JP2005326174A - Method for analyzing distribution of copolymer composition of copolymer for resist - Google Patents

Method for analyzing distribution of copolymer composition of copolymer for resist Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for analyzing the distribution of a copolymer composition of a copolymer for a resist rapidly, simply and accurately in DUV excimer laser lithography or electron beam lithography. <P>SOLUTION: In the method for analyzing the copolymer composition of the copolymer containing constituent units (A) and (B) using a liquid phase chromatography apparatus, liquid phase chromatography is performed under a preliminarily calculated condition of a combination (condition A) of an elute composition, with which the top point of the elution curve measured by a liquid phase chromatography method of a homopolymer different in the molecular weight of the constituted unit (A) coincides, and the temperature of a column or a combination (condition B) of an elute composition, with which the top point of the elution curve measured by the liquid phase chromatography method of the homopolymer different in the molecular weight of the constituent unit (B) and, on the basis of the obtained elution curve, the composition of a binary copolymer is analyzed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法に関し、特にエキシマレーザーや電子線を使用する微細加工に好適な化学増幅型レジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法に関する。   The present invention relates to a method for analyzing a copolymer composition distribution of a resist copolymer, and more particularly to a method for analyzing a copolymer composition distribution of a chemically amplified resist copolymer suitable for fine processing using an excimer laser or an electron beam. .

高速液相クロマトグラフィー(HPLC)法を利用した高分子の分析は、1964年にJ.C.Mooreにより高分子の分子量が大きい順に溶出する方法、いわゆるサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法が文献1に初めて紹介されたのを皮切りに、1979年にTeramachiらによって高分子と分離カラム中の固定相との相互作用を変化させることで、同じ極性の高分子を分子量の小さい順に溶出させる吸着クロマトグラフィー(AC)法が文献2に紹介された。1980年代後半に、分離カラム、溶離液、測定温度などの条件を整えることで、上述したSEC法とAC法の中間的な溶出挙動、つまり分子量に依存せずほぼ同じ溶出体積に試料が現れる臨界吸着点(Critical Adsorption Point;CAP)を利用した臨界吸着クロマトグラフィー(LC−CAP)法がGorshokovらによって文献3および文献4で紹介された。このLC−CAP法を利用した高分子の分析例としては、Paschらによるスチレン−メタクリル酸メチルブロック共重合体の共重合組成分布(文献5および文献6)や、Murgasovaらによるメタクリル酸(モノメトキシポリエチレングリコール)−スチレングラフト共重合体の共重合組成分布、分岐数(文献7)などが知られている。
一方で、近年のパターン微細化に伴い、種々のリソグラフィー性能を満たすために、レジストに使用される樹脂の一次構造、特に共重合組成分布を制御することが必要となってきており、その分析方法の確立が求められている。しかし、現状では、迅速、簡便、正確にレジスト用共重合体の共重合組成分布を分析する方法が報告されていない。
J. C. Moore, J. Polym. Sci., A2, 835 (1964) S. Teramachi, A. Hasegawa, Y. Shima, M. Akatsuka and M. Nakajima, Macromolecules, 12, 992 (1979) A. V. Grorshkov and A. M. Skvortsov, Vyscomol. Soedin, A30, 453 (1988) S. G. Entelis, V. V. Evreinov and A. V. Grorshkov, Adv. Polym. Sce., 76, 129 (1986) H. Pasch, C. Brinkamann and Y. Gallot, Polymer, 34, 4099 (1993) H. Pasch, Y. Gallot and B. Trathnigg, Polymer, 34, 4986 (1993) R. Murgasova, I. Capek, E. Lathova, D. Berek and S. Florian, Eur. Polym. J., 34, 659 (1998)
In the analysis of polymers using high performance liquid phase chromatography (HPLC), a method of eluting the polymers in descending order of molecular weight by JCMoore in 1964, the so-called size exclusion chromatography (SEC) method was first introduced in Reference 1. First of all, adsorption chromatography (AC) method in which the same polar polymer is eluted in ascending order of molecular weight by changing the interaction between the polymer and the stationary phase in the separation column by Teramachi et al. Was introduced in Document 2. In the late 1980s, by preparing conditions such as the separation column, eluent, and measurement temperature, the elution behavior between the SEC method and the AC method described above, that is, the criticality where the sample appears in almost the same elution volume regardless of the molecular weight. A critical adsorption chromatography (LC-CAP) method using a critical adsorption point (CAP) was introduced in References 3 and 4 by Gorshokov et al. Examples of polymer analysis using this LC-CAP method include copolymer composition distributions of styrene-methyl methacrylate block copolymers by Pasch et al. (References 5 and 6), and methacrylic acid (monomethoxy by Murgasova et al.). Polyethylene glycol) -styrene graft copolymer copolymer composition distribution, the number of branches (Document 7), and the like are known.
On the other hand, with the recent miniaturization of patterns, it has become necessary to control the primary structure of the resin used for resist, especially the copolymer composition distribution, in order to satisfy various lithography performances. Establishment is required. However, at present, no method has been reported for analyzing the copolymer composition distribution of the resist copolymer quickly, simply and accurately.
JC Moore, J. Polym. Sci., A2, 835 (1964) S. Teramachi, A. Hasegawa, Y. Shima, M. Akatsuka and M. Nakajima, Macromolecules, 12, 992 (1979) AV Grorshkov and AM Skvortsov, Vyscomol.Soedin, A30, 453 (1988) SG Entelis, VV Evreinov and AV Grorshkov, Adv.Polym.Sce., 76, 129 (1986) H. Pasch, C. Brinkamann and Y. Gallot, Polymer, 34, 4099 (1993) H. Pasch, Y. Gallot and B. Trathnigg, Polymer, 34, 4986 (1993) R. Murgasova, I. Capek, E. Lathova, D. Berek and S. Florian, Eur. Polym. J., 34, 659 (1998)

本発明は、DUVエキシマレーザーリソグラフィーあるいは電子線リソグラフィー等において、迅速、簡便、正確になレジスト用共重合体の共重合組成分布分析方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for analyzing a copolymer composition distribution of a resist copolymer quickly, simply and accurately in DUV excimer laser lithography or electron beam lithography.

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討し、特に、レジスト用共重合体の
共重合連鎖構造およびその分布に着目し、その結果、迅速、簡便、正確にな共重合組成分布の分析方法を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第一の要旨は臨界吸着クロマトグラフィー法を用いることを特徴とするレジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法である。
The inventors of the present invention diligently studied to achieve the above object, and in particular, focused on the copolymer chain structure and distribution of the resist copolymer, and as a result, analyzed the copolymer composition distribution quickly, simply, and accurately. The method has been found and the present invention has been completed.
That is, the first gist of the present invention is a method for analyzing the copolymer composition distribution of a resist copolymer, characterized by using a critical adsorption chromatography method.

また、本発明の第二の要旨は液相クロマトグラフィー装置を用いて構成単位(A)および(B)を含む共重合体の共重合組成を分析する方法であって、あらかじめ、前記構成単位(A)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件A)、または、前記構成単位(B)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件B)、のいずれか一方を求めておき、その条件で液相クロマトグラフィーを実施し、得られる溶出曲線を基に2元系共重合体の組成を分析するレジスト用共重合体の共重合組成の分析方法である。
また、本発明の第三の要旨は、液相クロマトグラフィー装置を用いて構成単位(A)および(B)を含む共重合体の共重合組成を分析する方法であって、あらかじめ、前記構成単位(A)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件A)、および溶出時間A、ならびに前記構成単位(B)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件B)、および溶出時間Bを求めておき、溶出時間Aと溶出時間Bとを比較し、
溶出時間A<溶出時間Bの場合、液相クロマトグラフィーを開始する条件が条件Aであり、終了する条件が条件Bとなるように溶離液組成を変化させ、
溶出時間B<溶出時間Aの場合、液相クロマトグラフィーを開始する条件が条件Bであり、終了する条件が条件Aとなるように溶離液組成とカラム温度とを変化させ、液相クロマトグラフィーを実施し、
得られる溶出曲線を基に2元系共重合体の組成を分析するレジスト用共重合体の共重合組成の分析方法である。
本発明の第四の要旨は、ラクトン骨格を有する構成単位が、下記式(1−1)〜(1−2)からなる群より選ばれる前期のレジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法である。
The second gist of the present invention is a method for analyzing a copolymer composition of a copolymer containing the structural units (A) and (B) using a liquid phase chromatography apparatus, wherein the structural unit ( A combination of the eluent composition and the column temperature at which the top points of the elution curves measured by the liquid phase chromatography method of homopolymers having different molecular weights in A) coincide with each other (condition A), or the structural unit (B) Obtain either one of the combinations of eluent composition and column temperature (condition B) with which the top points of the elution curves measured by liquid phase chromatography of homopolymers having different molecular weights match, This is a method for analyzing the copolymer composition of a resist copolymer, in which liquid phase chromatography is performed and the composition of the binary copolymer is analyzed based on the obtained elution curve.
The third gist of the present invention is a method for analyzing a copolymer composition of a copolymer containing the structural units (A) and (B) using a liquid phase chromatography apparatus, wherein the structural unit (A) Combination of eluent composition and column temperature at which the top points of elution curves measured by liquid phase chromatography of homopolymers having different molecular weights coincide (condition A), elution time A, and the constitution Obtaining a combination of eluent composition and column temperature (condition B), and elution time B in which the top points of elution curves measured by liquid phase chromatography of homopolymers having different molecular weights of unit (B) coincide. Compare elution time A and elution time B,
When elution time A <elution time B, the condition for starting liquid phase chromatography is condition A, and the eluent composition is changed so that the condition for ending is condition B.
When elution time B <elution time A, the condition for starting liquid phase chromatography is condition B, and the eluent composition and column temperature are changed so that the condition for ending is condition A. Carried out,
This is a method for analyzing the copolymer composition of a copolymer for resist, in which the composition of the binary copolymer is analyzed based on the obtained elution curve.
The fourth gist of the present invention is an analysis of the copolymer composition distribution of the resist copolymer of the previous period in which the structural unit having a lactone skeleton is selected from the group consisting of the following formulas (1-1) to (1-2). Is the method.

