JP2016014116A - Method and device of producing polymer for semiconductor lithography, and container for semiconductor lithography raw material - Google Patents

Method and device of producing polymer for semiconductor lithography, and container for semiconductor lithography raw material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a polymer for semiconductor lithography that is reduced in metal impurity concentration.SOLUTION: A method of producing a polymer for semiconductor lithography has the step of using a solvent stored in a container whose inner wall surface is a surface composed of stainless steel electrolytically polished or a surface having undergone glass lining treatment.

Description

本発明は、半導体リソグラフィー用重合体の製造方法、該製造装置に用いられる半導体リソグラフィー原料用容器、および該半導体リソグラフィー原料用容器を備えた製造装置に関する。   The present invention relates to a method for producing a polymer for semiconductor lithography, a container for semiconductor lithography raw material used in the production apparatus, and a production apparatus provided with the container for semiconductor lithography raw material.

半導体製造技術におけるリソグラフィー(半導体リソグラフィー)は、光や電子線等を利用して基板上にレジストパターンを形成する工程を意味する。
近年、リソグラフィー技術の進歩により微細化がますます進み、それに伴ってリソグラフィー工程に用いられる半導体リソグラフィー用重合体または該重合体を含む組成物の高純度化が求められている。
Lithography in the semiconductor manufacturing technology (semiconductor lithography) means a step of forming a resist pattern on a substrate using light, an electron beam or the like.
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization has further progressed due to advances in lithography technology, and accordingly, there has been a demand for higher purity of a polymer for semiconductor lithography used in the lithography process or a composition containing the polymer.

特許文献1には、リソグラフィー工程で使用される半導体製造用組成物溶液(レジスト用重合体溶液、レジスト組成物溶液、または液浸用組成物溶液)の製造過程での不純物異物の混入を防止するために、該半導体製造用組成物溶液を送液する際の配管内面に対して、電解研磨やライニング処理を施すこと記載されている。
また特許文献2には、露光時に露光装置とウエハとの間に満たされる液浸露光用液体にあっては、保存容器から溶出する成分によって透過率の劣化や微粒子の発生が生じること、これを防止するために液浸露光用液体の保存容器内面を電解研磨処理することが記載されている。
また特許文献3には乳化重合を行う重合槽の内壁面に、バフ研磨を行った後、電解研磨を行うことで、重合体の重合槽への付着を防止する方法が記載されている。
Patent Document 1 discloses that impurity foreign matter is prevented from being mixed in the process of manufacturing a semiconductor manufacturing composition solution (resist polymer solution, resist composition solution, or immersion composition solution) used in a lithography process. Therefore, it is described that electrolytic polishing and lining treatment are performed on the inner surface of the pipe when the composition solution for semiconductor production is fed.
Further, in Patent Document 2, in an immersion exposure liquid filled between an exposure apparatus and a wafer at the time of exposure, deterioration of transmittance and generation of fine particles are caused by components eluted from a storage container. In order to prevent this, it is described that the inner surface of a storage container for immersion exposure liquid is subjected to electrolytic polishing.
Patent Document 3 describes a method of preventing the polymer from adhering to the polymerization tank by performing buffing on the inner wall surface of the polymerization tank in which emulsion polymerization is performed and then performing electrolytic polishing.

特開2010−20014号公報JP 2010-20014 A 特開2008−192641号公報JP 2008-192641 A 特開2003−277405号公報JP 2003-277405 A

しかしながら、近年はリソグラフィー等の微細加工技術の発展により半導体デバイスがより精巧なものとなっており、非常に低レベルの金属不純物の存在によって、半導体デバイスの性能および安定性が低下することがしばしば観察されている。
かかる金属不純物の主要因は、半導体リソグラフィー工程に用いられる重合体または組成物(例えば半導体リソグラフィー用重合体またはその溶液、もしくはレジスト組成物)中に含まれるナトリウム等の軽金属や、鉄等の重金属であることが確認されている。
従来、半導体リソグラフィー工程に用いられる高分子化合物中の金属不純物濃度は、厳しい不純物濃度規格を満たす原料を選択することや、高分子化合物の製造段階で金属不純物が混入しないように徹底したプロセス管理を行うことで低いレベルに管理されている。
しかし、従来のレベルでは必ずしも充分ではなく、半導体リソグラフィーに用いられる材料中の金属不純物濃度をより低下させることが求められる。
However, in recent years, the development of microfabrication technologies such as lithography has made semiconductor devices more sophisticated, and it has often been observed that the performance and stability of semiconductor devices are reduced due to the presence of very low levels of metal impurities. Has been.
The main factors of such metal impurities are light metals such as sodium and heavy metals such as iron contained in a polymer or composition used in the semiconductor lithography process (for example, a polymer for semiconductor lithography or a solution thereof, or a resist composition). It has been confirmed that there is.
Conventionally, the metal impurity concentration in the polymer compound used in the semiconductor lithography process is selected from materials that meet strict impurity concentration standards, and thorough process management is performed so that metal impurities are not mixed in the polymer compound manufacturing stage. It is managed to a low level by doing.
However, the conventional level is not always sufficient, and it is required to further reduce the metal impurity concentration in the material used for semiconductor lithography.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、金属不純物濃度が低減された、半導体リソグラフィー用重合体を製造する方法、該製造方法に用いられる容器および製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for producing a polymer for semiconductor lithography having a reduced metal impurity concentration, a container used in the production method, and a production apparatus.

本発明者等は、特に、半導体リソグラフィーに用いられる重合体の製造に使用される原料を収容する容器に着目して鋭意研究を行った。その結果、該原料を収容する容器からの金属不純物の溶出は、加温された生成物と接触する反応容器からの金属不純物の溶出と比べると少ないものの、近年の高精度な半導体デバイスにあっては、その性能および安定性に影響を与え得ることを知見した。そして、該容器からの金属不純物の溶出を低減することが、半導体リソグラフィー用重合体において要求される金属不純物の低レベル化に寄与することを見出して、本発明に至った。   The inventors of the present invention have conducted intensive research, paying particular attention to containers that contain raw materials used in the production of polymers used in semiconductor lithography. As a result, the elution of metal impurities from the container containing the raw material is less than the elution of metal impurities from the reaction container in contact with the heated product, but in recent high-precision semiconductor devices. Found that it can affect its performance and stability. The inventors have found that reducing the elution of metal impurities from the container contributes to lowering the level of metal impurities required in a polymer for semiconductor lithography, and have reached the present invention.

