JP2008056737A - Method for producing polymer powder, polymer powder and resist composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重合体粉末の製造方法、重合体粉末およびレジスト組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a polymer powder, a polymer powder, and a resist composition.
近年、半導体素子、液晶素子等の製造過程において形成されるレジストパターンは、リソグラフィー技術の進歩により急速に微細化が進んでいる。レジストパターンの形成に用いられるレジスト組成物としては、放射線の照射により酸を発生する光酸発生剤と、発生した酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する樹脂とを含有する化学増幅型レジストが知られている。 In recent years, resist patterns formed in the manufacturing process of semiconductor elements, liquid crystal elements, and the like have been rapidly miniaturized due to advances in lithography technology. As a resist composition used for forming a resist pattern, a chemically amplified resist containing a photoacid generator that generates an acid upon irradiation with radiation and a resin whose alkali solubility is changed by the action of the generated acid is known. It has been.
ArFエキシマレーザー(波長193nm)を用いたレジストパターンの形成において用いられる化学増幅型レジスト組成物用の樹脂として、波長193nmの光に対して透明なアクリル系重合体が注目されている。該重合体としては、例えば、脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルと、ラクトン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルとの重合体が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。 As a resin for a chemically amplified resist composition used in the formation of a resist pattern using an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an acrylic polymer that is transparent to light with a wavelength of 193 nm has attracted attention. As the polymer, for example, a polymer of a (meth) acrylic acid ester having an alicyclic skeleton and a (meth) acrylic acid ester having a lactone skeleton is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .)
該重合体は、以下の工程を経て製造される(特許文献1、2の実施例を参照。)。
(i)脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル、ラクトン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル等を含む単量体成分を溶液重合法にて重合する工程。
(ii)溶液重合法にて得られた重合体溶液を貧溶媒に注いで重合体を析出させ、重合体の分散液を得る工程。
(iii)重合体の分散液を、フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造する工程。
(iv)製造された重合体湿粉を良溶媒に溶解させて重合体溶液とし、該重合体溶液を貧溶媒に注いで重合体を析出させ、重合体の分散液を得る工程。
(v)重合体の分散液を、フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造する工程。
(vi)必要に応じて(iv)〜(v)工程を繰り返した後、製造された重合体湿粉を乾燥させる工程。
The polymer is produced through the following steps (see Examples in Patent Documents 1 and 2).
(I) A step of polymerizing a monomer component containing a (meth) acrylic acid ester having an alicyclic skeleton, a (meth) acrylic acid ester having a lactone skeleton, and the like by a solution polymerization method.
(Ii) A step of pouring the polymer solution obtained by the solution polymerization method into a poor solvent to precipitate the polymer to obtain a polymer dispersion.
(Iii) A step of producing a polymer powder by filtering the polymer dispersion using a filter.
(Iv) A step of dissolving the produced polymer wet powder in a good solvent to obtain a polymer solution, pouring the polymer solution into a poor solvent and precipitating the polymer to obtain a polymer dispersion.
(V) A step of producing a polymer powder by filtering the polymer dispersion using a filter.
(Vi) A step of drying the produced polymer powder after repeating steps (iv) to (v) as necessary.
しかし、このようにして製造される重合体粉末には、乾燥させる工程で用いる容器に付着している金属成分が不純物として混入することがある。レジスト用重合体に金属成分が多く含まれていると、絶縁膜の導電性が増大し、接合リークや絶縁膜の特性劣化、半導体素子や液晶素子等の電気特性が著しく低下する。そのため、金属含有量の少ない重合体が要望されている。
さらに、構成単位の組成の異なる複数の重合体を、同じ製造設備を用いて連続して製造した場合、乾燥させる工程で用いる容器に付着している前ロットの重合体が不純物として混入し、以下の問題を生じることがある。
・得られる重合体を含むレジスト組成物からなるレジスト膜が、設計通りの性能(現像液への溶解性、感度、解像度等。)を発揮できず、該レジスト膜を現像して得られるレジストパターンを用いて形成される回路の精度、歩留まり等が低下する。
・レジスト膜の現像の際に、ディフェクトと呼ばれる現像欠陥が生じ、該ディフェクトがレジストパターンの抜け等の原因となり、該レジストパターンを用いて形成される回路に断線、欠陥等が発生する。
Furthermore, when a plurality of polymers having different constituent unit compositions are produced continuously using the same production equipment, the polymer of the previous lot adhering to the container used in the drying step is mixed as impurities, May cause problems.
Resist pattern obtained by developing the resist film, because the resist film made of the resist composition containing the obtained polymer cannot exhibit the performance as designed (solubility in developer, sensitivity, resolution, etc.). The accuracy, yield, etc. of the circuit formed by using this decrease.
When developing a resist film, a development defect called a defect occurs, the defect causes a loss of a resist pattern, and a circuit formed using the resist pattern is disconnected or has a defect.
本発明は、金属成分、前ロットの重合体等の不純物の少ない重合体粉末を得ることができる重合体粉末の製造方法、不純物の少ない重合体粉末およびレジスト組成物を提供する。 The present invention provides a method for producing a polymer powder capable of obtaining a metal powder, a polymer powder with less impurities such as a polymer of a previous lot, a polymer powder with less impurities, and a resist composition.
本発明の重合体粉末の製造方法は、重合体が分散媒に分散した分散液をフィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造する工程と、得られた重合体湿粉をフィルター上に載せたまま乾燥させる工程とを有することを特徴とする。
ここで、前記フィルターとして、ろ過に用いる前に下記条件を満足することが好ましい。
フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)とフィルター浸漬前の水の電気伝導度(Y)との差(X−Y)が、1.8μS/cm以下である。ただし、フィルター浸漬前の水としては、電気伝導度が0.5μS/cm以下である純水を用い、フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)は、フィルターの面積1m2 あたり20Lの純水にフィルターを浸漬し、浸漬開始から15分後にフィルターを浸漬した状態で測定した水の電気伝導度とする。
The method for producing a polymer powder of the present invention includes a step of producing a polymer wet powder by filtering a dispersion liquid in which a polymer is dispersed in a dispersion medium using a filter, and the obtained polymer dry powder on the filter. And a step of drying while placed.
Here, it is preferable that the following conditions are satisfied before the filter is used for filtration.
The difference (X−Y) between the electrical conductivity (X) of water after filter immersion and the electrical conductivity (Y) of water before filter immersion is 1.8 μS / cm or less. However, as the water before immersing the filter, pure water having an electric conductivity of 0.5 μS / cm or less is used, and the electric conductivity (X) of the water after immersing the filter is 20 L per 1 m 2 of the filter area. The filter is immersed in water, and the electric conductivity of water measured in a state where the filter is immersed 15 minutes after the start of immersion is taken.
本発明の重合体粉末は、本発明の重合体粉末の製造方法によって得られたものである。
本発明のレジスト組成物は、本発明の重合体粉末の製造方法により得られた重合体粉末から得られることを特徴とする。
The polymer powder of the present invention is obtained by the method for producing a polymer powder of the present invention.
The resist composition of the present invention is obtained from a polymer powder obtained by the method for producing a polymer powder of the present invention.
本発明の重合体粉末の製造方法によれば、金属成分、前ロットの重合体等の不純物の少ない重合体粉末を得ることができる。
本発明の重合体粉末は、含まれる不純物が少ない。
本発明のレジスト組成物は、含まれる不純物が少ない。
According to the method for producing a polymer powder of the present invention, a polymer powder with few impurities such as a metal component and a polymer of the previous lot can be obtained.
The polymer powder of the present invention contains few impurities.
The resist composition of the present invention contains few impurities.
以下、本発明について詳細に説明する。
また、式(1−1)で表される単量体を単量体(1−1)と記す。他の式で表される単量体も同様に記す。また、(メタ)アクリル酸は、メタクリル酸またはアクリル酸を意味し、(メタ)アクリル酸エステルは、メタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルを意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Moreover, the monomer represented by Formula (1-1) is described as a monomer (1-1). The same applies to monomers represented by other formulas. Moreover, (meth) acrylic acid means methacrylic acid or acrylic acid, and (meth) acrylic acid ester means methacrylic acid ester or acrylic acid ester.
<重合体の製造方法>
本発明の重合体粉末の製造方法は、重合体が分散媒に分散した分散液を、フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造する工程と、得られた重合体湿粉をフィルター上に載せたまま乾燥させる工程とを有する。
<Method for producing polymer>
The method for producing a polymer powder of the present invention includes a step of producing a polymer powder by filtering a dispersion liquid in which a polymer is dispersed in a dispersion medium using a filter, and the obtained polymer powder on a filter. And a step of drying while placed on the substrate.
重合体としては、アクリル系重合体、スチレン系重合体(ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等。)、塩化ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、シクロオレフィン系重合体、ビニルエーテル系重合体、フッ素系重合体等が挙げられる。
重合体としては、用途別では、レジスト用重合体、反射防止用重合体、塗料用重合体、トナー用重合体、成形用重合体等が挙げられる。
本発明の重合体粉末の製造方法は、不純物の混入(コンタミネーション)をできるだけ抑えることが要求されるレジスト用重合体の製造に好適である。
Examples of polymers include acrylic polymers, styrene polymers (polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, etc.), vinyl chloride polymers, polyester polymers, cycloolefin polymers, vinyl ether polymers. And fluorine-based polymers.
Examples of the polymer include a resist polymer, an antireflection polymer, a coating polymer, a toner polymer, a molding polymer, and the like depending on applications.
The method for producing a polymer powder of the present invention is suitable for producing a resist polymer that is required to suppress contamination (contamination) of impurities as much as possible.
分散媒としては、貧溶媒が挙げられる。貧溶媒とは、重合体を溶解させる能力の小さい溶媒であり、重合体の組成に応じて貧溶媒が異なる。
例えば、「ポリマーハンドブック(Polymer Handbook)」、第4版、VII−497頁〜VII−545頁には、各種の重合体(Polymer)に対応する貧溶媒(Nonsolvents)が記載されている。
また、重合体がレジスト用アクリル系重合体の場合には、溶解度パラメーター(以下、単に「SP値」とも記す。)の値が、7.0(cal/cm3)1/2 〜9.0(cal/cm3)1/2[14.3MPa1/2 〜18.5MPa1/2]、または11.5(cal/cm3)1/2 〜23.4(cal/cm3)1/2[23.5MPa1/2 〜47.9MPa1/2]の範囲である溶媒が、貧溶媒として好ましい。
溶媒のSP値は、例えば、「ポリマーハンドブック(Polymer Handbook)」、第4版、VII−675頁〜VII−711頁に記載の方法により求めることができ、具体的には、表1(VII−683頁)、表7〜8(VII−688頁〜VII−711頁)に記載されている。
貧溶媒が複数の溶媒の混合溶媒である場合のSP値は、公知の方法により求めることができる。例えば、混合溶媒のSP値は、加成性が成立するとして、各溶媒のSP値と体積分率との積の総和として求めることができる。
前記レジスト用アクリル系重合体の貧溶媒としては、例えば、メタノール、イソプロパノール、メチル−t−ブチルエーテル、水、n−ヘキサン、n−ヘプタン等が挙げられる。貧溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
An example of the dispersion medium is a poor solvent. The poor solvent is a solvent having a small ability to dissolve the polymer, and the poor solvent varies depending on the composition of the polymer.
For example, “Polymer Handbook”, 4th edition, pages VII-497 to VII-545 describe nonsolvents corresponding to various polymers (Polymers).
When the polymer is an acrylic polymer for resist, the solubility parameter (hereinafter also simply referred to as “SP value”) has a value of 7.0 (cal / cm 3 ) 1/2 to 9.0. (Cal / cm 3 ) 1/2 [14.3 MPa 1/2 to 18.5 MPa 1/2 ], or 11.5 (cal / cm 3 ) 1/2 to 23.4 (cal / cm 3 ) 1 / 2 A solvent having a range of [23.5 MPa 1/2 to 47.9 MPa 1/2 ] is preferable as the poor solvent.
The SP value of the solvent can be determined, for example, by the method described in “Polymer Handbook”, 4th edition, pages VII-675 to VII-711. Specifically, Table 1 (VII- 683), Tables 7 to 8 (VII-688 to VII-711).
The SP value when the poor solvent is a mixed solvent of a plurality of solvents can be determined by a known method. For example, the SP value of the mixed solvent can be obtained as the sum of products of the SP value of each solvent and the volume fraction, assuming that additivity is established.
Examples of the poor solvent for the resist acrylic polymer include methanol, isopropanol, methyl-t-butyl ether, water, n-hexane, and n-heptane. A poor solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
重合体が分散媒に分散した分散液としては、例えば、以下の分散液が挙げられる。
(α)溶液重合法によって得られた重合体溶液を貧溶媒に注いで重合体を析出させて得られた重合体の分散液。
(β)乳化重合法によって得られたラテックス中の重合体を凝固させて得られた重合体スラリー。
(γ)懸濁重合法によって得られた重合体の懸濁液。
(δ)塊状重合によって得られた重合体を粉砕した後、分散媒に分散させた分散液。
(ε)(α)〜(δ)から回収された重合体を分散媒に再度、分散させた分散液。
Examples of the dispersion liquid in which the polymer is dispersed in the dispersion medium include the following dispersion liquids.
(Α) A polymer dispersion obtained by pouring a polymer solution obtained by a solution polymerization method into a poor solvent to precipitate the polymer.
(Β) A polymer slurry obtained by coagulating a polymer in a latex obtained by an emulsion polymerization method.
(Γ) A suspension of a polymer obtained by suspension polymerization.