Figure 2005326174
(式(1−1)中、R11は水素原子またはメチル基を表し、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表し、A1、A2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表すか、あるいは、A1とA2とが一緒になって−O−、−S−、−NH−または炭素数1〜6のメチレン鎖[−(CH2k−(kは1〜6の整数を表す)]を表す。X1は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基またはアミノ基を表し、n1は0〜4の整数を表す。なお、n1が2以上の場合にはX1として複数の異なる基を有することも含む。
式(1−2)中、R12は水素原子またはメチル基を表し、R3、R4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表し、A3、A4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表すか、あるいは、A3とA4とが一緒になって−O−、−S−、−NH−または炭素数1〜6のメチレン鎖[−(CH2l−(lは1〜6の整数を表す)]を表す。X2は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基またはアミノ基を表し、n2は0〜4の整数を表す。なお、n2が2以上の場合にはX2として複数の異なる基を有することも含む。)
本発明の第五の要旨は、酸脱離性基を有する構成単位が、下記式(2−1)である前記のレジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法である。
Figure 2005326174
(In formula (1-1), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, and a carboxy group. Or a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, wherein A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or a carbon atom. Represents a carboxy group esterified with an alcohol having a number of 1 to 6, or A 1 and A 2 together represent —O—, —S—, —NH—, or a methylene chain having 1 to 6 carbon atoms; [— (CH 2 ) k — (k represents an integer of 1 to 6)] X 1 is a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a carbon number of 1 to 6 as a substituent. A carboxy group esterified with an alcohol A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have at least one group selected from the group consisting of an ano group and an amino group, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, Represents an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, or an amino group, and n1 represents an integer of 0 to 4. When n1 is 2 or more Includes a plurality of different groups as X 1 .
In Formula (1-2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or Represents a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and A 3 and A 4 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or a carbon number. Represents a carboxy group esterified with an alcohol of 1 to 6, or A 3 and A 4 together form —O—, —S—, —NH— or a methylene chain having 1 to 6 carbon atoms [ - (CH 2) l - represents a (l is an integer of 1-6)]. X 2 is at least one selected from the group consisting of a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, and an amino group as a substituent. C1-C6 linear or branched alkyl group which may have one group, a hydroxy group, a carboxy group, a C1-C6 acyl group, a C1-C6 alkoxy group, C1-C1 6 represents a carboxy group, a cyano group or an amino group esterified with an alcohol of 6, and n2 represents an integer of 0 to 4. Incidentally, also includes having a plurality of different groups as X 2 in the case of n2 is 2 or more. )
The fifth gist of the present invention is a method for analyzing a copolymer composition distribution of the copolymer for resist, wherein the structural unit having an acid leaving group is the following formula (2-1).

Figure 2005326174
(式(2−1)中、R31は水素原子またはメチル基を表し、R1は炭素数1〜3のアルキル基を表し、X1は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基またはアミノ基を表し、n1は0〜4の整数を表す。なお、n1が2以上の場合にはX1として複数の異なる基を有することも含む。)
Figure 2005326174
(In the formula (2-1), R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, X 1 is hydroxy group as a substituent, a carboxy group, a carbon number 1 A straight chain or branched chain having 1 to 6 carbon atoms, which may have at least one group selected from the group consisting of an acyl group of -6, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbons, and an amino group An alkyl group, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group or an amino group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and n1 is 0 Represents an integer of ˜4, and when n1 is 2 or more, X 1 includes a plurality of different groups.

本発明のレジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法により、共重合組成分布を迅速、簡便、正確に分析することができる。   By the method for analyzing the copolymer composition distribution of the resist copolymer of the present invention, the copolymer composition distribution can be analyzed quickly, simply and accurately.

本発明の臨界吸着クロマトグラフィー法を用いるレジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法は、液相クロマトグラフィー(LC)法によるものであって、市販のLC装置を使用できる。
臨界吸着クロマトグラフィー法は、移動層として試料となる共重合体の良溶媒と貧溶媒の混合物(溶離液)を用い、固定層として無機および有機ゲルを用い、試料とゲルおよび試料と溶離液との間に発生する相互作用を利用して、試料となる共重合体の高分子鎖1本の極性分布つまり共重合組成分布によって成分を分離して検出する方法である。移動層となる溶離液は、定量送液ポンプにより一定流速で加圧送液される。固定層である無機および有機ゲルは(分析用)カラム中に充填して使用される。通常のLC装置の構成は、溶離液の流れる順番に、溶離液タンク、ポンプ、切り替え弁、サンプリングループ、切り替え弁、(必要に応じて)ガードカラム、分析用カラム、検出器、廃液タンクとなっている。
The analysis method of the copolymer composition distribution of the resist copolymer using the critical adsorption chromatography method of the present invention is based on a liquid phase chromatography (LC) method, and a commercially available LC apparatus can be used.
In the critical adsorption chromatography method, a mixture of a good solvent and a poor solvent (eluent) of a copolymer as a sample is used as a moving layer, inorganic and organic gels are used as a fixed layer, a sample, a gel, a sample, and an eluent In this method, the components are separated and detected by the polar distribution of one polymer chain of the copolymer as a sample, that is, the copolymer composition distribution, utilizing the interaction generated between the two. The eluent serving as the moving layer is pressure-fed at a constant flow rate by a constant-rate liquid feed pump. Inorganic and organic gels, which are fixed layers, are packed in a (analytical) column and used. A typical LC system consists of an eluent tank, a pump, a switching valve, a sampling loop, a switching valve, a guard column, an analytical column, a detector, and a waste liquid tank in the order in which the eluent flows. ing.

共重合組成分布を測定しようとするレジスト用共重合体を、この共重合体が完全に溶解する溶剤で溶解して試料とする。用いる溶剤は、レジスト用共重合体の良溶媒あるいは、その良溶媒と貧溶媒の混合物でレジスト用共重合体が完全に溶解する混合溶剤であれば特に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの塩素系溶剤、アセトニトリルなどのニトリル系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、ジエチルテーテル、ジイソプロピルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶剤、ジメチルスルホキシドなどのスルホ系溶剤、ピリジンなどの含窒素芳香族系溶剤、酢酸などの弱酸性溶剤を用いることができる。これらの溶剤は重水素化されていてもよい。また、試料を調製する際に、レジスト用共重合体を固形状に乾燥してから溶解しても良いし、重合後の重合体溶液を上記の溶剤で希釈して試料としても良い。試料の濃度は、通常0.05〜10mg/mLであり、好ましくは0.1〜5mg/mLである。試料の濃度が低すぎる場合には、検出感度が低下し分析精度が低下する、または試料を調製しにくいという問題が生じ、試料の濃度が濃すぎる場合には、検出器の測定限界以上に信号が強すぎるため分析精度が低下するという問題が生じ好ましくない。LC装置に注入する試料の量は、通常5〜200μL、好ましくは10〜100μLである。試料の量が少なすぎる場合には、検出感度が低下しまたは試料注入精度が低下し分析精度が低下するという問題が生じ、試料の量が多すぎる場合には、検出器の測定限界以上に信号が強すぎるため分析精度が低下するという問題が生じ好ましくない。試料の量はLC装置により所望の量に設定可能である。   A resist copolymer to be measured for the copolymer composition distribution is dissolved in a solvent in which the copolymer is completely dissolved to prepare a sample. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is a good solvent for the resist copolymer or a mixed solvent in which the resist copolymer is completely dissolved in a mixture of the good solvent and the poor solvent. For example, water, methanol, ethanol , Alcohol solvents such as isopropanol, chlorine solvents such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, chlorobenzene and dichlorobenzene, nitrile solvents such as acetonitrile, hydrocarbon solvents such as hexane, heptane and cyclohexane, benzene, toluene, Aromatic solvents such as xylene, acetate solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ether solvents such as diethyl ether, diisopropyl ether, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, N, N-dimethyl Formamide, N, N-amide solvent such as dimethylacetamide, sulfo solvents such as dimethyl sulfoxide, nitrogen-containing aromatic solvents such as pyridine, can be used weakly acidic solvent such as acetic acid. These solvents may be deuterated. Further, when preparing the sample, the resist copolymer may be dissolved after being dried in solid form, or the polymer solution after polymerization may be diluted with the above-mentioned solvent. The concentration of the sample is usually 0.05 to 10 mg / mL, preferably 0.1 to 5 mg / mL. If the sample concentration is too low, the detection sensitivity will decrease and the analysis accuracy will decrease, or the sample will be difficult to prepare.If the sample concentration is too high, the signal will exceed the measurement limit of the detector. This is not preferable because the analysis accuracy is lowered due to the excessively high value. The amount of the sample injected into the LC device is usually 5 to 200 μL, preferably 10 to 100 μL. If the amount of sample is too small, there will be a problem that the detection sensitivity will decrease or the accuracy of sample injection will decrease and the analysis accuracy will decrease.If the amount of sample is too large, the signal will exceed the measurement limit of the detector. This is not preferable because the analysis accuracy is lowered due to the excessively high value. The amount of the sample can be set to a desired amount by the LC apparatus.

移動層となる溶離液は、極性のそれぞれ異なる2種類以上の構成単位からなる共重合体を、その化学組成比によって分離するため、レジスト用共重合体の溶解性が異なる2種類以上の溶剤を使用することが必要となる。よって、共重合組成分布を測定しようとするレジスト用共重合体の良溶媒あるいは、その良溶媒と貧溶媒の混合物でレジスト用共重合体が完全に溶解する混合溶剤が用いられ、好ましくは、試料を調製するのに用いたものと同じ溶剤が用いられるが、混合して用いる場合は混合組成比は特に限定されない。溶離液は通常0.1〜2.0mL/分、好ましくは0.2〜1.0mL/分の流速で定量送液ポンプにより送液される。流速が小さいと分析時間が長くなり、流速が大きいと分析精度が低下し好ましくない。定量送液ポンプの送液精度は通常±1.0%以内〜±0.5%以内程度である。なお、使用する溶離液は2種類以上の溶剤の混合物であることから、2種類以上の溶剤を任意の割合で混合したり、その混合割合を時間とともに変化させることが可能な定量送液ポンプを2台以上設けることが好ましい。また、2種類以上の溶剤を均一に混合するために、定量送液ポンプと切り替え弁との間に、ミキシングカラムを設けることが好ましい。さらに、溶離液に存在する微小な気泡が除去され、送液速度が安定することから、溶離液タンクと定量送液ポンプとの間に脱気装置を設けることが好ましい。   The eluent used as the moving layer separates the copolymer composed of two or more kinds of structural units having different polarities according to the chemical composition ratio. It is necessary to use it. Therefore, a good solvent of the resist copolymer to be measured for the copolymer composition distribution or a mixed solvent in which the resist copolymer is completely dissolved in a mixture of the good solvent and the poor solvent is used. The same solvent as that used for preparing the mixture is used, but the mixing composition ratio is not particularly limited when mixed and used. The eluent is usually sent by a metering pump at a flow rate of 0.1 to 2.0 mL / min, preferably 0.2 to 1.0 mL / min. If the flow rate is small, the analysis time becomes long, and if the flow rate is large, the analysis accuracy decreases, which is not preferable. The liquid feeding accuracy of the metering liquid pump is usually within about ± 1.0% to about ± 0.5%. In addition, since the eluent used is a mixture of two or more types of solvents, a quantitative liquid feeding pump capable of mixing two or more types of solvents at an arbitrary ratio or changing the mixing ratio with time. Two or more units are preferably provided. Moreover, in order to mix two or more types of solvents uniformly, it is preferable to provide a mixing column between the metering liquid pump and the switching valve. Furthermore, it is preferable to provide a deaeration device between the eluent tank and the metered liquid feed pump because minute bubbles present in the eluent are removed and the liquid feed speed is stabilized.