本発明は下記[1]〜[9]である。
[1] 半導体リソグラフィー用重合体の製造方法であって、内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、またはグラスライニング処理された面のいずれかである容器に収容された溶媒を用いる工程を有する、半導体リソグラフィー用重合体の製造方法。
[2] 半導体リソグラフィー用重合体の製造方法であって、内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである容器に収容された、溶媒以外の原料を用いる工程を有する、半導体リソグラフィー用重合体の製造方法。
[3] 前記内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面であり、内壁面の算術平均粗さRaが0.5μm以下である、[1]または[2]に記載の半導体リソグラフィー用重合体の製造方法。
The present invention includes the following [1] to [9].
[1] A method for producing a polymer for semiconductor lithography, which uses a solvent contained in a container whose inner wall surface is either an electropolished stainless steel surface or a glass-lined surface. The manufacturing method of the polymer for semiconductor lithography which has a process.
[2] A method for producing a polymer for semiconductor lithography, wherein the inner wall surface is one of a surface made of electropolished stainless steel, a surface treated with glass lining, or a surface coated with a fluorine-containing coating agent. The manufacturing method of the polymer for semiconductor lithography which has the process of using raw materials other than a solvent accommodated in the container which is.
[3] For semiconductor lithography according to [1] or [2], wherein the inner wall surface is a surface made of electropolished stainless steel, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.5 μm or less. A method for producing a polymer.

[4] 半導体リソグラフィー用重合体の製造に使用される原料を収容する容器であって、前記原料が溶媒であり、内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、またはグラスライニング処理された面のいずれかである、半導体リソグラフィー原料用容器。
[5] 半導体リソグラフィー用重合体の製造に使用される原料を収容する容器であって、前記原料が溶媒以外の原料であり、内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである、半導体リソグラフィー原料用容器。
[6] 前記内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面であり、内壁面の算術平均粗さRaが0.5μm以下である、[4]または[5]に記載の半導体リソグラフィー原料用容器。
[4] A container for containing a raw material used for manufacturing a polymer for semiconductor lithography, wherein the raw material is a solvent, and an inner wall surface is a surface made of electrolytically-polished stainless steel or glass-lined. A container for semiconductor lithography raw material, which is one of the surfaces.
[5] A container for containing a raw material used for the production of a polymer for semiconductor lithography, wherein the raw material is a raw material other than a solvent, and an inner wall surface is made of electrolytically-polished stainless steel, glass lining A container for a raw material of semiconductor lithography, which is either a treated surface or a surface coated with a fluorine-containing coating agent.
[6] The semiconductor lithography raw material according to [4] or [5], wherein the inner wall surface is a surface made of electropolished stainless steel, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.5 μm or less. Container.

[7] 半導体リソグラフィー用重合体を製造する装置であって、[4]〜、[6]のいずれか一項に記載の半導体リソグラフィー原料用容器を備える、半導体リソグラフィー用重合体の製造装置。
[8] さらに、原料以外の液体を収容する容器であって、内壁面が、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである容器を備える、[7]に記載の製造装置。
[9] さらに、内壁面が、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである配管を備える、[7]または[8]に記載の製造装置。
[7] An apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography, the apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography comprising the container for a raw material for semiconductor lithography according to any one of [4] to [6].
[8] Further, a container for storing a liquid other than the raw material, the inner wall surface of which is made of stainless steel, is subjected to electrolytic polishing treatment, is subjected to glass lining treatment, or is coated with a fluorine-containing coating agent. The manufacturing apparatus according to [7], comprising any one of the containers.
[9] Furthermore, the inner wall surface is provided with a pipe that is either a surface made of stainless steel and subjected to an electropolishing treatment, a surface subjected to a glass lining treatment, or a surface coated with a fluorine-containing coating agent, [7] or [8] The production apparatus according to [8].

本発明の半導体リソグラフィー用重合体の製造方法によれば、金属不純物が低減された、半導体リソグラフィー用重合体が得られる。
本発明の半導体リソグラフィー原料用容器に収容された原料を用いて、半導体リソグラフィー用重合体を製造することにより、半導体リソグラフィー用重合体における、金属不純物の低レベル化を実現できる。
本発明の製造装置を用いて、半導体リソグラフィー用重合体を製造することにより、半導体リソグラフィー用重合体における、金属不純物の低レベル化を実現できる。
According to the method for producing a polymer for semiconductor lithography of the present invention, a polymer for semiconductor lithography with reduced metal impurities can be obtained.
By producing a polymer for semiconductor lithography using the raw material accommodated in the container for semiconductor lithography raw material of the present invention, it is possible to realize a low level of metal impurities in the polymer for semiconductor lithography.
By producing a polymer for semiconductor lithography using the production apparatus of the present invention, a low level of metal impurities in the polymer for semiconductor lithography can be realized.

本発明にかかる半導体リソグラフィー用重合体の製造装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the polymer for semiconductor lithography concerning this invention.

本発明における重合体とは、単量体を重合させて得られる乾燥粉体状の重合体、または、重合体溶液を意味する。該重合体は製造工程上不可避の化合物を含んでもよい。該乾燥粉体とは、含液率が5質量%以下である粉体を意味する。
該含液率は、測定対象の重合体粉体中に含まれる残存単量体、残存水分、残存溶媒のそれぞれについて含有量を測定し、それらの合計が重合体粉体に占める割合を算出して得られる値である。
上記成分(残存単量体、残存水分、残存溶媒)は、それぞれ液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィーおよびカールフィッシャー水分計のうち少なくとも1つ以上、必要に応じて2つ以上の方法を組み合わせて、当該成分の含有量を測定し、それらの合計が重合体粉体に占める割合を算出することができる。
The polymer in the present invention means a dry powdery polymer or polymer solution obtained by polymerizing monomers. The polymer may contain a compound inevitable in the production process. The dry powder means a powder having a liquid content of 5% by mass or less.
The liquid content is determined by measuring the content of each of the residual monomer, residual moisture, and residual solvent contained in the polymer powder to be measured, and calculating the ratio of the total to the polymer powder. Is the value obtained.
The above components (residual monomer, residual moisture, residual solvent) are each at least one of liquid chromatography, gas chromatography and Karl Fischer moisture meter, if necessary, in combination of two or more methods, The content of the components can be measured, and the proportion of the total of them in the polymer powder can be calculated.

「重合体溶液」は、重合体と溶媒とからなる溶液、または重合体と溶媒と製造工程上不可避の化合物とからなる溶液である。重合体溶液における重合体の含有量は、当該重合体の種類、用途等を考慮して適宜設定できるが、製造上の観点から、5〜70質量%が好ましく、8〜60質量%がより好ましく、10〜50質量%が特に好ましい。
「重合体溶液」には、例えば、単量体を重合反応させて得られる重合反応溶液、該重合反応溶液を精製し、乾燥させた重合体粉体を溶媒に溶解させた重合体溶液、該重合体溶液を濃縮した濃縮液、重合体溶液またはその濃縮液を濾過した濾液等が含まれる。
The “polymer solution” is a solution composed of a polymer and a solvent, or a solution composed of a polymer, a solvent, and a compound inevitable in the production process. The content of the polymer in the polymer solution can be appropriately set in consideration of the type and use of the polymer, but from the viewpoint of production, 5 to 70% by mass is preferable, and 8 to 60% by mass is more preferable. 10 to 50% by mass is particularly preferable.
The “polymer solution” includes, for example, a polymerization reaction solution obtained by polymerizing a monomer, a polymer solution obtained by purifying the polymerization reaction solution and dissolving a dried polymer powder in a solvent, A concentrated solution obtained by concentrating the polymer solution, a polymer solution or a filtrate obtained by filtering the concentrated solution, and the like are included.