(Δ) A dispersion obtained by pulverizing a polymer obtained by bulk polymerization and dispersing in a dispersion medium.
(Ε) A dispersion in which the polymer recovered from (α) to (δ) is dispersed again in a dispersion medium.
フィルターとしては、ろ布、ろ紙、ガラスフィルター、メンブレンフィルター、カートリッジフィルター、フェルト等、乾燥機の中に直接入れられるものが挙げられ、工業的にはろ布が好ましい。ろ布は、長繊維を織った布である。長繊維の材料としては、例えば、合成樹脂(ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等。)、羊毛、木綿、セラミック、ガラス、セルロース、炭素、アスベスト、金属(ステンレス等。)等が挙げられる。
フィルターは、前ロットで用いたフィルターを洗浄したものであってもよく、一度もろ過に用いられていない新品のフィルターであってもよい。
Examples of the filter include a filter cloth, a filter paper, a glass filter, a membrane filter, a cartridge filter, a felt, and the like that can be directly put in a dryer. Industrially, a filter cloth is preferable. The filter cloth is a cloth woven from long fibers. Examples of the long fiber material include synthetic resin (polyester, nylon, polypropylene, polytetrafluoroethylene, etc.), wool, cotton, ceramic, glass, cellulose, carbon, asbestos, metal (stainless steel, etc.), and the like. .
The filter may be one obtained by washing the filter used in the previous lot, or a new filter that has never been used for filtration.
また、フィルターとしては、ろ過に用いる前に下記条件を満足するものを用いることが好ましい。
フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)とフィルター浸漬前の水の電気伝導度(Y)との差(X−Y)が、1.8μS/cm以下である。該差(X−Y)は、1.5以下が好ましく、1.2以下がより好ましく、1.0以下がさらに好ましい。
ただし、フィルター浸漬前の水としては、電気伝導度が0.5μS/cm以下である純水を用いる。フィルター浸漬前の水として純水以外の水を用いると、その水に含まれる金属、半金属、イオン、有機物等の不純物によってフィルターの洗浄終点の見極めを精確にできず、レジストパターンにおけるディフェクト発生の原因となる。また、フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)は、フィルターの面積1m2 あたり20Lの純水にフィルターを浸漬し、浸漬開始から15分後にフィルターを浸漬した状態で測定した水の電気伝導度とする。また、水の電気伝導度は、(株)堀場製作所製カスタニーACT導電率メーターES−14(商品名)を用い、温度換算係数を2%/℃に設定して水温が5〜40℃の間で測定する。また、フィルターの面積とは、分散液を供給する側(すなわち、重合体が堆積する側)の表面積である。
Moreover, it is preferable to use a filter that satisfies the following conditions before being used for filtration.
The difference (X−Y) between the electrical conductivity (X) of water after filter immersion and the electrical conductivity (Y) of water before filter immersion is 1.8 μS / cm or less. The difference (X−Y) is preferably 1.5 or less, more preferably 1.2 or less, and even more preferably 1.0 or less.
However, pure water having an electric conductivity of 0.5 μS / cm or less is used as water before the filter is immersed. If water other than pure water is used as the water before immersing the filter, impurities such as metals, metalloids, ions, and organic substances in the water cannot be used to accurately determine the end point of cleaning of the filter, and defects in the resist pattern may occur. Cause. The electrical conductivity (X) of the water after immersion in the filter was determined by immersing the filter in 20 L of pure water per 1 m 2 area of the filter and measuring the electrical conductivity of the water 15 minutes after the start of immersion. Degree. Moreover, the electrical conductivity of water is set to 2% / ° C. using a Castany ACT conductivity meter ES-14 (trade name) manufactured by Horiba, Ltd., and the water temperature is between 5 ° C. and 40 ° C. Measure with The area of the filter is the surface area on the side where the dispersion is supplied (that is, the side on which the polymer is deposited).
前記差(X−Y)が1.8μS/cm以下であれば、金属成分、前ロットの重合体等の不純物の、フィルターから重合体への混入を抑えることができる。
すなわち、フィルターに付着している金属成分、前ロットの重合体等の不純物の量と、フィルターを水に浸漬した後の水の電気伝導度との間には相関関係があり、前記差(X−Y)が1.2μS/cm以下であれば、フィルターから重合体への不純物の混入がほとんどない。
If the difference (X−Y) is 1.8 μS / cm or less, it is possible to prevent impurities such as metal components and polymers in the previous lot from entering the polymer from the filter.
That is, there is a correlation between the amount of impurities such as the metal component adhering to the filter and the polymer of the previous lot and the electric conductivity of water after the filter is immersed in water, and the difference (X If -Y) is 1.2 μS / cm or less, there is almost no contamination of impurities from the filter into the polymer.
本発明に使用される乾燥機としては、間接加熱方式箱型乾燥装置(真空)、間接加熱方式箱型乾燥装置(凍結真空)、間接加熱方式撹拌乾燥装置(皿形、丸形、みぞ形)、間接加熱方式回転乾燥装置、間接過熱方式ドラム型乾燥装置、直接過熱方式箱型乾燥装置(並行、通気、流動層)、直接加熱方式トンネル型乾燥装置、直接加熱方式バンド型乾燥装置(並行、通気)、直接加熱方式シート乾燥装置、直接過熱方式多段円板乾燥装置、直接過熱方式縦型ターボ乾燥装置、直接過熱方式縦型通気乾燥装置、直接過熱方式回転乾燥装置(直接、通気)、直接加熱方式振動乾燥装置、直接加熱方式流動乾燥装置、直接加熱方式気流乾燥装置、直接加熱方式噴霧乾燥装置、直接加熱方式泡沫層乾燥装置、赤外線乾燥装置、高周波乾燥装置、超音波乾燥装置等が挙げられる。乾燥機としては、レジスト組成物として用いた際の感度、解像度が優れる点から、間接加熱方式箱型乾燥装置が好ましい。
重合体湿粉をフィルター上に載せたまま乾燥させるとは、上述した分散液を、フィルターを用いてろ過した後、フィルター上に堆積した重合体湿粉をフィルターごと乾燥機内へ移動させ、重合体湿粉をフィルター上に堆積したままの状態で乾燥させることである。なお、重合体湿粉をフィルター上で乾燥させる際には、重合体湿粉をフィルターで包み、フィルターの周縁部を一ヶ所にまとめて紐等で縛った状態にしてもよい。
乾燥温度は20〜100℃が好ましい。
乾燥時間は2〜200時間が好ましい。
As the dryer used in the present invention, an indirect heating type box type drying apparatus (vacuum), an indirect heating type box type drying apparatus (freezing vacuum), an indirect heating type stirring drying apparatus (dish type, round shape, groove type) , Indirect heating method rotary drying device, indirect heating method drum type drying device, direct heating method box type drying device (parallel, aeration, fluidized bed), direct heating method tunnel type drying device, direct heating method band type drying device (parallel, Aeration), direct heating method sheet drying device, direct superheating method multi-stage disc drying device, direct superheating method vertical turbo drying device, direct superheating method vertical aeration drying device, direct superheating method rotary drying device (direct, aeration), direct Heating method vibration drying device, direct heating method fluidized drying device, direct heating method airflow drying device, direct heating method spray drying device, direct heating method foam layer drying device, infrared drying device, high frequency drying device, ultrasonic drying Device, and the like. As the dryer, an indirect heating type box-type dryer is preferable from the viewpoint of excellent sensitivity and resolution when used as a resist composition.
Drying the polymer wet powder on the filter means that after the dispersion liquid described above is filtered using a filter, the polymer wet powder deposited on the filter is moved into the dryer together with the filter. It is to dry the wet powder as it is deposited on the filter. When the polymer wet powder is dried on the filter, the polymer wet powder may be wrapped with a filter, and the periphery of the filter may be put together in one place and tied with a string or the like.
The drying temperature is preferably 20 to 100 ° C.
The drying time is preferably 2 to 200 hours.
<レジスト用重合体の製造方法>
以下、レジスト用重合体の製造方法について、具体的に説明する。
レジスト用重合体は、例えば、以下の工程を経て製造される。
(a)単量体成分を重合する工程。
(b)重合体の分散液を得る工程。
(c)重合体の分散液を、フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造する工程。
(d)得られた重合体湿粉を貧溶媒に分散させ、重合体の分散液を得る工程。
(e)重合体の分散液を、フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造する工程。
(f)得られた重合体湿粉を乾燥させて粉体品を得る工程。
<Method for producing resist polymer>
Hereinafter, a method for producing a resist polymer will be specifically described.
For example, the resist polymer is manufactured through the following steps.
(A) A step of polymerizing the monomer component.
(B) A step of obtaining a polymer dispersion.
(C) A step of producing a polymer powder by filtering the polymer dispersion using a filter.
(D) A step of dispersing the obtained polymer wet powder in a poor solvent to obtain a polymer dispersion.
(E) A step of producing a polymer powder by filtering the polymer dispersion using a filter.
(F) A step of drying the obtained polymer powder to obtain a powder product.
(a)工程:
重合法としては、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法等の公知の重合方法が挙げられ、光線透過率を低下させないために、重合反応終了後に残存する単量体を除去する必要がある点、重合体の分子量を比較的低くする必要がある点から、溶液重合法が好ましい。溶液重合法のうち、製造ロットの違いによる平均分子量、分子量分布等のばらつきが小さく、再現性のある重合体が簡便に得られる点から、単量体成分を、所定の重合温度に加熱された重合容器中に滴下する滴下重合法と呼ばれる重合方法が好ましい。
(A) Process:
Examples of the polymerization method include known polymerization methods such as a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, and a bulk polymerization method. In order not to reduce the light transmittance, a monomer remaining after the completion of the polymerization reaction is used. The solution polymerization method is preferable because it needs to be removed and the molecular weight of the polymer needs to be relatively low. Among the solution polymerization methods, the monomer component was heated to a predetermined polymerization temperature from the standpoint of easily obtaining a reproducible polymer with small variations in average molecular weight and molecular weight distribution due to differences in production lots. A polymerization method called a dropping polymerization method in which the polymerization vessel is dropped into a polymerization vessel is preferable.
単量体成分は、単量体成分のみで滴下してもよく、単量体成分を有機溶媒(以下、「滴下溶媒」とも記す。)に溶解させて滴下してもよい。
有機溶媒(以下、「仕込み溶媒」とも記す。)をあらかじめ重合容器に仕込んでもよく、仕込み溶媒をあらかじめ重合容器に仕込まなくてもよい。この場合、単量体成分または重合開始剤は、仕込み溶媒がない状態で重合容器中に滴下される。
重合開始剤は、単量体成分に溶解させてもよく、滴下溶媒に溶解させてもよい。
単量体成分および重合開始剤は、同じ貯槽内で混合した後、重合容器中に滴下してもよく;それぞれ独立した貯槽から重合容器中に滴下してもよく;それぞれ独立した貯槽から重合容器に供給する直前で混合し、重合容器中に滴下してもよい。
単量体成分および重合開始剤は、一方を先に滴下した後、遅れて他方を滴下してもよく、両方を同じタイミングで滴下してもよい。
滴下速度は、滴下終了まで一定であってもよく、単量体または重合開始剤の消費速度に応じて、多段階に変化させてもよい。
滴下は、連続的に行ってもよく、間欠的に行ってもよい。
The monomer component may be dropped only with the monomer component, or the monomer component may be dropped after being dissolved in an organic solvent (hereinafter also referred to as “dropping solvent”).
An organic solvent (hereinafter also referred to as “charged solvent”) may be charged into the polymerization vessel in advance, or the charged solvent may not be charged into the polymerization vessel in advance. In this case, the monomer component or the polymerization initiator is dropped into the polymerization vessel in the absence of the charged solvent.
The polymerization initiator may be dissolved in the monomer component or may be dissolved in the dropping solvent.
The monomer component and the polymerization initiator may be mixed in the same storage tank and then dropped into the polymerization container; they may be dropped into the polymerization container from independent storage tanks; They may be mixed immediately before being supplied to and dropped into the polymerization vessel.
One of the monomer component and the polymerization initiator may be dropped first, and then the other may be dropped with a delay, or both may be dropped at the same timing.
The dropping rate may be constant until the end of dropping, or may be changed in multiple stages according to the consumption rate of the monomer or the polymerization initiator.
The dripping may be performed continuously or intermittently.
滴下重合法による単量体成分の重合は、例えば、以下のようにして行う。
図1に示す攪拌機12およびジャケットを有する調合槽10に原料(単量体成分、重合開始剤、溶媒等。)を注入し、攪拌機12で撹拌して単量体溶液を調製する。
攪拌機22、ジャケットおよびコンデンサ24を有する重合槽20に溶媒を注入し、一定温度に保持する。調合槽10の単量体溶液を重合槽20に供給し、一定温度に保持された溶媒中に滴下し、単量体成分を重合させ、重合体溶液を得る。
Polymerization of the monomer component by the drop polymerization method is performed, for example, as follows.
A raw material (a monomer component, a polymerization initiator, a solvent, etc.) is injected into a
A solvent is poured into a
単量体成分としては、ラクトン骨格を有する単量体(1)および酸脱離性基を有する単量体(2)を含有するものが好ましく、さらに親水性基を有する単量体(3)を含有するものが好ましい。単量体成分は、非極性脂環式骨格を有する単量体(4)を含有してもよく、他の単量体(5)を含有していてもよい。 As the monomer component, those containing a monomer (1) having a lactone skeleton and a monomer (2) having an acid-eliminable group are preferred, and further a monomer (3) having a hydrophilic group The thing containing is preferable. The monomer component may contain the monomer (4) having a nonpolar alicyclic skeleton, or may contain another monomer (5).
ラクトン骨格を有する単量体(1)は、レジスト膜の基板への密着性を向上させる成分である。また、ラクトン骨格を有する単量体(1)が酸脱離性基を有すれば、レジスト膜の密着性および感度が良好となる。また、ラクトン骨格を有する単量体(1)が親水性基を有すれば、レジスト膜の密着性およびレジストパターンの矩形性が良好となる。
ラクトン骨格を有する単量体(1)は、環内にカルボニルオキシ基(−C(O)O−)を含む環状の飽和炭化水素基を有する単量体である。
The monomer (1) having a lactone skeleton is a component that improves the adhesion of the resist film to the substrate. Moreover, if the monomer (1) having a lactone skeleton has an acid-eliminable group, the adhesion and sensitivity of the resist film are improved. If the monomer (1) having a lactone skeleton has a hydrophilic group, the adhesion of the resist film and the rectangularity of the resist pattern are improved.
The monomer (1) having a lactone skeleton is a monomer having a cyclic saturated hydrocarbon group containing a carbonyloxy group (—C (O) O—) in the ring.
ラクトン骨格を有する単量体(1)の量は、レジスト膜の基板への密着性の点から、単量体成分(100モル%)中、30モル%以上が好ましく、35モル%以上がより好ましい。ラクトン骨格を有する単量体(1)の量は、レジスト膜の感度および解像度の点から、60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましい。ラクトン骨格を有する単量体(1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The amount of the monomer (1) having a lactone skeleton is preferably 30 mol% or more, more preferably 35 mol% or more in the monomer component (100 mol%) from the viewpoint of adhesion of the resist film to the substrate. preferable. The amount of the monomer (1) having a lactone skeleton is preferably 60 mol% or less, more preferably 55 mol% or less, from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist film. As the monomer (1) having a lactone skeleton, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
ラクトン骨格を有する単量体(1)としては、レジスト用重合体の製造に用いられる公知の単量体が挙げられ、ArFエキシマレーザー(波長193nm)またはKrFエキシマレーザー(波長248nm)を用いたレジストパターンの形成に好適な重合体が得られる点から、ラクトン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
ラクトン骨格を有する単量体としては、単量体(1−1)〜(1−29)が好ましい。ただし、Rは、水素原子またはメチル基を表す。
Examples of the monomer (1) having a lactone skeleton include known monomers used in the production of resist polymers, and resists using ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm). In view of obtaining a polymer suitable for pattern formation, a (meth) acrylic acid ester having a lactone skeleton is preferred.
As the monomer having a lactone skeleton, monomers (1-1) to (1-29) are preferable. However, R represents a hydrogen atom or a methyl group.
酸脱離性基を有する単量体(2)(ただし、ラクトン骨格を有する単量体は除く。)は、レジスト膜の感度を向上させる成分である。また、酸脱離性基を有する単量体(2)が親水性基を有すれば、レジスト膜の感度がさらに良好となる。 The monomer (2) having an acid leaving group (excluding a monomer having a lactone skeleton) is a component that improves the sensitivity of the resist film. Further, if the monomer (2) having an acid leaving group has a hydrophilic group, the sensitivity of the resist film is further improved.
酸脱離性基は、光酸発生剤から発生する酸により開裂する結合を有する基であり、該結合の開裂により酸脱離性基の一部または全部が重合体の主鎖から脱離する基である。酸脱離性基としては、例えば、カルボニルオキシ基(−C(O)O−)の酸素原子に以下の基が結合したエステル基が挙げられる。
分岐3級アルキル基、下記式で表されるアルキル置換炭化水素基(式中、R11は、炭素数1〜6の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、R12は、これが結合する炭素原子とともに炭化水素基を形成する基を表す。)、アルコキシアルキル基、−R13−O−R14−R15で表される基(式中、R13は、炭素数1〜6の直鎖状または分岐状アルキレン基を表し、R14は、単結合、または炭素数1〜6の直鎖状または分岐状アルキレン基を表し、R15は、炭化水素基を表す。)、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等。
The acid leaving group is a group having a bond that is cleaved by an acid generated from the photoacid generator, and part or all of the acid leaving group is released from the main chain of the polymer by cleavage of the bond. It is a group. As an acid leaving group, the ester group which the following groups couple | bonded with the oxygen atom of the carbonyloxy group (-C (O) O-) is mentioned, for example.
A branched tertiary alkyl group, an alkyl-substituted hydrocarbon group represented by the following formula (wherein R 11 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 12 represents a carbon to which it is bonded. Represents a group that forms a hydrocarbon group with an atom.), An alkoxyalkyl group, a group represented by —R 13 —O—R 14 —R 15 (wherein R 13 is a straight chain having 1 to 6 carbon atoms) A linear or branched alkylene group, R 14 represents a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 15 represents a hydrocarbon group.), A tetrahydropyranyl group , Tetrahydrofuranyl group and the like.
分岐3級アルキル基としては、例えば、t−ブチル基、t−ペンチル基等が挙げられる。
アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、1−メトキシエチル基、エトキシメチル基、1−エトキシエチル基、イソプロポキシメチル基、1−イソプロポキシエチル基、シクロヘキソキシメチル基、1−シクロヘキソキシエチル基、シクロペントキシメチル基、1−シクロペントキシエチル基等が挙げられる。
Examples of the branched tertiary alkyl group include a t-butyl group and a t-pentyl group.
Examples of the alkoxyalkyl group include a methoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, ethoxymethyl group, 1-ethoxyethyl group, isopropoxymethyl group, 1-isopropoxyethyl group, cyclohexoxymethyl group, 1-cyclohexoxyethyl group, Examples include a cyclopentoxymethyl group and a 1-cyclopentoxyethyl group.
炭化水素基としては、レジスト用重合体とした際の光線透過性が高い点から、飽和脂環式炭化水素基が好ましい。飽和脂環式炭化水素基としては、単環性脂環式炭化水素基、多環性脂環式炭化水素基が挙げられる。
単環性脂環式炭化水素基として、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられ、レジスト用重合体とした際に感度、解像度に優れる点から、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
多環性脂環式炭化水素基としては、例えば、架橋環式炭化水素基、スピラン系炭化水素基、環集合型炭化水素基等が挙げられる。具体例としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、テトラシクロ[4.4.0.12,5 ]ドデシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられる。
The hydrocarbon group is preferably a saturated alicyclic hydrocarbon group from the viewpoint of high light transmittance when a resist polymer is used. Examples of the saturated alicyclic hydrocarbon group include a monocyclic alicyclic hydrocarbon group and a polycyclic alicyclic hydrocarbon group.
Monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include, for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, etc. From the viewpoint of superiority, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group are preferable.
Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a bridged cyclic hydrocarbon group, a spiraline hydrocarbon group, and a ring assembly type hydrocarbon group. Specific examples include bicyclo [2.2.1] heptyl group, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 ] dodecyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group and the like.
酸脱離性基を有する単量体(2)の量は、レジスト膜の感度および解像度の点から、単量体成分(100モル%)中、20モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましい。酸脱離性基を有する単量体(2)の量は、レジスト膜の基板への密着性の点から、60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましい。酸脱離性基を有する単量体(2)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The amount of the monomer (2) having an acid leaving group is preferably 20 mol% or more, more preferably 25 mol% or more in the monomer component (100 mol%) from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist film. More preferred. The amount of the monomer (2) having an acid leaving group is preferably 60 mol% or less, and more preferably 55 mol% or less, from the viewpoint of adhesion of the resist film to the substrate. As the monomer (2) having an acid leaving group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
酸脱離性基を有する単量体(2)としては、レジスト用重合体の製造に用いられる公知の単量体が挙げられ、ArFエキシマレーザー(波長193nm)またはKrFエキシマレーザー(波長248nm)を用いたレジストパターンの形成に好適な重合体が得られる点から、酸脱離性基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
酸脱離性基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、単量体(2−1)〜(2−28)が好ましい。ただし、RおよびR’は、水素原子またはメチル基を表す。
Examples of the monomer (2) having an acid-eliminable group include known monomers used in the production of resist polymers. ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is used. A (meth) acrylic acid ester having an acid leaving group is preferred from the viewpoint of obtaining a polymer suitable for forming the used resist pattern.
As the (meth) acrylic acid ester having an acid leaving group, monomers (2-1) to (2-28) are preferable. However, R and R ′ represent a hydrogen atom or a methyl group.
親水性基を有する単量体(3)(ただし、ラクトン骨格を有する単量体および酸脱離性基を有する単量体は除く。)は、レジストパターンの矩形性を向上させる成分である。
親水性基は、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基、メトキシ基、カルボキシ基およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも1種である。
The monomer (3) having a hydrophilic group (excluding a monomer having a lactone skeleton and a monomer having an acid leaving group) is a component that improves the rectangularity of the resist pattern.
The hydrophilic group is at least one selected from the group consisting of —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, a methoxy group, a carboxy group, and an amino group.
親水性基を有する単量体(3)の量は、レジストパターンの矩形性の点から、単量体成分(100モル%)中、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。親水性基を有する単量体(3)の量は、レジスト膜の基板への密着性、および感度の点から、30モル%以下が好ましく、25モル%以下がより好ましい。親水性基を有する単量体(3)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The amount of the monomer (3) having a hydrophilic group is preferably 5 mol% or more and more preferably 10 mol% or more in the monomer component (100 mol%) from the viewpoint of the rectangularity of the resist pattern. The amount of the monomer (3) having a hydrophilic group is preferably 30 mol% or less, and more preferably 25 mol% or less, from the viewpoints of adhesion of the resist film to the substrate and sensitivity. As the monomer (3) having a hydrophilic group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
親水性基を有する単量体(3)としては、レジスト用重合体の製造に用いられる公知の単量体が挙げられ、ArFエキシマレーザー(波長193nm)またはKrFエキシマレーザー(波長248nm)を用いたレジストパターンの形成に好適な重合体が得られる点から、親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、単量体(3−1)〜(3−15)が好ましい。ただし、Rは、水素原子またはメチル基を表す。
Examples of the monomer (3) having a hydrophilic group include known monomers used for the production of resist polymers, and an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) was used. In view of obtaining a polymer suitable for forming a resist pattern, a (meth) acrylic acid ester having a hydrophilic group is preferred.
As the (meth) acrylic acid ester having a hydrophilic group, monomers (3-1) to (3-15) are preferable. However, R represents a hydrogen atom or a methyl group.
非極性脂環式骨格を有する単量体(4)(ただし、ラクトン骨格を有する単量体、酸脱離性基を有する単量体および親水性基を有する単量体は除く。)は、レジストパターンのドライエッチング耐性を向上させる成分である。
非極性脂環式骨格を有する単量体(4)の量は、特に制限されないが、単量体成分(100モル%)中、20モル%以下が好ましい。非極性脂環式骨格を有する単量体(4)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The monomer (4) having a nonpolar alicyclic skeleton (except for a monomer having a lactone skeleton, a monomer having an acid-eliminable group, and a monomer having a hydrophilic group), It is a component that improves the dry etching resistance of the resist pattern.
The amount of the monomer (4) having a nonpolar alicyclic skeleton is not particularly limited, but is preferably 20 mol% or less in the monomer component (100 mol%). As the monomer (4) having a nonpolar alicyclic skeleton, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
非極性脂環式骨格を有する単量体(4)としては、レジスト用重合体の製造に用いられる公知の単量体が挙げられ、ArFエキシマレーザー(波長193nm)またはKrFエキシマレーザー(波長248nm)を用いたレジストパターンの形成に好適な重合体が得られる点から、非極性脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
非極性脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、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が挙げられる。該非極性脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルは、脂環式骨格上に炭素数1〜6の直鎖または分岐アルキル基を有していてもよい。
非極性脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、単量体(4−1)〜(4−5)が好ましい。ただし、Rは、水素原子またはメチル基を表す。
Examples of the monomer (4) having a nonpolar alicyclic skeleton include known monomers used in the production of resist polymers, such as ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm). (Meth) acrylic acid ester having a nonpolar alicyclic skeleton is preferable from the viewpoint of obtaining a polymer suitable for forming a resist pattern using.
Examples of the (meth) acrylic acid ester having a nonpolar alicyclic skeleton include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, (meth) Examples include tricyclodecanyl acrylate and dicyclopentadienyl (meth) acrylate. The (meth) acrylic acid ester having a nonpolar alicyclic skeleton may have a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms on the alicyclic skeleton.
As the (meth) acrylic acid ester having a nonpolar alicyclic skeleton, monomers (4-1) to (4-5) are preferable. However, R represents a hydrogen atom or a methyl group.