定量送液ポンプにより送り出された溶離液は分析用カラムに送り込まれるが、分析用カラムの手前には試料注入機構がある。試料注入機構は、切り替え弁+サンプリングループ+切り替え弁という構成になっている。サンプリングループは、試料を一時的に蓄えておく部位である。定常的に溶離液が流れる状態では溶離液はサンプリングループを通らずに分析用カラムに送り込まれる。試料注入時には、サンプリングループの両側に設けられた切り替え弁が、試料側に切り替わることによりサンプリングループ内の試料が分析用カラムに送り込まれる機構になっている。
本発明の共重合組成分布の分析方法では、サンプリングループの容量は通常10〜200μL、好ましく10〜50μLである。サンプリングループ容量の設定は、所望の容量のサンプリングループにつけ替えることにより行われ、例えば東ソー社から10、20、50、100および200μLのサンプリングループが上市されており、入手可能である。用いるべきサンプリングループの容量は、試料の量に対する比(ここでは、サンプリングループ容量/試料の量=サンプリングループ容量比という)により決まる。サンプリングループ容量比は、通常1〜10、好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜3である。試料の量、サンプリングループの容量、サンプリングループ容量比が上記の範囲にある時に、容量のバランスに優れ、レジスト用共重合体の共重合組成分布の分析精度が良好となる。
分析用カラムと試料注入機構の間には、必要に応じてガードカラムを配置する。ガードカラムは、例えば試料中の溶離液不要成分や異物などを取り除き、分析用カラムの劣化を防ぐためのものである。
The eluent sent out by the fixed liquid feed pump is sent to the analytical column, but there is a sample injection mechanism in front of the analytical column. The sample injection mechanism has a configuration of switching valve + sampling loop + switching valve. The sampling loop is a part for temporarily storing the sample. In a state where the eluent constantly flows, the eluent is sent to the analytical column without passing through the sampling loop. At the time of sample injection, a switching valve provided on both sides of the sampling loop is switched to the sample side, so that the sample in the sampling loop is sent to the analytical column.
In the method for analyzing a copolymer composition distribution of the present invention, the capacity of the sampling loop is usually 10 to 200 μL, preferably 10 to 50 μL. The sampling loop capacity is set by replacing the sampling loop with a desired capacity. For example, 10, 20, 50, 100 and 200 μL sampling loops are commercially available from Tosoh Corporation. The volume of the sampling loop to be used is determined by a ratio to the amount of sample (here, sampling loop volume / sample amount = sampling loop volume ratio). The sampling loop capacity ratio is usually 1 to 10, preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3. When the amount of sample, the volume of the sampling loop, and the volume ratio of the sampling loop are within the above ranges, the volume balance is excellent and the analysis accuracy of the copolymer composition distribution of the resist copolymer is good.
A guard column is disposed between the analysis column and the sample injection mechanism as necessary. The guard column is, for example, for removing unnecessary components and foreign matters in the eluent in the sample and preventing the analysis column from deteriorating.

固定層として無機あるいは有機ゲルをカラム(本発明では、上記のガードカラムと区別するために、「分析用カラム」ともいう。)に充填して用いる。分析用カラムの全長は、通常10〜50cm、より好ましくは10〜40cmである。例えば1本15cmのカラムを用いる場合、好ましくは直列1〜3本、特に好ましくは1本である。カラムの内径は特に限定されないが、通常7mm以下、好ましくは5mm以下である。無機あるいは有機ゲルとしては、シリカゲル、ポリビニルアルコールゲル、ポリヒドロキシアクリレートゲル、ポリアクリレートゲル、ポリスチレン−ジビニルベンゼンゲル、アルミナ、カーボンなど、測定しようとする試料の極性に応じて選択することができる。また、上記の固定相に対して、炭素数4〜18のアルキル鎖、フェニル基、シアノ基、アミノ基、スルホ基、ジオール、グリセロプロピル基などで化学修飾を施したものを使用してもよい。中でも、レジスト用共重合体の共重合組成分布の分析精度が良好となる点から、炭素数4〜18のアルキル鎖で化学修飾されたシリカゲル、ポリアクリレートゲル、ポリスチレン−ジビニルベンゼンゲルが好ましい。
無機あるいは有機ゲルは粒子状であるが、その粒径は通常20μm以下、好ましくは10μm以下である。粒径は、溶離液の種類により膨潤度が変わるため、テトラヒドロフラン(以下、THFと表すことがある)溶剤中での値である。このような粒径の無機あるいは有機ゲルは、液相クロマトグラフィー装置会社などから上市されており入手可能である。
As the fixed layer, an inorganic or organic gel is packed in a column (in the present invention, also referred to as “analysis column” in order to be distinguished from the guard column). The total length of the analytical column is usually 10 to 50 cm, more preferably 10 to 40 cm. For example, when one 15 cm column is used, it is preferably 1 to 3 in series, particularly preferably one. The inner diameter of the column is not particularly limited, but is usually 7 mm or less, preferably 5 mm or less. The inorganic or organic gel can be selected according to the polarity of the sample to be measured, such as silica gel, polyvinyl alcohol gel, polyhydroxyacrylate gel, polyacrylate gel, polystyrene-divinylbenzene gel, alumina, and carbon. Moreover, you may use what gave the chemical modification with a C4-C18 alkyl chain, a phenyl group, a cyano group, an amino group, a sulfo group, diol, a glyceropropyl group, etc. with respect to said stationary phase. . Among these, silica gel, polyacrylate gel, and polystyrene-divinylbenzene gel chemically modified with an alkyl chain having 4 to 18 carbon atoms are preferable from the viewpoint that the analysis accuracy of the copolymer composition distribution of the resist copolymer is good.
The inorganic or organic gel is in the form of particles, but the particle size is usually 20 μm or less, preferably 10 μm or less. The particle size is a value in a tetrahydrofuran (hereinafter sometimes referred to as THF) solvent because the degree of swelling varies depending on the type of eluent. Inorganic or organic gels having such particle sizes are commercially available from liquid phase chromatography equipment companies and the like.

分析用カラムの全長で、上記の無機あるいは有機ゲルを充填剤として用いることにより、無機あるいは有機ゲルとレジスト用共重合体の相互作用のバランスが良好となり、分析精度が良好で、短い所要時間での共重合組成分布の分析が可能となる。
分析用カラムから流出した試料は、共重合体の高分子鎖1本の極性によって分離されているため、これを適当な検出器で検出することにより、各共重合組成分画成分の割合を検出できる。検出器としては、紫外・可視吸光光度(UV−Vis)検出器、蛍光検出器、示差屈折率(RI)検出器、多波長検出器、伝導度検出器、電気化学検出器、蒸発光散乱検出器(ELSD)、質量分析器(MSD)、核磁気共鳴(NMR)装置、赤外(IR)分光光度計等が挙げられる。中でも、溶離液の紫外光および可視光領域における光線透過率が低い場合にも使用できることから、ELSDが好ましい。また、共重合組成を直接求めることができることから、NMRが好ましい。検出器には、データ処理装置が接続され、通常はコンピュータ等を使用して、後述する方法で共重合組成分布を定量化する。
分析用カラムと、好ましくは検出器は恒温槽に入れ一定温度に維持される。分子量測定時の測定精度の外乱をできるだけ排除し、分析精度を良くするためである。カラムは通常室温〜室温よりもやや高い温度に維持され、温度制御精度は、好ましくは±0.2℃以下、特に好ましくは±0.1℃以下である。
By using the above inorganic or organic gel as a filler over the entire length of the analytical column, the balance of the interaction between the inorganic or organic gel and the resist copolymer is improved, the analytical accuracy is good, and the time required is short. It is possible to analyze the copolymer composition distribution.
Since the sample flowing out from the analytical column is separated by the polarity of one polymer chain of the copolymer, the proportion of each copolymer composition fraction component is detected by detecting this with an appropriate detector. it can. As detectors, UV / Vis absorbance (UV-Vis) detector, fluorescence detector, differential refractive index (RI) detector, multi-wavelength detector, conductivity detector, electrochemical detector, evaporative light scattering detection (ELSD), mass spectrometer (MSD), nuclear magnetic resonance (NMR) apparatus, infrared (IR) spectrophotometer and the like. Among them, ELSD is preferable because it can be used even when the eluent has low light transmittance in the ultraviolet light and visible light regions. Also, NMR is preferred because the copolymer composition can be determined directly. A data processor is connected to the detector, and the copolymer composition distribution is quantified by a method described later, usually using a computer or the like.
The analytical column and preferably the detector are placed in a constant temperature bath and maintained at a constant temperature. This is to eliminate disturbance of measurement accuracy when measuring molecular weight as much as possible and improve analysis accuracy. The column is usually maintained at a temperature slightly higher than room temperature to room temperature, and the temperature control accuracy is preferably ± 0.2 ° C. or less, particularly preferably ± 0.1 ° C. or less.

次に、本発明の臨界吸着クロマトグラフィー法を用いた共重合体の組成分布の分析方法について説明するが、ここでは簡単のために、2種類の構成単位uおよびtからなる共重合体UTについて説明する。
まず、3種類以上の異なる質量平均分子量の、それぞれの構成単位だけからなる重合体(以下、単独重合体という)UおよびTを用意する。この単独重合体の製造方法は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合など、特に限定されないが、分子量制御が容易で、比較的狭い分子量分布を持つことから、溶液重合が好ましい。また、単独重合体に含まれる不純物を除去するために、再沈殿精製操作を行うことが好ましい。さらに、質量平均分子量の異なる試料を得るために、ある質量平均分子量の単独重合体を、溶媒分別法、沈殿分別法、クロマト分取法など既知の方法で、分子量分別してもよい。なお、重合開始剤、場合によっては分子量調整剤あるいは連鎖移動剤、重合溶剤は特に限定されない。
Next, a method for analyzing the composition distribution of a copolymer using the critical adsorption chromatography method of the present invention will be described. Here, for simplicity, a copolymer UT composed of two types of structural units u and t will be described. explain.
First, polymers (hereinafter referred to as homopolymers) U and T having only three structural units having three or more different mass average molecular weights are prepared. The method for producing the homopolymer is not particularly limited, such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and bulk polymerization. However, since the molecular weight control is easy and the molecular weight distribution is relatively narrow, solution polymerization is preferable. In order to remove impurities contained in the homopolymer, a reprecipitation purification operation is preferably performed. Furthermore, in order to obtain samples having different mass average molecular weights, homopolymers having a certain mass average molecular weight may be subjected to molecular weight fractionation by known methods such as solvent fractionation, precipitation fractionation, and chromatographic fractionation. The polymerization initiator, depending on the case, the molecular weight modifier or chain transfer agent, and the polymerization solvent are not particularly limited.