本明細書において、前記「重合体溶液」と添加剤を含むものを組成物という。
該組成物は、例えばレジスト組成物である。レジスト組成物は、前記重合体溶液を含み、さらにレジスト組成物として機能するために必要な添加剤を含む。添加剤は公知のものを用いることができる。レジスト組成物中の重合体としてはレジスト用重合体として公知の重合体を用いることができる。
In the present specification, a composition containing the “polymer solution” and an additive is referred to as a composition.
The composition is, for example, a resist composition. The resist composition contains the polymer solution and further contains additives necessary for functioning as a resist composition. A well-known thing can be used for an additive. As the polymer in the resist composition, a polymer known as a resist polymer can be used.

本発明において「原料」とは、半導体リソグラフィー用重合体を製造する工程において、重合反応を行う工程に用いられる各化合物、および重合反応後の工程で新たに用いられる各化合物を意味する。
該「原料」は「溶媒」と「溶媒以外の原料」とに分けられる。「溶媒」としては、重合反応を行う工程で用いられる重合溶媒、再沈殿またはリスラリを行う工程で用いられる貧溶媒、希釈する工程で用いられる希釈溶媒、湿粉または乾燥粉体状の重合体を溶液状にする工程で用いられる良溶媒、原料を溶解するのに用いられる溶媒、反応容器や配管などを洗浄する工程で用いられる溶媒、レジスト組成物を製造する工程で用いられるレジスト溶媒等が挙げられる。「溶媒以外の原料」としては、重合反応を行う工程で用いられる単量体、重合開始剤、重合反応時の添加剤(例えばラジカル捕捉剤、酸捕捉剤等)が挙げられる。「溶媒以外の原料」は液体であることが好ましい。
In the present invention, the “raw material” means each compound used in the step of carrying out the polymerization reaction and each compound newly used in the step after the polymerization reaction in the step of producing the polymer for semiconductor lithography.
The “raw material” is divided into “solvent” and “raw material other than solvent”. As the “solvent”, a polymerization solvent used in a step of performing a polymerization reaction, a poor solvent used in a step of performing reprecipitation or recycle, a diluted solvent used in a step of diluting, a wet powder or a polymer in a dry powder form. Good solvents used in the process of forming a solution, solvents used to dissolve the raw materials, solvents used in the process of washing the reaction vessel or piping, resist solvents used in the process of producing the resist composition, etc. It is done. Examples of the “raw material other than the solvent” include a monomer used in the step of performing the polymerization reaction, a polymerization initiator, and an additive for the polymerization reaction (for example, a radical scavenger, an acid scavenger, etc.). The “raw material other than the solvent” is preferably a liquid.

<リソグラフィー用重合体>
本発明におけるリソグラフィー用重合体は、リソグラフィー工程に用いられる重合体であれば、特に限定されずに適用することができる。例えば、レジスト膜の形成に用いられるレジスト用重合体、レジスト膜の上層に形成される反射防止膜(TARC)、またはレジスト膜の下層に形成される反射防止膜(BARC)の形成に用いられる反射防止膜用重合体、ギャップフィル膜の形成に用いられるギャップフィル膜重合体、トップコート膜の形成に用いられるトップコート膜用重合体が挙げられる。
レジスト用重合体の例としては、前記酸脱離性基を有する構成単位の1種以上と、前記極性基を有する構成単位の1種以上とを含む共重合体が挙げられる。
<Polymer for lithography>
The polymer for lithography in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer used in the lithography process. For example, a resist polymer used for forming a resist film, an antireflection film (TARC) formed on the upper layer of the resist film, or a reflection used for forming an antireflection film (BARC) formed on the lower layer of the resist film. Examples thereof include a polymer for prevention film, a gap fill film polymer used for forming a gap fill film, and a polymer for top coat film used for forming a top coat film.
Examples of the resist polymer include a copolymer containing one or more of the structural units having the acid-eliminable group and one or more of the structural units having the polar group.

反射防止膜用重合体の例としては、吸光性基を有する構成単位と、レジスト膜と混合を避けるため、硬化剤などと反応して硬化可能なアミノ基、アミド基、ヒドロキシル基、エポキシ基等の反応性官能基を有する構成単位とを含む共重合体が挙げられる。吸光性基とは、レジスト組成物中の感光成分が感度を有する波長領域の光に対して、高い吸収性能を有する基であり、具体例としては、アントラセン環、ナフタレン環、ベンゼン環、キノリン環、キノキサリン環、チアゾール環等の環構造(任意の置換基を有していてもよい。)を有する基が挙げられる。特に、照射光として、KrFレーザ光が用いられる場合には、アントラセン環又は任意の置換基を有するアントラセン環が好ましく、ArFレーザ光が用いられる場合には、ベンゼン環又は任意の置換基を有するベンゼン環が好ましい。
上記任意の置換基としては、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、カルボキシ基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、又はアミド基等が挙げられる。これらのうち、吸光性基として、保護された又は保護されていないフェノール性水酸基を有するものが、良好な現像性・高解像性の観点から好ましい。上記吸光性基を有する構成単位・単量体として、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、p−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Examples of the polymer for antireflection film include a structural unit having a light-absorbing group and an amino group, an amide group, a hydroxyl group, an epoxy group, etc. that can be cured by reacting with a curing agent to avoid mixing with the resist film. And a copolymer containing a structural unit having a reactive functional group. The light-absorbing group is a group having high absorption performance with respect to light in a wavelength region where the photosensitive component in the resist composition is sensitive. Specific examples include an anthracene ring, naphthalene ring, benzene ring, quinoline ring. , A group having a ring structure (optionally substituted) such as a quinoxaline ring and a thiazole ring. In particular, when KrF laser light is used as irradiation light, an anthracene ring or an anthracene ring having an arbitrary substituent is preferable, and when ArF laser light is used, a benzene ring or a benzene having an arbitrary substituent A ring is preferred.
Examples of the optional substituent include a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, a carboxy group, a carbonyl group, an ester group, an amino group, and an amide group. Among these, those having a protected or unprotected phenolic hydroxyl group as the light absorbing group are preferable from the viewpoint of good developability and high resolution. Examples of the structural unit / monomer having the light-absorbing group include benzyl (meth) acrylate and p-hydroxyphenyl (meth) acrylate.

