电子材料用聚合物的制造方法及利用该制造方法得到的电子材料用聚合物技术

本发明专利技术提供制造金属离子杂质的含量少的电子材料用聚合物的方法及利用该方法得到的电子材料用聚合物。本发明专利技术的电子材料用聚合物的制造方法包括下述工序：聚合工序，使单体进行聚合反应而得到聚合物；和纯化工序，向包含聚合物的聚合物溶液中添加具有0以下的pKa的强酸，然后实施离子交换处理，降低金属离子杂质浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子材料用聚合物的制造方法及利用该制造方法得到的电子材料用聚合物
本专利技术涉及电子材料用聚合物的制造方法及利用该制造方法得到的电子材料用聚合物。进一步详细而言，涉及利用简便且廉价的方法高效地除去电子材料用共聚物中的金属离子杂质从而制造金属离子杂质的含量少的电子材料用共聚物的方法、及利用该制造方法得到的电子材料用聚合物。
技术介绍
在用于制造半导体的光刻法中，使用将各种Novolac系聚合物、丙烯酸系聚合物、以羟基苯乙烯为代表的氧基苯乙烯(oxystyrene)系聚合物等作为基础聚合物的光致抗蚀剂组合物，例如在硅晶圆等基板上形成光致抗蚀剂膜、防反射膜等光刻法用组合物的薄膜，接下来，将隔着绘制有半导体器件的电路图案的掩模照射准分子激光等并进行显影而得到的光致抗蚀剂图案作为保护膜，对基板进行蚀刻处理，由此，在基板表面上形成与半导体电路对应的微细图案。随着集成度的增大，要求形成更微细的图案，现在，利用KrF准分子激光(波长248nm)、ArF准分子激光(波长193nm)的光刻技术已在批量生产中使用。另外，关于利用波长更短的F2准分子激光(波长157nm)、与这些准分子激光相比波长更短的EUV(超紫外线)、X射线、以及电子束的光刻技术的研究开发也正在推进。另外，上述的各种聚合物已在各种产业领域中作为功能性高分子材料使用，其中，在电子材料领域中，不仅作为半导体元件等的层间绝缘膜、表面保护膜中所用的感光性树脂成分(尤其是半导体抗蚀剂用树脂成分)的原料使用，而且还作为平板用显示器用的材料使用。近年来，在使用了液晶、有机EL等的平板显示器等领域中，还进行了高精细化、高视场角化、高画质化、使用了发光二极管(LED)等光半导体的光源的高亮度化、短波长化、白色化、以及电子电路的高频率化、使用了光的电路·通信等光学·电子部件的高性能化·改良研究。另外，半导体的
中的进步显著，电子设备的小型轻量化、高性能化、多功能化正在飞速发展。与之相应地，对布线基板要求高密度化、高布线化。对于利用上述这样的微细加工而被设计成高密度的电子基板、半导体电路、显示器等中使用的各种光致抗蚀剂、下层膜、层间绝缘膜等半导体相关材料类、显示器用材料而言，需要将该高分子材料中包含的金属离子抑制为极微量，期望该聚合物、中间体、单体的低金属含量化。此外，在半导体电路的微细化伴随着集成度的增大而进展的过程中，在用于半导体光刻的共聚物中，对减少所包含的杂质量的要求也变得更严格。其中，金属杂质对半导体的制造有多种不良影响，因此必须尽量除去。例如，若在化学增强型的抗蚀剂用共聚物中包含钠、铁等金属杂质，则在曝光时，金属成分捕捉由产酸剂产生的酸性物质，作为抗蚀剂的基材成分的共聚物不能充分溶解，无法形成所期望的图案。另外，不限于抗蚀剂用共聚物，若表面涂层(topcoat)用共聚物、防反射膜用共聚物等半导体光刻用共聚物中包含的金属杂质最终残留在半导体基板表面上，则会损害半导体的电气特性，使制品的成品率下降。作为除去电子材料用共聚物中的金属杂质的方法，例如报道了下述方法：使用有机溶剂和水对共聚物进行提取，将共聚物分配至有机层中，将金属分配至水层中，将水层除去的方法(专利文献1)；向脂环式烃系聚合物的有机溶剂溶液中混合该聚合物的不良溶剂及酸，使聚合物凝固后，将凝固的聚合物、非水溶性有机溶剂、酸及水混合，从而提取金属的方法(专利文献2)。另外，报道了下述方法：使Novolac树脂溶液从用去离子水及无机酸溶液进行了洗涤的阳离子交换树脂及阴离子交换树脂中通过的方法(专利文献3)；利用预先用酸性水溶液进行了洗涤的滤布等过滤器，对聚合物分散在分散介质中而得到的分散液进行过滤，从而得到降低了金属含量的聚合物湿粉的方法(专利文献4)；使聚合物溶液从粘土层间化合物、活性炭、及硅胶等吸附剂中通过，由此将金属除去的方法(专利文献5)；等等。此外，还报道了向抗蚀剂用聚合物溶液中以聚合物中的金属杂质的当量以上的量添加水溶性且具有络合形成能力的化合物并完成反应后，用纯水进行洗涤的方法(专利文献6)。然而，对于这些方法而言，操作复杂，难以应用于商业规模的共聚物制造。