次に、質量平均分子量の異なるそれぞれの単独重合体Uの溶出曲線の頂上点が一致するような溶離液の種類およびその組成比、分析用カラム、カラム温度を決定する。このときの測定条件(溶離液の種類、組成比、分析用カラム、カラム温度)を、単独重合体Uの臨界吸着条件(以下、CA条件という)とする。同様に、単独重合体TのCA条件を決定するが、溶離液の種類と分析用カラムは単独重合体UのCA条件と同一にすることが好ましい。なお、溶離液としては、単独重合体UおよびTを完全に溶解させる溶媒を使用する。また、カラム温度は、溶離液が分解、揮発しないことから60℃以下が好ましく、溶離液の粘度が低いことから0℃以上が好ましい。
そして、単独重合体UおよびTのCA条件のうち、溶出曲線の頂上点が出現する時間の早い単独重合体のCA条件から、溶出曲線の頂上点が出現する時間の遅い単独重合体のCA条件へ、一定の割合で変化させる測定条件(以下、「組成分布測定条件」という)において、共重合体UTの溶液を試料として液相クロマトグラフィーを実施すると、共重合体UTの共重合組成比に応じた溶出曲線を得ることができる。
Next, the type and composition ratio of the eluent, the analytical column, and the column temperature are determined so that the top points of the elution curves of the respective homopolymers U having different mass average molecular weights coincide. The measurement conditions (type of eluent, composition ratio, analytical column, column temperature) at this time are defined as critical adsorption conditions for the homopolymer U (hereinafter referred to as CA conditions). Similarly, although the CA conditions for the homopolymer T are determined, the type of eluent and the analytical column are preferably the same as those for the homopolymer U. As the eluent, a solvent that completely dissolves the homopolymers U and T is used. The column temperature is preferably 60 ° C. or lower because the eluent does not decompose or volatilize, and preferably 0 ° C. or higher because the viscosity of the eluent is low.
And among the CA conditions of the homopolymers U and T, the CA conditions of the homopolymer with a slow time at which the top point of the elution curve appears from the CA conditions of the homopolymer with a fast time at which the top point of the elution curve appears. When liquid phase chromatography is performed using a solution of the copolymer UT as a sample under measurement conditions that are changed at a constant rate (hereinafter referred to as “composition distribution measurement conditions”), the copolymer composition ratio of the copolymer UT is obtained. A corresponding elution curve can be obtained.

しかしながら、構成単位の組み合わせによっては、溶離液の種類と分析用カラムの両方が共通であるCA条件を見出せない場合がある。このような場合は、一方の構成単位のCA条件で固定して測定を行い、溶出曲線を得ることができる。
このようにして得られた共重合体UTの溶出曲線は、以下に述べる3つの方法のいずれかにより、溶出時間と共重合組成とを対応させることができる。溶出曲線は共重合組成分布曲線として読み替えることができる。
方法1:検出器としてNMRを用いる方法
この方法は、分析用カラムによって分離された共重合体UTの試料を直接NMR装置へ導入し、一定間隔でNMR測定をすることによって得られるNMRスペクトルから、共重合組成比を求めることで、溶出時間を共重合組成比へ置き換えるものである。なお、NMR測定する間隔は、共重合組成分布曲線が滑らかになる点から、30秒間以内が好ましい。
方法2:分画分取した試料の共重合組成比をNMRにより測定する方法
上記方法1において、分析用カラムによって分離された共重合体UTの試料を直接NMR装置へ導入したのに対して、この方法は、分離された共重合体UTの試料を一旦、数種類に分画分取した後、この分画分取した試料をNMR測定し、各分画ごとに共重合組成比を求めることで、溶出時間を共重合組成比へ置き換えるものである。なお、分画分取する間隔は、共重合組成分布曲線が滑らかになる点から、30秒間以内が好ましい。
方法3:既知の共重合組成比の試料を標準として用いる方法
数種類の共重合組成比の異なる試料(以下、「標準試料」という)を上述した組成分布測定条件で測定し、各標準試料で得られる溶出曲線の頂上の時間をその共重合組成比へ置き換えるものである。なお、標準試料は、できる限り共重合組成分布の少ないものが好ましい。
上記3つの方法のうち、共重合組成分布曲線がより正確な点から、方法1または方法2が好ましく、特別な装置が必要ないことから、方法3が好ましい。
このようにして得られた溶出曲線が幅広の場合は、共重合組成分布が広いことを示し、逆に溶出曲線が鋭い場合は、共重合組成分布が狭いことを示す。
測定の信頼性は、頂上点周辺のある特定の溶出時間でサンプリングした溶離液の組成をNMRによって3回測定し、各成分の誤差が±0.2%の範囲に収まっていることによって判断することができる。
本発明の共重合組成分布の分析方法に用いるレジスト用重合体の構成単位は任意であるが、ラクトン骨格を有する構成単位と、酸脱離性基を有する構成単位とを含有することが好ましい。ここで「酸脱離性基」とは、酸の作用により分解または脱離する基のことをいう。
However, depending on the combination of structural units, it may not be possible to find CA conditions in which both the type of eluent and the analytical column are common. In such a case, it is possible to obtain an elution curve by fixing the measurement under the CA condition of one of the structural units.
The elution curve of the copolymer UT thus obtained can correspond to the elution time and the copolymer composition by any one of the following three methods. The elution curve can be read as a copolymer composition distribution curve.
Method 1: Method using NMR as a detector In this method, a sample of copolymer UT separated by an analytical column is directly introduced into an NMR apparatus, and an NMR spectrum obtained by performing NMR measurement at regular intervals, By obtaining the copolymer composition ratio, the elution time is replaced with the copolymer composition ratio. The interval for NMR measurement is preferably within 30 seconds from the point that the copolymer composition distribution curve becomes smooth.
Method 2: Method for Measuring Copolymerization Composition Ratio of Fractionated Sample by NMR In the above Method 1, a sample of copolymer UT separated by an analytical column was directly introduced into an NMR apparatus. In this method, the sample of the separated copolymer UT is once fractionated into several types, and then the fractionated sample is subjected to NMR measurement to obtain a copolymer composition ratio for each fraction. The elution time is replaced with the copolymer composition ratio. The interval for fraction collection is preferably within 30 seconds from the point that the copolymer composition distribution curve becomes smooth.
Method 3: Using a Sample with a Known Copolymerization Composition Ratio as a Standard Several types of samples with different copolymerization composition ratios (hereinafter referred to as “standard samples”) are measured under the above-described composition distribution measurement conditions and obtained with each standard sample. The time at the top of the elution curve is replaced with the copolymer composition ratio. The standard sample is preferably one having as little copolymer composition distribution as possible.
Of the above three methods, Method 1 or Method 2 is preferable from the viewpoint of more accurate copolymer composition distribution curve, and Method 3 is preferable because no special apparatus is required.
When the elution curve thus obtained is wide, it indicates that the copolymer composition distribution is wide, and conversely, when the elution curve is sharp, it indicates that the copolymer composition distribution is narrow.
The reliability of the measurement is judged by measuring the composition of the eluent sampled at a specific elution time around the apex point three times by NMR, and the error of each component is within ± 0.2%. be able to.
The structural unit of the resist polymer used in the method for analyzing the copolymer composition distribution of the present invention is arbitrary, but it preferably contains a structural unit having a lactone skeleton and a structural unit having an acid-eliminable group. Here, the “acid leaving group” means a group that decomposes or leaves by the action of an acid.

ラクトン骨格を有する構成単位について説明する。
ラクトン骨格を有する構成単位が酸により脱離する保護基を有している場合、より優れた感度を有する。また、ラクトン骨格を有する構成単位が高い炭素密度、つまり構成単位中の全原子数に対する炭素原子数の割合が高い場合、より優れたドライエッチング耐性を有する。
ラクトン骨格を有する構成単位としては、ドライエッチング耐性の点から、前記式(1−1)で表される構成単位、前記式(1−2)で表される構成単位が好ましい。
式(1−1)中のA、Aとしては、ドライエッチング耐性が高い点から、−CH−、−CH−CH−が好ましく、有機溶媒への溶解性が高い点から、−O−が好ましい。
式(1−1)中のR、Rとしては、有機溶媒への溶解性が高い点から、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好ましい。
式(1−1)中のn1は、ドライエッチング耐性が高い点から、0であることが好ましい。
式(1−2)中のA、Aとしては、ドライエッチング耐性が高い点から、−CH2−、−CH2−CH2−が好ましく、有機溶媒への溶解性が高い点から、−O−が好ましい。
式(1−2)中のR3、R4としては、有機溶媒への溶解性が高い点から、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好ましい。
式(1−2)中のn2は、ドライエッチング耐性が高い点から、0であることが好ましい。
式(1−2)中のX2は、有機溶媒への溶解性が高い点から、それぞれメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基が好ましく、n2は1であることが好ましい。
ラクトン骨格を有する構成単位を重合体に導入するためには、ラクトン骨格を有する単量体を共重合すればよい。ラクトン骨格を有する単量体は、1種、あるいは、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用することができる。
ラクトン骨格を有する単量体としては、例えば、δ−バレロラクトン環を有する(メタ)アクリル酸誘導体、γ−ブチロラクトン環を有する(メタ)アクリル酸誘導体、多環式ラクトンを有する(メタ)アクリル酸誘導体、2−メチレン−4−ブタノリド、および、これらの化合物のラクトン環上に置換基を有する誘導体が挙げられる。
ラクトン骨格を有する単量体として、具体的には、下記式(10−1)〜(10−24)で表される単量体が挙げられる。式(10−1)〜(10−24)中、Rは水素原子またはメチル基を表す。
The structural unit having a lactone skeleton will be described.
When the structural unit having a lactone skeleton has a protecting group that is eliminated by an acid, it has better sensitivity. In addition, when the structural unit having a lactone skeleton has a high carbon density, that is, when the ratio of the number of carbon atoms to the total number of atoms in the structural unit is high, it has better dry etching resistance.
As the structural unit having a lactone skeleton, the structural unit represented by the formula (1-1) and the structural unit represented by the formula (1-2) are preferable from the viewpoint of dry etching resistance.
As A 1 and A 2 in the formula (1-1), from the viewpoint of high dry etching resistance, —CH 2 — and —CH 2 —CH 2 — are preferable, and from the viewpoint of high solubility in an organic solvent, -O- is preferred.
R 1 and R 2 in formula (1-1) are preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group from the viewpoint of high solubility in an organic solvent.
N1 in Formula (1-1) is preferably 0 from the viewpoint of high dry etching resistance.
As A 3 and A 4 in formula (1-2), —CH 2 — and —CH 2 —CH 2 — are preferable from the viewpoint of high dry etching resistance, and from the point of high solubility in organic solvents, -O- is preferred.
R 3 and R 4 in formula (1-2) are preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group from the viewpoint of high solubility in an organic solvent.
N2 in Formula (1-2) is preferably 0 from the viewpoint of high dry etching resistance.
X 2 in formula (1-2) is preferably a methoxy group, an ethoxy group, or an isopropoxy group, and n2 is preferably 1 from the viewpoint of high solubility in an organic solvent.
In order to introduce a structural unit having a lactone skeleton into a polymer, a monomer having a lactone skeleton may be copolymerized. Monomers having a lactone skeleton can be used alone or in combination of two or more as required.
Examples of the monomer having a lactone skeleton include (meth) acrylic acid derivatives having a δ-valerolactone ring, (meth) acrylic acid derivatives having a γ-butyrolactone ring, and (meth) acrylic acid having a polycyclic lactone. Derivatives, 2-methylene-4-butanolide, and derivatives having a substituent on the lactone ring of these compounds.
Specific examples of the monomer having a lactone skeleton include monomers represented by the following formulas (10-1) to (10-24). In formulas (10-1) to (10-24), R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2005326174
Figure 2005326174