ギャップフィル膜用重合体の例としては、狭いギャップに流れ込むための適度な粘度を有し、レジスト膜や反射防止膜との混合を避けるため、硬化剤などと反応して硬化可能な反応性官能基を有する構成単位を含む共重合体、具体的にはヒドロキシスチレンと、スチレン、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の単
量体との共重合体が挙げられる。
液浸リソグラフィーに用いられるトップコート膜用重合体の例としては、カルボキシル基を有する構成単位を含む共重合体、水酸基が置換したフッ素含有基を有する構成単位を含む共重合体等が挙げられる。
Examples of polymers for gap fill films are reactive functionalities that have a suitable viscosity for flowing into narrow gaps and can be cured by reacting with curing agents to avoid mixing with resist films and antireflection films. Examples thereof include a copolymer containing a structural unit having a group, specifically, a copolymer of hydroxystyrene and a monomer such as styrene, alkyl (meth) acrylate, or hydroxyalkyl (meth) acrylate.
Examples of the polymer for the topcoat film used in immersion lithography include a copolymer containing a structural unit having a carboxyl group, a copolymer containing a structural unit having a fluorine-containing group substituted with a hydroxyl group, and the like.

<重合体の製造方法>
本発明のリソグラフィー用重合体の製造方法は、後述の半導体リソグラフィー原料用容器に収容された溶媒または溶媒以外の原料を用いる工程を有する方法であれば、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
概略、重合容器内で単量体を重合させて重合反応溶液を得る重合工程と、再沈殿容器内で重合反応溶液から重合体を析出させ、さらに濾過容器を用いて析出物(湿粉)を回収する回収工程と、該析出物を乾燥させて、目的の重合体の乾燥粉体を得る方法、または、前記析出物(湿粉)または前記乾燥粉体を、再溶解容器内で良溶媒に溶解させる溶解工程を経て、目的の重合体が溶媒に溶解した重合体溶液を得る方法が好ましい。
<Method for producing polymer>
The method for producing a lithographic polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is a method having a step of using a solvent contained in a semiconductor lithography raw material container described later or a raw material other than the solvent, and a known method is used. Can do.
In general, a polymerization step in which a monomer is polymerized in a polymerization vessel to obtain a polymerization reaction solution, a polymer is precipitated from the polymerization reaction solution in a reprecipitation vessel, and a precipitate (wet powder) is further removed using a filtration vessel. A recovery step to recover and a method of drying the precipitate to obtain a dry powder of the target polymer, or the precipitate (wet powder) or the dry powder as a good solvent in the redissolving container A method of obtaining a polymer solution in which a target polymer is dissolved in a solvent through a dissolving step of dissolving is preferable.

[重合工程]
重合方法としては溶液重合法を用いる。すなわち、重合溶媒の存在下に重合開始剤を使用して単量体をラジカル重合させて重合反応溶液を得る。
単量体、液状の重合開始剤、および重合溶媒は、それぞれが単独で容器(半導体リソグラフィー原料用容器。以下、単に原料用容器ともいう。)に収容されたものを用いる。粉状の重合開始剤は、原料調合容器内で溶液状にして用いる。具体的には、粉状の重合開始剤を単量体に直接に溶解させてもよく、単量体および重合溶媒に溶解させてもよく、重合溶媒のみに溶解させてもよい。
溶液重合法において、単量体及び重合開始剤の重合容器への供給は、連続供給であってもよく、滴下供給であってもよい。溶液重合法としては、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、単量体及び重合開始剤を重合容器内に滴下する滴下重合法が好ましい。
[Polymerization process]
A solution polymerization method is used as the polymerization method. That is, the polymerization reaction solution is obtained by radical polymerization of the monomer using a polymerization initiator in the presence of a polymerization solvent.
As the monomer, the liquid polymerization initiator, and the polymerization solvent, those individually contained in a container (container for semiconductor lithography raw material; hereinafter also simply referred to as raw material container) are used. The powdery polymerization initiator is used in the form of a solution in the raw material preparation container. Specifically, the powdery polymerization initiator may be directly dissolved in the monomer, may be dissolved in the monomer and the polymerization solvent, or may be dissolved only in the polymerization solvent.
In the solution polymerization method, the supply of the monomer and the polymerization initiator to the polymerization vessel may be a continuous supply or a drop supply. As a solution polymerization method, a monomer and a polymerization initiator are dropped into a polymerization vessel from the viewpoint that a variation in average molecular weight and molecular weight distribution due to differences in production lots is small and a reproducible polymer can be easily obtained. The dropping polymerization method is preferred.

滴下重合法においては、重合容器内を所定の重合温度まで加熱した後、単量体及び重合開始剤を、それぞれ独立に、または任意の組み合わせで、重合容器内に滴下する。
単量体は、単量体のみで滴下してもよく、原料調合容器内で単量体を重合溶媒に溶解させた単量体溶液として滴下してもよい。
重合溶媒及び/又は単量体をあらかじめ重合容器に仕込んでもよい。
単量体及び重合開始剤は、それぞれを独立して収容する原料用容器から原料調合容器に供給し、該原料調合容器内で混合した後、重合容器中に滴下してもよく;それぞれ独立した原料用容器から重合容器中に滴下してもよく;それぞれ独立した原料用容器から重合容器に供給する配管内で混合し、重合容器中に滴下してもよい。
単量体及び重合開始剤は、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。
重合温度は、50〜150℃が好ましい。
所定の重合温度で所定時間、重合反応させた後、重合反応を停止させ、重合反応溶液を得る。重合反応を停止させる手法は反応液を冷却させる工程が一般的に用いられるが、ラジカル捕捉剤を添加することによって停止させることもできる。ラジカル捕捉剤を添加する場合、ラジカル捕捉剤を独立して収容する原料用容器から重合容器へ供給する。
In the dropping polymerization method, the inside of the polymerization vessel is heated to a predetermined polymerization temperature, and then the monomer and the polymerization initiator are dropped into the polymerization vessel independently or in any combination.
A monomer may be dripped only with a monomer, and may be dripped as a monomer solution which melt | dissolved the monomer in the polymerization solvent within the raw material preparation container.
A polymerization solvent and / or monomer may be charged into the polymerization vessel in advance.
The monomer and the polymerization initiator may be supplied to the raw material preparation container from the raw material container that accommodates them independently, mixed in the raw material preparation container, and then dropped into the polymerization container; They may be dropped from the raw material container into the polymerization container; they may be mixed in pipes supplied from the independent raw material containers to the polymerization container and dropped into the polymerization container.
One of the monomer 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.
The polymerization temperature is preferably 50 to 150 ° C.
After a polymerization reaction at a predetermined polymerization temperature for a predetermined time, the polymerization reaction is stopped to obtain a polymerization reaction solution. As a method for stopping the polymerization reaction, a process of cooling the reaction solution is generally used, but it can also be stopped by adding a radical scavenger. In the case of adding a radical scavenger, the radical scavenger is supplied from a raw material container independently containing the radical scavenger to the polymerization container.