他の単量体(5)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n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(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もしくは分岐構造を持つ(メタ)アクリル酸エステル;
2−メチル−2,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(1−(メタ)アクリロイルオキシ)エチルエーテル、1,4−ブタンジオールジ(1−(メタ)アクリロイルオキシ)メチルエーテル、(メタ)アクリロイルオキシエチレングリコールダイマー(1−(メタ)アクリロイルオキシ)エチルエーテル、(メタ)アクリロイルオキシエチレングリコールダイマー(1−(メタ)アクリロイルオキシ)メチルエーテル等の酸分解性基を有する多官能(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;
(メタ)アクリル酸、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、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ビニルピロリドン;
単量体(5−1)〜(5−15)等が挙げられる。ただし、Rは、水素原子またはメチル基を表す。
Examples of other monomer (5) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. Isopropyl, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, methoxymethyl (meth) acrylate, n-propoxyethyl (meth) acrylate, iso-propoxyethyl (meth) acrylate, (meth) acryl N-butoxyethyl acid, iso-butoxyethyl (meth) acrylate, tert-butoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic 2-hydroxy-n-propyl acid, 4-hydroxy-n-butyl (meth) acrylate, 2-methacrylic acid (meth) acrylate, 1-ethoxyethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoro- (meth) acrylic acid n-propyl, 2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl (meth) acrylate, methyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, ethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, α- 2-ethylhexyl (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 acrylate, tert-butyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, α- (tri) Methoxymethyl fluoromethyl acrylate, ethoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, n-propoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, iso-propoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, α- It has a linear or branched structure such as n-butoxyethyl (tri) fluoromethyl acrylate, iso-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, tert-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate (meta ) Acrylic acid ester;
2-methyl-2,4-butanediol di (meth) acrylate, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (1- (meth) acryloyloxy) Ethyl ether, 1,4-butanediol di (1- (meth) acryloyloxy) methyl ether, (meth) acryloyloxyethylene glycol dimer (1- (meth) acryloyloxy) ethyl ether, (meth) acryloyloxyethylene glycol dimer A polyfunctional (meth) acrylic acid ester having an acid-decomposable group such as (1- (meth) acryloyloxy) methyl ether;
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 (meth) acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride;
Ethylene, propylene, norbornene, tetrafluoroethylene, acrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinylpyrrolidone;
And monomers (5-1) to (5-15). However, R represents a hydrogen atom or a methyl group.
他の単量体(5)の量は、特に制限されないが、単量体成分(100モル%)中、20モル%以下が好ましい。他の単量体(5)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The amount of the other monomer (5) is not particularly limited, but is preferably 20 mol% or less in the monomer component (100 mol%). Another monomer (5) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
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、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]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、ジ(4−tert−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物等が挙げられる。
本発明の製造方法で得られた重合体をArFエキシマレーザー(波長:193nm)リソグラフィー用途に用いる場合には、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、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。また、重合時の安全性等を考慮すると、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。
重合開始剤の量は、特に限定されないが、重合体の収率を高くさせる点から、単量体成分100モル部に対して0.3モル部以上が好ましく、1モル部以上がより好ましい。また、重合体の分子量分布を狭くさせる点から、単量体成分100モル部に対して30モル部以下が好ましい。
As the polymerization initiator, those that generate radicals efficiently by heat are preferable. Examples of such a polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 2,2′-azobis [2- (2-imidazoline- Azo compounds such as 2-yl) propane]; organic peroxides such as 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane and di (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate Etc.
In the case where the polymer obtained by the production method of the present invention is used for an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) lithography application, a polymerization initiator is used because the light transmittance (transmittance with respect to light having a wavelength of 193 nm) is not reduced as much as possible. As for, what does not have an aromatic ring in molecular structure is preferable. In consideration of safety during polymerization, the polymerization initiator preferably has a 10-hour half-life temperature of 60 ° C. or higher.
The amount of the polymerization initiator is not particularly limited, but is preferably 0.3 mol parts or more, more preferably 1 mol parts or more with respect to 100 mol parts of the monomer component, from the viewpoint of increasing the yield of the polymer. Moreover, 30 mol parts or less are preferable with respect to 100 mol parts of monomer components from the point which narrows the molecular weight distribution of a polymer.
溶媒としては、単量体成分、重合開始剤、得られる重合体、後述する連鎖移動剤を併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媒が好ましい。該溶媒としては、例えば、エーテル(ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の鎖状エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等の環状エーテル等。)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等。)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等。)、アミド(N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等。)、スルホキシド(ジメチルスルホキシド等。)、炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素等。)、これらの混合溶媒等が挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
溶媒の量は、滴下溶媒および仕込み溶媒の合計量で、単量体成分(100質量部)に対して30〜700質量部が好ましい。
滴下重合法において溶媒を2種以上用いる場合、滴下溶媒および仕込み溶媒における溶媒の混合比は、任意の割合で設定できる。
調合槽20における単量体溶液の単量体濃度は、特に限定されないが、5〜50質量%が好ましい。
仕込み溶媒の量は、特に限定されず、適宜決めればよい。通常は、単量体成分の全量100質量部に対して30〜700質量部である。
As the solvent, a solvent capable of dissolving any of the monomer component, the polymerization initiator, the obtained polymer, and the chain transfer agent when the chain transfer agent described later is used in combination is preferable. Examples of the solvent include ethers (chain ethers such as diethyl ether and propylene glycol monomethyl ether, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate). , Butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, etc.), ketone (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), amide (N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, etc.), sulfoxide. (Dimethyl sulfoxide, etc.), hydrocarbons (aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, etc.), mixed solvents thereof and the like. . A solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The amount of the solvent is the total amount of the dropping solvent and the charged solvent, and is preferably 30 to 700 parts by mass with respect to the monomer component (100 parts by mass).
When two or more solvents are used in the dropping polymerization method, the mixing ratio of the solvent in the dropping solvent and the charged solvent can be set at an arbitrary ratio.
Although the monomer density | concentration of the monomer solution in the
The amount of the charged solvent is not particularly limited and may be determined as appropriate. Usually, it is 30-700 mass parts with respect to 100 mass parts of whole quantity of a monomer component.
(a)工程においては、レジスト組成物の保存安定性を妨げない範囲で連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤を用いることにより、低分子量で分子量分布の小さい重合体を製造できる。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、メルカプト酢酸、1−チオグリセロール等が挙げられる。連鎖移動剤としては、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、芳香環を有しないものが好ましい。
連鎖移動剤の量は、単量体成分(100モル部)に対して1〜20モル部が好ましい。
In the step (a), a chain transfer agent may be used as long as the storage stability of the resist composition is not hindered. By using a chain transfer agent, a polymer having a low molecular weight and a small molecular weight distribution can be produced. Examples of the chain transfer agent include 1-butanethiol, 2-butanethiol, 1-octanethiol, 1-decanethiol, 1-tetradecanethiol, cyclohexanethiol, 2-methyl-1-propanethiol, 2-mercaptoethanol, Examples include mercaptoacetic acid and 1-thioglycerol. As the chain transfer agent, those having no aromatic ring are preferable from the viewpoint of reducing the light transmittance (transmittance with respect to light having a wavelength of 193 nm) as much as possible.
The amount of the chain transfer agent is preferably 1 to 20 mole parts relative to the monomer component (100 mole parts).
(a)工程における重合温度は、50℃以上が好ましく、150℃以下が好ましい。
また、重合時間は、1時間以上が好ましく、24時間以下が好ましい。
The polymerization temperature in the step (a) is preferably 50 ° C. or higher, and preferably 150 ° C. or lower.
The polymerization time is preferably 1 hour or longer, and preferably 24 hours or shorter.
(b)工程:
重合体の分散液を得る方法は、(a)工程の重合法により異なる。
溶液重合法(滴下重合法)の場合、得られた重合体溶液を貧溶媒に注いで重合体を析出させることによって前記(α)の分散液が得られる。
乳化重合法の場合、得られたラテックス中の重合体を酸析または塩析によって凝固させることによって前記(β)の重合体スラリーが得られる。
懸濁重合法の場合、得られた重合体の懸濁液がそのまま前記(γ)の懸濁液となる。
塊状重合法の場合、得られた重合体を粉砕した後、分散媒に分散させることによって前記(δ)の分散液が得られる。
(B) Process:
The method for obtaining a polymer dispersion varies depending on the polymerization method in step (a).
In the case of the solution polymerization method (drop polymerization method), the dispersion liquid (α) is obtained by pouring the obtained polymer solution into a poor solvent to precipitate the polymer.
In the case of the emulsion polymerization method, the polymer slurry (β) is obtained by coagulating the polymer in the obtained latex by aciding out or salting out.
In the case of the suspension polymerization method, the obtained polymer suspension becomes the suspension (γ) as it is.
In the case of bulk polymerization, the obtained polymer is pulverized and then dispersed in a dispersion medium to obtain the dispersion liquid (δ).
溶液重合法(滴下重合法)によって得られた重合体溶液を貧溶媒に注いで重合体を析出させる場合は、例えば、以下のようにして行う。
図1に示す重合槽20の重合体溶液を、必要に応じて、良溶媒で適当な溶液粘度に希釈する。
攪拌機32およびジャケットを有する精製槽30に貧溶媒を注入する。重合槽20の重合体溶液を精製槽30に供給し、攪拌機32で撹拌しながら貧溶媒中に滴下し、重合体を析出させ、重合体の分散液を得る。
In the case where the polymer solution obtained by the solution polymerization method (drop polymerization method) is poured into a poor solvent to precipitate the polymer, for example, it is performed as follows.
The polymer solution in the
A poor solvent is injected into a
前記良溶媒としては、(a)工程にて用いた溶媒が挙げられる。
前記貧溶媒としては、前記レジスト重合体用の貧溶媒が挙げられる。
また、貧溶媒の量は、重合体溶液100質量部に対して300〜3000質量部が好ましい。
Examples of the good solvent include the solvents used in step (a).
Examples of the poor solvent include a poor solvent for the resist polymer.
The amount of the poor solvent is preferably 300 to 3000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer solution.
(c)工程:
図1に示す精製槽30の重合体の分散液を、フィルター42を有する真空式ろ過器40に供給し、重合体の分散液を、フィルター42を用いてろ過して重合体の湿粉を回収する。
フィルター42としては、ろ過に用いる前の前記差(X−Y)が1.8μS/cm以下のフィルターを用いるのが好ましい。
真空式ろ過の代わりに、加圧式ろ過器、重力式ろ過、圧搾式ろ過器、遠心分離機等を用いてもよい。また、2種以上を併用してもよい。
(C) Process:
The polymer dispersion in the
As the
Instead of vacuum filtration, a pressure filter, gravity filtration, squeeze filter, centrifuge, or the like may be used. Moreover, you may use 2 or more types together.
(d)工程:
図1に示す精製槽30に貧溶媒を注入する。(c)工程の真空式ろ過器40にて回収された重合体湿粉を精製槽30に投入し、攪拌機32で撹拌して貧溶媒に分散させ、重合体の分散液を得る。
貧溶媒としては、(b)工程にて用いた貧溶媒が挙げられる。
貧溶媒の量は、重合体湿粉100質量部に対して300〜3000質量部が好ましい。
(D) Process:
A poor solvent is injected into the
As a poor solvent, the poor solvent used at the (b) process is mentioned.
The amount of the poor solvent is preferably 300 to 3000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer wet powder.
(e)工程:
(c)工程と同様にして、重合体の分散液を、フィルター42を用いてろ過して重合体湿粉を製造する。
フィルター42としては、(c)工程で用いたフィルターをそのまま用いてもよく、(c)工程で用いたフィルターに代えて、前記差(X−Y)が1.8μS/cm以下のフィルターを新たに用意し、これを用いてもよい。
(E) Process:
In the same manner as in the step (c), the polymer dispersion is filtered using the
As the
(f)工程:
(e)工程にて製造された重合体湿粉を、フィルター42ごと乾燥機50に移動させる。ついで、重合体湿粉をフィルター上に載せたまま乾燥機50内で乾燥させて、最終製品である重合体粉末を得る。重合体湿粉をフィルター上で乾燥させる際には、重合体湿粉をフィルター42で包み、フィルター42の周縁部を一ヶ所にまとめて紐等で縛った状態にしてもよい。
乾燥機50としては、減圧乾燥機、間接加熱方式箱型乾燥装置(真空)、間接加熱方式箱型乾燥装置(凍結真空)、間接加熱方式撹拌乾燥装置(皿形、丸形、みぞ形)、間接加熱方式回転乾燥装置、間接過熱方式ドラム型乾燥装置、直接過熱方式箱型乾燥装置(並行、通気、流動層)、直接加熱方式トンネル型乾燥装置、直接加熱方式バンド型乾燥装置(並行、通気)、直接加熱方式シート乾燥装置、直接過熱方式多段円板乾燥装置、直接過熱方式縦型ターボ乾燥装置、直接過熱方式縦型通気乾燥装置、直接過熱方式回転乾燥装置(直接、通気)、直接加熱方式振動乾燥装置、直接加熱方式流動乾燥装置、直接加熱方式気流乾燥装置、直接加熱方式噴霧乾燥装置、直接加熱方式泡沫層乾燥装置、赤外線乾燥装置、高周波乾燥装置、超音波乾燥装置等が挙げられる。乾燥機としては、レジスト組成物として用いた際の感度、解像度が優れる点から、間接加熱方式箱型乾燥装置が好ましい。
乾燥温度は、20〜100℃が好ましい。
乾燥時間は、2〜200時間が好ましい。
(F) Process:
(E) The polymer powder produced in the step is moved to the
As the
The drying temperature is preferably 20 to 100 ° C.
The drying time is preferably 2 to 200 hours.
<重合体、レジスト組成物>
本発明の製造方法で得られる重合体粉末に含まれる金属および半金属含有量は、Na、K、Mg、Al、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Sn、Pb、Co、Liについては、重合体粉末中、300ppb以下が好ましく、100ppb以下がより好ましく、50ppb以下がさらに好ましく、20ppb以下が特に好ましい。また、Siについては、重合体粉末中、500ppb以下が好ましく、300ppb以下がより好ましく、100ppb以下がさらに好ましく、50ppb以下が特に好ましい。
ここで、本発明における「金属」および「半金属」とは、一般的に用いられる「金属」および「半金属」(岩波「理化学辞典」第3版増補版、(株)岩波書店)を意味するものである。
<Polymer, resist composition>
The metal and metalloid contents contained in the polymer powder obtained by the production method of the present invention are Na, K, Mg, Al, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Sn, Pb, Co, About Li, 300 ppb or less is preferable in a polymer powder, 100 ppb or less is more preferable, 50 ppb or less is further more preferable, and 20 ppb or less is especially preferable. Further, Si is preferably 500 ppb or less, more preferably 300 ppb or less, further preferably 100 ppb or less, and particularly preferably 50 ppb or less in the polymer powder.