Figure 2005326174
ラクトン骨格を有する単量体としては、中でも、感度の点から、上記式(10−3)で表される単量体、上記式(10−5)で表される単量体、および、その光学異性体がより好ましく、ドライエッチング耐性の点から、上記式(10−7)で表される単量体、上記式(10−9)で表される単量体、上記式(10−10)で表される単量体、上記式(10−12)で表される単量体、上記式(10−14)で表される単量体、上記式(10−25)で表される単量体、および、これらの幾何異性体、光学異性体がより好ましく、レジスト溶媒への溶解性の点から、上記式(10−8)で表される単量体、上記式(10−8)で表される単量体、上記式(10−13)で表される単量体、上記式(10−19)で表される単量体、上記式(10−16)〜(10−24)で表される単量体、および、これらの幾何異性体、光学異性体がより好ましい。
Figure 2005326174
Among the monomers having a lactone skeleton, in particular, from the viewpoint of sensitivity, the monomer represented by the above formula (10-3), the monomer represented by the above formula (10-5), and its An optical isomer is more preferable, and from the viewpoint of dry etching resistance, a monomer represented by the above formula (10-7), a monomer represented by the above formula (10-9), and the above formula (10-10) ), A monomer represented by the formula (10-12), a monomer represented by the formula (10-14), and a formula (10-25). Monomers, and geometric isomers and optical isomers thereof are more preferable. From the viewpoint of solubility in a resist solvent, the monomer represented by the above formula (10-8), the above formula (10-8) ), A monomer represented by the above formula (10-13), a monomer represented by the above formula (10-19), the above formula (1) Monomer represented by -16) - (10-24), and, these geometric isomers, optical isomers are more preferred.

次に酸脱離性基を有する構成単位について説明する。
酸脱離性基とは酸の作用で分解する基のことであり、構成単位が、下記式(2−1)、(2−2)および(2−3)および(3−5)で表されるものなどが挙げられる。
Next, the structural unit having an acid leaving group will be described.
The acid leaving group is a group that decomposes under the action of an acid, and the structural unit is represented by the following formulas (2-1), (2-2), (2-3), and (3-5). And the like.

Figure 2005326174
(式(2−1)中、R31は水素原子またはメチル基を表し、R1は炭素数1〜3のアルキル基を表し、X1は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基またはアミノ基を表し、n1は0〜4の整数を表す。なお、n1が2以上の場合にはX1として複数の異なる基を有することも含む。
式(2−2)中、R32は水素原子またはメチル基を表し、R2、R3はそれぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基を表し、X2は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基またはアミノ基を表し、n2は0〜4の整数を表す。なお、n2が2以上の場合にはX2として複数の異なる基を有することも含む。
式(2−3)中、R33は水素原子またはメチル基を表し、R4は炭素数1〜3のアルキル基を表し、X3は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基またはアミノ基を表し、n3は0〜4の整数を表し、qは0または1を表す。なお、n3が2以上の場合にはX3として複数の異なる基を有することも含む。)
Figure 2005326174
(In formula (2-1), R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and X 1 represents a hydroxy group, a carboxy group, or a carbon number 1 as a substituent. Carbon which may have at least one group selected from the group consisting of an acyl group having 6 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and an amino group A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms. or an amino group, n1 also includes having a representative. Incidentally, n1 is 2 or more different groups as X 1 in the case an integer of 0 to 4.
In the formula (2-2), R 32 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and X 2 represents a hydroxy group, carboxy as a substituent. At least one group selected from the group consisting of a group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and an amino group C1-6 linear or branched alkyl group, hydroxy group, carboxy group, C1-6 acyl group, C1-6 alkoxy group, C1-6 alcohol ester Represents a converted carboxy group or amino group, and n2 represents an integer of 0 to 4. Incidentally, also includes having a plurality of different groups as X 2 in the case of n2 is 2 or more.
In Formula (2-3), R 33 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and X 3 represents a hydroxy group, a carboxy group, or 1 to 3 carbon atoms as a substituent. 6 carbon atoms which may have at least one group selected from the group consisting of an acyl group having 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and an amino group A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, or Represents an amino group, n3 represents an integer of 0 to 4, and q represents 0 or 1; In addition, when n3 is 2 or more, it includes having a plurality of different groups as X 3 . )

Figure 2005326174
(式(3−5)中、R35は水素原子またはメチル基を表す。)
具体的には、以下で示される化合物が挙げられる。
Figure 2005326174
(In the formula (3-5), R 35 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
Specifically, the compound shown below is mentioned.

Figure 2005326174

本発明のレジスト用重合体は、さらに、上記以外の構成単位を含有していてもよい。すなわち、本発明のレジスト用重合体は、酸脱離性基を有する単量体およびラクトン骨格を有する単量体以外の共重合可能な他の単量体を共重合したものであってもよい。
Figure 2005326174

The resist polymer of the present invention may further contain structural units other than those described above. That is, the resist polymer of the present invention may be obtained by copolymerizing a monomer having an acid leaving group and another copolymerizable monomer other than a monomer having a lactone skeleton. .

本発明のレジスト用重合体は、例えば、酸脱離性基を有しない、脂環式骨格を有する構成単位を含有することができる。脂環式骨格を有する構成単位とは、環状の炭化水素基を1個以上有する構造を有する構成単位である。この脂環式骨格を有する構成単位は、1種としても、2種以上としてもよい。
脂環式骨格を有する構成単位を含有するレジスト用重合体は、ドライエッチング耐性に優れている。さらには、これらの構成単位が水酸基、シアノ基を有している場合、より優れたレジストパターン形状安定性を有する。
脂環式骨格を有する構成単位としては、レジストに必要とされるドライエッチング耐性が高い点から、下記式(11−1)で表される構成単位、下記式(11−2)で表される構成単位、下記式(11−3)で表される構成単位、が好ましい。
The resist polymer of the present invention can contain, for example, a structural unit having an alicyclic skeleton that does not have an acid leaving group. The structural unit having an alicyclic skeleton is a structural unit having a structure having one or more cyclic hydrocarbon groups. The structural unit having an alicyclic skeleton may be one type or two or more types.
A resist polymer containing a structural unit having an alicyclic skeleton is excellent in dry etching resistance. Furthermore, when these structural units have a hydroxyl group and a cyano group, they have better resist pattern shape stability.
The structural unit having an alicyclic skeleton is represented by the structural unit represented by the following formula (11-1) and the following formula (11-2) from the viewpoint of high dry etching resistance required for the resist. A structural unit, a structural unit represented by the following formula (11-3) is preferred.

Figure 2005326174
(式(11−1)中、R31、X、n1は、式(2−1)と同義である。
式(11−2)中、R32、X、n2は、式(2−2)と同義である。
式(11−3)中、R33、X、n3は、式(2−3)と同義である。)
なお、式(11−1)、式(11−2)および式(11−3)において、X〜Xで置換される位置は、環状構造のどの位置であってもよい。
脂環式骨格を有する構成単位を重合体に導入するためには、脂環式骨格を有する単量体を共重合すればよい。脂環式骨格を有する単量体は、1種、あるいは、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用することができる。
脂環式骨格を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタジエニル、および、これらの化合物の環式炭化水素基上に置換基を有する誘導体が好ましい。
脂環式骨格を有する単量体として、具体的には、下記式(14−1)〜(14−14)で表される単量体が挙げられる。式(14−1)〜(14−14)中、Rは水素原子またはメチル基を表す。
Figure 2005326174
(In formula (11-1), R 31 , X 1 and n1 have the same meanings as in formula (2-1).
In formula (11-2), R 32 , X 2 and n2 have the same meaning as in formula (2-2).
In formula (11-3), R 33 , X 3 and n3 have the same meaning as in formula (2-3). )
In the formula (11-1), the formula (11-2), and the formula (11-3), the position substituted with X 1 to X 3 may be any position in the cyclic structure.
In order to introduce a structural unit having an alicyclic skeleton into a polymer, a monomer having an alicyclic skeleton may be copolymerized. Monomers having an alicyclic skeleton can be used alone or in combination of two or more as required.
Examples of the monomer having an alicyclic skeleton include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and tricyclodeca (meth) acrylate. Nyl, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, and derivatives having a substituent on the cyclic hydrocarbon group of these compounds are preferred.
Specific examples of the monomer having an alicyclic skeleton include monomers represented by the following formulas (14-1) to (14-14). In formulas (14-1) to (14-14), R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2005326174
Figure 2005326174