重合溶媒としては、例えば、下記のものが挙げられる。
エーテル類:鎖状エーテル(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。)、環状エーテル(テトラヒドロフラン(以下、「THF」と記す。)、1,4−ジオキサン等。)等。
エステル類: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(以下、「PGMEA」と記す。)、γ−ブチロラクトン等。
ケトン類:アセトン、メチルエチルケトン(以下、「MEK」と記す。)、メチルイソブチルケトン(以下、「MIBK」と記す。)、シクロヘキサノン等。
アミド類: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。
スルホキシド類:ジメチルスルホキシド等。
芳香族炭化水素:ベンゼン、トルエン、キシレン等。
脂肪族炭化水素:ヘキサン等。
脂環式炭化水素:シクロヘキサン等。
重合溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the polymerization solvent include the following.
Ethers: chain ether (diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, etc.), cyclic ether (tetrahydrofuran (hereinafter referred to as “THF”), 1,4-dioxane, etc.) and the like.
Esters: methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as “PGMEA”), γ-butyrolactone, and the like.
Ketones: acetone, methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as “MEK”), methyl isobutyl ketone (hereinafter referred to as “MIBK”), cyclohexanone, and the like.
Amides: N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like.
Sulfoxides: dimethyl sulfoxide and the like.
Aromatic hydrocarbons: benzene, toluene, xylene and the like.
Aliphatic hydrocarbon: hexane and the like.
Alicyclic hydrocarbons: cyclohexane and the like.
A polymerization solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

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。例えば、アゾ化合物(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。)、有機過酸化物(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。)等が挙げられる。   As the polymerization initiator, those that generate radicals efficiently by heat are preferable. For example, azo compounds (2,2′-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] Etc.), organic peroxides (2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane, di (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, etc.) and the like.

[回収工程]
重合工程で得られた重合反応溶液を貧溶媒と混合して、重合体を析出させ、析出物を得る。この手法は再沈殿法と呼ばれ、重合反応溶液中に残存する未反応の単量体、重合開始剤等を取り除くために有効である。未反応単量体は、そのまま残存しているとレジスト組成物として用いた場合に感度が低下するため、できるだけ取り除くことが好ましい。本発明の製造方法で得られる重合体中の不純物としての単量体含有量は2.0質量%以下がより好ましく、1.0質量%以下がさらに好ましく、0.29質量%以下が特に好ましく、0.25質量%以下が最も好ましい。
貧溶媒は、目的の重合体を溶解させる能力が小さくて、該重合体が析出し得る溶媒である。重合体の組成に応じて、公知のものを適宜選択して使用できる。リソグラフィー用重合体に用いられる未反応の単量体、重合開始剤等を効率的に取り除くことができる点で、メタノール、イソプロピルアルコール、ジイソプロピルエーテル、ヘプタン、または水が好ましい。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。
[Recovery process]
The polymerization reaction solution obtained in the polymerization step is mixed with a poor solvent to precipitate a polymer to obtain a precipitate. This technique is called a reprecipitation method, and is effective for removing unreacted monomers, polymerization initiators and the like remaining in the polymerization reaction solution. If the unreacted monomer remains as it is, the sensitivity decreases when used as a resist composition, so it is preferable to remove it as much as possible. The monomer content as an impurity in the polymer obtained by the production method of the present invention is more preferably 2.0% by mass or less, further preferably 1.0% by mass or less, and particularly preferably 0.29% by mass or less. 0.25% by mass or less is most preferable.
The poor solvent is a solvent that has a small ability to dissolve the target polymer and from which the polymer can precipitate. According to the composition of the polymer, known ones can be appropriately selected and used. Methanol, isopropyl alcohol, diisopropyl ether, heptane, or water is preferable because unreacted monomers, polymerization initiators, and the like used in the lithography polymer can be efficiently removed. A poor solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

回収工程において、貧溶媒を単独で収容する原料用容器から、再沈殿容器へ貧溶媒を供給し、該貧溶媒中に重合反応溶液を滴下して、重合反応溶液中の重合体を析出させる。重合反応溶液を貧溶媒中に滴下する際の貧溶媒の量は、特に限定されないが、未反応単量体をより低減しやすい点で、希釈後溶液と同質量以上が好ましく、質量基準で3倍以上が好ましく、4倍以上がより好ましく、5倍以上がさらに好ましく、6倍以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、多すぎると後の濾過工程における作業効率が悪くなる。例えば質量基準で10倍以下が好ましい。   In the recovery step, the poor solvent is supplied from the raw material container containing the poor solvent alone to the reprecipitation container, and the polymerization reaction solution is dropped into the poor solvent to precipitate the polymer in the polymerization reaction solution. The amount of the poor solvent when the polymerization reaction solution is dropped into the poor solvent is not particularly limited, but is preferably equal to or more than that of the diluted solution in terms of easier reduction of unreacted monomers, and is 3 on a mass basis. Is preferably 4 times or more, more preferably 4 times or more, still more preferably 5 times or more, and particularly preferably 6 times or more. The upper limit is not particularly limited, but if it is too much, the working efficiency in the subsequent filtration step is deteriorated. For example, 10 times or less is preferable on a mass basis.

重合反応溶液を貧溶媒と混合する前に、必要に応じて重合反応溶液を希釈溶媒で適当な溶液粘度に希釈してもよい。具体的には、希釈溶媒を単独で収容する原料用容器から、重合反応を終えた重合容器へ希釈溶媒を供給し、重合容器内の重合反応溶液と混合して希釈する。
希釈溶媒としては、1,4−ジオキサン、アセトン、THF、MEK、MIBK、γ−ブチロラクトン、PGMEA、PGME、乳酸エチル等が挙げられる。これらは1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Before mixing the polymerization reaction solution with the poor solvent, the polymerization reaction solution may be diluted to an appropriate solution viscosity with a diluent solvent, if necessary. Specifically, the dilution solvent is supplied from the raw material container containing the dilution solvent alone to the polymerization container after the completion of the polymerization reaction, and is mixed with the polymerization reaction solution in the polymerization container for dilution.
Examples of the dilution solvent include 1,4-dioxane, acetone, THF, MEK, MIBK, γ-butyrolactone, PGMEA, PGME, and ethyl lactate. These may use 1 type and may use 2 or more types together.