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-037117号公报专利文献2：日本特开2003-342319号公报专利文献3：日本特开平09-143237号公报专利文献4：日本特开2008-038013号公报专利文献5：日本特开平07-074073号公报专利文献6：日本特开2002-182402号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供利用简便且廉价的方法高效地除去电子材料用共聚物中的金属离子杂质从而制造金属离子杂质的含量少的电子材料用共聚物的方法。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过向包含使单体进行聚合反应而得到的聚合物的聚合物溶液中，添加具有0以下的pKa的强酸，然后实施离子交换处理来降低金属离子杂质浓度，由此能非常简便地降低得到的聚合物中的金属离子杂质的含量，从而完成了本专利技术。即，根据本专利技术的一种方案，可提供电子材料用聚合物的制造方法，其包括下述工序：聚合工序，使单体进行聚合反应而得到聚合物；和纯化工序，向包含上述聚合物的聚合物溶液中添加具有0以下的pKa的强酸，然后实施离子交换处理，降低金属离子杂质浓度。本专利技术的方案中，优选的是，上述强酸为选自由有机磺酸、硫酸、三氟乙酸组成的组中的至少一种。本专利技术的方案中，优选的是，上述强酸为选自由三氟甲磺酸、甲磺酸及对甲苯磺酸组成的组中的至少一种有机磺酸。本专利技术的方案中，优选的是，使用离子交换树脂进行上述离子交换处理。本专利技术的方案中，优选的是，上述聚合物是使芳香族系单体、与醛系及/或酮系单体进行加成缩合而得到的。本专利技术的方案中，优选的是，上述聚合物是使氧基苯乙烯系单体与乙烯基醚系单体进行活性阳离子聚合而得到的。本专利技术的方案中，优选的是，上述聚合物是使氧基苯乙烯系单体与苯乙烯系单体进行自由基聚合而得到的。本专利技术的方案中，优选的是，上述聚合物是使氧基苯乙烯系单体与(甲基)丙烯酸酯系单体进行自由基聚合而得到的。根据本专利技术的另一方案，可提供电子材料用聚合物，其是利用上述的制造方法得到的。本专利技术的另一方案中，优选的是，电子材料用聚合物中的金属离子杂质浓度为10ppb以下。本专利技术的方案中，优选的是，电子材料用聚合物被用作半导体光刻用成膜材料。本专利技术的方案中，优选的是，电子材料用聚合物被用作平板显示器用材料。专利技术的效果根据本专利技术，可以利用简便且廉价的方法高效地除去电子材料用共聚物中的金属离子杂质从而制造金属离子杂质的含量少的电子材料用共聚物，而不需要实施大规模的制造装置的改造、耗费工时的工序。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明，但本专利技术不限于以下的实施方式，应当理解，基于本领域技术人员的通常的知识、在不超出本专利技术的主旨的范围内对以下实施方式进行适当变更、改良等而得到的实施方式也包含在本专利技术范围内。＜电子材料用共聚物的制造方法＞本专利技术的电子材料用聚合物的制造方法至少包括聚合工序和纯化工序。以下，对聚合物的制造方法的各工序及聚合物的结构进行详细说明。(聚合工序)本专利技术的聚合工序是使单体进行聚合反应而得到聚合物的工序，可利用已知的方法实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子材料用聚合物的制造方法，其包括下述工序：聚合工序，使单体进行聚合反应而得到聚合物；和纯化工序，向包含所述聚合物的聚合物溶液中添加具有0以下的pKa的强酸，然后实施离子交换处理，降低金属离子杂质浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 JP 2015-1250241.电子材料用聚合物的制造方法，其包括下述工序：聚合工序，使单体进行聚合反应而得到聚合物；和纯化工序，向包含所述聚合物的聚合物溶液中添加具有0以下的pKa的强酸，然后实施离子交换处理，降低金属离子杂质浓度。2.如权利要求1所述的电子材料用聚合物的制造方法，其中，所述强酸为选自由有机磺酸、硫酸、三氟乙酸组成的组中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的电子材料用聚合物的制造方法，其中，所述强酸为选自由三氟甲磺酸、甲磺酸、及对甲苯磺酸组成的组中的至少一种有机磺酸。4.如权利要求1～3中任一项所述的电子材料用聚合物的制造方法，其中，使用离子交换树脂进行所述离子交换处理。5.如权利要求1～4中任一项所述的电子材料用聚合物的制造方法，其中，所述聚合物是使芳香族系单体、与醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：益川友宏，藤泽亮，羽场一彦，角田聪，
申请(专利权)人：丸善石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP