WO2013146715A1 - Pattern forming method - Google Patents

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永井 智樹
信也 峯岸
祐司 浪江
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Abstract

The present invention is a pattern forming method having a step for forming a self-assembled film using a self-assembled composition for pattern formation and having a phase separation structure, and a step for removing a phase of the self-assembled film using an organic solvent. The pattern forming method is characterized in that the boiling point of the organic solvent is 100ºC or higher. It is preferred that the organic solvent contains at least one selected from the group consisting of C7 or higher hydrocarbons and C7 or higher ethers. Further, It is preferred that the self-assembled composition is a composition containing two or more polymers or a composition containing a block copolymer. Furthermore, before the step for forming a self-assembled film, it is preferred that there is further provided a step for forming an underlayer film on the substrate and a step for forming a prepattern on the underlayer film.

Description

パターン形成方法Pattern formation method
 本発明は、パターン形成方法に関する。 The present invention relates to a pattern forming method.
 半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス構造の微細化に伴って、リソグラフィー工程におけるパターンの微細化が要求されている。現在、例えばArFエキシマレーザー光を用いて線幅40nm程度の微細なパターンを形成することができるが、さらに微細なパターン形成が要求されるようになってきている。 With the miniaturization of various electronic device structures such as semiconductor devices and liquid crystal devices, pattern miniaturization in the lithography process is required. Currently, for example, a fine pattern having a line width of about 40 nm can be formed using ArF excimer laser light. However, a finer pattern formation has been required.
 上記要求に対し、秩序パターンを自発的に形成するいわゆる自己組織化による相分離構造を利用したパターン形成方法がいくつか提案されている。例えば、一の性質を有する単量体化合物と、これと異なる性質を有する単量体化合物とが共重合してなるブロック共重合体を用いた自己組織化による超微細パターンの形成方法が知られている(特開2008-149447号公報、特開2003-218383号公報参照)。この方法によれば、上記ブロック共重合体を含む組成物をアニーリングすることにより、同じ性質を持つ重合体構造同士が集まろうとするため、自己整合的にパターンを形成することができる。また、互いに性質が異なる複数の重合体を含む組成物を自己組織化させることにより微細パターンを形成する方法も知られている(特表2002-519728号公報、米国特許出願公開2009/0214823号明細書、特開2010-58403号公報参照)。 In response to the above requirements, several pattern forming methods using so-called self-organized phase separation structures that spontaneously form ordered patterns have been proposed. For example, a method for forming an ultrafine pattern by self-assembly using a block copolymer obtained by copolymerizing a monomer compound having one property and a monomer compound having a different property is known. (See JP 2008-149447 A and JP 2003-218383 A). According to this method, by annealing the composition containing the block copolymer, polymer structures having the same properties tend to gather together, so that a pattern can be formed in a self-aligned manner. Also known are methods for forming a fine pattern by self-organizing a composition containing a plurality of polymers having different properties from each other (Japanese Patent Application Publication No. 2002-519728, US Patent Application Publication No. 2009/0214823). And Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-58403).
 このような自己組織化によるパターン形成方法では、自己組織化した膜の一部の相を有機溶剤により選択溶解してパターンを形成する。しかしながら、従来の有機溶剤を用いた場合、溶解すべき相において重合体の溶け残りを生じ、これにより現像欠陥が発生するという不都合がある。 In such a pattern forming method by self-organization, a part of phases of the self-organized film is selectively dissolved with an organic solvent to form a pattern. However, when a conventional organic solvent is used, there is an inconvenience that a polymer remains undissolved in a phase to be dissolved, thereby causing development defects.
特開2008-149447号公報JP 2008-149447 A 特開2003-218383号公報JP 2003-218383 A 特表2002-519728号公報JP-T-2002-519728 米国特許出願公開2009/0214823号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0214823 特開2010-58403号公報JP 2010-58403 A
 本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、自己組織化した膜の一部の相を確実に選択溶解することにより現像欠陥の発生を低減できるパターン形成方法を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide a pattern forming method capable of reducing the occurrence of development defects by reliably selectively dissolving a part of a phase of a self-assembled film. Is to provide.
 上記課題を解決するためになされた発明は、
 パターン形成用自己組織化組成物を用い、相分離構造を有する自己組織化膜を形成する工程、及び
 上記自己組織化膜の一部の相を、有機溶媒を用いて除去する工程
を有するパターン形成方法であって、
 上記有機溶媒の沸点が、100℃以上であるパターン形成方法である。
The invention made to solve the above problems is
Pattern formation comprising a step of forming a self-assembled film having a phase separation structure using a self-assembled composition for pattern formation, and a step of removing a part of the phase of the self-assembled film using an organic solvent A method,
In the pattern forming method, the boiling point of the organic solvent is 100 ° C. or higher.
 本発明のパターン形成方法によれば、自己組織化膜の一部の相の除去に用いる有機溶媒を上記特定の溶媒とすることで、現像欠陥の発生を低減することができる。これは、高沸点の有機溶媒を使用することで、現像時における上記有機溶媒の揮発が抑えられ、除去された自己組織化膜の一部の相が析出してパターン上に沈着することを抑制できるためであると推察される。また、当該パターン形成方法によれば、上記有機溶媒の沸点が100℃以上であり、揮発し難いため、作業環境等の向上を図ることができる。 According to the pattern forming method of the present invention, the occurrence of development defects can be reduced by using the organic solvent used for removing a part of the phase of the self-assembled film as the specific solvent. This is because the use of a high-boiling organic solvent suppresses the volatilization of the organic solvent during development and suppresses the deposition of some phases of the removed self-assembled film on the pattern. This is presumed to be possible. In addition, according to the pattern forming method, the boiling point of the organic solvent is 100 ° C. or higher, and it is difficult to volatilize. Therefore, the working environment and the like can be improved.
 上記有機溶媒は、炭素数7以上の炭化水素及び炭素数7以上のエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。上記有機溶媒を上記特定の溶媒とすることで、現像欠陥の発生をより低減することができる。これは、上記特定の炭化水素及びエーテルが有する高い沸点により、現像時における上記有機溶媒の揮発が抑えられ、除去された自己組織化膜の一部の相が析出してパターン上に沈着することを抑制できるためであると推察される。 The organic solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of hydrocarbons having 7 or more carbon atoms and ethers having 7 or more carbon atoms. By using the organic solvent as the specific solvent, development defects can be further reduced. This is because volatilization of the organic solvent during development is suppressed due to the high boiling point of the specific hydrocarbon and ether, and a part of the phase of the removed self-assembled film is deposited and deposited on the pattern. It is inferred that this can be suppressed.
 上記自己組織化組成物が、2種以上の重合体を含有する組成物又はブロック共重合体を含有する組成物であることが好ましい。これにより自己組織化膜の一部の相を効率良く除去することができ、その結果、現像欠陥の発生を確実に低減することができる。 The self-assembling composition is preferably a composition containing two or more polymers or a composition containing a block copolymer. As a result, a part of the phase of the self-assembled film can be efficiently removed, and as a result, development defects can be reliably reduced.
 上記自己組織化膜形成工程前に、
 基板上に下層膜を形成する工程、及び
 上記下層膜上にプレパターンを形成する工程
をさらに有し、
 上記自己組織化膜形成工程において、自己組織化膜を上記プレパターンによって区切られた上記下層膜上の領域に形成し、
 上記自己組織化膜形成工程後に、
 プレパターンを除去する工程をさらに有することが好ましい。
Before the self-assembled film forming step,
A step of forming a lower layer film on the substrate, and a step of forming a pre-pattern on the lower layer film,
In the self-assembled film forming step, a self-assembled film is formed in a region on the lower film separated by the pre-pattern,
After the above self-assembled film forming step,
It is preferable to further include a step of removing the prepattern.
 当該パターン形成方法が、下層膜及びプレパターンをさらに有することで、自己組織化組成物の相分離が精密に制御され、得られるパターンをより微細化することができる。 When the pattern forming method further includes an underlayer film and a pre-pattern, the phase separation of the self-assembled composition can be precisely controlled, and the resulting pattern can be further refined.
 本発明のパターン形成方法により得られるパターンは、ラインアンドスペースパターン又はホールパターンであることが好ましい。当該パターン形成方法は上述の方法を用いるので、微細なラインアンドスペースパターン又はホールパターンの形成に好適である。 The pattern obtained by the pattern forming method of the present invention is preferably a line and space pattern or a hole pattern. Since the pattern forming method uses the above-described method, it is suitable for forming a fine line and space pattern or a hole pattern.
 ここで、「沸点」とは、1気圧における沸点をいう。なお、2種以上の有機溶媒を併用する場合には、沸点は、併用する有機溶媒のうち、主成分(有機溶媒を構成する成分の中で、最も含有率(質量%)が大きい成分)となる有機溶媒の沸点を指すものとする。 Here, “boiling point” refers to the boiling point at 1 atmosphere. In addition, when using 2 or more types of organic solvents together, boiling point is the main component (component with the largest content rate (mass%) in the components which comprise an organic solvent) among the organic solvents used together. The boiling point of the organic solvent.
 本発明のパターン形成方法によれば、形成されるパターンにおける現像欠陥の発生を低減することができる。従って、当該パターン形成方法は、さらなる微細化が要求されている半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス製造におけるリソグラフィー工程に好適に使用することができる。 According to the pattern forming method of the present invention, the occurrence of development defects in the formed pattern can be reduced. Therefore, the pattern forming method can be suitably used in a lithography process in manufacturing various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices that are required to be further miniaturized.
本発明のパターン形成方法において、基板上に下層膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a lower layer film | membrane on a board | substrate. 本発明のパターン形成方法において、下層膜上にプレパターンを形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a pre pattern on a lower layer film. 本発明のパターン形成方法において、プレパターンによって挟まれた下層膜上の領域にパターン形成用自己組織化組成物を塗布した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after apply | coating the self-organizing composition for pattern formation to the area | region on the lower layer film | membrane pinched | interposed by the pre pattern. 本発明のパターン形成方法において、プレパターンによって挟まれた下層膜上の領域に自己組織化膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a self-organization film | membrane in the area | region on the lower layer film pinched | interposed by the pre pattern. 本発明のパターン形成方法において、自己組織化膜の一部の相及びプレパターンを除去した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after removing the one part phase and pre pattern of a self-organization film | membrane.
<パターン形成方法>
 本発明のパターン形成方法は、
 パターン形成用自己組織化組成物を用い、相分離構造を有する自己組織化膜を形成する工程(以下、「自己組織化膜形成工程」ともいう)、及び上記自己組織化膜の一部の相を、有機溶媒を用いて除去する工程(以下、「除去工程」ともいう)を有し、好ましくは、上記自己組織化膜形成工程前に、基板上に下層膜を形成する工程(以下、「下層膜形成工程」ともいう)、及び上記下層膜上にプレパターンを形成する工程(以下、「プレパターン形成工程」ともいう)、並びに上記自己組織化膜形成工程後に、プレパターンを除去する工程(以下、「プレパターン除去工程」ともいう)をさらに有する。
<Pattern formation method>
The pattern forming method of the present invention comprises:
A step of forming a self-assembled film having a phase separation structure using the self-assembled composition for pattern formation (hereinafter also referred to as “self-assembled film forming step”), and a part of the phase of the self-assembled film Is removed using an organic solvent (hereinafter, also referred to as “removal step”), and preferably, a step of forming a lower layer film on the substrate (hereinafter referred to as “removal step”). A step of forming a pre-pattern on the lower layer film (hereinafter also referred to as a “pre-pattern formation step”), and a step of removing the pre-pattern after the self-assembled film formation step. (Hereinafter also referred to as “pre-pattern removal step”).