Figure 2005326174
また、それ以外の共重合可能な他の単量体としては、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2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸n−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸iso−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸n−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸iso−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸tert−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシ−n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸1−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸メチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸エチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸2−エチルヘキシル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸n−プロピル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸iso−プロピル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸n−ブチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸iso−ブチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸tert−ブチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸メトキシメチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸エトキシエチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸n−プロポキシエチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸iso−プロポキシエチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸n−ブトキシエチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸iso−ブトキシエチル、α−(トリ)フルオロメチルアクリル酸tert−ブトキシエチル等の直鎖または分岐構造を持つ(メタ)アクリル酸エステル;
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−ヒドロキシスチレン、p−tert−ブトキシカルボニルヒドロキシスチレン、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシスチレン、3,5−ジメチル−4−ヒドロキシスチレン、p−tert−ぺルフルオロブチルスチレン、p−(2−ヒドロキシ−iso−プロピル)スチレン等の芳香族アルケニル化合物;
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸およびカルボン酸無水物;
エチレン、プロピレン、ノルボルネン、テトラフルオロエチレン、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、塩化ビニル、エチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ビニルピロリドン等が挙げられる。これらの単量体は、必要に応じて1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
他の単量体は、本発明の効果を大きく損なわない範囲内で用いることができる。
Figure 2005326174
Other copolymerizable monomers include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and n-propyl (meth) acrylate. , Isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, methoxymethyl (meth) acrylate, n-propoxyethyl (meth) acrylate, ( Iso-propoxyethyl (meth) acrylate, n-butoxyethyl (meth) acrylate, iso-butoxyethyl (meth) acrylate, tert-butoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxy-n-propyl Pill, 4-hydroxy-n-butyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 1-ethoxyethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl, (meth) acrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl, α- (tri) fluoromethylacrylic Acid methyl, α- (tri) fluoromethyl acrylate ethyl, α- (tri) fluoromethyl acrylate 2-ethylhexyl, α- (tri) fluoromethyl acrylate n-propyl, α- (tri) fluoromethyl acrylate iso -Propyl, α- (tri) fluoromethyl acrylate n-butyl, α- (tri) fluoromethyl acrylate iso-butyl, α- (tri) fluoromethyl Tert-butyl acrylate, methoxymethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, ethoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, n-propoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, α- (tri) fluoro Iso-propoxyethyl methyl acrylate, n-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, iso-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, tert-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, etc. (Meth) acrylic acid ester having a linear or branched structure of
Styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, p-hydroxystyrene, p-tert-butoxycarbonylhydroxystyrene, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxystyrene, 3,5-dimethyl-4-hydroxystyrene, aromatic alkenyl compounds such as p-tert-perfluorobutylstyrene and p- (2-hydroxy-iso-propyl) styrene;
Unsaturated carboxylic acids and carboxylic anhydrides such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride;
Examples include ethylene, propylene, norbornene, tetrafluoroethylene, acrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl chloride, ethylene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and vinylpyrrolidone. These monomers can be used alone or in combination of two or more as required.
Other monomers can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.

本発明の共重合組成分布の分析方法に用いるレジスト用重合体の製造方法については特に制限はない。
本発明の共重合組成分布の分析方法に用いるレジスト用重合体の製造に用いられる重合開始剤としては、熱により効率的にラジカルを発生するものが好ましい。このような重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ化合物;2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン等の有機過酸化物などが挙げられる。また、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)リソグラフィーにおいて使用されるレジスト用重合体を製造する場合、得られるレジスト用重合体の光線透過率(波長193nmの光に対する透過率)をできるだけ低下させない点から、用いる重合開始剤としては、分子構造中に芳香環を有しないものが好ましい。さらに、重合時の安全性等を考慮すると、用いる重合開始剤としては、10時間半減期温度が60℃以上のものが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the polymer for resists used for the analysis method of the copolymer composition distribution of this invention.
As the polymerization initiator used in the production of the resist polymer used in the method for analyzing the copolymer composition distribution of the present invention, those that generate radicals efficiently by heat are preferred. Examples of such a polymerization initiator include azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate; 2,5-dimethyl-2,5- And organic peroxides such as bis (tert-butylperoxy) hexane. In addition, when producing a resist polymer used in ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) lithography, the light transmittance of the resulting resist polymer (transmittance for light with a wavelength of 193 nm) is not reduced as much as possible. As the polymerization initiator to be used, those having no aromatic ring in the molecular structure are preferable. Furthermore, in consideration of safety during polymerization, the polymerization initiator used preferably has a 10-hour half-life temperature of 60 ° C. or higher.

本発明の共重合組成分布の分析方法に用いるレジスト用重合体を製造する際には、連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤を使用することにより、低分子量の重合体を製造する場合に重合開始剤の使用量を少なくすることができ、また、得られる重合体の分子量分布を小さくすることができる。
好適な連鎖移動剤としては、例えば、1−ブタンチオール、2−ブタンチオール、1−オクタンチオール、1−デカンチオール、1−テトラデカンチオール、シクロヘキサンチオール、2−メチル−1−プロパンチオール、2−メルカプトエタノール、α−チオグリセロールなどが挙げられる。
重合反応においては成長末端にラジカルを持つ重合体が生じるが、連鎖移動剤を使用すると、この成長末端のラジカルが連鎖移動剤の水素を引き抜き、成長末端が失活した重合体になる。一方、水素を引き抜かれた連鎖移動剤はラジカルを持った構造、すなわちラジカル体になり、このラジカル体が起点となって再び単量体が連鎖重合していく。そのため、得られた重合体の末端には連鎖移動残基が存在する。ArFエキシマレーザー(波長:193nm)リソグラフィーにおいて使用されるレジスト用重合体を製造する場合、得られるレジスト用重合体の光線透過率(波長193nmの光に対する透過率)をできるだけ低下させない点から、用いる連鎖移動剤としては、芳香環を有しないものが好ましい。
A chain transfer agent may be used when producing a resist polymer used in the copolymer composition distribution analysis method of the present invention. By using a chain transfer agent, when a low molecular weight polymer is produced, the amount of polymerization initiator used can be reduced, and the molecular weight distribution of the resulting polymer can be reduced.
Suitable chain transfer agents include, for example, 1-butanethiol, 2-butanethiol, 1-octanethiol, 1-decanethiol, 1-tetradecanethiol, cyclohexanethiol, 2-methyl-1-propanethiol, 2-mercapto Examples include ethanol and α-thioglycerol.
In the polymerization reaction, a polymer having a radical at the growth end is generated. However, when a chain transfer agent is used, the radical at the growth end pulls out hydrogen of the chain transfer agent, and the growth end becomes a deactivated polymer. On the other hand, the chain transfer agent from which hydrogen has been extracted becomes a structure having a radical, that is, a radical body, and the monomer is chain-polymerized again starting from this radical body. Therefore, a chain transfer residue exists at the terminal of the obtained polymer. When producing a resist polymer used in ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) lithography, the chain used is that the light transmittance (transmittance with respect to light having a wavelength of 193 nm) of the resulting resist polymer is not lowered as much as possible. As the transfer agent, those having no aromatic ring are preferable.

重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、共重合体の収率を高くさせる点から、共重合に使用する単量体全量に対して0.3モル%以上が好ましく、共重合体の分子量分布を狭くさせる点から、共重合に使用する単量体全量に対して30モル%以下が好ましい。
連鎖移動剤の使用量は、特に限定されないが、共重合体の分子量分布を狭くさせる点から、共重合に使用する単量体全量に対して0モル%以上が好ましく、共重合体をレジスト組成物として使用する際の感度および解像度や金属表面などへの密着性などのレジスト性能を低下させない点から、30モル%以下が好ましい。
本発明の重合体を製造する方法は特に限定されないが、一般に溶液重合が好ましい。
溶液重合法における重合温度は特に限定されないが、通常、50〜150℃の範囲内であることが好ましい。
The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, but is preferably 0.3 mol% or more based on the total amount of monomers used for the copolymerization from the viewpoint of increasing the yield of the copolymer. From the viewpoint of narrowing the molecular weight distribution, it is preferably 30 mol% or less based on the total amount of monomers used for copolymerization.
The amount of chain transfer agent used is not particularly limited, but it is preferably 0 mol% or more based on the total amount of monomers used for copolymerization from the viewpoint of narrowing the molecular weight distribution of the copolymer. From the viewpoint of not deteriorating resist performance such as sensitivity and resolution when used as a product, adhesion to a metal surface, etc., 30 mol% or less is preferable.
The method for producing the polymer of the present invention is not particularly limited, but solution polymerization is generally preferred.
Although the polymerization temperature in the solution polymerization method is not particularly limited, it is usually preferably in the range of 50 to 150 ° C.

溶液重合法において用いられる有機溶剤としては、用いる単量体、重合開始剤および得られる重合体、さらに連鎖移動剤を使用する場合はその連鎖移動剤のいずれをも溶解できる溶剤が好ましい。このような有機溶媒としては、例えば、1,4−ジオキサン、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン(以下「THF」とも言う。)、メチルエチルケトン(以下「MEK」とも言う。)、メチルイソブチルケトン(以下「MIBK」とも言う。)、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PGMEA」とも言う。)、乳酸エチルなどが挙げられる。
なお、重合容器に仕込む有機溶剤の量は特に限定されず、適宜決めればよい。通常は、共重合に使用する単量体全量に対して30〜700質量%の範囲内で使用する。
The organic solvent used in the solution polymerization method is preferably a solvent that can dissolve all of the monomer used, the polymerization initiator and the resulting polymer, and, when a chain transfer agent is used, the chain transfer agent. Examples of such an organic solvent include 1,4-dioxane, isopropyl alcohol, acetone, tetrahydrofuran (hereinafter also referred to as “THF”), methyl ethyl ketone (hereinafter also referred to as “MEK”), methyl isobutyl ketone (hereinafter referred to as “MIBK”). And γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter also referred to as “PGMEA”), ethyl lactate, and the like.
The amount of the organic solvent charged into the polymerization vessel is not particularly limited and may be determined as appropriate. Usually, it uses within the range of 30-700 mass% with respect to the monomer whole quantity used for copolymerization.