Here, “metal” and “metalloid” in the present invention mean commonly used “metal” and “metalloid” (Iwanami “Science and Chemistry Dictionary” third edition supplement, Iwanami Shoten Co., Ltd.). To do.
重合体に含まれる金属および半金属含有量は、重合体粉体または重合体溶液中に含有される固形分の質量に対する質量/質量の比で表される。
金属および半金属含有量の測定は、以下のようにして行う。
水と無限に混和する有機溶媒を非沸騰蒸留して精製し、これに固体ポリマーを溶かしてポリマー溶液とした後、該ポリマー溶液を誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)装置に直接導入して、含有量を測定する。
The metal and metalloid content contained in the polymer is represented by a mass / mass ratio with respect to the mass of the solid content contained in the polymer powder or polymer solution.
Measurement of metal and metalloid content is performed as follows.
An organic solvent that is infinitely miscible with water is purified by non-boiling distillation, and a solid polymer is dissolved in this to form a polymer solution. Then, the polymer solution is directly introduced into an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) apparatus. Measure the content.
水と無限に混和する有機溶媒としては、特に制限されないが、比較的高沸点であるものが好ましい。また、ある程度の低金属および低半金属レベルが保証された電子工業グレードとして販売されているものが好ましい。例えば、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド等が挙げられる。中でも、ポリマーの溶解性、金属および半金属スタンダードの安定性、非沸騰蒸留の際の化学安定性等の点から、N−メチルピロリドンが特に好ましい。
なお、非沸騰蒸留とは、蒸留対象物である有機溶媒を沸騰させることなく、沸点以下の温度で蒸発させ、冷却―凝集させて蒸留することであり、非沸騰蒸留することにより、金属および半金属元素濃度が20ppt以下に精製された超高純度の有機溶媒を得ることが可能となる。
The organic solvent that is infinitely miscible with water is not particularly limited, but those having a relatively high boiling point are preferable. Also preferred are those sold as electronic industry grades that guarantee a certain level of low metal and low metalloid levels. Examples thereof include N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide and the like. Among these, N-methylpyrrolidone is particularly preferable from the viewpoints of polymer solubility, stability of metal and metalloid standards, chemical stability during non-boiling distillation, and the like.
Non-boiling distillation means that the organic solvent that is the subject of distillation is evaporated at a temperature below the boiling point without being boiled, cooled and agglomerated, and distilled. It becomes possible to obtain an ultra-high purity organic solvent purified to have a metal element concentration of 20 ppt or less.
誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)装置としては、特に制限されないが、例えば、二重収束型高分解能質量分析装置、四重極質量分析装置等の検出手段を備えた装置が挙げられる。中でも四重極質量分析装置が好ましく、該装置は、コリジョン/リアクションセル法が開発されており、多原子イオン干渉を排除するのに非常な効果をあげている。 Although it does not restrict | limit especially as an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) apparatus, For example, the apparatus provided with detection means, such as a double focusing type | mold high resolution mass spectrometer and a quadrupole mass spectrometer, is mentioned. Among them, a quadrupole mass spectrometer is preferable, and a collision / reaction cell method has been developed for the apparatus, which is very effective in eliminating polyatomic ion interference.
ICP−MS装置にて金属を定量する方法としては、検量線法および標準添加法がある。超微量金属分析の場合、内標準を添加することが汚染の原因にもなりかねないため、内標準は添加しないことが好ましい。また、サンプルが固体ポリマーの場合は、溶媒に溶かしてポリマー溶液として用いるが、粘度を有するために、サンプルの吸い上げ量やネプライザーによる霧の吹かれ方が溶媒のみの場合とは異なる。これらの理由から、金属を定量する方法としては標準添加法が好ましく、サンプル溶液と溶媒の両方を各々定量し、溶媒中の金属分を補正するのが好ましい。 There are a calibration curve method and a standard addition method as a method for quantifying metals with an ICP-MS apparatus. In the case of ultra-trace metal analysis, it is preferable not to add an internal standard because adding an internal standard may cause contamination. Further, when the sample is a solid polymer, it is dissolved in a solvent and used as a polymer solution. However, since the sample has viscosity, the amount of sample sucked up and how the mist is blown by the nepriser is different from that of the solvent alone. For these reasons, the standard addition method is preferable as a method for quantifying the metal, and it is preferable to quantitate both the sample solution and the solvent to correct the metal content in the solvent.
有機物をICP−MS装置に直接導入する際の多原子イオン干渉としては、プラズマガスであるアルゴン(Ar)との化合物である多原子イオン干渉と、それらに加えて、水素、炭素、窒素の化合物である多原子イオン干渉がある。超微量金属分析においては、適切なICP−MS測定条件を選択することで、これらの多原子イオン干渉を排除し、目的の金属イオンのみを高感度に検出することが特に重要である。超微量金属分析における定量は、いかに優れた分析技術(検出する質量数、チューニングの選択等)を用いて、いかに低い分析値が得られるかにかかっている。 As polyatomic ion interference when organic substances are directly introduced into an ICP-MS apparatus, polyatomic ion interference that is a compound with argon (Ar), which is a plasma gas, and in addition to these, compounds of hydrogen, carbon, and nitrogen There is polyatomic ion interference that is In ultra-trace metal analysis, it is particularly important to detect these target metal ions with high sensitivity by selecting appropriate ICP-MS measurement conditions to eliminate these polyatomic ion interferences. The quantification in ultra-trace metal analysis depends on how low the analytical value can be obtained by using an excellent analytical technique (mass number to be detected, tuning selection, etc.).
多原子イオン干渉を緩和する手法としては、多原子イオン干渉を減らし、必要な金属イオンを効率よく検出できれば特に限定されないが、例えば次の3種のプロセスが挙げられる。
(1)CID(Collision induced dissociation):cell gasとの衝突エネルギーで多原子イオンを分解。
(2)ED(energy discrimination):測定元素と干渉多原子イオンのcell gasに対する衝突断面積の違いを利用。
(3)Reaction:測定元素と干渉多原子イオンのcell gasに対する反応速度の違いを利用。
cell gasとしては、(1)および(2)の場合、ヘリウム(He)等の不活性ガスを用い、(3)の場合、水素(H2)等の反応性の高いガスを用いるのが好適である。
なお、CID、ED、Reactionの起こりやすさは、各元素の反応エンタルピー、反応速度定数、イオン化ポテンシャル、イオンおよび気体分子の質量と半径、イオンの持つ運動エネルギーによる。
The technique for mitigating polyatomic ion interference is not particularly limited as long as it can reduce polyatomic ion interference and efficiently detect necessary metal ions, and includes the following three processes, for example.
(1) CID (Collision induced dissociation): polyatomic ions are decomposed by collision energy with cell gas.
(2) ED (energy discrimination): Uses the difference in collision cross section of the measurement element and interfering polyatomic ions with respect to cell gas.
(3) Reaction: Utilizing the difference in reaction rate of the measurement element and interfering polyatomic ions with respect to cell gas.
As cell gas, it is preferable to use an inert gas such as helium (He) in the case of (1) and (2), and to use a highly reactive gas such as hydrogen (H 2 ) in the case of (3). It is.
Note that the likelihood of CID, ED, and reaction depends on the reaction enthalpy of each element, the reaction rate constant, the ionization potential, the mass and radius of ions and gas molecules, and the kinetic energy of the ions.
本発明の製造方法で得られる重合体粉末の質量平均分子量は、レジスト用重合体の場合、1000以上が好ましく、また、1000000以下が好ましい。レジスト用重合体をポジ型レジスト組成物に用いる場合には、レジスト用重合体の質量平均分子量は、エッチング耐性およびレジストパターン形状の点から、1000以上が好ましく、2000以上であることがより好ましく、5000以上であることが特に好ましい。また、レジスト用重合体をポジ型レジスト組成物として用いる場合には、レジスト用重合体の質量平均分子量は、溶媒に対する溶解性および解像度の点から、100000以下であることが好ましく、50000以下であることがより好ましく、20000以下であることが特に好ましい。
本発明の製造方法で得られた重合体粉末の分子量分布(Mw/Mn)は、特に限定されないが、レジスト用重合体として用いる場合には、レジスト溶液に対する溶解性および解像度の点から、2.5以下が好ましく、2.3以下がより好ましく、2.0以下が特に好ましい。
In the case of a resist polymer, the mass average molecular weight of the polymer powder obtained by the production method of the present invention is preferably 1000 or more, and more preferably 1000000 or less. When the resist polymer is used in a positive resist composition, the mass average molecular weight of the resist polymer is preferably 1000 or more, more preferably 2000 or more, from the viewpoint of etching resistance and resist pattern shape. It is especially preferable that it is 5000 or more. In the case where the resist polymer is used as a positive resist composition, the mass average molecular weight of the resist polymer is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, from the viewpoint of solubility in a solvent and resolution. Is more preferable, and it is especially preferable that it is 20000 or less.
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer powder obtained by the production method of the present invention is not particularly limited, but in the case of using as a resist polymer, 2. 5 or less is preferable, 2.3 or less is more preferable, and 2.0 or less is particularly preferable.
レジスト用重合体は、レジスト組成物の原料として好適に用いられる。レジスト組成物は、レジスト用重合体を溶媒に溶解したものである。また、化学増幅型レジスト組成物は、レジスト用重合体および光酸発生剤を溶媒に溶解したものである。レジスト用重合体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、レジスト組成物は、本発明の製造方法で得られたレジスト用重合体以外の重合体を含んでいてもよい。 The resist polymer is suitably used as a raw material for the resist composition. The resist composition is obtained by dissolving a resist polymer in a solvent. The chemically amplified resist composition is obtained by dissolving a resist polymer and a photoacid generator in a solvent. The resist polymer may be used alone or in combination of two or more. The resist composition may contain a polymer other than the resist polymer obtained by the production method of the present invention.
レジスト組成物用の溶媒は、使用条件等に応じて任意に選択される。
溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン等の直鎖もしくは分岐鎖ケトン類;シクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状ケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル類;酢酸エチル、乳酸エチル等のエステル類;n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、1−オクタノール等のアルコール類;1,4−ジオキサン、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン;ペンタン、2−メチルブタン、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、2,2−ジブチルブタン、2,3−ジブチルブタン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、2,2,3−トリメチルペンタン、n−ノナン、2,2,5−トリメチルヘキサン、n−デカン、n−ドデカン等の炭素数5〜11の脂肪族炭化水素系溶媒などが挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
溶媒としては、安全性が高く、汎用的に用いられている点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンが好ましい。
The solvent for the resist composition is arbitrarily selected according to use conditions and the like.
Examples of the solvent include linear or branched ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, 2-pentanone and 2-hexanone; cyclic ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as ether acetate; Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; Propylene glycol monoalkyl such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether Ethers; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol Ethylene glycol monoalkyl ethers such as monoethyl ether; diethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol monomethyl ether; esters such as ethyl acetate and ethyl lactate; n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, cyclohexanol , Alcohols such as 1-octanol; 1,4-dioxane, ethylene carbonate, γ-butyrolactone; pentane, 2-methylbutane, n-hexane, 2-methylpentane, 2,2-dibutylbutane, 2,3-dibutylbutane , N-heptane, n-octane, isooctane, 2,2,3-trimethylpentane, n-nonane, 2,2,5-trimethylhexane, n-decane, n-dodecane, etc. 11 aliphatic hydrocarbon solvents. A solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
As the solvent, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone are preferable because they are highly safe and widely used.
レジスト組成物(溶液)中の重合体の濃度(固形分濃度)は、特に制限されないが、レジスト組成物の粘度の点から、レジスト組成物(100質量%)中50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましい。また、レジスト組成物中の重合体の濃度は、レジスト膜厚の点から、2質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、8質量%以上がさらに好ましい。 The concentration (solid content concentration) of the polymer in the resist composition (solution) is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or less in the resist composition (100% by mass) from the viewpoint of the viscosity of the resist composition. The mass% or less is more preferable, and 30 mass% or less is more preferable. The concentration of the polymer in the resist composition is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 8% by mass or more from the viewpoint of the resist film thickness.
レジスト用重合体を化学増幅型レジスト組成物に用いる場合、光酸発生剤を用いることが必要である。
光酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物の酸発生剤として用いることができるものの中から任意に選択することができる。光酸発生剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
When the resist polymer is used for a chemically amplified resist composition, it is necessary to use a photoacid generator.
The photoacid generator can be arbitrarily selected from those that can be used as the acid generator of the chemically amplified resist composition. A photo-acid generator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、キノンジアジド化合物、ジアゾメタン化合物等が挙げられる。これらのうち、光酸発生剤としては、スルスルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等のオニウム塩化合物が好ましく、具体的には、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、p−メチルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリ(tert−ブチルフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等が挙げられる。 Examples of the photoacid generator include onium salt compounds, sulfonimide compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, quinone diazide compounds, diazomethane compounds, and the like. Of these, the photoacid generator is preferably an onium salt compound such as a sulfulonium salt, iodonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, pyridinium salt, specifically, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoro. Antimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, (hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate, diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrenesulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, p-methylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro Butanesulfonate, tri (tert-butylphenyl) sulfonium Trifluoromethanesulfonate and the like.