 ここで、「自己組織化(Directed Self-Assembly)」とは、外的要因からの制御のみに起因せず、自発的に組織や構造を構築する現象を指す。本発明においては、パターン形成用自己組織化組成物を基板上に塗布し、アニーリング等を行うことにより、自己組織化による相分離構造を有する膜(自己組織化膜)を形成し、この自己組織化膜における一部の相を除去することにより、パターンを形成する。 Here, “Directed Self-Assembly” refers to a phenomenon in which an organization or structure is spontaneously constructed without being caused only by control from an external factor. In the present invention, a film having a phase separation structure by self-organization (self-organized film) is formed by applying a self-organizing composition for pattern formation onto a substrate and performing annealing or the like. A pattern is formed by removing a part of the phase in the chemical film.
 上記有機溶媒の沸点は、100℃以上である。自己組織化膜の一部の相の除去に用いる有機溶媒を上記特定の溶媒とすることで、現像欠陥の発生を低減することができる。以下、各工程について、図1~図5を参照しながら詳述する。 The boiling point of the organic solvent is 100 ° C. or higher. The occurrence of development defects can be reduced by using the organic solvent used for removing a part of the phase of the self-assembled film as the specific solvent. Hereinafter, each step will be described in detail with reference to FIGS.
[下層膜形成工程]
 本工程は、下層膜形成用組成物を用いて、基板上に下層膜を形成する工程である。これにより、図1に示すように、基板101上に下層膜102が形成された下層膜付き基板を得ることができる。自己組織化膜は、この下層膜102上に形成される。上記自己組織化膜が有する相分離構造(ミクロドメイン構造)は、パターン形成用自己組織化組成物が含有する種類の異なる重合体間の相互作用又はブロック共重合体の各ブロック間の相互作用に加えて、下層膜102との相互作用によっても変化するため、下層膜102を有することで構造制御が可能となり、所望のパターンを得ることができる。さらに、自己組織化膜が薄膜である場合には、下層膜102を有することでその転写プロセスを改善することができる。
[Lower layer formation process]
This step is a step of forming a lower layer film on the substrate using the lower layer film forming composition. Thereby, as shown in FIG. 1, a substrate with a lower layer film in which the lower layer film 102 is formed on the substrate 101 can be obtained. A self-assembled film is formed on the lower layer film 102. The phase-separated structure (microdomain structure) of the self-assembled film is based on the interaction between different types of polymers contained in the self-assembling composition for pattern formation or the interaction between each block of the block copolymer. In addition, since it also changes due to the interaction with the lower layer film 102, the structure control is possible by having the lower layer film 102, and a desired pattern can be obtained. Further, when the self-assembled film is a thin film, the transfer process can be improved by having the lower layer film 102.
 上記基板101としては、例えば、シリコンウエハ、アルミニウムで被覆されたウエハ等が挙げられる。 Examples of the substrate 101 include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum.
 上記下層膜形成用組成物としては、市販の下層膜形成用組成物を用いることができる。 A commercially available composition for forming an underlayer film can be used as the composition for forming an underlayer film.
 上記下層膜102の形成方法は、特に限定されないが、例えば、上記下層膜形成用組成物を基板101上にスピンコート法等の公知の方法により塗布して形成された塗膜を、露光及び/又は加熱することにより硬化して形成することができる。この露光に用いられる放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子線、γ線、分子線、イオンビーム等が挙げられる。また、塗膜を加熱する際の温度は、特に限定されないが、90℃~550℃が好ましく、90℃~450℃がより好ましく、90℃~300℃がさらに好ましい。なお、上記下層膜102の膜厚は、特に限定されないが、10nm~20,000nmが好ましく、20nm~1,000nmがより好ましい。また、上記下層膜102は、SOC(Spin on carbon)膜を含むことが好ましい。 The method for forming the lower layer film 102 is not particularly limited. For example, a coating film formed by applying the composition for forming the lower layer film on the substrate 101 by a known method such as a spin coating method is exposed and / or Alternatively, it can be formed by curing by heating. Examples of the radiation used for this exposure include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, electron beams, γ-rays, molecular beams, and ion beams. The temperature at which the coating film is heated is not particularly limited, but is preferably 90 ° C to 550 ° C, more preferably 90 ° C to 450 ° C, and further preferably 90 ° C to 300 ° C. The thickness of the lower layer film 102 is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 20,000 nm, and more preferably 20 nm to 1,000 nm. The lower layer film 102 preferably includes an SOC (Spin on carbon) film.
[プレパターン形成工程]
 本工程は、図2に示すように、上記下層膜102上に、プレパターン形成用の組成物を用いてプレパターン103を形成する工程である。上記プレパターン103によってパターン形成用自己組織化組成物の相分離が制御され、所望の微細パターンを形成することができる。すなわち、パターン形成用自己組織化組成物が含有する種類が異なる重合体又はブロック共重合体が有するブロックのうち、プレパターンの側面と親和性が高い重合体(以下、「第1重合体」ともいう)又はプレパターンの側面と親和性が高いブロック(以下、「第1ブロック」ともいう)は、プレパターンに沿って相を形成し、第1重合体よりも上記親和性が低い重合体(以下、「第2重合体」ともいう)又は第1ブロックよりも上記親和性が低いブロック(以下、「第2ブロック」ともいう)は、プレパターンから離れた位置に相を形成する。その結果、所望のパターンを形成することができる。また、プレパターンの材質、長さ、厚さ、形状等により、パターン形成用自己組織化組成物の相分離構造を細かく制御することができる。なお、プレパターンとしては、最終的に形成したいパターンに合わせて適宜選択することができ、例えば、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン等が挙げられる。
[Pre-pattern forming process]
In this step, as shown in FIG. 2, a prepattern 103 is formed on the lower layer film 102 using a composition for forming a prepattern. The pre-pattern 103 controls the phase separation of the self-assembling composition for pattern formation, and a desired fine pattern can be formed. That is, among the blocks of different polymers or block copolymers contained in the self-assembling composition for pattern formation, a polymer having a high affinity with the side surface of the prepattern (hereinafter referred to as “first polymer”). Or a block having a high affinity with the side surface of the pre-pattern (hereinafter also referred to as “first block”) forms a phase along the pre-pattern and has a lower affinity than the first polymer ( Hereinafter, the block having the affinity lower than that of the first block (hereinafter also referred to as “second block”) forms a phase at a position away from the pre-pattern. As a result, a desired pattern can be formed. Further, the phase separation structure of the self-assembling composition for pattern formation can be finely controlled by the material, length, thickness, shape and the like of the prepattern. The pre-pattern can be appropriately selected according to the pattern to be finally formed, and examples thereof include a line and space pattern and a hole pattern.
 上記プレパターン103の形成方法としては、公知のレジストパターン形成方法と同様の方法を用いることができる。また、上記プレパターン形成用の組成物としては、従来のレジスト膜形成用組成物を用いることができる。具体的なプレパターン103の形成方法としては、例えば、市販の化学増幅型レジスト組成物を用い、上記下層膜102上に塗布してレジスト膜を形成する。次に、上記レジスト膜の所望の領域に特定パターンのマスクを介して放射線を照射し、液浸露光等を行う。上記放射線としては、例えば、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等が挙げられる。これらの中で、遠紫外線が好ましく、ArFエキシマレーザー光、KrFエキシマレーザー光がより好ましく、ArFエキシマレーザー光がさらに好ましい。次いで、ポストエクスポージャーベーク(PEB)を行った後、アルカリ現像液等の現像液を用いて現像を行い、所望のプレパターン103を形成することができる。 As a method for forming the pre-pattern 103, a method similar to a known resist pattern forming method can be used. Further, as the pre-pattern forming composition, a conventional resist film-forming composition can be used. As a specific method for forming the pre-pattern 103, for example, a commercially available chemically amplified resist composition is used and applied onto the lower layer film 102 to form a resist film. Next, a desired region of the resist film is irradiated with radiation through a mask having a specific pattern, and immersion exposure or the like is performed. Examples of the radiation include ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, and charged particle beams. Among these, far ultraviolet rays are preferable, ArF excimer laser light and KrF excimer laser light are more preferable, and ArF excimer laser light is more preferable. Next, after performing post-exposure baking (PEB), development is performed using a developer such as an alkaline developer, and a desired pre-pattern 103 can be formed.
 なお、上記プレパターン103の表面に疎水化処理又は親水化処理を施してもよい。具体的な処理方法としては、水素プラズマに一定時間さらす水素化処理等が挙げられる。上記プレパターン103の表面の疎水性又は親水性を増長させることにより、パターン形成用自己組織化組成物の自己組織化を促進することができる。 Note that the surface of the pre-pattern 103 may be subjected to a hydrophobic treatment or a hydrophilic treatment. As a specific treatment method, a hydrogenation treatment by exposing to hydrogen plasma for a certain period of time can be cited. By increasing the hydrophobicity or hydrophilicity of the surface of the pre-pattern 103, self-organization of the self-assembling composition for pattern formation can be promoted.
 当該パターン形成方法が、上記下層膜及びプレパターンを有することで、自己組織化組成物の相分離が精密に制御され、得られるパターンをより微細化することができる。 Since the pattern forming method includes the lower layer film and the pre-pattern, the phase separation of the self-assembled composition is precisely controlled, and the resulting pattern can be further refined.
[自己組織化膜形成工程]
 本工程は、パターン形成用自己組織化組成物を用い、相分離構造を有する自己組織化膜を形成する工程である。上記下層膜及びプレパターンを用いない場合には、基板上に直接当該パターン形成用自己組織化組成物を塗布して塗膜を形成し、相分離構造を備える自己組織化膜を形成する。また、上記下層膜及びプレパターンを用いる場合には、図3及び図4に示すように、パターン形成用自己組織化組成物を用いてプレパターン103によって挟まれた下層膜102上の領域に塗膜104を形成し、基板101上に形成された下層膜102上に、基板101に対して略垂直な界面を有する相分離構造を備える自己組織化膜105を形成する工程である。すなわち、パターン形成用自己組織化組成物を基板上に塗布し、アニーリング等を行うことで、同じ性質を有する部位どうしが集積して秩序パターンを自発的に形成する、いわゆる自己組織化を促進させることができる。これにより、海島構造、シリンダ構造、共連続構造、ラメラ構造等の相分離構造を有する自己組織化膜を形成することができるが、これらの相分離構造としては、基板101に対して略垂直な界面を有する相分離構造であることが好ましい。
[Self-assembled film formation process]
This step is a step of forming a self-assembled film having a phase separation structure using the self-assembled composition for pattern formation. When the lower layer film and the pre-pattern are not used, the self-assembled composition for pattern formation is directly applied on the substrate to form a coating film, thereby forming a self-assembled film having a phase separation structure. When the lower layer film and the prepattern are used, as shown in FIGS. 3 and 4, a pattern forming self-assembling composition is used to coat the region on the lower layer film 102 sandwiched between the prepatterns 103. In this process, a film 104 is formed, and a self-assembled film 105 having a phase separation structure having an interface substantially perpendicular to the substrate 101 is formed on the lower layer film 102 formed on the substrate 101. That is, by applying a self-assembling composition for pattern formation onto a substrate and performing annealing or the like, the so-called self-organization that promotes the so-called self-organization in which sites having the same properties accumulate and form an ordered pattern spontaneously is promoted. be able to. Thereby, a self-assembled film having a phase separation structure such as a sea-island structure, a cylinder structure, a bicontinuous structure, or a lamella structure can be formed. These phase separation structures are substantially perpendicular to the substrate 101. A phase separation structure having an interface is preferable.