回収工程において、貧溶媒中で析出した析出物を、濾過容器を用いて濾別することにより、目的の重合体が湿粉の状態で得られる。
または、濾別した湿粉を再び再沈殿容器内で貧溶媒に分散させた後に、濾過容器を用いて濾別する操作を繰り返して、目的の重合体の析出物を得ることもできる。この工程は、リスラリと呼ばれ、湿粉中に残存する未反応の単量体、重合開始剤等の不純物をより低減させるために有効である。
重合体を高い生産性を維持したまま取得できる点では、リスラリを行わず、再沈殿法のみで重合体の析出物を回収することが好ましい。
In the recovery step, the target polymer is obtained in the form of a wet powder by separating the precipitate deposited in the poor solvent using a filtration container.
Alternatively, after the filtered wet powder is dispersed again in a poor solvent in the reprecipitation container, the operation of filtering using the filtration container is repeated to obtain the target polymer precipitate. This process is referred to as “librarian” and is effective for further reducing impurities such as unreacted monomers and polymerization initiator remaining in the wet powder.
From the viewpoint that the polymer can be obtained while maintaining high productivity, it is preferable to recover the polymer precipitate only by the reprecipitation method without performing the rethrowing.

[乾燥工程]
回収工程で得られた析出物(湿粉)を乾燥させることにより、目的の重合体の乾燥粉体が得られる。
乾燥方法は、湿粉を、所望の含液率になるように乾燥できればよく、公知の乾燥方法を用いることができる。より短い時間で乾燥できる点で、乾燥雰囲気下で減圧する減圧乾燥法、乾燥雰囲気下で加熱する加熱乾燥法、または乾燥雰囲気下で減圧及び加熱を行う減圧加熱乾燥法が好ましい。
乾燥工程で得られる乾燥粉体は、リソグラフィー性能の観点から、乾燥粉体中の含液率は、5質量%以下が好ましく、3%質量%以下がより好ましく、1質量%以下が特に好ましい。
[Drying process]
By drying the deposit (wet powder) obtained in the recovery step, a dry powder of the target polymer can be obtained.
The drying method is not limited as long as the wet powder can be dried to a desired liquid content, and a known drying method can be used. From the viewpoint of drying in a shorter time, a vacuum drying method in which the pressure is reduced in a dry atmosphere, a heat drying method in which the heat is dried in a dry atmosphere, or a vacuum heat drying method in which pressure is reduced and heated in a dry atmosphere is preferable.
From the viewpoint of lithography performance, the dry powder obtained in the drying step preferably has a liquid content of 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less.

[溶解工程]
回収工程で得られた析出物(湿粉)、または乾燥工程で得られた乾燥粉体を、良溶媒に溶解させる。これにより目的の重合体が良溶媒に溶解された重合体溶液が得られる。
具体的には、良溶媒を単独で収容する原料用容器から、再溶解容器へ良溶媒を供給し、該再溶解容器内で湿粉または乾燥粉体状の重合体を該良溶媒に溶解させて重合体溶液を得る。
良溶媒は、目的の重合体を溶解させることができる公知の溶媒を用いることができ、上記に重合溶媒として挙げた溶媒を用いることができる。目的の重合体をレジスト組成物の製造に用いる場合、該レジスト組成物におけるレジスト溶媒と同じ溶媒を、溶解工程における良溶媒として使用することが好ましい。
[Dissolution process]
The precipitate (wet powder) obtained in the recovery step or the dry powder obtained in the drying step is dissolved in a good solvent. Thereby, a polymer solution in which the target polymer is dissolved in a good solvent is obtained.
Specifically, the good solvent is supplied to the re-dissolution container from the raw material container that contains the good solvent alone, and the wet powder or dry powder polymer is dissolved in the good solvent in the re-dissolution container. To obtain a polymer solution.
As the good solvent, a known solvent capable of dissolving the target polymer can be used, and the solvents mentioned above as the polymerization solvent can be used. When the target polymer is used for the production of a resist composition, the same solvent as the resist solvent in the resist composition is preferably used as a good solvent in the dissolution step.

[濃縮工程]
前記溶解工程で得られた溶液を、濃縮容器を用いて濃縮し、目的の重合体が良溶媒に溶解された濃縮液としてもよい。濃縮を行うことで、残留する低沸点化合物を除去することができる。
公知の濃縮方法を用いることができる。短い時間で濃縮できる点で減圧濃縮することが好ましい。減圧濃縮を行う場合の減圧度は、50kPa以下が好ましく、40kPa以下がより好ましく、30kPa以下がさらに好ましい。該減圧度の下限値は特に限定されな
いが、現実的には0.05kPa以上である。
また、減圧濃縮中に加熱することも短い時間で濃縮できる点で好ましい。加熱温度としては20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、40℃以上がさらに好ましい。また、重合体の熱劣化を防ぐ点で加熱温度は100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下がさらに好ましい。
濃縮中は突沸を防ぐ点で攪拌しながら行うのが好ましい。また、圧力制御ができ、熱伝導性に優れ反応温度制御が容易になる点で、濃縮容器として耐圧製金属容器内で濃縮することが好ましい。金属としては耐食性が高く重合体への金属不純物の混入が低減できる点でステンレス鋼(以下SUSとも言う)が好ましい。
[Concentration process]
The solution obtained in the dissolution step may be concentrated using a concentration container to obtain a concentrated solution in which the target polymer is dissolved in a good solvent. By performing the concentration, the remaining low-boiling compounds can be removed.
A known concentration method can be used. It is preferable to concentrate under reduced pressure because it can be concentrated in a short time. The degree of reduced pressure in the case of concentration under reduced pressure is preferably 50 kPa or less, more preferably 40 kPa or less, and further preferably 30 kPa or less. The lower limit value of the degree of decompression is not particularly limited, but is actually 0.05 kPa or more.
In addition, heating during vacuum concentration is also preferable because it can be concentrated in a short time. As heating temperature, 20 degreeC or more is preferable, 30 degreeC or more is more preferable, and 40 degreeC or more is further more preferable. In addition, the heating temperature is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, and further preferably 80 ° C. or lower in terms of preventing thermal degradation of the polymer.
During the concentration, it is preferable to carry out stirring while preventing bumping. Moreover, it is preferable to concentrate in a pressure-resistant metal container as a concentrating container from the viewpoint that pressure control can be performed and heat temperature is excellent and reaction temperature control becomes easy. As the metal, stainless steel (hereinafter also referred to as SUS) is preferable because it has high corrosion resistance and can reduce the mixing of metal impurities into the polymer.

[濾過工程]
前記溶解工程で得られた溶液、または前記濃縮工程で得られた濃縮液を、必要に応じて濾過してもよい。濾過は、公知の濾過容器を用いて行うことができる。これにより重合体のゲル物や異物が低減された重合体溶液を得ることができる。
濾過フィルター前後の圧力損失を低く抑えたまま、短時間で濾過できる点では、濃縮工程の前に、記溶解工程で得られた溶液を濾過することが好ましい。
最終製品に混入する恐れのある重合体のゲル物や異物を効率的に低減できる点では、濃縮工程の後に、得られた濃縮液を濾過することが好ましい。
前記溶解工程で得られた溶液と前記濃縮液の両方を濾過してもよい。すなわち溶解工程で得られた溶液を濾過した後、得られた濾液を前記濃縮工程に供して濃縮し、得られた濃縮液を、さらに濾過してもよい。
[Filtering process]
The solution obtained in the dissolution step or the concentrate obtained in the concentration step may be filtered as necessary. Filtration can be performed using a known filtration container. As a result, a polymer solution with reduced polymer gel and foreign matter can be obtained.
In view of the fact that the pressure loss before and after the filtration filter can be kept low and the filtration can be performed in a short time, it is preferable to filter the solution obtained in the dissolution step before the concentration step.
In terms of efficiently reducing polymer gels and foreign substances that may be mixed into the final product, it is preferable to filter the obtained concentrated solution after the concentration step.
Both the solution obtained in the dissolving step and the concentrated solution may be filtered. That is, after filtering the solution obtained in the dissolution step, the obtained filtrate may be subjected to the concentration step and concentrated, and the resulting concentrated solution may be further filtered.