溶液重合等の方法によって製造された重合体溶液は、必要に応じて、1,4−ジオキサン、アセトン、THF、MEK、MIBK、γ−ブチロラクトン、PGMEA、乳酸エチル等の良溶媒で適当な溶液粘度に希釈した後、メタノール、水等の多量の貧溶媒中に滴下して重合体を析出させる。この工程は一般に再沈殿と呼ばれ、重合溶液中に残存する未反応の単量体や重合開始剤等を取り除くために非常に有効である。これらの未反応物は、そのまま残存しているとレジスト性能に悪影響を及ぼす可能性があるので、できるだけ取り除くことが好ましい。再沈殿工程は、場合により不要となることもある。その後、その析出物を濾別し、十分に乾燥して本発明の共重合組成分布の分析方法に用いる重合体を得る。
The polymer solution produced by a method such as solution polymerization can be prepared with a good solvent viscosity such as 1,4-dioxane, acetone, THF, MEK, MIBK, γ-butyrolactone, PGMEA, and ethyl lactate as necessary. Then, it is dropped into a large amount of poor solvent such as methanol or water to precipitate the polymer. This process is generally called reprecipitation and is very effective for removing unreacted monomers, polymerization initiators, and the like remaining in the polymerization solution. If these unreacted substances remain as they are, there is a possibility of adversely affecting the resist performance. Therefore, it is preferable to remove them as much as possible. The reprecipitation process may be unnecessary depending on circumstances. Thereafter, the precipitate is filtered off and sufficiently dried to obtain a polymer used in the method for analyzing a copolymer composition distribution of the present invention.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、各実施例、比較例中「部」とあるのは、特に断りのない限り「質量部」を示す。
また、以下のようにして製造した重合体の物性等を測定した。
<レジスト用重合体の質量質量平均分子量>
約20mgのレジスト用重合体を5mLのテトラヒドロフランに溶解し、0.5μmメンブランフィルターで濾過して試料溶液を調製し、この試料溶液を東ソー製ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した。この測定は、分離カラムは昭和電工社製、Shodex GPC K−805L(商品名)を3本直列にしたものを用い、溶剤はテトラヒドロフランあるいはクロロホルム、流量1.0mL/min、検出器は示差屈折計、測定温度40℃、注入量0.1mLで、標準ポリマーとしてポリスチレンを使用して測定した。
<レジスト用重合体の平均共重合組成比(モル%)>
1H−NMRの測定により求めた。この測定は、日本電子(株)製、GSX−400型FT−NMR(商品名)を用いて、約5質量%のレジスト用重合体試料の重水素化クロロホルム、重水素化アセトンあるいは重水素化ジメチルスルホキシドの溶液を直径5mmφの試験管に入れ、測定温度40℃、観測周波数400MHz、シングルパルスモードにて、64回の積算で行った。
また、製造した重合体を用い、以下のようにしてレジスト組成物を調製し、その物性等を測定した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, “part” in each example and comparative example means “part by mass” unless otherwise specified.
Moreover, the physical property etc. of the polymer manufactured as follows were measured.
<Mass-Mass Average Molecular Weight of Resist Polymer>
About 20 mg of the resist polymer is dissolved in 5 mL of tetrahydrofuran, and filtered through a 0.5 μm membrane filter to prepare a sample solution. This sample solution is measured using gel permeation chromatography (GPC) manufactured by Tosoh. did. In this measurement, a separation column made of Showa Denko Co., Ltd., Shodex GPC K-805L (trade name) in series was used, the solvent was tetrahydrofuran or chloroform, the flow rate was 1.0 mL / min, and the detector was a differential refractometer. The measurement was performed using polystyrene as a standard polymer at a measurement temperature of 40 ° C. and an injection amount of 0.1 mL.
<Average copolymer composition ratio of resist polymer (mol%)>
It calculated | required by the measurement of < 1 > H-NMR. This measurement is performed using JSX Corporation GSX-400 type FT-NMR (trade name), deuterated chloroform, deuterated acetone or deuterated about 5 mass% resist polymer sample. The dimethyl sulfoxide solution was put in a test tube having a diameter of 5 mmφ, and the measurement was carried out 64 times in a single pulse mode at a measurement temperature of 40 ° C., an observation frequency of 400 MHz.
Moreover, using the produced polymer, a resist composition was prepared as follows, and its physical properties and the like were measured.

<合成例1>
ラクトン骨格を有する構成単位(A)と酸脱離性基を有する構成単位(B)よりなるレジスト用共重合体の合成を下記の方法で行った。
窒素導入口、攪拌機、コンデンサー、および温度計を備えたフラスコに、窒素雰囲気下で、下記式(51)で表される8−または9−アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン(以下、OTDAと言う。)26.6部、
<Synthesis Example 1>
A resist copolymer comprising a structural unit (A) having a lactone skeleton and a structural unit (B) having an acid-eliminable group was synthesized by the following method.
In a flask equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser, and a thermometer, under a nitrogen atmosphere, 8- or 9-acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1] represented by the following formula (51): .0 2,6] decan-3-one (hereinafter, referred to as OTDA.) 26.6 parts,

Figure 2005326174
下記式(52)で表される2−メタクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(以下、EAdMAと言う。)19.8部、
Figure 2005326174
19.8 parts of 2-methacryloyloxy-2-ethyladamantane (hereinafter referred to as EAdMA) represented by the following formula (52);

Figure 2005326174
PGMEA139.4部、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと言う。)2.62部を全量入れ、攪拌しながら湯浴の温度を80℃に上げ、その温度で7時間重合させた。次いで、得られた反応溶液をPGMEAで約2倍に希釈し、約10倍量のメタノール中に攪拌しながら滴下し、白色の析出物(共重合体G)の沈殿を得た。得られた沈殿を濾別し、減圧下60℃で約40時間乾燥した。得られた共重合体Gの各物性を測定した結果、質量質量平均分子量(Mw)13,500、分子量分布(Mw/Mn)2.03、平均共重合組成比OTDA/EAdMA=44モル%/56モル%であった。
Figure 2005326174
139.4 parts of PGMEA, 2.62 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile (hereinafter referred to as AIBN) were added in total amount, and the temperature of the hot water bath was raised to 80 ° C. with stirring, and the temperature was maintained for 7 hours. Polymerized. Next, the obtained reaction solution was diluted about 2-fold with PGMEA and dropped into about 10-fold amount of methanol with stirring to obtain a white precipitate (copolymer G). The resulting precipitate was filtered off and dried under reduced pressure at 60 ° C. for about 40 hours. As a result of measuring each physical property of the obtained copolymer G, mass mass average molecular weight (Mw) 13,500, molecular weight distribution (Mw / Mn) 2.03, average copolymer composition ratio OTDA / EAdMA = 44 mol% / It was 56 mol%.

<合成例2>
質量平均分子量の異なるEAdMA単独重合体(EM−1、EM−2、EM−3、およびEM−4)の合成
窒素導入口、攪拌機、コンデンサー、および温度計を備えたフラスコに、窒素雰囲気下で、EAdMA12.4部、THF23.0部、AIBN0.66部を全量入れ、攪拌しながら湯浴の温度を65℃に上げ、その温度で7時間重合させた。次いで、得られた反応溶液をTHFで約2倍に希釈し、約10倍量のメタノール中に攪拌しながら滴下し、白色の析出物(単独重合体EM−1)の沈殿を得た。得られた沈殿を濾別し、減圧下60℃で約40時間乾燥した。得られた単独重合体EM−1は、Mw=2100、Mw/Mn=1.46であった。
次に、AIBNの使用量を0.06部に変更した以外は上記と同様に操作し、Mw=4700、Mw/Mn=1.86の単独重合体EM−2を得た。
さらに、THF、AIBNの使用量をそれぞれ15.2部、0.04部に変更した以外は前記と同様に操作し、Mw=8200、Mw/Mn=1.96の単独重合体EM−3を得た。
そして、THF、AIBNの使用量をそれぞれ10.1部、0.04部に変更した以外は前記と同様に操作し、Mw=13500、Mw/Mn=2.02の単独重合体EM−4を得た。
<Synthesis Example 2>
Synthesis of EAdMA homopolymers having different mass average molecular weights (EM-1, EM-2, EM-3, and EM-4) A flask equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser, and a thermometer under a nitrogen atmosphere Then, 12.4 parts of EAdMA, 23.0 parts of THF, and 0.66 parts of AIBN were added in total, and the temperature of the hot water bath was raised to 65 ° C. with stirring, and polymerization was performed at that temperature for 7 hours. Next, the obtained reaction solution was diluted about 2 times with THF, and dropped into about 10 times amount of methanol with stirring to obtain a precipitate of a white precipitate (homopolymer EM-1). The resulting precipitate was filtered off and dried under reduced pressure at 60 ° C. for about 40 hours. The obtained homopolymer EM-1 was Mw = 2100 and Mw / Mn = 1.46.
Next, a homopolymer EM-2 with Mw = 4700 and Mw / Mn = 1.86 was obtained except that the amount of AIBN used was changed to 0.06 part.
Further, except that the amounts of THF and AIBN used were changed to 15.2 parts and 0.04 parts, respectively, the same operation as described above was carried out to obtain a homopolymer EM-3 having Mw = 8200 and Mw / Mn = 1.96. Obtained.
Then, except that the amounts of THF and AIBN used were changed to 10.1 parts and 0.04 parts, respectively, the same operation as described above was performed, and a homopolymer EM-4 having Mw = 13500 and Mw / Mn = 2.02 was obtained. Obtained.