 プレパターンを有する場合、この相分離構造は、プレパターンに沿って形成されることが好ましく、相分離により形成される界面は、プレパターンの側面と略平行であることがより好ましい。例えば、パターン形成用自己組織化組成物として2種の重合体を含む組成物を用いる場合、第1重合体の相105bがプレパターン103の側面に沿って形成され、この相105bに隣接するように第2重合体の相105aが形成され、以下、第1重合体の相105b、第2重合体の相105aの順で交互に配列するラメラ状相分離構造等が形成される。また、パターン形成用自己組織化組成物としてブロック共重合体を含む組成物を用いる場合、第1ブロックがプレパターン103に沿って平行に形成され、以下、第2ブロック、第1ブロックの順で交互に配列するラメラ状相分離構造等が形成される。なお、本工程において形成される相分離構造は、複数の相からなるものであり、これらの相から形成される界面は通常基板101に対して略垂直であるが、界面自体は必ずしも明確でなくてよい。 In the case of having a pre-pattern, the phase separation structure is preferably formed along the pre-pattern, and the interface formed by phase separation is more preferably substantially parallel to the side surface of the pre-pattern. For example, when a composition containing two types of polymers is used as the self-assembling composition for pattern formation, the phase 105b of the first polymer is formed along the side surface of the pre-pattern 103 and is adjacent to the phase 105b. Then, the second polymer phase 105a is formed, and a lamellar phase separation structure in which the first polymer phase 105b and the second polymer phase 105a are alternately arranged in this order is formed. Further, when a composition containing a block copolymer is used as the self-assembling composition for pattern formation, the first block is formed in parallel along the pre-pattern 103, and in the following order, the second block and the first block. An alternately arranged lamellar phase separation structure or the like is formed. The phase separation structure formed in this step is composed of a plurality of phases, and the interface formed from these phases is generally perpendicular to the substrate 101, but the interface itself is not necessarily clear. It's okay.
 上記パターン形成用自己組織化組成物を基板上に塗布する方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法等により塗布する方法等が挙げられる。 The method for applying the self-assembling composition for pattern formation onto a substrate is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying by a spin coating method.
 アニーリングの方法としては、例えば、オーブン、ホットプレート等により80℃~400℃の温度で加熱する方法等が挙げられる。アニーリングの時間としては、通常30秒~120分であり、30秒~90分が好ましい。形成される自己組織化膜105の膜厚としては、0.1nm~500nmが好ましく、0.5nm~100nmがより好ましい。 As an annealing method, for example, a method of heating at a temperature of 80 ° C. to 400 ° C. by an oven, a hot plate or the like can be mentioned. The annealing time is usually 30 seconds to 120 minutes, preferably 30 seconds to 90 minutes. The film thickness of the self-assembled film 105 to be formed is preferably 0.1 nm to 500 nm, and more preferably 0.5 nm to 100 nm.
[除去工程]
 本工程は、上記自己組織化膜105の一部の相を、有機溶媒を用いて除去する工程である。この除去は、自己組織化により相分離した各相のエッチングレートの差を利用することで、エッチング処理により行われる。図5は、相分離構造のうちの相105a及びプレパターン103を除去した後の状態を示している。なお、上記有機溶媒は、単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。また、上記エッチング処理の前に、必要に応じて放射線を照射してもよい。この放射線としては、用いられるパターン形成用自己組織化組成物の種類に応じて適宜選択できる。
[Removal process]
This step is a step of removing a part of the phase of the self-assembled film 105 using an organic solvent. This removal is performed by an etching process by using a difference in etching rate of each phase separated by self-organization. FIG. 5 shows a state after the phase 105a and the prepattern 103 in the phase separation structure are removed. In addition, the said organic solvent may be used independently and may use 2 or more types together. Moreover, you may irradiate a radiation as needed before the said etching process. This radiation can be appropriately selected according to the type of the self-assembling composition for pattern formation used.
 本発明のパターン形成方法に用いられる上記有機溶媒の沸点は、100℃以上である。この有機溶媒の沸点の下限としては、110℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましく、130℃以上がさらに好ましい。また、上記有機溶媒の沸点の上限としては、400℃以下が好ましく、300℃以下がより好ましく、250℃以下がさらに好ましく、200℃以下が特に好ましい。 The boiling point of the organic solvent used in the pattern forming method of the present invention is 100 ° C. or higher. As a minimum of the boiling point of this organic solvent, 110 degreeC or more is preferable, 120 degreeC or more is more preferable, and 130 degreeC or more is further more preferable. Moreover, as an upper limit of the boiling point of the said organic solvent, 400 degrees C or less is preferable, 300 degrees C or less is more preferable, 250 degrees C or less is more preferable, 200 degrees C or less is especially preferable.
 上記有機溶媒としては、例えば、
 鎖状炭化水素として、n-オクタン(沸点:125℃)、n-ノナン(沸点:150℃)、n-デカン(沸点:174℃)、n-ウンデカン(沸点:196℃)、2-メチルヘプタン(沸点:116℃)、3-メチルヘプタン(沸点:118℃)、2-メチルオクタン(沸点:140℃)、2,2-ジメチルヘキサン(沸点:107℃)、2,2,5-トリメチルヘキサン(沸点:124℃)等;
 脂環式炭化水素として、シクロヘプタン(沸点:118℃)、シクロオクタン(沸点:149℃)、シクロノナン(沸点:178℃)、シクロデカン(沸点:201℃)、エチルシクロペンタン(沸点:103℃)、メチルシクロヘキサン(沸点:101℃)、エチルシクロヘキサン(沸点:130℃)、プロピルシクロヘキサン(沸点:157℃)、イソプロピルシクロヘキサン(沸点:151℃)、ブチルシクロヘキサン(沸点:171℃)、t-ブチルシクロヘキサン(沸点:171℃)、シクロオクタン(沸点:149℃)等の飽和脂環式炭化水素、シクロヘプテン(沸点:115℃)、シクロデセン(沸点:232℃)、3-メチル-1-シクロヘキセン(沸点:104℃)、1,5-シクロオクタジエン(沸点:151℃)、1,3,5-シクロヘプタトリエン(沸点:116℃)等の不飽和脂環式炭化水素等;
 エーテルとして、n-ヘキシルメチルエーテル(沸点:125℃)、tert-アミルエチルエーテル(沸点:102℃)、ジブチルエーテル(沸点:140℃)、ジアミルエーテル(沸点:186℃)、ジイソアミルエーテル(沸点:172℃)、ジヘキシルエーテル(沸点:226℃)等のジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル(沸点:216℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点:176℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(沸点:189℃)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(沸点:255℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点:171℃)等のアルキレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点:145℃)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点:156℃)、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(沸点:188℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点:146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点:158℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点:217℃)等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アリルブチルエーテル(沸点:117℃)、1,8-シネオール(沸点:176℃)、アニソール(沸点:155℃)、エチルベンジルエーテル(沸点:189℃)、ジフェニルエーテル(沸点:259℃)、ジベンジルエーテル(沸点:297℃)、フェネトール(沸点:170℃)等;
 カルボン酸エステルとして、酢酸n-ブチル(沸点:126℃)、酢酸i-ブチル(沸点:118℃)、酢酸n-ペンチル(沸点:149℃)、酢酸i-ペンチル(沸点:142℃)、プロピオン酸プロピル(沸点:122℃)、プロピオン酸ブチル(沸点:145℃)等;
 ケトンとして、2-ペンタノン(沸点:101℃)、3-ペンタノン(沸点:102℃)、2-ヘキサノン(沸点:127℃)、3-ヘキサノン(沸点:123℃)、4-メチル-2-ペンタノン(沸点:117℃)、2-ヘプタノン(沸点:149℃)、3-ヘプタノン(沸点:146℃)等;
 アルコールとして、1-ブタノール(沸点:118℃)、1-ペンタノール(沸点:138℃)、2-ペンタノール(沸点:118℃)、3-ペンタノール(沸点:114℃)、4-メチル-2-ペンタノール(沸点:134℃)、1-ヘキサノール(沸点:157℃)、2-メチル-2-ヘキサノール(沸点:141℃)、2-エチル-1-ヘキサノール(沸点:183℃)、1-ヘプタノール(沸点:176℃)等;
 カルボン酸として、酢酸(沸点:118℃)等
が挙げられる。
As the organic solvent, for example,
As chain hydrocarbons, n-octane (boiling point: 125 ° C), n-nonane (boiling point: 150 ° C), n-decane (boiling point: 174 ° C), n-undecane (boiling point: 196 ° C), 2-methylheptane (Boiling point: 116 ° C), 3-methylheptane (boiling point: 118 ° C), 2-methyloctane (boiling point: 140 ° C), 2,2-dimethylhexane (boiling point: 107 ° C), 2,2,5-trimethylhexane (Boiling point: 124 ° C.) and the like;
As alicyclic hydrocarbons, cycloheptane (boiling point: 118 ° C), cyclooctane (boiling point: 149 ° C), cyclononane (boiling point: 178 ° C), cyclodecane (boiling point: 201 ° C), ethylcyclopentane (boiling point: 103 ° C) , Methylcyclohexane (boiling point: 101 ° C), ethylcyclohexane (boiling point: 130 ° C), propylcyclohexane (boiling point: 157 ° C), isopropylcyclohexane (boiling point: 151 ° C), butylcyclohexane (boiling point: 171 ° C), t-butylcyclohexane (Boiling point: 171 ° C), saturated cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclooctane (boiling point: 149 ° C), cycloheptene (boiling point: 115 ° C), cyclodecene (boiling point: 232 ° C), 3-methyl-1-cyclohexene (boiling point: 104 ° C), 1,5-cyclooctadiene (boiling point: 151 ° C), 1 3,5 cycloheptatriene (boiling point: 116 ° C.) unsaturated alicyclic hydrocarbons such as;
As ethers, n-hexyl methyl ether (boiling point: 125 ° C.), tert-amyl ethyl ether (boiling point: 102 ° C.), dibutyl ether (boiling point: 140 ° C.), diamyl ether (boiling point: 186 ° C.), diisoamyl ether ( Boiling point: 172 ° C), dialkyl ether such as dihexyl ether (boiling point: 226 ° C), triethylene glycol dimethyl ether (boiling point: 216 ° C), diethylene glycol methyl ethyl ether (boiling point: 176 ° C), diethylene glycol diethyl ether (boiling point: 189 ° C) , Alkylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dibutyl ether (boiling point: 255 ° C.), dipropylene glycol dimethyl ether (boiling point: 171 ° C.), ethylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point) 145 ° C.), ethylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point: 156 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether acetate (boiling point: 188 ° C.), propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point: 146 ° C.), propylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point: 158 ° C.), alkylene glycol monoalkyl ether acetate such as diethylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point: 217 ° C.), allyl butyl ether (boiling point: 117 ° C.), 1,8-cineole (boiling point: 176 ° C.), anisole (boiling point: 155 ° C), ethyl benzyl ether (boiling point: 189 ° C), diphenyl ether (boiling point: 259 ° C), dibenzyl ether (boiling point: 297 ° C), phenetole (boiling point: 170 ° C), etc .;
Carboxylic acid esters include n-butyl acetate (boiling point: 126 ° C), i-butyl acetate (boiling point: 118 ° C), n-pentyl acetate (boiling point: 149 ° C), i-pentyl acetate (boiling point: 142 ° C), propion Propyl acid (boiling point: 122 ° C.), butyl propionate (boiling point: 145 ° C.), etc .;
As ketones, 2-pentanone (boiling point: 101 ° C.), 3-pentanone (boiling point: 102 ° C.), 2-hexanone (boiling point: 127 ° C.), 3-hexanone (boiling point: 123 ° C.), 4-methyl-2-pentanone (Boiling point: 117 ° C), 2-heptanone (boiling point: 149 ° C), 3-heptanone (boiling point: 146 ° C), etc .;
As alcohols, 1-butanol (boiling point: 118 ° C.), 1-pentanol (boiling point: 138 ° C.), 2-pentanol (boiling point: 118 ° C.), 3-pentanol (boiling point: 114 ° C.), 4-methyl- 2-pentanol (boiling point: 134 ° C), 1-hexanol (boiling point: 157 ° C), 2-methyl-2-hexanol (boiling point: 141 ° C), 2-ethyl-1-hexanol (boiling point: 183 ° C), 1 -Heptanol (boiling point: 176 ° C) etc .;
Examples of the carboxylic acid include acetic acid (boiling point: 118 ° C.).