光酸発生剤の量は、選択された光酸発生剤の種類により適宜決められ、通常、レジスト用重合体100質量部に対して0.1質量部以上であり、0.5質量部以上がより好ましい。光酸発生剤の量をこの範囲にすることにより、露光により発生した酸の触媒作用による化学反応を充分に生起させることができる。また、光酸発生剤の量は、通常、レジスト用重合体100質量部に対して20質量部以下であり、10質量部以下がより好ましい。光酸発生剤の量をこの範囲にすることにより、レジスト組成物の安定性が向上し、組成物を塗布する際の塗布むら、現像時のスカム等の発生が充分に少なくなる。 The amount of the photoacid generator is appropriately determined depending on the type of the photoacid generator selected, and is usually 0.1 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resist polymer. More preferred. By setting the amount of the photoacid generator within this range, a chemical reaction due to the catalytic action of the acid generated by exposure can be sufficiently caused. Moreover, the quantity of a photo-acid generator is 20 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of resist polymers, and 10 mass parts or less are more preferable. By setting the amount of the photoacid generator within this range, the stability of the resist composition is improved, and the occurrence of uneven coating during application of the composition, scum during development, etc. is sufficiently reduced.
さらに、化学増幅型レジスト組成物には、含窒素化合物を配合することもできる。含窒素化合物を含有させることにより、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等がさらに向上する。つまり、レジストパターンの断面形状が矩形により近くなり、また、レジスト膜を露光し、露光後ベーク(PEB)して、次の現像処理までの間に数時間放置されることが半導体の量産ラインではあり、そのような放置(経時)したときにレジストパターンの断面形状の劣化の発生がより抑制される。 Furthermore, a nitrogen-containing compound can also be mix | blended with a chemically amplified resist composition. By containing a nitrogen-containing compound, the resist pattern shape, the stability over time, and the like are further improved. In other words, the cross-sectional shape of the resist pattern is closer to a rectangle, and the resist film is exposed, post-exposure baked (PEB), and left for several hours before the next development process. Yes, the occurrence of deterioration of the cross-sectional shape of the resist pattern is further suppressed when left as such (timed).
含窒素化合物としては、公知のものいずれも用いることができ、これらのうち、アミンが好ましく、第2級低級脂肪族アミン、第3級低級脂肪族アミンがより好ましい。低級脂肪族アミンとは、炭素数5以下のアルキルまたはアルキルアルコールのアミンを意味する。
第2級低級脂肪族アミン、第3級低級脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。これらのうち、含窒素化合物としては、トリエタノールアミン等の第3級アルカノールアミンがより好ましい。
含窒素化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Any known compounds can be used as the nitrogen-containing compound, and among these, amines are preferable, and secondary lower aliphatic amines and tertiary lower aliphatic amines are more preferable. The lower aliphatic amine means an alkyl or alkyl alcohol amine having 5 or less carbon atoms.
Examples of the secondary lower aliphatic amine and tertiary lower aliphatic amine include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, tripentylamine, diethanolamine, triethanolamine and the like. Is mentioned. Among these, as the nitrogen-containing compound, a tertiary alkanolamine such as triethanolamine is more preferable.
A nitrogen-containing compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
含窒素化合物の量は、選択された含窒素化合物の種類等により適宜決められ、通常、レジスト用重合体100質量部に対して0.01質量部以上が好ましい。含窒素化合物の量をこの範囲にすることにより、レジストパターン形状をより矩形にすることができる。また、含窒素化合物の量は、通常、レジスト用重合体100質量部に対して2質量部以下が好ましい。含窒素化合物の量をこの範囲にすることにより、感度の劣化を小さくすることができる。 The amount of the nitrogen-containing compound is appropriately determined depending on the type of the selected nitrogen-containing compound, and is usually preferably 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resist polymer. By making the amount of the nitrogen-containing compound within this range, the resist pattern shape can be made more rectangular. The amount of the nitrogen-containing compound is usually preferably 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resist polymer. By setting the amount of the nitrogen-containing compound within this range, deterioration in sensitivity can be reduced.
また、化学増幅型レジスト組成物には、有機カルボン酸、リンのオキソ酸、または、その誘導体を配合することもできる。これらの化合物を含有させることにより、含窒素化合物の配合による感度劣化を防止することができ、また、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などがさらに向上する。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸等が好ましい。
リンのオキソ酸、または、その誘導体としては、例えば、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸およびそれらのエステルのような誘導体;ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸およびそれらのエステルのような誘導体;ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸およびそれらのエステルのような誘導体等が挙げられる。これらのうち、ホスホン酸が好ましい。
これらの化合物(有機カルボン酸、リンのオキソ酸、または、その誘導体)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The chemically amplified resist composition may also contain an organic carboxylic acid, a phosphorus oxo acid, or a derivative thereof. By containing these compounds, it is possible to prevent sensitivity deterioration due to the compounding of the nitrogen-containing compound, and further improve the resist pattern shape, the stability with time of standing, and the like.
As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are preferable.
Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include, for example, phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and other phosphoric acid and derivatives thereof; phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester Phosphonic acids such as phosphonic acid di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester and the like; derivatives such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid and the like Examples include derivatives such as esters. Of these, phosphonic acid is preferred.
These compounds (organic carboxylic acid, phosphorus oxo acid, or derivatives thereof) may be used alone or in combination of two or more.
これらの化合物(有機カルボン酸、リンのオキソ酸、または、その誘導体)の量は、選択された化合物の種類などにより適宜決められ、通常、レジスト用重合体100質量部に対して0.01質量部以上が好ましい。これらの化合物の量をこの範囲にすることにより、レジストパターン形状をより矩形にすることができる。また、これらの化合物(有機カルボン酸、リンのオキソ酸、または、その誘導体)の量は、通常、レジスト用重合体100質量部に対して5質量部以下が好ましい。これらの化合物の量をこの範囲にすることにより、レジストパターンの膜減りを小さくすることができる。 The amount of these compounds (organic carboxylic acid, phosphorus oxo acid, or derivative thereof) is appropriately determined depending on the type of the selected compound and the like, and is usually 0.01 mass per 100 mass parts of the resist polymer. Part or more is preferred. By setting the amount of these compounds within this range, the resist pattern shape can be made more rectangular. The amount of these compounds (organic carboxylic acid, phosphorus oxo acid, or derivative thereof) is usually preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resist polymer. By reducing the amount of these compounds within this range, the film loss of the resist pattern can be reduced.
含窒素化合物と、有機カルボン酸、リンのオキソ酸およびその誘導体からなる群から選ばれる1種以上との両方を化学増幅型レジスト組成物に含有させてもよいし、いずれか一方のみを含有させてもよい。
さらに、レジスト組成物には、必要に応じて、界面活性剤、前記含窒素化合物以外のクエンチャー、増感剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤等の各種添加剤を配合してもよい。これらの添加剤は、当該分野で公知のものであればいずれも用いることができる。また、これらの添加剤の添加量は、特に限定されず、適宜決めればよい。
Both the nitrogen-containing compound and one or more selected from the group consisting of organic carboxylic acids, phosphorus oxo acids and derivatives thereof may be contained in the chemically amplified resist composition, or only one of them may be contained. May be.
Further, the resist composition may contain various additives such as surfactants, quenchers other than the nitrogen-containing compounds, sensitizers, antihalation agents, storage stabilizers, antifoaming agents, etc., as necessary. Also good. Any of these additives can be used as long as it is known in the art. Moreover, the addition amount of these additives is not specifically limited, What is necessary is just to determine suitably.
本発明のレジスト組成物は、金属エッチング用、フォトファブリケーション用、製版用、ホログラム用、カラーフィルター用、位相差フィルム用等のレジスト組成物として用いてもよい。 The resist composition of the present invention may be used as a resist composition for metal etching, photofabrication, plate making, hologram, color filter, retardation film and the like.
本発明のレジスト組成物を用いて、レジストパターンを形成できる。レジスト組成物を用いたレジストパターンの形成方法の一例について説明する。
まず、パターンを形成するシリコンウエハー等の被加工基板の表面に、レジスト組成物をスピンコート等により塗布する。そして、このレジスト組成物が塗布された被加工基板をベーキング処理(プリベーク)等で乾燥し、基板上にレジスト膜を形成する。
A resist pattern can be formed using the resist composition of the present invention. An example of a method for forming a resist pattern using the resist composition will be described.
First, a resist composition is applied to the surface of a substrate to be processed such as a silicon wafer on which a pattern is formed by spin coating or the like. And the to-be-processed board | substrate with which this resist composition was apply | coated is dried by baking process (prebaking) etc., and a resist film is formed on a board | substrate.
ついで、このようにして得られたレジスト膜に、フォトマスクを介して、250nm以下の波長の光を照射する(露光)。露光に用いる光は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、またはF2 エキシマレーザーが好ましく、ArFエキシマレーザーが特に好ましい。また、電子線で露光してもよい。 Next, the resist film thus obtained is irradiated with light having a wavelength of 250 nm or less through a photomask (exposure). The light used for exposure is preferably a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, or an F 2 excimer laser, and particularly preferably an ArF excimer laser. Moreover, you may expose with an electron beam.
露光後、適宜熱処理(露光後ベーク、PEB)し、基板をアルカリ現像液に浸漬し、露光部分を現像液に溶解させ、除去する(現像)。アルカリ現像液としては、公知のものいずれを用いてもよい。そして、現像後、基板を純水等で適宜リンス処理する。このようにして被加工基板上にレジストパターンが形成される。 After exposure, heat treatment is appropriately performed (post-exposure baking, PEB), the substrate is immersed in an alkaline developer, and the exposed portion is dissolved in the developer and removed (development). Any known alkaline developer may be used. Then, after development, the substrate is appropriately rinsed with pure water or the like. In this way, a resist pattern is formed on the substrate to be processed.
通常、レジストパターンが形成された被加工基板は、適宜熱処理(ポストベーク)してレジストパターンを強化し、レジストパターンのない部分を選択的にエッチングする。エッチングを行った後、レジストパターンは、通常、剥離剤を用いて除去される。 In general, a substrate to be processed on which a resist pattern is formed is appropriately heat-treated (post-baked) to reinforce the resist pattern, and a portion without the resist pattern is selectively etched. After etching, the resist pattern is usually removed using a release agent.
以上説明した本発明の重合体の製造方法にあっては、重合体湿粉をフィルター上に載せたまま直接乾燥機の中に入れることにより、不純物が付着した容器を使用することなく重合体湿粉を乾燥できるので、不純物の少ない重合体を製造することができる。 In the polymer production method of the present invention described above, the polymer wet powder is placed directly on the filter while being put on the filter, so that the polymer wet without using a container with impurities attached. Since the powder can be dried, a polymer with few impurities can be produced.
また、レジスト用重合体以外の用途の重合体粉末においても、金属含有量は少ない方が好ましいため、本発明の製造方法は、レジスト用重合体以外の用途の重合体粉末を製造にも好適である。 In addition, in the polymer powder for uses other than the resist polymer, it is preferable that the metal content is low. Therefore, the production method of the present invention is suitable for producing polymer powder for uses other than the resist polymer. is there.
さらに、フィルターとして、フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)とフィルター浸漬前の水の電気伝導度(Y)との差(X−Y)が、ろ過に用いる前に1.8μS/cm以下であるフィルターを用いた場合、フィルターからの不純物の混入が抑えられる。 Further, as a filter, the difference (X−Y) between the electrical conductivity (X) of water after immersion in the filter and the electrical conductivity (Y) of water before immersion in the filter is 1.8 μS / cm before being used for filtration. When the following filter is used, contamination of impurities from the filter can be suppressed.
また、本発明の重合体粉末は、本発明の製造方法によって得られた重合体粉末であるため、含まれる不純物の量が少ない。
また、本発明のレジスト組成物は、本発明の製造方法によって得られた重合体粉末を溶解して得られるため、含まれる不純物が少ない。
Moreover, since the polymer powder of the present invention is a polymer powder obtained by the production method of the present invention, the amount of impurities contained is small.
Moreover, since the resist composition of this invention is obtained by melt | dissolving the polymer powder obtained by the manufacturing method of this invention, there are few impurities contained.
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。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
〔実施例1〕
(レジスト用重合体の製造)
(a)工程:
攪拌機およびジャケットを有する調合槽に、単量体(1−1)(ただし、Rはメチル基。)23.1質量部、単量体(2−10)(ただし、Rはメチル基。)26.7質量部、単量体(3−4)(ただし、Rはメチル基。)16.1質量部、乳酸エチル98.7質量部、および重合開始剤であるジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬工業(株)製、V601)1.96質量部を注入し、撹拌して単量体溶液を調製した。
[Example 1]
(Manufacture of resist polymer)
(A) Process:
In a mixing tank having a stirrer and a jacket, monomer (1-1) (where R is a methyl group) 23.1 parts by mass, monomer (2-10) (where R is a methyl group) 26 0.7 parts by mass, monomer (3-4) (wherein R is a methyl group) 16.1 parts by mass, ethyl lactate 98.7 parts by mass, and dimethyl-2,2′-azo as a polymerization initiator 1.96 parts by mass of bisisobutyrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., V601) was injected and stirred to prepare a monomer solution.
