾燥して白色重合体150■を得た。
After the reaction, the reaction solution was applied to a short column filled with silica gel and filtered using polyproform as a developing solvent. After concentrating the effluent, pour the concentrated liquid into 50-methanol,
A polymer was precipitated. The polymer was collected by filtration and dried by vacuum drying to obtain 150 cm of white polymer.

得られた重合体が下式の構造を有する事を以下の方法で
確認した。
It was confirmed by the following method that the obtained polymer had the structure of the following formula.

1)赤外スペクトル(KBr法) 第4a図で実線で示される本実施例で得られた重合体の
スペクトルには、1295,1275゜1215.11
60,975,950,820,715crn″の各位
置に波線で示される原料ポリα−メチルスチレンのスペ
クトルとは異なる吸収が現われた。
1) Infrared spectrum (KBr method) The spectrum of the polymer obtained in this example, shown by the solid line in Figure 4a, includes 1295, 1275°, 1215.11
At each position of 60,975,950,820,715 crn'', an absorption different from the spectrum of the raw material polyα-methylstyrene indicated by a wavy line appeared.

2)” F−NMR(ODOI、溶媒、化学シフト内部
標準(IFOI、)第4b図に示されるように7&2p
pm(6F)及び18五〇ppm(1?)等の各位置に
本実施例で得られた重合体のフッ素原子による吸収が現
われた。同図にはピーク面積の積算値を表わすチャート
も示している。又、ペンシトリフロライドを内部標準と
してヘプタフルオロイソプロピル化率(i>を測定した
所a14であった。
2)”F-NMR (ODOI, solvent, chemical shift internal standard (IFOI,) 7 & 2p as shown in Figure 4b
Absorption by fluorine atoms of the polymer obtained in this example appeared at various positions such as pm (6F) and 1850 ppm (1?). The figure also shows a chart showing the integrated value of the peak area. Further, the heptafluoroisopropylation rate (i>) was measured using pencitrifluoride as an internal standard and found to be a14.

3)熱分解生成物 本実施例で得られた白色重合体を加熱して行くと、約2
00℃で分解し始めた。分解生成物をマススペクトルに
より分析すると、その全てタフルオロイソプロピル化さ
れたα−メチルスわされる繰返し単位が存在する事を示
す。
3) Pyrolysis product When the white polymer obtained in this example is heated, about 2
It began to decompose at 00°C. Analysis of the decomposition products by mass spectroscopy shows the presence of repeating units, all of which are tafluoroisopropylated α-methyl.

なお、高速液体クロマトグラフィーによる観察で、本重
合体は原料重合体の持っていた分子量分布とほぼ同等の
分子量分布を保有している事がわかった。
Furthermore, observation by high performance liquid chromatography revealed that this polymer had a molecular weight distribution that was almost the same as that of the raw material polymer.

実施例6〔電子線感応性試験〕 実施例1(b)で行ったような方法により、実施例2〜
5で得られた重合体の電子線感応性を調べた。
Example 6 [Electron beam sensitivity test] Examples 2-
The electron beam sensitivity of the polymer obtained in step 5 was investigated.

その結果、第1表に示されるように、これらの重合体は
全てネガタイプのレジスト材として有効なS値及びγ値
を有する事が分った。
As a result, as shown in Table 1, all of these polymers were found to have effective S and γ values as negative type resist materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1a図は赤外吸収スペクトルチャート、第1b図は”
?−HMR吸収チャート、第2図は感度曲線を示す図、
第3a、4a図は赤外線スペクトルチャート、第5b、
4b図は”F−MMR吸収チャートである。 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 第1a図 第1b図 99m 第2図 40−” 10−’ 10−” 1n−−!(C/cn
r”) 第3a図 cm’ 第3b図
Figure 1a is an infrared absorption spectrum chart, Figure 1b is "
? -HMR absorption chart, Figure 2 is a diagram showing the sensitivity curve,
Figures 3a and 4a are infrared spectrum charts, Figure 5b,
Figure 4b is an "F-MMR absorption chart. Patent applicant: Toyo Soda Kogyo Co., Ltd. Figure 1a Figure 1b Figure 99m Figure 2 40-"10-'10-" 1n--! (C/cn
r") Figure 3a cm' Figure 3b

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 で表わされるパーフルオロアルキル基含有重合体(式中
Rfは炭素数2から20であるパーフルオロアルキル基
 R1は炭素#li、1から5のアルキル基を表わし、
X、Yはそれぞれ重合体中の各単量体単位の数を表わし
、ητの値は、0.01〜1.0の範囲にある)。
[Claims] 1. A perfluoroalkyl group-containing polymer represented by the general formula (wherein Rf is a perfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms; R1 is carbon #li and represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; ,
X and Y each represent the number of each monomer unit in the polymer, and the value of ητ is in the range of 0.01 to 1.0).
JP6734284A 1984-04-06 1984-04-06 Perfluoroalkyl group-containing polymer Pending JPS60212404A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6131123A (en) * 1984-07-23 1986-02-13 住友電気工業株式会社 Sticky disc for subcateneous blood gas concentration measuring sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6131123A (en) * 1984-07-23 1986-02-13 住友電気工業株式会社 Sticky disc for subcateneous blood gas concentration measuring sensor

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