 上記有機溶媒としては、炭化水素及びエーテルが好ましく、炭素数7以上の炭化水素及び炭素数7以上のエーテルがより好ましい。上記有機溶媒を上記溶媒とすることで、現像欠陥の発生をより低減することができる。 The organic solvent is preferably a hydrocarbon and an ether, more preferably a hydrocarbon having 7 or more carbon atoms and an ether having 7 or more carbon atoms. By using the organic solvent as the solvent, development defects can be further reduced.
 上記炭素数7以上の炭化水素としては、炭素数7以上の脂環式炭化水素が好ましく、炭素数7以上の飽和脂環式炭化水素がより好ましく、シクロヘプタン、プロピルシクロヘキサン、イソプロピルシクロヘキサン、ブチルシクロヘキサン、t-ブチルシクロヘキサン、シクロオクタン、ノナンがさらに好ましい。 The hydrocarbon having 7 or more carbon atoms is preferably an alicyclic hydrocarbon having 7 or more carbon atoms, more preferably a saturated alicyclic hydrocarbon having 7 or more carbon atoms, cycloheptane, propylcyclohexane, isopropylcyclohexane, butylcyclohexane. T-butylcyclohexane, cyclooctane and nonane are more preferred.
 上記炭素数7以上のエーテルとしては、炭素数7以上のジアルキルエーテルが好ましく、ジアミルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジヘキシルエーテルがより好ましい。 The ether having 7 or more carbon atoms is preferably a dialkyl ether having 7 or more carbon atoms, more preferably diamyl ether, diisoamyl ether, or dihexyl ether.
[プレパターン除去工程]
 本工程は、プレパターンを除去する工程である。プレパターンの除去方法としては特に限定されないが、例えば、形成された自己組織化膜105とのエッチングレートの差を利用し、エッチング処理により除去する方法等が挙げられる。このプレパターン除去工程は、上記自己組織化膜形成工程の後に行うことができ、上記除去工程の前、上記除去工程と同時又は上記除去工程の後のいずれの段階で行ってもよい。なお、このプレパターン除去工程を上記除去工程と同時に行う場合には、プレパターンは上記有機溶媒により容易に除去できることが好ましい。
[Pre-pattern removal process]
This step is a step of removing the prepattern. The pre-pattern removal method is not particularly limited, and examples thereof include a method of removing the pre-pattern by an etching process using a difference in etching rate with the formed self-assembled film 105. This pre-pattern removal step can be performed after the self-assembled film forming step, and may be performed before the removal step, at the same time as the removal step or after the removal step. In addition, when performing this pre pattern removal process simultaneously with the said removal process, it is preferable that a pre pattern can be easily removed with the said organic solvent.
 通常、自己組織化膜の一部の相を、有機溶媒を用いて除去した工程の後、残存した相からなるパターンをマスクとし、下層膜及び基板をエッチングすることにより基板をパターニングする。基板へのパターニングが完了した後、マスクとして使用された相は溶解処理等により基板上から除去され、最終的にパターニングされた基板を得ることができる。上記エッチングの方法としては、除去工程と同様の方法を用いることができ、エッチングガス及びエッチング溶液は、下層膜及び基板の材質により適宜選択することができる。例えば、基板がシリコン素材である場合、フロン系ガスとSFの混合ガス等を用いることができる。また、基板が金属膜である場合、BClとClの混合ガス等を用いることができる。なお、当該パターン形成方法により得られるパターンは、半導体素子等に好適に用いられ、さらに上記半導体素子は、LED、太陽電池等に広く用いられる。 Usually, after the process of removing a part of the phase of the self-assembled film using an organic solvent, the substrate is patterned by etching the lower layer film and the substrate using the pattern of the remaining phase as a mask. After the patterning on the substrate is completed, the phase used as a mask is removed from the substrate by a dissolution process or the like, and a finally patterned substrate can be obtained. As the etching method, a method similar to the removal step can be used, and the etching gas and the etching solution can be appropriately selected depending on the material of the lower layer film and the substrate. For example, when the substrate is made of a silicon material, a mixed gas of chlorofluorocarbon gas and SF 4 can be used. When the substrate is a metal film, a mixed gas of BCl 3 and Cl 2 or the like can be used. In addition, the pattern obtained by the said pattern formation method is used suitably for a semiconductor element etc. Furthermore, the said semiconductor element is widely used for LED, a solar cell, etc.
<パターン形成用自己組織化組成物>
 パターン形成用自己組織化組成物は、自己組織化により相分離構造を形成する組成物である。本発明のパターン形成方法に用いられるパターン形成用自己組織化組成物は、2種以上の重合体を含有する組成物又はブロック共重合体を含有する組成物であることが好ましい。これにより自己組織化膜の一部の相を効率良く除去することができ、その結果、現像欠陥の発生を確実に低減することができる。
<Self-assembled composition for pattern formation>
The self-assembling composition for pattern formation is a composition that forms a phase separation structure by self-organization. The pattern forming self-assembled composition used in the pattern forming method of the present invention is preferably a composition containing two or more polymers or a composition containing a block copolymer. As a result, a part of the phase of the self-assembled film can be efficiently removed, and as a result, development defects can be reliably reduced.
 上記好ましいパターン形成用自己組織化組成物としては、例えば、2種以上の重合体を含む成分又はブロック共重合体からなる成分(以下、「[A]重合体成分」ともいう)を含有する。また、上記パターン形成用自己組織化組成物は、好適成分として[B]溶媒を含有してもよい。さらに、上記パターン形成用自己組織化組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の成分を含有してもよい。以下、各成分について詳述する。 The preferable pattern-forming self-assembling composition contains, for example, a component comprising two or more polymers or a component comprising a block copolymer (hereinafter also referred to as “[A] polymer component”). Moreover, the said self-organizing composition for pattern formation may contain a [B] solvent as a suitable component. Furthermore, the self-assembling composition for pattern formation may contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired. Hereinafter, each component will be described in detail.
<[A]重合体成分>
 [A]重合体成分は、自己組織化により相分離構造を形成する重合体成分である。この[A]重合体成分は、2種以上の重合体を含む成分又はブロック共重合体からなる成分である。以下、それぞれについて説明する。
<[A] Polymer component>
[A] The polymer component is a polymer component that forms a phase separation structure by self-assembly. This [A] polymer component is a component comprising two or more types of polymers or a block copolymer. Each will be described below.
[2種以上の重合体を含む成分]
 上記2種以上の重合体を含む成分としては、含まれる重合体どうしが相互に不相溶であれば特に限定されず、例えば、ポリスチレンとポリ(メタ)アクリル酸エステルとを含む成分、ポリスチレンとポリシロキサンとを含む成分等が挙げられる。このような複数の重合体を含む[A]重合体成分を適切な溶媒に溶解し、基板等に塗布して塗膜を形成した後、アニーリング等の処理を行うことで、同じ種類の重合体同士が凝集し、同種の重合体からなる相を形成する。このとき異なる種類の重合体から形成される相同士は互いに混ざり合うことがないため、異種の相が周期的に交互に繰り返される秩序パターンを有する相分離構造を形成することができる。
[Components containing two or more polymers]
The component containing two or more kinds of polymers is not particularly limited as long as the included polymers are incompatible with each other. For example, a component containing polystyrene and a poly (meth) acrylate, polystyrene, Examples include components containing polysiloxane. The polymer of the same kind is obtained by dissolving the polymer component [A] containing such a plurality of polymers in an appropriate solvent, applying the solution to a substrate or the like to form a coating film, and then performing a treatment such as annealing. They aggregate together to form a phase consisting of the same kind of polymer. At this time, phases formed from different types of polymers do not mix with each other, so that a phase separation structure having an ordered pattern in which different types of phases are periodically and alternately repeated can be formed.
 上記ポリ(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ(メタ)アクリル酸プロピル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、ポリ(メタ)アクリル酸フェニル等が挙げられる。なお、上記ポリ(メタ)アクリル酸エステルが有する水素原子の一部又は全部は、置換基で置換されていてもよい。これらの中で、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸フェニルが好ましい。 Examples of the poly (meth) acrylate ester include poly (meth) acrylate methyl, poly (meth) ethyl acrylate, poly (meth) acrylate propyl, poly (meth) acrylate butyl, and poly (meth) acrylic. Acid phenyl etc. are mentioned. Note that some or all of the hydrogen atoms of the poly (meth) acrylic acid ester may be substituted with a substituent. Of these, methyl poly (meth) acrylate and phenyl poly (meth) acrylate are preferred.
 上記ポリシロキサンとしては、シロキサン結合を有する重合体である限り、特に限定されないが、加水分解性シラン化合物を含む化合物の加水分解縮合物であることが好ましい。なお、上記ポリシロキサンは、公知の方法を用いて合成することができる。また、市販品を用いてもよい。 The polysiloxane is not particularly limited as long as it is a polymer having a siloxane bond, but is preferably a hydrolysis condensate of a compound containing a hydrolyzable silane compound. The polysiloxane can be synthesized using a known method. Moreover, you may use a commercial item.