窒素導入口、攪拌機、ジャケットおよびコンデンサを有する重合槽に、窒素雰囲気下で、乳酸エチル54.9質量部を注入し、攪拌しながら温度を80℃に保持した。調合槽の単量体溶液を重合槽に供給し、80℃に保持された乳酸エチル中に一定速度で6時間かけて滴下した。その後、溶液を80℃で1時間保持し、重合体溶液を得た。 Under a nitrogen atmosphere, 54.9 parts by mass of ethyl lactate was poured into a polymerization tank having a nitrogen inlet, a stirrer, a jacket and a condenser, and the temperature was maintained at 80 ° C. while stirring. The monomer solution in the preparation tank was supplied to the polymerization tank and dropped into ethyl lactate maintained at 80 ° C. at a constant rate over 6 hours. Thereafter, the solution was kept at 80 ° C. for 1 hour to obtain a polymer solution.
(b)工程:
攪拌機およびジャケットを有する精製槽にメタノール1078質量部および水340質量部を注入した。重合槽の重合体溶液220質量部を精製槽に供給し、メタノールおよび水の混合溶液中に撹拌しながら滴下し、重合体を析出させ、重合体の分散液を得た。
(B) Process:
Into a purification tank having a stirrer and a jacket, 1078 parts by mass of methanol and 340 parts by mass of water were injected. 220 parts by mass of the polymer solution in the polymerization tank was supplied to the purification tank and dropped into the mixed solution of methanol and water while stirring to precipitate the polymer, thereby obtaining a polymer dispersion.
(c)工程:
純水を用意した。該純水の電気伝導度を、電気伝導度計((株)堀場製作所製、カスタニーACT導電率メーターES−14)を用いて18.2℃で測定したところ、0.39μS/cmであった。
前ロットの製造(単量体(1−1)35.1質量%(40モル%)、単量体(2−10)40.5質量%(40モル%)、単量体(3−4)24.4質量%(20モル%)(ただし、Rはすべてメチル基。)からなる重合体の製造)で用いたポリエステル製フィルター(東レ(株)製、ミラクル濾布)を純水でよく洗浄し、さらに純水でよくすすいだ。洗浄後のフィルターを、フィルターの面積1m2 あたり20Lの純水(電気伝導度0.39μS/cm)に浸漬し、浸漬開始から15分後にフィルターを浸漬した状態で水の電気伝導度(X)を、電気伝導度計((株)堀場製作所製、カスタニーACT導電率メーターES−14)を用いて16.2℃で測定したところ、0.86μS/cmであった。したがって、フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)とフィルター浸漬前の水の電気伝導度(Y)との差(X−Y)は、0.47μS/cmであった。
精製槽の重合体の分散液を、前記差(X−Y)が0.47μS/cmのフィルターを有する真空式ろ過器に供給し、重合体の分散液を、該フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造した。
(C) Process:
Pure water was prepared. The electric conductivity of the pure water was measured at 18.2 ° C. using an electric conductivity meter (manufactured by Horiba, Ltd., Castany ACT conductivity meter ES-14) and found to be 0.39 μS / cm. .
Production of previous lot (monomer (1-1) 35.1 mass% (40 mol%), monomer (2-10) 40.5 mass% (40 mol%), monomer (3-4 ) The polyester filter (made by Toray Industries, Inc., Miracle filter cloth) used in 24.4% by mass (20 mol%) (manufacture of a polymer comprising all R groups) may be pure water. Washed and rinsed with pure water. The washed filter is immersed in 20 L of pure water (electrical conductivity: 0.39 μS / cm) per 1 m 2 of filter area, and the electric conductivity of water (X) in the state where the filter is immersed 15 minutes after the start of immersion. Was measured at 16.2 ° C. using an electric conductivity meter (manufactured by Horiba, Ltd., Castany ACT conductivity meter ES-14), it was 0.86 μS / cm. Therefore, the difference (X−Y) between the electrical conductivity (X) of the water after immersion in the filter and the electrical conductivity (Y) of the water before immersion in the filter was 0.47 μS / cm.
The polymer dispersion in the purification tank is supplied to a vacuum filter having a filter with the difference (XY) of 0.47 μS / cm, and the polymer dispersion is filtered using the filter. A polymer wet powder was produced.
(d)工程:
精製槽にメタノール1445質量部および水255質量部を注入した。真空式ろ過器にて製造された重合体湿粉140質量部を精製槽に投入し、攪拌機で撹拌してメタノールおよび水の混合溶液に分散させ、重合体の分散液を得た。
(D) Process:
Into the purification tank, 1445 parts by mass of methanol and 255 parts by mass of water were injected. 140 parts by mass of polymer wet powder produced by a vacuum filter was put into a purification tank, stirred with a stirrer and dispersed in a mixed solution of methanol and water, and a polymer dispersion was obtained.
(e)工程:
精製槽の重合体の分散液を、フィルターを有する真空式ろ過器に供給し、重合体の分散液を、該フィルターを用いてろ過して重合体湿粉を製造した。フィルターとしては、(c)工程で用いたフィルターを洗浄することなくそのまま用いた。
(E) Process:
The polymer dispersion in the purification tank was supplied to a vacuum filter having a filter, and the polymer dispersion was filtered using the filter to produce a polymer powder. As the filter, the filter used in the step (c) was used as it was without washing.
(f)工程:
製造した重合体湿粉を、(e)工程で用いたフィルターで包み、フィルターの周縁部を一ヶ所にまとめて紐で縛った状態にし、フィルターごと乾燥機(清水理化学機器製作所製、防爆真空乾燥機VOW4−6B型)に移動させる。ついで、重合体湿粉をフィルターに包んだ状態で、乾燥機内を減圧にし、乾燥温度60℃、乾燥時間36時間の条件下で乾燥させて、最終製品である重合体粉末を得た。
(F) Process:
Wrap the produced polymer powder in the filter used in step (e), put the filter's peripheral edge together in a single place and tie it with a string, and dry the filter together with the dryer (made by Shimizu Rika Seisakusho, explosion-proof vacuum drying) Machine VOW4-6B). Next, the inside of the dryer was depressurized with the polymer wet powder wrapped in a filter, and dried under conditions of a drying temperature of 60 ° C. and a drying time of 36 hours to obtain a polymer powder as a final product.
(重合体の質量平均分子量、分子量分布)
実施例1で得られた重合体粉末20mgを、5mLのテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、孔径0.5μmメンブランフィルターでろ過して試料溶液を調製した。この試料溶液を、東ソー(株)製ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)に導入し、質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を測定した。また、質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)から分子量分布(Mw/Mn)を求めた。結果を表1に示す。
分離カラムとしては、昭和電工(株)製、Shodex GPC K−805L(商品名)を3本直列にしたものを用い、溶媒としては、THF(流量1.0mL/min)を用い、検出器としては示差屈折計を用いた。測定条件は、測定温度40℃、注入量0.1mLであった。標準ポリマーとして東ソー製標準ポリスチレンF−80(Mw=706000)、F−20(Mw=190000)、F−4(Mw=37900)、F−1(Mw=10200)、A−2500(Mw=2630)、A−500(Mw=682、578、474、370、260の混合物)を用いた。
(Weight average molecular weight, molecular weight distribution of polymer)
20 mg of the polymer powder obtained in Example 1 was dissolved in 5 mL of tetrahydrofuran (THF) and filtered through a membrane filter having a pore size of 0.5 μm to prepare a sample solution. This sample solution was introduced into a gel permeation chromatography (GPC) manufactured by Tosoh Corporation, and the mass average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were measured. Moreover, molecular weight distribution (Mw / Mn) was calculated | required from the mass average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn). The results are shown in Table 1.
As a separation column, Showa Denko KK-made Shodex GPC K-805L (trade name) in series was used, and the solvent was THF (flow rate 1.0 mL / min). Used a differential refractometer. The measurement conditions were a measurement temperature of 40 ° C. and an injection volume of 0.1 mL. Standard polystyrenes F-80 (Mw = 706000), F-20 (Mw = 19000), F-4 (Mw = 37900), F-1 (Mw = 10200), A-2500 (Mw = 2630) as standard polymers ), A-500 (mixture of Mw = 682, 578, 474, 370, 260).
(重合体の金属および半金属含有量の測定)
まず、粗体である電子工業グレードのN−メチルピロドン(以下、「NMP」と記す。)を、非沸騰バッチ式透明石英製酸蒸留装置(藤原製作所製、SHF−special型)へ導入し、蒸留速度が約1滴/10秒になるようにヒーター出力を調整し、非沸騰蒸留NMPを得た。該非沸騰蒸留NMPは、すべての元素について金属および半金属レベルが10ppt以下であり、充分に低いレベルであった。
次いで、得られた重合体を非沸騰蒸留NMPに溶解させ、5質量%の重合体溶液を調製した。ネブライザーとしてGlass Expansion製、Micromist AR80−1−FM04を装備したAgilent製7500CS型ICP−MSを用いて、前記重合体溶液中の金属および半金属の測定を行い、後述する検量線に基いて金属および半金属を定量した。
なお、測定前には、非沸騰蒸留NMP(ブランク)と、非沸騰蒸留NMPの金属濃度を1ppbに調整したチューニング液とで、金属イオンのカウント数の差が数十倍以上になるように、また、ブランクにおいては積分時間0.1秒で全ての金属が1桁カウント以下になるようにチューニングを実施した。
また、測定はすべて標準添加法で行った。金属スタンダードとしては、SPEX製XSTC−622を用い、各元素の濃度が100ppbになるように、XSTC−622を非沸騰蒸留NMPで希釈して添加に使用した。検量線はブランク、200ppt、500ppt、および1000pptの4点で、ブランク値を通る線形回帰直線にて作成した。さらに、非沸騰蒸留NMPの測定においては、各元素の濃度が10ppbになるように、XSTC−622を非沸騰蒸留NMPで希釈して添加に使用した。検量線はブランク、20ppt、50ppt、および100pptの4点でブランク値を通る線形回帰直線にて作成した。
また、非沸騰蒸留、サンプル調製、スタンダードの調製、ICP−MS測定などの操作は、全てクラス1000のクリーンルーム内で実施した。
金属および半金属含有量の測定結果を表1に示す。
(Measurement of metal and metalloid content of polymer)
First, a crude electronic-grade N-methylpyrodon (hereinafter referred to as “NMP”) was introduced into a non-boiling batch-type transparent quartz acid distillation apparatus (manufactured by Fujiwara Seisakusho, SHF-special type) and distilled. The heater output was adjusted so that the speed was about 1 drop / 10 seconds to obtain non-boiling distilled NMP. The non-boiling distilled NMP was sufficiently low with metal and metalloid levels of 10 ppt or less for all elements.
Subsequently, the obtained polymer was dissolved in non-boiling distilled NMP to prepare a 5% by mass polymer solution. Using an Agilent 7500CS ICP-MS manufactured by Glass Expansion equipped with Microexp AR80-1-FM04 as a nebulizer, the metal and metalloid in the polymer solution were measured. The metalloid was quantified.
In addition, before the measurement, the non-boiling distilled NMP (blank) and the tuning liquid in which the metal concentration of the non-boiling distilled NMP is adjusted to 1 ppb so that the difference in the count number of metal ions is several tens of times, In addition, the blank was tuned so that all metals would be 1 digit or less with an integration time of 0.1 seconds.
All measurements were performed by the standard addition method. As a metal standard, XSTC-622 made by SPEX was used, and XSTC-622 was diluted with non-boiling distilled NMP and used for addition so that the concentration of each element was 100 ppb. The calibration curve was created by a linear regression line passing through the blank value at four points of blank, 200 ppt, 500 ppt, and 1000 ppt. Furthermore, in the measurement of non-boiling distilled NMP, XSTC-622 was diluted with non-boiling distilled NMP and used for addition so that the concentration of each element was 10 ppb. A calibration curve was prepared by a linear regression line passing through the blank value at four points of blank, 20 ppt, 50 ppt, and 100 ppt.
In addition, operations such as non-boiling distillation, sample preparation, standard preparation, and ICP-MS measurement were all performed in a class 1000 clean room.
The measurement results of metal and metalloid contents are shown in Table 1.
(レジスト組成物の調製)
実施例1で得られた重合体粉末100質量部と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート400質量部と、光酸発生剤であるトリフェニルスルホニウムトリフレート2質量部とを混合して均一溶液とした後、孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過し、レジスト組成物を調製した。
(Preparation of resist composition)
After mixing 100 parts by mass of the polymer powder obtained in Example 1, 400 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 2 parts by mass of triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, a uniform solution was obtained. The resist composition was prepared by filtering through a membrane filter having a pore diameter of 0.1 μm.
(レジストパターンの形成)
レジスト組成物をシリコンウエハー上にスピンコートし、ホットプレートを用いて120℃、60秒間プリベークを行い、膜厚0.4μmのレジスト膜を形成した。ついで、ArFエキシマレーザー露光機(波長:193nm)を用いて露光した後、ホットプレートを用いて120℃、60秒間露光後ベークを行った。ついで、2.38質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて室温で現像し、純水で洗浄し、乾燥してレジストパターンを形成した。
(Formation of resist pattern)
The resist composition was spin-coated on a silicon wafer and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds using a hot plate to form a resist film having a thickness of 0.4 μm. Next, after exposure using an ArF excimer laser exposure machine (wavelength: 193 nm), post-exposure baking was performed using a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. Subsequently, it developed at room temperature using the 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, wash | cleaned with the pure water, and dried, and the resist pattern was formed.
(感度)
ライン・アンド・スペース(L/S=1/1)を1/1の線幅に形成する露光量(mJ/cm2 )を測定し、これを感度とした。結果を表1に示す。
(sensitivity)
The exposure amount (mJ / cm 2 ) for forming a line-and-space (L / S = 1/1) with a line width of 1/1 was measured and used as sensitivity. The results are shown in Table 1.