<半導体リソグラフィー原料用容器(原料用容器)>
本発明において、溶媒を単独で収容する原料用容器として、内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、またはグラスライニング処理された面のいずれかである容器(以下、容器(X)という。)を用いる。
目的の半導体リソグラフィー用重合体を製造する工程において、複数種の溶媒を用いる場合、その一部または全部として、上記容器(X)に収容された溶媒を用いる。該複数種の溶媒の全部が上記容器(X)に収容された溶媒であることが好ましい。
<Semiconductor lithography raw material container (raw material container)>
In the present invention, as a raw material container for containing a solvent alone, a container whose inner wall surface is either a surface made of stainless steel subjected to electropolishing treatment or a surface subjected to glass lining treatment (hereinafter referred to as container (X) Is used).
In the step of producing the target polymer for semiconductor lithography, when a plurality of types of solvents are used, the solvent contained in the container (X) is used as a part or all of them. It is preferable that all of the plural types of solvents are solvents contained in the container (X).

本発明において、溶媒以外の原料を単独で収容する原料用容器として、内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである容器(以下、容器(Y)という。)を用いる。
目的の半導体リソグラフィー用重合体を製造する工程において用いられる複数種の原料(溶媒を除く)の、一部または全部として、上記容器(Y)に収容された該原料を用いる。該複数種の原料の全部が上記容器(Y)に収容された該原料であることが好ましい。それぞれが容器(Y)に収容された複数種の原料を用いる場合、各容器(Y)の材質または処理方法は、互いに同でもよく、異なってもよい。
In the present invention, as a raw material container that independently contains raw materials other than the solvent, the inner wall surface is a surface made of stainless steel that has been subjected to an electropolishing treatment, a surface that has been glass-lined, or a surface that has been coated with a fluorine-containing coating agent Or a container (hereinafter referred to as container (Y)).
The raw materials contained in the container (Y) are used as part or all of the plural types of raw materials (excluding the solvent) used in the step of producing the target polymer for semiconductor lithography. It is preferable that all of the plural types of raw materials are the raw materials accommodated in the container (Y). In the case where a plurality of types of raw materials stored in the container (Y) are used, the material or processing method of each container (Y) may be the same or different.

少なくとも重合工程で用いる原料の全部として、上記容器(X)または容器(Y)のいずれかに収容された原料を用いることが好ましい。
例えば重合工程において用いる原料が、重合溶媒と、単量体と、液状の重合開始剤である場合、上記容器(X)に収容された重合溶媒と、上記容器(Y)に収容された単量体と、上記容器(Y)に収容された重合開始剤を、直接重合反応容器に供給して、または原料調合容器を介して重合反応容器に供給して用いることが好ましい。
It is preferable to use the raw materials contained in either the container (X) or the container (Y) as at least all of the raw materials used in the polymerization step.
For example, when the raw materials used in the polymerization step are a polymerization solvent, a monomer, and a liquid polymerization initiator, a polymerization solvent accommodated in the container (X) and a single amount accommodated in the container (Y) The polymerization initiator contained in the container and the container (Y) is preferably supplied directly to the polymerization reaction container or supplied to the polymerization reaction container via the raw material preparation container.

容器(X)または容器(Y)としての、内壁面が電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面である容器は、材質がステンレス鋼である容器の少なくとも内壁面を電解研磨処理したものである。内壁面の全面が電解研磨処理されていることが好ましい。
ステンレス鋼は特に限定されず公知の鋼種を用いることができる。例えばSUS304(Fe:約70質量%、Cr:18〜20質量%、Ni:8〜10質量%)、SUS316(Fe:約70質量%、Cr:16〜18質量%、Ni:10〜14質量%、Mo:2〜3質量%)、SUS316L(Fe:約70質量%、Cr:16〜18質量%、Ni:10〜14質量%、Mo:2〜3質量%)等が挙げられる。
電解研磨処理は公知の方法で行うことができる。ステンレス鋼に電解研磨処理を施すと、ステンレス鋼の表面から金属イオンが溶出して該表面が平滑化される。
As the container (X) or the container (Y), the container whose inner wall surface is made of stainless steel subjected to electrolytic polishing is obtained by electrolytic polishing of at least the inner wall of a container made of stainless steel. It is preferable that the entire inner wall surface be subjected to electrolytic polishing treatment.
Stainless steel is not particularly limited, and a known steel type can be used. For example, SUS304 (Fe: about 70 mass%, Cr: 18-20 mass%, Ni: 8-10 mass%), SUS316 (Fe: about 70 mass%, Cr: 16-18 mass%, Ni: 10-14 mass) %, Mo: 2-3 mass%), SUS316L (Fe: about 70 mass%, Cr: 16-18 mass%, Ni: 10-14 mass%, Mo: 2-3 mass%) and the like.
The electrolytic polishing treatment can be performed by a known method. When electrolytic polishing is performed on stainless steel, metal ions are eluted from the surface of the stainless steel and the surface is smoothed.

電解研磨処理の条件は、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面の、表面平滑度を示す算術平均粗さRaが0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.2μm以下となるように設定することが好ましい。
本発明における算術平均粗さの値(Ra、単位:μm)は、JIS B0601−2001に準拠して測定される値である。
該算術平均粗さRaが0.5μm以下となるように、容器の内壁面を充分に平滑化することにより、該内壁面からの金属の溶出を充分小さくすることができる。具体的には下記の方法で溶出試験を行ったときの、鉄の溶出量、クロムの溶出量、およびニッケルの溶出量を、それぞれ0.5ppb以下、好ましくは0.1ppbに抑えることができる。該算術平均粗さRaの値が小さいほど、金属の溶出をより低減することができる。
算術平均粗さRaの下限値は特に限定されない。実質的には0.05μm以上である。
The condition of the electrolytic polishing treatment is that the surface of the stainless steel that has been subjected to the electrolytic polishing treatment has an arithmetic average roughness Ra indicating surface smoothness of 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. It is preferable to set so that
The arithmetic average roughness value (Ra, unit: μm) in the present invention is a value measured in accordance with JIS B0601-2001.
By sufficiently smoothing the inner wall surface of the container so that the arithmetic average roughness Ra is 0.5 μm or less, metal elution from the inner wall surface can be sufficiently reduced. Specifically, when an elution test is performed by the following method, the elution amount of iron, the elution amount of chromium, and the elution amount of nickel can be suppressed to 0.5 ppb or less, preferably 0.1 ppb, respectively. The smaller the value of the arithmetic average roughness Ra, the more the metal elution can be reduced.
The lower limit value of the arithmetic average roughness Ra is not particularly limited. It is substantially 0.05 μm or more.