 上記加水分解性シラン化合物としては、例えば、
 芳香環含有トリアルコキシシランとして、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、4-メチルフェニルトリメトキシシラン、4-エチルフェニルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、3-メチルフェニルトリメトキシシラン、3-エチルフェニルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、2-メチルフェニルトリメトキシシラン、2-エチルフェニルトリメトキシシラン、2-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、2,4,6-トリメチルフェニルトリメトキシシラン、4-t-ブトキシフェネチルトリエトキシシラン、4-t-ブトキシフェニルトリエトキシシラン等;
 アルキルトリアルコキシシラン類として、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ-n-プロポキシシラン、メチルトリ-iso-プロポキシシラン、メチルトリ-n-ブトキシシラン、メチルトリ-sec-ブトキシシラン、メチルトリ-t-ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、メチルトリス(ジメチルシロキシ)シラン、メチルトリス(メトキシエトキシ)シラン、メチルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、メチルシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ-n-プロポキシシラン、エチルトリ-iso-プロポキシシラン、エチルトリ-n-ブトキシシラン、エチルトリ-sec-ブトキシシラン、エチルトリ-t-ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、エチルビストリス(トリメチルシロキシ)シラン、エチルジクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリクロロシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、n-プロピルトリ-n-プロポキシシラン、n-プロピルトリ-iso-プロポキシシラン、n-プロピルトリ-n-ブトキシシラン、n-プロピルトリ-sec-ブトキシシラン、n-プロピルトリ-t-ブトキシシラン、n-プロピルトリフェノキシシラン、n-プロピルトリアセトキシシラン、n-プロピルトリクロロシラン、iso-プロピルトリメトキシシラン、iso-プロピルトリエトキシシラン、iso-プロピルトリ-n-プロポキシシラン、iso-プロピルトリ-iso-プロポキシシラン、iso-プロピルトリ-n-ブトキシシラン、iso-プロピルトリ-sec-ブトキシシラン、iso-プロピルトリ-t-ブトキシシラン、iso-プロピルトリフェノキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、n-ブチルトリエトキシシラン、n-ブチルトリ-n-プロポキシシラン、n-ブチルトリ-iso-プロポキシシラン、n-ブチルトリ-n-ブトキシシラン、n-ブチルトリ-sec-ブトキシシラン、n-ブチルトリ-t-ブトキシシラン、n-ブチルトリフェノキシシラン、n-ブチルトリクロロシラン、2-メチルプロピルトリメトキシシラン、2-メチルプロピルトリエトキシシラン、2-メチルプロピルトリ-n-プロポキシシラン、2-メチルプロピルトリ-iso-プロポキシシラン、2-メチルプロピルトリ-n-ブトキシシラン、2-メチルプロピルトリ-sec-ブトキシシラン、2-メチルプロピルトリ-t-ブトキシシラン、2-メチルプロピルトリフェノキシシラン、1-メチルプロピルトリメトキシシラン、1-メチルプロピルトリエトキシシラン、1-メチルプロピルトリ-n-プロポキシシラン、1-メチルプロピルトリ-iso-プロポキシシラン、1-メチルプロピルトリ-n-ブトキシシラン、1-メチルプロピルトリ-sec-ブトキシシラン、1-メチルプロピルトリ-t-ブトキシシラン、1-メチルプロピルトリフェノキシシラン、t-ブチルトリメトキシシラン、t-ブチルトリエトキシシラン、t-ブチルトリ-n-プロポキシシラン、t-ブチルトリ-iso-プロポキシシラン、t-ブチルトリ-n-ブトキシシラン、t-ブチルトリ-sec-ブトキシシラン、t-ブチルトリ-t-ブトキシシラン、t-ブチルトリフェノキシシラン、t-ブチルトリクロロシラン、t-ブチルジクロロシラン等;
 アルケニルトリアルコキシシラン類として、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ-n-プロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリ-n-ブトキシシラン、ビニルトリ-sec-ブトキシシラン、ビニルトリ-t-ブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリ-n-プロポキシシラン、アリルトリイソプロポキシシラン、アリルトリ-n-ブトキシシラン、アリルトリ-sec-ブトキシシラン、アリルトリ-t-ブトキシシラン、アリルトリフェノキシシラン等;
 テトラアルコキシシラン類として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトラ-iso-プロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシラン、テトラ-sec-ブトキシシラン、テトラ-t-ブトキシシラン等;
 テトラアリールシラン類として、テトラフェノキシシラン等;
 エポキシ基含有シラン類として、3-オキセタニルメチルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-オキセタニルエチルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン等;
 酸無水物基含有シラン類として、3-(トリメトキシシリル)プロピル無水コハク酸、2-(トリメトキシシリル)エチル無水コハク酸、3-(トリメトキシシリル)プロピル無水マレイン酸、2-(トリメトキシシリル)エチル無水グルタル酸等;
 テトラハロシラン類等として、テトラクロロシラン等が挙げられる。
Examples of the hydrolyzable silane compound include:
Examples of the aromatic ring-containing trialkoxysilane include phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 4-methylphenyltrimethoxysilane, 4-ethylphenyltrimethoxysilane, 4-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 3-methylphenyltrimethoxysilane, 3-ethylphenyltrimethoxysilane, 3-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 2-methylphenyltrimethoxysilane, 2-ethylphenyltrimethoxysilane, 2-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 2,4,6-trimethylphenyltrimethoxy Silane, 4-t-butoxyphenethyltriethoxysilane, 4-t-butoxyphenyltriethoxysilane, etc .;
As alkyltrialkoxysilanes, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, methyltri-sec-butoxysilane, methyltri-t-butoxy Silane, methyltriphenoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltrichlorosilane, methyltriisopropenoxysilane, methyltris (dimethylsiloxy) silane, methyltris (methoxyethoxy) silane, methyltris (methylethylketoxime) silane, methyltris (trimethylsiloxy) silane , Methylsilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propoxysilane, ethyltri-iso-propyl Poxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, ethyltri-sec-butoxysilane, ethyltri-t-butoxysilane, ethyltriphenoxysilane, ethylbistris (trimethylsiloxy) silane, ethyldichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrichlorosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltri-n-propoxysilane, n-propyltri-iso-propoxysilane, n-propyltri-n-butoxysilane, n-propyltri-sec -Butoxysilane, n-propyltri-t-butoxysilane, n-propyltriphenoxysilane, n-propyltriacetoxysilane, n-propyltrichlorosilane, iso-propyltrimethoxysilane, i o-propyltriethoxysilane, iso-propyltri-n-propoxysilane, iso-propyltri-iso-propoxysilane, iso-propyltri-n-butoxysilane, iso-propyltri-sec-butoxysilane, iso-propyl Tri-t-butoxysilane, iso-propyltriphenoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-butyltri-n-propoxysilane, n-butyltri-iso-propoxysilane, n-butyltri- n-butoxysilane, n-butyltri-sec-butoxysilane, n-butyltri-t-butoxysilane, n-butyltriphenoxysilane, n-butyltrichlorosilane, 2-methylpropyltrimethoxysilane, 2-methylpropyltrie Toxisilane, 2-methylpropyltri-n-propoxysilane, 2-methylpropyltri-iso-propoxysilane, 2-methylpropyltri-n-butoxysilane, 2-methylpropyltri-sec-butoxysilane, 2-methylpropyl Tri-t-butoxysilane, 2-methylpropyltriphenoxysilane, 1-methylpropyltrimethoxysilane, 1-methylpropyltriethoxysilane, 1-methylpropyltri-n-propoxysilane, 1-methylpropyltri-iso- Propoxysilane, 1-methylpropyltri-n-butoxysilane, 1-methylpropyltri-sec-butoxysilane, 1-methylpropyltri-t-butoxysilane, 1-methylpropyltriphenoxysilane, t-butyltrimethoxysilane , T Butyltriethoxysilane, t-butyltri-n-propoxysilane, t-butyltri-iso-propoxysilane, t-butyltri-n-butoxysilane, t-butyltri-sec-butoxysilane, t-butyltri-t-butoxysilane, t-butyltriphenoxysilane, t-butyltrichlorosilane, t-butyldichlorosilane and the like;
As alkenyltrialkoxysilanes, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri-n-propoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltri-n-butoxysilane, vinyltri-sec-butoxysilane, vinyltri-t-butoxysilane Vinyltriphenoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allyltri-n-propoxysilane, allyltriisopropoxysilane, allyltri-n-butoxysilane, allyltri-sec-butoxysilane, allyltri-t-butoxysilane, Allyltriphenoxysilane and the like;
Examples of tetraalkoxysilanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-t-butoxysilane, and the like;
Tetraarylsilanes such as tetraphenoxysilane;
Examples of epoxy group-containing silanes include 3-oxetanylmethyloxypropyltrimethoxysilane, 3-oxetanylethyloxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane;
Examples of acid anhydride group-containing silanes include 3- (trimethoxysilyl) propyl succinic anhydride, 2- (trimethoxysilyl) ethyl succinic anhydride, 3- (trimethoxysilyl) propyl maleic anhydride, 2- (trimethoxy Silyl) ethyl glutaric anhydride and the like;
Examples of tetrahalosilanes include tetrachlorosilane.
 これらの中で、芳香環含有トリアルコキシシランが好ましく、芳香環含有トリエトキシシランがより好ましく、フェニルトリエトキシシラン、4-t-ブトキシフェネチルトリエトキシシラン、4-t-ブトキシフェニルトリエトキシシランがさらに好ましい。 Among these, an aromatic ring-containing trialkoxysilane is preferable, an aromatic ring-containing triethoxysilane is more preferable, and phenyltriethoxysilane, 4-t-butoxyphenethyltriethoxysilane, and 4-t-butoxyphenyltriethoxysilane are further included. preferable.
 [A]重合体成分が、ポリスチレンを有する2種以上の重合体を含む成分である場合のポリスチレン以外の他の重合体の含有量としては、ポリスチレン100質量部に対して、10質量部~1,000質量部が好ましく、20質量部~500質量部がより好ましく、50質量部~200質量部がさらに好ましい。[A]重合体成分におけるポリスチレンの含有量を上記範囲とすることで、より微細なミクロドメイン構造を有するパターンを形成することができる。 [A] When the polymer component is a component containing two or more kinds of polymers having polystyrene, the content of the polymer other than polystyrene is 10 parts by mass to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of polystyrene. 1,000 parts by mass, more preferably 20 parts by mass to 500 parts by mass, and still more preferably 50 parts by mass to 200 parts by mass. [A] By setting the content of polystyrene in the polymer component in the above range, a pattern having a finer microdomain structure can be formed.
[ブロック共重合体からなる成分]
 上記ブロック共重合体からなる成分としては、例えば、ポリスチレン-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック共重合体等のブロック共重合体からなる成分等が挙げられる。ここで、ブロック共重合体については、ポリスチレン-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック共重合体を例として以下に説明する。
[Components made of block copolymer]
Examples of the component composed of the block copolymer include a component composed of a block copolymer such as a polystyrene-poly (meth) acrylate block copolymer. Here, the block copolymer will be described below using a polystyrene-poly (meth) acrylate block copolymer as an example.
 ここで例示するポリスチレン-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック共重合体(以下、「(a)ブロック共重合体」ともいう)は、スチレン単位を有するポリスチレンブロック及び(メタ)アクリル酸アルキル単位を有するポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックを含むブロック共重合体である。 The polystyrene-poly (meth) acrylate block copolymer exemplified here (hereinafter also referred to as “(a) block copolymer”) has a polystyrene block having a styrene unit and an alkyl (meth) acrylate unit. It is a block copolymer containing a poly (meth) acrylate block.
 (a)ブロック共重合体は、ポリスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックを少なくとも含む複数のブロックが結合した構造を有する。上記ブロックのそれぞれは、1種類の単量体化合物の連鎖構造を有する。すなわち、上記ポリスチレンブロックはスチレン単位の連鎖構造を有し、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックは(メタ)アクリル酸アルキル単位の連鎖構造を有する。このような複数のブロックを有する(a)ブロック共重合体を適切な溶媒に溶解し、基板等に塗布して塗膜を形成した後、アニーリング等の処理を行うことで、同じ種類のブロック同士が凝集し、同種のブロックからなる相を形成する。このとき異なる種類のブロックから形成される相同士は互いに混ざり合うことがないため、異種の相が周期的に交互に繰り返される秩序パターンを有する相分離構造を形成することができる。 (A) The block copolymer has a structure in which a plurality of blocks including at least a polystyrene block and a poly (meth) acrylate block are bonded. Each of the blocks has a chain structure of one kind of monomer compound. That is, the polystyrene block has a chain structure of styrene units, and the poly (meth) acrylate block has a chain structure of alkyl (meth) acrylate units. (A) A block copolymer having a plurality of such blocks is dissolved in an appropriate solvent, applied to a substrate or the like to form a coating film, and then subjected to a treatment such as annealing, whereby the same type of blocks are Agglomerate to form a phase consisting of the same type of blocks. At this time, since phases formed from different types of blocks do not mix with each other, a phase separation structure having an ordered pattern in which different types of phases are periodically and alternately repeated can be formed.
 (a)ブロック共重合体は、ポリスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックのみからなるブロック共重合体であってもよいし、ポリスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックに加え、これら以外の他のブロックをさらに含んでいてもよいが、より微細なミクロドメイン構造を有するパターンを形成できるという観点から、ポリスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックのみからなるブロック共重合体であることが好ましい。 (A) The block copolymer may be a block copolymer consisting of only a polystyrene block and a poly (meth) alkyl acrylate block, and in addition to the polystyrene block and the poly (meth) acrylate block, in addition to these. Other block may further be included, but from the viewpoint that a pattern having a finer microdomain structure can be formed, the block copolymer is composed of only a polystyrene block and a poly (meth) acrylate block. Is preferred.
 ポリスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックのみからなる(a)ブロック共重合体としては、例えば、ジブロック共重合体、トリブロック共重合体、テトラブロック共重合体等が挙げられる。 Examples of the (a) block copolymer consisting only of a polystyrene block and a poly (meth) acrylate block include a diblock copolymer, a triblock copolymer, and a tetrablock copolymer.
 上記ジブロック共重合体としては、ポリスチレンブロックとポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックとが結合した共重合体が挙げられる。 Examples of the diblock copolymer include a copolymer in which a polystyrene block and a poly (meth) acrylate block are bonded.
 上記トリブロック共重合体としては、ポリスチレンブロック-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック-ポリスチレンブロック、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック-ポリスチレンブロック-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックの順で結合した共重合体が挙げられる。 Examples of the triblock copolymer include polystyrene block-poly (meth) alkyl acrylate block-polystyrene block, poly (meth) acrylate alkyl block-polystyrene block-poly (meth) acrylate block bonded in this order. A polymer is mentioned.
 上記テトラブロック共重合体としては、ポリスチレンブロック-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック-ポリスチレンブロック-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックの順で結合した共重合体が挙げられる。 Examples of the tetrablock copolymer include a copolymer in which a polystyrene block, a poly (meth) acrylate block, a polystyrene block, and a poly (meth) acrylate block are bonded in this order.
 これらの中で、所望の微細なミクロドメイン構造を有するパターンを容易に形成できるという観点から、ジブロック共重合体及びトリブロック共重合体が好ましく、ジブロック共重合体がより好ましく、ポリスチレンブロックとポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックとが結合したジブロック共重合体がさらに好ましい。 Among these, from the viewpoint that a pattern having a desired fine microdomain structure can be easily formed, a diblock copolymer and a triblock copolymer are preferable, a diblock copolymer is more preferable, a polystyrene block and More preferred is a diblock copolymer in which a poly (meth) acrylate alkyl block is bonded.
 上記ポリスチレンブロックは、スチレン単位を有し、スチレンを重合することにより形成することができる。また、上記ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロックは、(メタ)アクリル酸アルキル単位を有し、(メタ)アクリル酸アルキルを重合することにより形成することができる。 The above polystyrene block has a styrene unit and can be formed by polymerizing styrene. The alkyl poly (meth) acrylate block has an alkyl (meth) acrylate unit and can be formed by polymerizing an alkyl (meth) acrylate.
 上記スチレンとしては、スチレンが有する水素原子の一部又は全部が置換基で置換されているスチレン化合物を用いることもできる。 As the styrene, a styrene compound in which some or all of the hydrogen atoms of styrene are substituted with substituents can also be used.
 上記(メタ)アクリル酸アルキルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等が挙げられる。なお、上記(メタ)アクリル酸アルキルが有する水素原子の一部又は全部は、置換基で置換されていてもよい。これらの中で、メタクリル酸メチルが好ましい。 Examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate. In addition, a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl (meth) acrylate may be substituted with a substituent. Of these, methyl methacrylate is preferred.
 上記他のブロックとしては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック以外の他のポリ(メタ)アクリル系ブロック、ポリビニルアセタール系ブロック、ポリウレタン系ブロック、ポリウレア系ブロック、ポリイミド系ブロック、ポリアミド系ブロック、エポキシ系ブロック、ノボラック型フェノールブロック、ポリエステル系ブロック等が挙げられる。 Examples of the other blocks include poly (meth) acrylic blocks other than poly (meth) acrylic acid alkyl blocks, polyvinyl acetal blocks, polyurethane blocks, polyurea blocks, polyimide blocks, polyamide blocks, Examples thereof include an epoxy block, a novolac type phenol block, and a polyester block.
 スチレン単位の含有割合としては、(a)ブロック共重合体を構成する全単位に対して、10モル%~90モル%が好ましく、20モル%~80モル%がより好ましく、30モル%~70モル%がさらに好ましい。(a)ブロック共重合体におけるスチレン単位の含有割合を上記範囲とすることで、より微細なミクロドメイン構造を有するパターンを形成することができる。 The content ratio of the styrene unit is preferably 10 mol% to 90 mol%, more preferably 20 mol% to 80 mol%, and more preferably 30 mol% to 70 mol% with respect to all the units constituting the block copolymer (a). More preferred is mol%. (A) By making the content rate of the styrene unit in a block copolymer into the said range, the pattern which has a finer micro domain structure can be formed.
<(a)ブロック共重合体の合成方法>
 (a)ブロック共重合体は、例えば、リビングアニオン重合、リビングラジカル重合等により、ポリスチレンブロック、ポリメタクリル酸メチルブロック及びこれら以外の他のブロックを所望の順で重合することにより合成することができる。
<(A) Method for synthesizing block copolymer>
(A) The block copolymer can be synthesized by polymerizing a polystyrene block, a polymethyl methacrylate block, and other blocks other than these in a desired order by, for example, living anion polymerization, living radical polymerization, or the like. .
 例えば、ポリスチレンブロック及びポリメタクリル酸メチルブロックからなるジブロック共重合体である(a)ブロック共重合体を合成する場合、まず、アニオン重合開始剤を使用し、適当な溶媒中でスチレンを重合することによりポリスチレンブロックを形成する。次に、ポリスチレンブロックに繋げて、メタクリル酸メチルを同様に重合してポリメタクリル酸メチルブロックを形成する。なお、それぞれのブロックの形成方法としては、例えば、重合開始剤を含有する反応溶媒中に、単量体を含有する溶液を滴下して重合反応させる方法等が挙げられる。また、上記合成後、1,2-ブチレンオキシド等の末端処理剤を用い、ブロック共重合体の末端に特定の構造を導入するようにしてもよい。 For example, when synthesizing a block copolymer (a) which is a diblock copolymer composed of a polystyrene block and a polymethyl methacrylate block, first, styrene is polymerized in an appropriate solvent using an anionic polymerization initiator. This forms a polystyrene block. Next, it is connected to a polystyrene block, and methyl methacrylate is polymerized in the same manner to form a polymethyl methacrylate block. In addition, as a formation method of each block, the method of dripping the solution containing a monomer in the reaction solvent containing a polymerization initiator, and making it polymerize, etc. are mentioned, for example. Further, after the above synthesis, a specific structure may be introduced into the terminal of the block copolymer using a terminal treating agent such as 1,2-butylene oxide.
 上記重合に使用される溶媒としては、例えば、
 アルカン類として、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン等;
 シクロアルカン類として、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等;
 芳香族炭化水素類として、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等;
 ハロゲン化炭化水素類として、クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等;
 飽和カルボン酸エステル類として、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、プロピオン酸メチル等;
 ケトン類として、アセトン、2-ブタノン、4-メチル-2-ペンタノン、2-ヘプタノン等;
 エーテル類として、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類等;
 アルコール類として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール等が挙げられる。なお、これらの溶媒は、単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
As the solvent used for the polymerization, for example,
As alkanes, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and the like;
Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane;
As aromatic hydrocarbons, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, etc .;
As halogenated hydrocarbons, chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene, etc .;
Examples of saturated carboxylic acid esters include ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, and methyl propionate;
As ketones, acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone, 2-heptanone, etc .;
Ethers such as tetrahydrofuran and dimethoxyethane;
Examples of alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 4-methyl-2-pentanol and the like. In addition, you may use these solvents individually or in combination of 2 or more types.
 上記重合における反応温度は、重合開始剤の種類に応じて適宜決定すればよいが、通常-150℃~50℃であり、-80℃~40℃が好ましい。反応時間としては、通常5分~24時間であり、20分~12時間が好ましい。 The reaction temperature in the polymerization may be appropriately determined according to the kind of the polymerization initiator, but is usually −150 ° C. to 50 ° C., preferably −80 ° C. to 40 ° C. The reaction time is usually 5 minutes to 24 hours, preferably 20 minutes to 12 hours.
 上記重合に使用される重合開始剤としては、例えば、アルキルリチウム、アルキルマグネシウムハライド、ナフタレンナトリウム、アルキル化ランタノイド系化合物等が挙げられる。これらの中で、モノマーとしてスチレン及びメタクリル酸メチルを使用して重合する場合には、アルキルリチウムを用いることが好ましい。 Examples of the polymerization initiator used in the polymerization include alkyl lithium, alkyl magnesium halide, sodium naphthalene, alkylated lanthanoid compounds, and the like. Among these, when polymerizing using styrene and methyl methacrylate as monomers, it is preferable to use alkyllithium.
 上記重合終了後、(a)ブロック共重合体は、再沈殿法により回収することが好ましい。すなわち、反応液を再沈溶媒に投入することにより、目的の共重合体を粉体として回収する。再沈溶媒としては、アルコール類やアルカン類等を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。再沈殿法の他に、分液操作やカラム操作、限外ろ過操作等により、単量体、オリゴマー等の低分子成分を除去して(a)ブロック共重合体を回収してもよい。 After completion of the polymerization, (a) the block copolymer is preferably recovered by a reprecipitation method. That is, the target copolymer is recovered as a powder by introducing the reaction solution into a reprecipitation solvent. As the reprecipitation solvent, alcohols or alkanes may be used alone or in combination of two or more. In addition to the reprecipitation method, (a) the block copolymer may be recovered by removing low molecular components such as monomers and oligomers by a liquid separation operation, a column operation, an ultrafiltration operation, or the like.
 (a)ブロック共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)としては、1,000~150,000が好ましく、1,500~120,000がより好ましく、2,000~100,000がさらに好ましい。(a)ブロック共重合体のMwを上記範囲とすることで、より微細なミクロドメイン構造を有するパターンを形成することができる。 (A) The weight average molecular weight (Mw) of the block copolymer by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 150,000, more preferably 1,500 to 120,000, and 2,000. More preferable is 100,000. (A) By making Mw of a block copolymer into the said range, the pattern which has a finer micro domain structure can be formed.
 (a)ブロック共重合体のMwと数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)としては、通常1~5であり、1~3が好ましく、1~2がより好ましく、1~1.5がさらに好ましく、1~1.2が特に好ましい。Mw/Mnを上記範囲とすることで、より微細で良好なミクロドメイン構造を有するパターンを形成することができる。 (A) The ratio (Mw / Mn) between the Mw and the number average molecular weight (Mn) of the block copolymer is usually 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, .5 is more preferable, and 1 to 1.2 is particularly preferable. By setting Mw / Mn in the above range, a pattern having a finer and better microdomain structure can be formed.
 なお、ブロック共重合体として、ポリスチレン-ポリ(メタ)アクリル酸アルキルブロック共重合体を例示して説明したが、本発明のパターン形成方法に用いられるブロック共重合体は、これに限られるものではない。 The block copolymer is exemplified by a polystyrene-poly (meth) acrylate block copolymer, but the block copolymer used in the pattern forming method of the present invention is not limited to this. Absent.
<[B]溶媒>
 上記パターン形成用自己組織化組成物は、通常[B]溶媒を含有する。[B]溶媒としては、例えば、(a)ブロック共重合体の合成方法において例示した溶媒と同様の溶媒等が挙げられる。これらの中で、飽和カルボン酸エステル類が好ましく、酢酸n-ブチルがより好ましい。
<[B] Solvent>
The self-assembling composition for pattern formation usually contains a [B] solvent. [B] Examples of the solvent include the same solvents as those exemplified in the method for synthesizing the block copolymer (a). Of these, saturated carboxylic acid esters are preferred, and n-butyl acetate is more preferred.