<実施例1>
上記の単独重合体EM−1、EM−2、EM−3、およびEM−4と、レジスト用共重合体Gをそれぞれ1mgと、クロロホルム/アセトニトリル=80容量%/20容量%の混合溶媒1mLを混合し、各単独重合体の試料溶液を調製した。
予め超音波脱気したクロロホルム(CLF)/アセトニトリル(ATN)=80容量%/20容量%で満たされた溶離液タンクを1つと、日本分光社製定量送液ポンプPU−980を1台と、100μLのサンプルループ、切り替え弁、および、カラムジャケット温度コントローラーNESLAB社製RTE−111が装備されたGLサイエンス社製カラムジャケットLCD−250とPhenomenex社製分析用カラムKROMASIL5C4(固定層:炭素数4のアルキル鎖で化学修飾された直径5μmのシリカゲル、カラム:長さ250mm×内径4.6mm)とを連結した分離カラム部と、Polymer Laboratories社製蒸発光散乱検出器(ELSD)PL−EMD960とで構成された液相クロマトグラフィー(LC)装置に、EAdMAの単独重合体EM−1の試料溶液50μLを導入し、LC測定を行い、20分間でEM−1の溶出曲線を得た。なお、溶離液流速を0.2mL/分、カラムオーブン温度を24℃、ELSDのガス流量および検出温度を、それぞれ7.2L/分、65℃とした。
上記と同様な操作で、単独重合体EM−2、EM−3およびEM−4の溶出曲線をそれぞれ20分間で得た。
EM−1〜EM−4の溶出曲線の頂上点は一致し、上記条件がEAdMAの単独重合体の臨界吸着条件(CA条件)となった。
そして、前記EAdMA単独重合体のCA条件において、上記と同様な操作で、レジスト用共重合体Gの溶出曲線を20分間で得た。
ここで得られたレジスト用共重合体Gの溶出曲線が共重合組成に応じた分布になっているかを確認するために、検出器をバリアンテクノロジーズ社製核磁気共鳴分光(NMR)装置INOVA750、試料濃度を50mg/mLとした以外は、上記と同様な操作で、共重合体G単独重合体の溶出曲線と、各NMR測定点での1H−NMRスペクトルを20分間で得た。この測定で得られた共重合体G単独重合体の溶出曲線は、検出器としてELSDを用いた測定で得られた溶出曲線と同じ形であった。なお、検出セル体積を60μL、検出温度を55℃、スペクトル積算回数を8回、NMR測定間隔を18秒とした。そして、各測定点での1H−NMRスペクトルから、共重合体Gの共重合組成比を求めたところ、表1および図1のような溶出時間と共重合組成比の関係が得られた。
<Example 1>
1 mg of each of the homopolymers EM-1, EM-2, EM-3, and EM-4, and the copolymer G for resist, and 1 mL of a mixed solvent of chloroform / acetonitrile = 80% by volume / 20% by volume. The sample solution of each homopolymer was prepared by mixing.
One eluent tank filled with chloroform (CLF) / acetonitrile (ATN) = 80 vol% / 20 vol%, which was ultrasonically degassed in advance, and a metered liquid feed pump PU-980 manufactured by JASCO Corporation, GL Sciences column jacket LCD-250 equipped with 100 μL sample loop, switching valve, and column jacket temperature controller NESLAB RTE-111, and Phenomenex column KROMASIL5C4 (fixed layer: alkyl having 4 carbon atoms) It is composed of a separation column unit in which a silica gel chemically modified with a chain having a diameter of 5 μm, a column: length 250 mm × inner diameter 4.6 mm) and an evaporative light scattering detector (ELSD) PL-EMD960 manufactured by Polymer Laboratories. Liquid phase chromatography ( To C) apparatus, and introducing the sample solution 50μL of homopolymer EM-1 of EAdMA, performs LC measurement was obtained elution curve of EM-1 in 20 minutes. The eluent flow rate was 0.2 mL / min, the column oven temperature was 24 ° C., and the ELSD gas flow rate and detection temperature were 7.2 L / min and 65 ° C., respectively.
The elution curves of the homopolymers EM-2, EM-3, and EM-4 were obtained in the same manner as described above for 20 minutes.
The top points of the elution curves of EM-1 to EM-4 coincided, and the above conditions became the critical adsorption conditions (CA conditions) for the homopolymer of EAdMA.
Then, under the CA conditions of the EAdMA homopolymer, an elution curve of the resist copolymer G was obtained in 20 minutes by the same operation as described above.
In order to confirm whether the elution curve of the resist copolymer G obtained here has a distribution corresponding to the copolymer composition, the detector was a nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) apparatus INOVA750 manufactured by Varian Technologies, Inc. Except that the concentration was 50 mg / mL, an elution curve of the copolymer G homopolymer and a 1 H-NMR spectrum at each NMR measurement point were obtained in 20 minutes in the same manner as described above. The elution curve of the copolymer G homopolymer obtained by this measurement was the same as the elution curve obtained by the measurement using ELSD as a detector. The detection cell volume was 60 μL, the detection temperature was 55 ° C., the number of spectrum integrations was 8 times, and the NMR measurement interval was 18 seconds. And when the copolymer composition ratio of the copolymer G was calculated | required from the < 1 > H-NMR spectrum in each measurement point, the relationship between elution time and copolymer composition ratio like Table 1 and FIG. 1 was obtained.

Figure 2005326174
Figure 2005326174
実施例1は、迅速、簡便、正確にレジスト用共重合体の共重合組成分布が測定できる方法であった。



Figure 2005326174
Figure 2005326174
Example 1 was a method by which the copolymer composition distribution of the resist copolymer could be measured quickly, simply and accurately.



Claims (7)

臨界吸着クロマトグラフィー法によるレジスト用共重合体の共重合組成分布の分析方法。   Analysis method of copolymer composition distribution of resist copolymer by critical adsorption chromatography. 液相クロマトグラフィー装置を用いて構成単位(A)および(B)を含む共重合体の共重合組成を分析する方法であって、あらかじめ求めた、前記構成単位(A)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件A)、または、前記構成単位(B)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件B)の条件で液相クロマトグラフィーを実施し、得られる溶出曲線を基に2元系共重合体の組成を分析するレジスト用共重合体の共重合組成の分析方法。   A method for analyzing a copolymer composition of a copolymer containing the structural units (A) and (B) using a liquid phase chromatography apparatus, the single weight of the structural unit (A) having different molecular weights determined in advance. Combinations of eluent composition and column temperature at which the peak points of the elution curves measured by the liquid phase chromatography method of the coalescence match with the column temperature (condition A), or homopolymer liquids having different molecular weights of the structural unit (B) Liquid phase chromatography is performed under the condition of the combination of eluent composition and column temperature (condition B) where the peak points of the elution curves measured by the phase chromatography method match, and the binary system is based on the obtained elution curves A method for analyzing a copolymer composition of a resist copolymer for analyzing the composition of the copolymer. 液相クロマトグラフィー装置を用いて構成単位(A)および(B)を含む共重合体の共重合組成を分析する方法であって、あらかじめ、前記構成単位(A)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件A)、およびその条件における溶出時間A、ならびに前記構成単位(B)の分子量の異なる単独重合体の液相クロマトグラフィー法により測定された溶出曲線の頂上点が一致する溶離液組成とカラム温度との組み合わせ(条件B)、およびその条件における溶出時間Bを求めておき、溶出時間Aと溶出時間Bとを比較し、
溶出時間A<溶出時間Bの場合、液相クロマトグラフィーを開始する条件が条件Aであり、終了する条件が条件Bとなるように溶離液組成とカラム温度とを変化させ、
溶出時間B<溶出時間Aの場合、液相クロマトグラフィーを開始する条件が条件Bであり、終了する条件が条件Aとなるように溶離液組成とカラム温度とを変化させて液相クロマトグラフィーを実施し、
得られる溶出曲線を基に2元系共重合体の組成を分析するレジスト用共重合体の共重合組成の分析方法。
A method for analyzing a copolymer composition of a copolymer containing the structural units (A) and (B) using a liquid phase chromatography apparatus, wherein homopolymers having different molecular weights of the structural unit (A) are previously prepared. Combinations of eluent composition and column temperature at which the top points of the elution curves measured by liquid phase chromatography coincide with each other (condition A), elution time A under the conditions, and molecular weight of the structural unit (B) are different. The combination of eluent composition and column temperature at which the top points of the elution curves measured by the liquid phase chromatography method of the homopolymer coincide with each other (condition B), and the elution time B under the conditions are obtained. And elution time B,
In the case of elution time A <elution time B, the conditions for starting liquid phase chromatography are condition A, and the eluent composition and column temperature are changed so that the condition for ending is condition B.
When elution time B <elution time A, the condition for starting liquid phase chromatography is Condition B, and the liquid phase chromatography is performed by changing the eluent composition and the column temperature so that the condition for ending is Condition A. Carried out,
A method for analyzing a copolymer composition of a resist copolymer, wherein the composition of a binary copolymer is analyzed based on the obtained elution curve.
構成単位(A)および(B)のいずれかがラクトン骨格を有する構成単位で、もう一方が酸脱離性基を有する構成単位である請求項2または3のいずれかに記載の分析方法。   4. The analysis method according to claim 2, wherein one of the structural units (A) and (B) is a structural unit having a lactone skeleton, and the other is a structural unit having an acid-eliminable group. 用いる溶離液がクロロホルムおよびテトラヒドロフランを含む請求項2〜4のいずれかに記載の分析方法。   The analysis method according to claim 2, wherein the eluent used contains chloroform and tetrahydrofuran. ラクトン骨格を有する構成単位が、下記式(1−1)〜(1−2)からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項4または5のいずれかに記載の分析方法。
Figure 2005326174
(式(1−1)中、R11は水素原子またはメチル基を表し、R、Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表し、A、Aはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表すか、あるいは、AとAとが一緒になって−O−、−S−、−NH−または炭素数1〜6のメチレン鎖[−(CHk−(kは1〜6の整数を表す)]を表す。Xは、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基またはアミノ基を表し、n1は0〜4の整数を表す。なお、n1が2以上の場合にはXとして複数の異なる基を有することも含む。
式(1−2)中、R12は水素原子またはメチル基を表し、R、Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表し、A、Aはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基または炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表すか、あるいは、A3とA4とが一緒になって−O−、−S−、−NH−または炭素数1〜6のメチレン鎖[−(CHl−(lは1〜6の整数を表す)]を表す。Xは、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基またはアミノ基を表し、n2は0〜4の整数を表す。なお、n2が2以上の場合にはXとして複数の異なる基を有することも含む。)
6. The analysis method according to claim 4, wherein the structural unit having a lactone skeleton is at least one selected from the group consisting of the following formulas (1-1) to (1-2).
Figure 2005326174
(In formula (1-1), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, and a carboxy group. Or a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, wherein A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or carbon. Represents a carboxy group esterified with an alcohol having a number of 1 to 6, or A 1 and A 2 together represent —O—, —S—, —NH—, or a methylene chain having 1 to 6 carbon atoms; [— (CH 2 ) k — (k represents an integer of 1 to 6)] X 1 is a hydroxy group, a carboxy group, a C 1-6 acyl group, or a C 1-6 as a substituent. Alcohol esterified with alcohol A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have at least one group selected from the group consisting of a boxy group, a cyano group and an amino group, a hydroxy group, a carboxy group, and a 1 to 6 carbon atoms An acyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, or an amino group, and n1 represents an integer of 0 to 4. n1 is 2 In the above case, X 1 includes a plurality of different groups.
In formula (1-2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or Represents a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and A 3 and A 4 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or a carbon number. Represents a carboxy group esterified with an alcohol of 1 to 6, or A 3 and A 4 together form —O—, —S—, —NH— or a methylene chain having 1 to 6 carbon atoms [ - (CH 2) l - represents a (l is an integer of 1-6)]. X 2 is at least one selected from the group consisting of a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, and an amino group as a substituent. C1-C6 linear or branched alkyl group which may have one group, a hydroxy group, a carboxy group, a C1-C6 acyl group, a C1-C6 alkoxy group, C1-C1 6 represents a carboxy group, a cyano group or an amino group esterified with an alcohol of 6, and n2 represents an integer of 0 to 4. Incidentally, also includes having a plurality of different groups as X 2 in the case of n2 is 2 or more. )
酸脱離性基を有する構成単位が、下記式(2−1)で表される請求項4〜6のいずれかに記載の分析方法。
Figure 2005326174

(式(2−1)中、R31は水素原子またはメチル基を表し、Rは炭素数1〜3のアルキル基を表し、Xは、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基またはアミノ基を表し、n1は0〜4の整数を表す。なお、n1が2以上の場合にはXとして複数の異なる基を有することも含む。)
The analytical method according to any one of claims 4 to 6, wherein the structural unit having an acid leaving group is represented by the following formula (2-1).
Figure 2005326174

(In Formula (2-1), R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and X 1 represents a hydroxy group, a carboxy group, or a carbon number 1 as a substituent. A straight chain or branched chain having 1 to 6 carbon atoms, which may have at least one group selected from the group consisting of an acyl group of -6, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbons, and an amino group An alkyl group, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group or an amino group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, and n1 is 0 Represents an integer of ˜4, and when n1 is 2 or more, it includes that X 1 has a plurality of different groups.
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