(解像度)
前記露光量で露光したときに解像されるレジストパターンの最小寸法(μm)を解像度とした。結果を表1に示す。
(resolution)
The minimum dimension (μm) of the resist pattern resolved when exposed at the exposure amount was defined as the resolution. The results are shown in Table 1.
(レジストパターン)
日本電子製、JSM−6340F型電界放射形走査型電子顕微鏡によりレジストパターンを観察し、ディフェクトが発生していないものを良好、ディフェクトが発生しているものを不良として評価した。結果を表1に示す。
(Resist pattern)
The resist pattern was observed with a JSM-6340F field emission scanning electron microscope manufactured by JEOL, and the case where no defect occurred was evaluated as good, and the case where the defect occurred was evaluated as defective. The results are shown in Table 1.
〔実施例2、3〕
フィルターとして、前記差(X−Y)が表1に示す数値のフィルターを用いた以外は、実施例1と同様にして重合体粉末を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Examples 2 and 3]
A polymer powder was produced in the same manner as in Example 1 except that a filter having the difference (XY) shown in Table 1 was used as a filter, and a resist composition was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
〔実施例4、5〕
(a)工程で用いる単量体成分を、単量体(1−12)(ただし、Rは水素原子。)33.7質量部、単量体(2−2)(ただし、Rはメチル基。)37.7質量部、および単量体(3−7)(ただし、Rはメチル基。)19.7質量部に変更し;滴下溶媒をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート136.7質量部に変更し;仕込み溶媒をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート33.41質量部およびγ−ブチロラクトン42.5質量部の混合溶媒に変更し;重合開始剤であるジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬工業(株)製、V601(商品名))の量を3.50質量部に変更し;(b)工程で用いる貧溶媒をメタノール1824質量部に変更し;(c)工程で用いるフィルターを、前ロットの製造(単量体(1−12)(ただし、Rは水素原子。)37.0質量%(40モル%)、単量体(2−2)(ただし、Rはメチル基。)41.4質量%(40モル%)、単量体(3−7)(ただし、Rはメチル基。)21.6質量%(20モル%)からなる重合体の製造)で用いたフィルターであり、かつ前記差(X−Y)が表1に示す数値のフィルターに変更し;(d)工程で用いる貧溶媒をメタノール1824質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Examples 4 and 5]
(A) The monomer component used in the step is monomer (1-12) (where R is a hydrogen atom), 33.7 parts by mass, monomer (2-2) (where R is a methyl group) 37.7 parts by mass and monomer (3-7) (where R is a methyl group) 19.7 parts by mass; dripping solvent changed to 136.7 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate Change the charged solvent to a mixed solvent of 33.41 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 42.5 parts by mass of γ-butyrolactone; dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (sum of polymerization initiator) The amount of V601 (trade name) manufactured by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd. was changed to 3.50 parts by mass; the poor solvent used in step (b) was changed to 1824 parts by mass of methanol; and the filter used in step (c) Before (Monomer (1-12) (where R is a hydrogen atom) 37.0% by mass (40 mol%), monomer (2-2) (where R is a methyl group) 41 4% by mass (40 mol%), monomer (3-7) (where R is a methyl group) 21.6% by mass (production of a polymer comprising 20 mol%)) And the difference (X−Y) was changed to a filter having a numerical value shown in Table 1; the polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the poor solvent used in the step (d) was changed to 1824 parts by mass of methanol. The resist composition was manufactured and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
〔実施例6、7〕
(a)工程で用いる単量体成分を、単量体(1−1)(ただし、Rはメチル基。)28.6質量部、単量体(2−8)(ただし、Rはメチル基。)30.6質量部、および単量体(3−4)(ただし、Rはメチル基。)19.8質量部に変更し;滴下溶媒である乳酸エチルの量を118.4質量部に変更し;仕込み溶媒である乳酸エチルの量を65.8質量部に変更し;重合開始剤であるジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬工業(株)製、V601(商品名))の量を2.32質量部に変更し;(b)工程で用いる貧溶媒をメタノール1190質量部および水500質量に変更し;(c)工程で用いるフィルターを前ロットの製造(単量体(1−1)(ただし、Rはメチル基。)36.2質量%(40モル%)、単量体(2−8)(ただし、Rはメチル基。)38.7質量%(40モル%)、単量体(3−4)(ただし、Rはメチル基。)25.1質量%(20モル%)からなる重合体の製造)で用いたフィルターであり、かつ前記差(X−Y)が表1に示す数値のフィルターに変更し;(d)工程で用いる貧溶媒をメタノール1269質量部および水400質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Examples 6 and 7]
The monomer component used in the step (a) is monomer (1-1) (where R is a methyl group) 28.6 parts by mass, monomer (2-8) (where R is a methyl group) 30.6 parts by weight, and monomer (3-4) (where R is a methyl group) 19.8 parts by weight; the amount of ethyl lactate as the dropping solvent is 118.4 parts by weight The amount of ethyl lactate as a charging solvent was changed to 65.8 parts by mass; dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate as a polymerization initiator (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., V601 ( (Name of product)) is changed to 2.32 parts by mass; the poor solvent used in step (b) is changed to 1190 parts by mass of methanol and 500 parts of water; Monomer (1-1) (where R is a methyl group) 36.2% by mass (40 mol%), monomer ( 2-8) (where R is a methyl group) 38.7% by mass (40 mol%), monomer (3-4) (where R is a methyl group) 25.1% by mass (20 mol%) And the difference (X−Y) is changed to a filter having a numerical value shown in Table 1; and the poor solvent used in the step (d) is 1269 parts by mass of methanol and water. Except having changed into 400 mass parts, the polymer was manufactured like Example 1 and the resist composition was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
〔比較例1〕
重合体湿粉をフィルターから容器に移し変えて乾燥した以外は、実施例1と同様にして重合体粉末を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A polymer powder was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer wet powder was transferred from the filter to a container and dried, and a resist composition was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
〔比較例2〕
フィルターとして、前記差(X−Y)が表1に示す数値のフィルターを用い、重合体湿粉をフィルターから容器に移し変えて乾燥した以外は、実施例1と同様にして重合体粉末を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A polymer powder was produced in the same manner as in Example 1 except that the filter having the numerical value shown in Table 1 as the difference (XY) was used as the filter, and the polymer powder was transferred from the filter to the container and dried. Then, a resist composition was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
〔比較例3〕
フィルターとして、前記差(X−Y)が表1に示す数値のフィルターを用い、重合体湿粉をフィルターから容器に移し変えて乾燥した以外は、実施例4と同様にして重合体粉末を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
A polymer powder was produced in the same manner as in Example 4 except that the filter with the difference (XY) shown in Table 1 was used as the filter, and the polymer powder was transferred from the filter to the container and dried. Then, a resist composition was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
〔比較例4〕
フィルターとして、前記差(X−Y)が表1に示す数値のフィルターを用い、重合体湿粉をフィルターから容器に移し変えて乾燥した以外は、実施例6と同様にして重合体粉末を製造し、レジスト組成物を調製し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
A polymer powder was produced in the same manner as in Example 6 except that the filter having the numerical value shown in Table 1 as the difference (XY) was used as the filter, and the polymer powder was transferred from the filter to the container and dried. Then, a resist composition was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
表1より明らかなように、実施例1〜3の重合体粉末には金属成分の不純物がほとんど含まれていなかった。また、レジスト組成物においては、レジスト膜の性能(感度、解像度)にばらつきが少なく、設計通りの性能を発揮していることが確認された。さらに、レジストパターンも良好であった。実施例4〜7の重合体粉末およびレジスト組成物についても、同様の結果が得られた。
一方、比較例1の重合体粉末には、多くの金属成分が含まれていた。また、レジスト組成物は、レジスト膜の性能が実施例1〜3から大きくはずれ、設計通りの性能を発揮できなかった。これは、重合体の乾燥工程において、重合体湿粉を容器に移し替えて乾燥したため、容器に付着していた不純物が重合体に混入したことによる。比較例2の重合体粉末にも、多くの金属成分が含まれており、レジスト組成物は、レジスト膜の性能が実施例1〜3から大きくはずれ、設計通りの性能を発揮できなかった。比較例3の重合体粉末にも、多くの金属成分が含まれており、レジスト組成物は、レジスト膜の性能が実施例4、5から大きくはずれ、設計通りの性能を発揮できなかった。また、比較例4の重合体粉末にも、多くの金属成分が含まれており、レジスト組成物は、レジスト膜の性能が実施例6、7から大きくはずれ、設計通りの性能を発揮できなかった。
As is clear from Table 1, the polymer powders of Examples 1 to 3 contained almost no metal component impurities. Moreover, in the resist composition, it was confirmed that the performance (sensitivity and resolution) of the resist film was small and the performance as designed was exhibited. Furthermore, the resist pattern was also good. Similar results were obtained for the polymer powders and resist compositions of Examples 4-7.
On the other hand, many metal components were contained in the polymer powder of Comparative Example 1. Moreover, the resist composition was not able to exhibit the performance as designed because the performance of the resist film was significantly different from those of Examples 1 to 3. This is because in the polymer drying step, the polymer powder is transferred to the container and dried, so that impurities adhering to the container are mixed into the polymer. The polymer powder of Comparative Example 2 also contained many metal components, and the resist composition did not exhibit the performance as designed because the performance of the resist film deviated significantly from Examples 1 to 3. The polymer powder of Comparative Example 3 also contained many metal components, and the resist composition did not exhibit the performance as designed because the performance of the resist film was significantly different from Examples 4 and 5. Further, the polymer powder of Comparative Example 4 also contained many metal components, and the resist composition did not exhibit the performance as designed because the performance of the resist film deviated significantly from Examples 6 and 7. .
本発明の重合体粉末の製造方法によれば、金属成分等の不純物が少なく、目的とする用途において設計通りの性能を発揮できる重合体粉末およびレジスト組成物を製造でき、該レジスト組成物からなるレジストパターンを用いて形成される回路の精度、歩留まり等の低下が抑えられる。 According to the method for producing a polymer powder of the present invention, it is possible to produce a polymer powder and a resist composition that have few impurities such as metal components and that can perform as designed in the intended use, and are composed of the resist composition. A reduction in accuracy, yield, and the like of circuits formed using the resist pattern can be suppressed.
42 フィルター
42 Filter
Claims (4)
フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)とフィルター浸漬前の水の電気伝導度(Y)との差(X−Y)が、1.8μS/cm以下である。ただし、フィルター浸漬前の水としては、電気伝導度が0.5μS/cm以下である純水を用い、フィルター浸漬後の水の電気伝導度(X)は、フィルターの面積1m2 あたり20Lの純水にフィルターを浸漬し、浸漬開始から15分後にフィルターを浸漬した状態で測定した水の電気伝導度とする。 The method for producing a polymer powder according to claim 1, wherein the filter satisfies the following conditions before being used for filtration.
The difference (X−Y) between the electrical conductivity (X) of water after filter immersion and the electrical conductivity (Y) of water before filter immersion is 1.8 μS / cm or less. However, as the water before immersing the filter, pure water having an electric conductivity of 0.5 μS / cm or less is used, and the electric conductivity (X) of the water after immersing the filter is 20 L per 1 m 2 of the filter area. The filter is immersed in water, and the electric conductivity of water measured in a state where the filter is immersed 15 minutes after the start of immersion is taken.
The resist composition obtained from the polymer powder obtained by the manufacturing method of the polymer powder of Claim 1 or 2.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014129501A (en) * | 2012-11-27 | 2014-07-10 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Polymerization method of polymeric compound, resist composition, method for forming resist pattern |
JP2015197646A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 信越化学工業株式会社 | Production method of resist composition and pattern forming method |
WO2017082088A1 (en) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | 東京応化工業株式会社 | Purification method for purifying liquid, purification method for purifying silicon compound-containing liquid, method for producing silylating agent liquid, film forming material or diffusing agent composition, filter medium and filter device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07185221A (en) * | 1993-10-28 | 1995-07-25 | Bayer Ag | Device for continuous filteration of solid suspension and drying |
JP2002194090A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Sekisui Plastics Co Ltd | Production method for fine-grain synthetic resin |
JP2004333558A (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Canon Inc | Method for manufacturing toner |
JP2005132974A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Maruzen Petrochem Co Ltd | Method for producing semiconductor lithography copolymer |
-
2006
- 2006-08-29 JP JP2006232253A patent/JP5249503B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07185221A (en) * | 1993-10-28 | 1995-07-25 | Bayer Ag | Device for continuous filteration of solid suspension and drying |
JP2002194090A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Sekisui Plastics Co Ltd | Production method for fine-grain synthetic resin |
JP2004333558A (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Canon Inc | Method for manufacturing toner |
JP2005132974A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Maruzen Petrochem Co Ltd | Method for producing semiconductor lithography copolymer |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014129501A (en) * | 2012-11-27 | 2014-07-10 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Polymerization method of polymeric compound, resist composition, method for forming resist pattern |
JP2015197646A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 信越化学工業株式会社 | Production method of resist composition and pattern forming method |
WO2017082088A1 (en) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | 東京応化工業株式会社 | Purification method for purifying liquid, purification method for purifying silicon compound-containing liquid, method for producing silylating agent liquid, film forming material or diffusing agent composition, filter medium and filter device |
JP2017087138A (en) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 東京応化工業株式会社 | Refining method using liquid as refining object, refining method using liquid containing silicon compound as refining object, manufacturing method for silylation agent chemical, film formation material or diffusion agent composition, filter media, and filter device |
US10525418B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-01-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Purification method for purifying liquid, purification method for purifying silicon compound-containing liquid, method for producing silylating agent liquid, film forming material or diffusing agent composition, filter medium and filter device |
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