<その他の成分>
 上記パターン形成用自己組織化組成物は、上記[A]重合体成分及び[B]溶媒以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、界面活性剤等その他の成分を含有してもよい。
 好ましい界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Other ingredients>
In addition to the above [A] polymer component and [B] solvent, the self-assembling composition for pattern formation may contain other components such as a surfactant as long as the effects of the present invention are not impaired. .
Preferable surfactants include nonionic surfactants, fluorine surfactants, and silicone surfactants. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
<パターン形成用自己組織化組成物の調製方法>
 上記パターン形成用自己組織化組成物は、例えば、[B]溶媒中で、[A]重合体成分、界面活性剤等を所定の割合で混合することにより調製できる。上記パターン形成用自己組織化組成物の固形分濃度としては、0.01質量%~50質量%が好ましく、0.05質量%~30質量%がより好ましく、0.1質量%~10質量%がさらに好ましい。なお、上記パターン形成用自己組織化組成物は、各成分の混合後に孔径200nm程度のフィルタでろ過して調製するようにしてもよい。
<Method for Preparing Self-Assembled Composition for Pattern Formation>
The self-assembling composition for pattern formation can be prepared, for example, by mixing [A] a polymer component, a surfactant and the like in a predetermined ratio in a [B] solvent. The solid content concentration of the self-assembling composition for pattern formation is preferably 0.01% by mass to 50% by mass, more preferably 0.05% by mass to 30% by mass, and 0.1% by mass to 10% by mass. Is more preferable. In addition, you may make it prepare the said self-organization composition for pattern formation by filtering with a filter with a hole diameter of about 200 nm after mixing each component.
 以下、本発明の実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に制限されるものではない。なお、実施例及び比較例における各測定は、下記の方法により行った。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each measurement in an Example and a comparative example was performed with the following method.
[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]
 東ソー製GPCカラム(G2000HXL:2本、G3000HXL:1本、G4000HXL:1本)を用い、溶離液:テトラヒドロフラン(和光純薬工業製)、流量:1.0mL/分、試料濃度:1.0質量%、試料注入量:100μL、検出器:示差屈折計、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。また、分散度(Mw/Mn)は、Mw及びMnの測定結果より算出した。
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]
Using Tosoh GPC columns (G2000HXL: 2, G3000HXL: 1, G4000HXL: 1), eluent: tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), flow rate: 1.0 mL / min, sample concentration: 1.0 mass %, Sample injection amount: 100 μL, detector: differential refractometer, column temperature: Measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under analysis conditions of 40 ° C. The degree of dispersion (Mw / Mn) was calculated from the measurement results of Mw and Mn.
H-NMR分析]
 日本電子製JNM-ECX400を用い、測定溶媒としてDMSO-dを使用して分析を行った。各重合体における各構造単位の含有割合は、H-NMR分析で得られたスペクトルにおける各構造単位に対応するピークの面積比から算出した。
[ 1 H-NMR analysis]
Analysis was performed using JNM-ECX400 manufactured by JEOL Ltd. and DMSO-d 6 as a measurement solvent. The content ratio of each structural unit in each polymer was calculated from the area ratio of the peaks corresponding to each structural unit in the spectrum obtained by 1 H-NMR analysis.
<[A]重合体成分を構成する各重合体の合成>
 各実施例及び比較例で用いた重合体の合成例を以下に示す。
<[A] Synthesis of each polymer constituting polymer component>
Synthesis examples of the polymers used in each Example and Comparative Example are shown below.
[合成例1](重合体(A1-1)の合成)
 1Lのフラスコ反応容器を減圧乾燥した後、窒素雰囲気下、蒸留脱水処理を行ったシクロヘキサン500gを注入し、0℃まで冷却した。次いで、n-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液(1.8モル/L)4.4mLを加えた後、この容器に、蒸留脱水処理を行ったスチレン40gを30分かけて滴下注入した。滴下終了後60分間熟成させた後、メタノール1gを加えて反応を停止させた。反応溶液を室温まで昇温し、濃縮し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)で置換した。その後、シュウ酸2質量%水溶液1,000gを加えて撹拌し、静置し、下層の水層を取り除く操作を3回繰り返してリチウム塩を除去した。次いで、超純水1,000gを加えて撹拌し、下層の水層を取り除く操作を3回繰り返してシュウ酸を除去した後、この溶液を濃縮し、n-ヘキサン500g中に滴下して重合体を析出させた。次いで、これを減圧濾過し、この重合体をn-ヘキサンで2回洗浄した後、60℃で減圧乾燥させることで、ポリスチレンである白色の重合体(A1-1)10.5gを得た。この重合体(A1-1)のMwは5,000であり、Mw/Mnは1.13であった。
[Synthesis Example 1] (Synthesis of polymer (A1-1))
After drying the 1 L flask reaction vessel under reduced pressure, 500 g of cyclohexane subjected to distillation dehydration treatment was injected under a nitrogen atmosphere and cooled to 0 ° C. Next, 4.4 mL of a cyclohexane solution (1.8 mol / L) of n-butyllithium was added, and 40 g of styrene that had been subjected to distillation dehydration treatment was dropped into the vessel over 30 minutes. After ripening for 60 minutes after completion of dropping, 1 g of methanol was added to stop the reaction. The reaction solution was warmed to room temperature, concentrated, and replaced with propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA). Thereafter, 1,000 g of a 2% by mass aqueous solution of oxalic acid was added, stirred and allowed to stand, and the lithium salt was removed by repeating the operation of removing the lower aqueous layer three times. Next, 1,000 g of ultrapure water was added and stirred, and the operation of removing the lower aqueous layer was repeated 3 times to remove oxalic acid. Then, this solution was concentrated and dropped into 500 g of n-hexane to form a polymer. Was precipitated. Next, this was filtered under reduced pressure, and this polymer was washed twice with n-hexane and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain 10.5 g of a white polymer (A1-1) as polystyrene. Mw of this polymer (A1-1) was 5,000, and Mw / Mn was 1.13.
[合成例2~7](重合体(A1-2)~(A1-7)の合成)
 スチレン滴下終了後の熟成時間を表1に示す時間に変更した以外は、合成例1と同様に操作し、ポリスチレンである重合体(A1-2)~(A1-7)を合成した。得られた各重合体のMw、Mw/Mnを表1に示す。
[Synthesis Examples 2 to 7] (Synthesis of Polymers (A1-2) to (A1-7))
Polymers (A1-2) to (A1-7), which are polystyrenes, were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the aging time after completion of the styrene addition was changed to the time shown in Table 1. Table 1 shows Mw and Mw / Mn of each polymer obtained.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 重合体(A2-1)~(A2-4)の合成に用いた加水分解性シラン化合物(M-1)~(M-3)を以下に示す。なお、下記式中、Etは、-CH-CHである。 The hydrolyzable silane compounds (M-1) to (M-3) used for the synthesis of the polymers (A2-1) to (A2-4) are shown below. In the following formula, Et is —CH 2 —CH 3 .
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
[合成例8](重合体(A2-1)の合成)
 無水マレイン酸5gを水100gに加熱溶解させてマレイン酸水溶液を調製した。一方、(M-1)23.0g(30モル%)、(M-2)34.0g(70モル%)及びプロピレングリコールモノプロピルエーテル500gをフラスコに入れた。そして、このフラスコに、上記マレイン酸水溶液を入れた滴下ロートをセットし、上記フラスコをオイルバスにて60℃で加熱した後、マレイン酸水溶液をゆっくり滴下し、60℃で4時間反応させた。この反応終了後、濃塩酸1.0gを入れ、60℃で1時間反応させた。次いで、反応液を冷却後、PGMEA500gを加えてエバポレータにセットし、反応中生成したエタノールを除去した。その後、この反応液に水500gを加えて酸を抽出し、洗浄し、エバポレータにより濃縮してポリシロキサンである重合体(A2-1)を得た。この重合体(A2-1)は、固形分濃度が15質量%、Mwが2,000、Mw/Mnが1.13であった。H-NMR分析の結果、(M-1)及び(M-2)に由来する構造単位の含有割合は、それぞれ30モル%、70モル%であった。なお、本明細書において、「固形分」とは、試料を175℃のホットプレートで1時間乾燥して揮発物質を除いた残分をいう。
[Synthesis Example 8] (Synthesis of Polymer (A2-1))
A maleic acid aqueous solution was prepared by dissolving 5 g of maleic anhydride in 100 g of water by heating. On the other hand, 23.0 g (30 mol%) of (M-1), 34.0 g (70 mol%) of (M-2) and 500 g of propylene glycol monopropyl ether were placed in a flask. And the dropping funnel which put the said maleic acid aqueous solution into this flask was set, and after heating the said flask at 60 degreeC with an oil bath, maleic acid aqueous solution was dripped slowly and it was made to react at 60 degreeC for 4 hours. After completion of this reaction, 1.0 g of concentrated hydrochloric acid was added and reacted at 60 ° C. for 1 hour. Then, after cooling the reaction solution, 500 g of PGMEA was added and set in an evaporator to remove ethanol generated during the reaction. Thereafter, 500 g of water was added to the reaction solution to extract the acid, washed, and concentrated by an evaporator to obtain a polymer (A2-1) which is a polysiloxane. This polymer (A2-1) had a solid content concentration of 15% by mass, Mw of 2,000, and Mw / Mn of 1.13. As a result of 1 H-NMR analysis, the content ratios of structural units derived from (M-1) and (M-2) were 30 mol% and 70 mol%, respectively. In the present specification, “solid content” means a residue obtained by drying a sample on a hot plate at 175 ° C. for 1 hour to remove volatile substances.
[合成例9~11](重合体(A2-2)~(A2-4)の合成)
 表2に示す種類及び使用量の加水分解性シラン化合物を用い、かつ反応時間を変えた以外は、合成例8と同様に操作し、ポリシロキサンである重合体(A2-2)~(A2-4)を合成した。得られた各重合体のMw、Mw/Mnを表2に示す。
[Synthesis Examples 9 to 11] (Synthesis of Polymers (A2-2) to (A2-4))
Polymers (A2-2) to (A2-) which are polysiloxanes were prepared in the same manner as in Synthesis Example 8 except that the types and amounts of hydrolyzable silane compounds shown in Table 2 were used and the reaction time was changed. 4) was synthesized. Table 2 shows Mw and Mw / Mn of each polymer obtained.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 重合体(A2-5)~(A2-8)の合成に用いた化合物(M-4)及び(M-5)を以下に示す。 The compounds (M-4) and (M-5) used for the synthesis of the polymers (A2-5) to (A2-8) are shown below.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[合成例12](重合体(A2-5)の合成)
 1Lのフラスコに塩化リチウム5gを入れ、130℃で12時間乾燥させた後、超脱水テトラヒドロフラン(THF)を加え、減圧して水分を除去した。次いで、窒素雰囲気下、蒸留脱水処理を行ったTHF500gを加え、0℃まで冷却した。その後、sec-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液(1.8モル/L)4.4mLを加え、蒸留脱水処理を行った(M-4)40gを30分かけて上記シクロヘキサン溶液に滴下した。滴下終了後60分間熟成させた後、メタノール1gを加えて反応を停止させた。次いで、この溶液を室温まで昇温し、濃縮し、PGMEAで置換した。その後、シュウ酸2質量%水溶液1,000gを加えて撹拌し、静置し、下層の水層を取り除く操作を3回繰り返してリチウム塩を除去した。次いで、超純水1,000gを加えて撹拌し、下層の水層を取り除く操作を3回繰り返してシュウ酸を除去した後、この溶液を濃縮し、n-ヘキサン500g中に滴下して重合体を析出させた。そして、これを減圧濾過し、上記重合体をn-ヘキサンで2回洗浄した後、60℃で減圧乾燥させることで、ポリメチルメタクリレート(PMMA)である白色の重合体(A2-5)10.5gを得た。この重合体(A2-5)のMwは4,000であり、Mw/Mnは1.13であった。
[Synthesis Example 12] (Synthesis of polymer (A2-5))
5 g of lithium chloride was put into a 1 L flask and dried at 130 ° C. for 12 hours. Then, ultra-dehydrated tetrahydrofuran (THF) was added, and water was removed under reduced pressure. Next, 500 g of THF subjected to distillation dehydration treatment was added under a nitrogen atmosphere and cooled to 0 ° C. Thereafter, 4.4 mL of a sec-butyllithium cyclohexane solution (1.8 mol / L) was added, and 40 g of (M-4) subjected to distillation dehydration was dropped into the cyclohexane solution over 30 minutes. After ripening for 60 minutes after completion of dropping, 1 g of methanol was added to stop the reaction. The solution was then warmed to room temperature, concentrated and replaced with PGMEA. Thereafter, 1,000 g of a 2% by mass aqueous solution of oxalic acid was added, stirred and allowed to stand, and the lithium salt was removed by repeating the operation of removing the lower aqueous layer three times. Next, 1,000 g of ultrapure water was added and stirred, and the operation of removing the lower aqueous layer was repeated 3 times to remove oxalic acid. Then, this solution was concentrated and dropped into 500 g of n-hexane to form a polymer. Was precipitated. Then, this was filtered under reduced pressure, and the polymer was washed twice with n-hexane, and then dried under reduced pressure at 60 ° C., so that a white polymer (A2-5) that is polymethyl methacrylate (PMMA) 10. 5 g was obtained. Mw of this polymer (A2-5) was 4,000, and Mw / Mn was 1.13.
[合成例13~15](重合体(A2-6)~(A2-8)の合成)
 (M-4)40gの代わりに(M-5)50gを用い、かつ熟成時間を表3に示す時間に変更した以外は、合成例12と同様に操作し、ポリフェニルメタクリレート(PPMA)である重合体(A2-6)~(A2-8)を合成した。得られた各重合体のMw、Mw/Mnを表3に示す。
[Synthesis Examples 13 to 15] (Synthesis of Polymers (A2-6) to (A2-8))
(M-4) Polyphenylmethacrylate (PPMA) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 12 except that 50 g of (M-5) was used instead of 40 g and the aging time was changed to the time shown in Table 3. Polymers (A2-6) to (A2-8) were synthesized. Table 3 shows Mw and Mw / Mn of each polymer obtained.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
<パターン形成用自己組織化組成物の調製>
[合成例16](パターン形成用自己組織化組成物(J-1)の調製)
 [A]重合体成分としての重合体(A1-1)70質量部及び重合体(A2-1)30質量部を、[B]溶媒としての酢酸n-ブチル(表4中、「B-1」と表記する)中で混合し、上記各重合体の濃度が0.75質量%となるように酢酸n-ブチル溶液を調製した。そして、上記酢酸n-ブチル溶液を孔径200nmのメンブレンフィルターでろ過してパターン形成用自己組織化組成物(J-1)を調製した。
<Preparation of self-assembling composition for pattern formation>
[Synthesis Example 16] (Preparation of self-assembling composition for pattern formation (J-1))
[A] 70 parts by mass of the polymer (A1-1) as a polymer component and 30 parts by mass of the polymer (A2-1) were mixed with [B] n-butyl acetate as a solvent (in Table 4, “B-1 The n-butyl acetate solution was prepared so that the concentration of each polymer was 0.75% by mass. Then, the n-butyl acetate solution was filtered through a membrane filter having a pore diameter of 200 nm to prepare a self-assembling composition for pattern formation (J-1).
[合成例17~25](パターン形成用自己組織化組成物(J-2)~(J-10)の調製)
 使用した[A]重合体成分及び[B]溶媒を表4の通りとした以外は、合成例16と同様に操作し、各パターン形成用自己組織化組成物を調製した。
[Synthesis Examples 17 to 25] (Preparation of self-assembling compositions for pattern formation (J-2) to (J-10))
A self-assembled composition for pattern formation was prepared in the same manner as in Synthesis Example 16 except that the [A] polymer component and the [B] solvent used were as shown in Table 4.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
<パターンの形成>
[実施例1]
 12インチシリコンウエハ上に、架橋剤を含む有機下層膜形成用組成物を、CLEAN TRACK ACT12(東京エレクトロン製)を使用してスピンコートした後、205℃で60秒間ベークして膜厚77nmの下層膜を形成した。次に、この下層膜上に、酸解離性樹脂、光酸発生剤及び有機溶媒を含有するレジスト組成物をスピンコートした後、120℃で60秒間プレベーク(PB)して膜厚60nmのレジスト膜を形成した。次いで、ArF液浸露光装置(NSR S610C、ニコン製)を使用し、NA;1.30、CrossPole、σ=0.977/0.78の光学条件にて、マスクパターンを介して露光した。その後、115℃で60秒間PEBを行った後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により23℃で30秒間現像し、水洗し、乾燥し、プレパターン(直径55nmホール/110nmピッチ)を得た。次いで、このプレパターンに254nmの紫外光を150mJ/cmの条件で照射後、170℃で5分間ベークすることで評価用基板を得た。
 次に、パターン形成用自己組織化組成物(J-1)を上記評価用基板上に厚さ15nmになるように塗布し、120℃で1分間加熱して相分離させ、ミクロドメイン構造を形成した。その後、有機溶媒としてのシクロヘプタンに1分間浸漬し、重合体(A1-1)を除去し、ホールパターンを形成した。
<Pattern formation>
[Example 1]
A composition for forming an organic underlayer film containing a crosslinking agent on a 12-inch silicon wafer was spin-coated using CLEAN TRACK ACT12 (manufactured by Tokyo Electron), and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form a 77 nm-thick underlayer. A film was formed. Next, a resist composition containing an acid dissociable resin, a photoacid generator and an organic solvent is spin-coated on this lower layer film, and then pre-baked (PB) at 120 ° C. for 60 seconds to form a resist film having a film thickness of 60 nm. Formed. Next, using an ArF immersion exposure apparatus (NSR S610C, manufactured by Nikon), exposure was performed through a mask pattern under optical conditions of NA; 1.30, CrossPole, and σ = 0.997 / 0.78. Then, PEB was performed at 115 ° C. for 60 seconds, and then developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 30 seconds, washed with water, and dried to form a pre-pattern (diameter 55 nm hole / 110 nm pitch). Obtained. Next, the pre-pattern was irradiated with ultraviolet light of 254 nm under the condition of 150 mJ / cm 2 and then baked at 170 ° C. for 5 minutes to obtain an evaluation substrate.
Next, the self-assembling composition for pattern formation (J-1) was applied to the evaluation substrate so as to have a thickness of 15 nm and heated at 120 ° C. for 1 minute to cause phase separation to form a microdomain structure. did. Thereafter, it was immersed in cycloheptane as an organic solvent for 1 minute to remove the polymer (A1-1), thereby forming a hole pattern.
[実施例2~10及び比較例1、2]
 パターン形成用自己組織化組成物及び有機溶媒を表5の通りとした以外は、実施例1と同様に操作し、各パターン形成用自己組織化組成物を用いてパターンを形成した。
[Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 and 2]
A pattern was formed using each self-assembling composition for pattern formation in the same manner as in Example 1 except that the self-assembling composition for pattern formation and the organic solvent were changed as shown in Table 5.
<評価>
 上述のように形成した各パターンについて、下記方法により現像欠陥評価を行った。その結果を表5に示す。
<Evaluation>
Each pattern formed as described above was evaluated for development defects by the following method. The results are shown in Table 5.
[現像欠陥評価]
 形成されたホールパターンのホール内部及びパターン上を、SEM(S-4800、日立製作所製)を用いて溶け残りの有無を観察し、その観察結果を現像欠陥評価とした。このとき、溶け残りが確認されなかった場合、現像欠陥評価は良好「A」と、溶け残りが確認された場合、不良「B」と評価できる。
[Development defect evaluation]
The inside of the hole pattern and on the pattern of the formed hole pattern were observed using SEM (S-4800, manufactured by Hitachi, Ltd.) for the presence or absence of undissolved residue, and the observation result was evaluated as development defect evaluation. At this time, when the undissolved residue is not confirmed, the development defect evaluation can be evaluated as good “A”, and when the undissolved residue is confirmed, it can be evaluated as defective “B”.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表5の結果から分かるように、現像欠陥評価において、実施例はいずれも良好であったのに対し、比較例はいずれも不良であった。 As can be seen from the results in Table 5, in the development defect evaluation, all of the examples were good, but all of the comparative examples were bad.
 本発明は、現像欠陥の発生を低減可能なパターン形成方法を提供することができる。従って、当該パターン形成方法は、さらなる微細化が要求されている半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス製造におけるリソグラフィー工程に好適に使用することができる。 The present invention can provide a pattern forming method capable of reducing the occurrence of development defects. Therefore, the pattern forming method can be suitably used in a lithography process in manufacturing various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices that are required to be further miniaturized.
101 基板
102 下層膜
103 プレパターン
105 自己組織化膜
105a 第2重合体の相
105b 第1重合体の相
101 Substrate 102 Lower layer film 103 Pre-pattern 105 Self-assembled film 105a Second polymer phase 105b First polymer phase

Claims (5)

  1.  パターン形成用自己組織化組成物を用い、相分離構造を有する自己組織化膜を形成する工程、及び
     上記自己組織化膜の一部の相を、有機溶媒を用いて除去する工程
    を有するパターン形成方法であって、
     上記有機溶媒の沸点が、100℃以上であることを特徴とするパターン形成方法。
    Pattern formation comprising a step of forming a self-assembled film having a phase separation structure using a self-assembled composition for pattern formation, and a step of removing a part of the phase of the self-assembled film using an organic solvent A method,
    The pattern forming method, wherein the organic solvent has a boiling point of 100 ° C. or higher.
  2.  上記有機溶媒が、炭素数7以上の炭化水素及び炭素数7以上のエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む請求項1に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 1, wherein the organic solvent contains at least one selected from the group consisting of hydrocarbons having 7 or more carbon atoms and ethers having 7 or more carbon atoms.
  3.  上記自己組織化組成物が、2種以上の重合体を含有する組成物又はブロック共重合体を含有する組成物である請求項1に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 1, wherein the self-assembling composition is a composition containing two or more kinds of polymers or a composition containing a block copolymer.
  4.  上記自己組織化膜形成工程前に、
     基板上に下層膜を形成する工程、及び
     上記下層膜上にプレパターンを形成する工程
    をさらに有し、
     上記自己組織化膜形成工程において、自己組織化膜を上記プレパターンによって区切られた上記下層膜上の領域に形成し、
     上記自己組織化膜形成工程後に、
     プレパターンを除去する工程
    をさらに有する請求項1に記載のパターン形成方法。
    Before the self-assembled film forming step,
    A step of forming a lower layer film on the substrate, and a step of forming a pre-pattern on the lower layer film,
    In the self-assembled film forming step, a self-assembled film is formed in a region on the lower film separated by the pre-pattern,
    After the above self-assembled film forming step,
    The pattern formation method of Claim 1 which further has the process of removing a pre pattern.
  5.  得られるパターンがラインアンドスペースパターン又はホールパターンである請求項1に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 1, wherein the obtained pattern is a line and space pattern or a hole pattern.
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