(溶出試験)
試験対象物と同じ材質および同じ表面平滑度を有する円柱状の試験片(長さ:30mm、直径:12mm)を用いる。この試験片をメタノールにて攪拌洗浄した後、ポリエチレン製のクリーンボトルに、70mLの乳酸エチルと洗浄後の試験片を入れ、液温を25℃に保持し、24時間静置して保存する。24時間静置前と静置後に、乳酸エチル中の金属(鉄、クロム、ニッケル)含有量を下記の方法でそれぞれ測定し、静置前後による値の差を各金属の溶出量(単位:ppb)とする。
(Dissolution test)
A cylindrical test piece (length: 30 mm, diameter: 12 mm) having the same material and the same surface smoothness as the test object is used. After this test piece is stirred and washed with methanol, 70 mL of ethyl lactate and the test piece after washing are put into a polyethylene clean bottle, the liquid temperature is kept at 25 ° C., and the mixture is allowed to stand for 24 hours for storage. Before and after standing for 24 hours, the contents of metals (iron, chromium, nickel) in ethyl lactate were measured by the following methods, respectively, and the difference in values before and after standing was determined as the elution amount of each metal (unit: ppb ).

(溶出試験における鉄、クロム、ニッケルの含有量の測定方法)
高周波誘導結合プラズマ質量分析計(ICP−MS−Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer:Agilent Technologies製7500cs)により金属分析し、各金属の溶出量を求める。
(Measurement method of iron, chromium and nickel content in dissolution test)
The metal is analyzed by a high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS-Inductively Coupled Mass Mass Spectrometer: 7500 cs manufactured by Agilent Technologies), and the elution amount of each metal is determined.

容器(X)または容器(Y)としての、内壁面がグラスライニング処理された面である容器は、金属または非金属からなる容器の内壁面に、ガラス被膜(ライニング)を形成して得られる。
容器の材質は特に限定されない。例えばステンレス鋼、セラミックス等が挙げられる。好ましくはステンレス鋼である。
ガラス被膜の形成(グラスライニング処理)は公知の方法で行うことができる。
ガラス被膜の膜厚は0.5mm以上が好ましく、1.0mm以上がより好ましい。該膜厚の上限は3.0mm以下が好ましく、2.0mm以下がより好ましい。
容器の内壁面の全面にグラスライニング処理を施すことにより、該内壁面からの金属の溶出量をゼロにすることができる。
A container whose inner wall surface is a glass-lined surface as the container (X) or the container (Y) is obtained by forming a glass coating (lining) on the inner wall surface of a metal or non-metal container.
The material of the container is not particularly limited. Examples thereof include stainless steel and ceramics. Stainless steel is preferred.
Formation of the glass coating (glass lining treatment) can be performed by a known method.
The thickness of the glass coating is preferably 0.5 mm or more, more preferably 1.0 mm or more. The upper limit of the film thickness is preferably 3.0 mm or less, and more preferably 2.0 mm or less.
By subjecting the entire inner wall surface of the container to a glass lining treatment, the amount of metal elution from the inner wall surface can be made zero.

容器(Y)としての、内壁面が含フッ素コーティング剤でコーティングされた面である容器は、金属または非金属からなる容器の内壁面に、含フッ素コーティング剤で含フッ素化合物を含む被膜(コーティング膜)を形成して得られる。
容器の材質は特に限定されない。例えばステンレス鋼、セラミックス等が挙げられる。好ましくはステンレス鋼である。
含フッ素コーティング剤のコーティング処理は公知の方法で行うことができる。
含フッ素コーティング剤は公知のものを用いることができる。具体例としてはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)が挙げられる。
コーティング膜の膜厚は1mm未満が好ましく、0.5mm以下がより好ましい。該膜厚の下限は0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましい。
容器の内壁面の全面にコーティング処理を施すことにより、該内壁面からの金属の溶出量をゼロにすることができる。
As a container (Y), a container whose inner wall surface is coated with a fluorine-containing coating agent is a film (coating film) containing a fluorine-containing compound with a fluorine-containing coating agent on the inner wall surface of a metal or non-metal container. ) Is obtained.
The material of the container is not particularly limited. Examples thereof include stainless steel and ceramics. Stainless steel is preferred.
The coating treatment of the fluorine-containing coating agent can be performed by a known method.
A well-known thing can be used for a fluorine-containing coating agent. Specific examples include polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).
The thickness of the coating film is preferably less than 1 mm, more preferably 0.5 mm or less. The lower limit of the film thickness is preferably 0.1 mm or more, and more preferably 0.2 mm or more.
By performing the coating process on the entire inner wall surface of the container, the amount of metal elution from the inner wall surface can be made zero.

<製造装置>
本発明の半導体リソグラフィー用重合体の製造装置は、原料を単独で収容する容器として、本発明の半導体リソグラフィー原料用容器を備える。
すなわち、溶媒を単独で収容する上記容器(X)、および溶媒以外の原料を単独で収容する上記容器(Y)の一方または両方を備える。
目的の半導体リソグラフィー用重合体を製造する装置が、複数種の溶媒をそれぞれ収容する複数個の原料容器を備える場合、その一部または全部として、上記容器(X)を用いる。該複数個の原料容器の全部が上記容器(X)であることが好ましい。
目的の半導体リソグラフィー用重合体を製造する装置が、複数種の原料(溶媒を除く)をそれぞれ収容する複数個の原料容器を備える場合、その一部または全部として、上記容器(Y)を用いる。該複数個の原料容器の全部が上記容器(Y)であることが好ましい。
<Manufacturing equipment>
The apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography of the present invention includes the container for semiconductor lithography raw material of the present invention as a container for containing the raw material alone.
That is, one or both of the container (X) that contains a solvent alone and the container (Y) that contains a raw material other than the solvent alone are provided.
When the apparatus for producing the target polymer for semiconductor lithography is provided with a plurality of raw material containers each containing a plurality of types of solvents, the container (X) is used as a part or all of them. It is preferable that all of the plurality of raw material containers is the container (X).
When the apparatus for producing the target polymer for semiconductor lithography is provided with a plurality of raw material containers each containing a plurality of types of raw materials (excluding a solvent), the container (Y) is used as a part or all of them. It is preferable that all of the plurality of raw material containers is the container (Y).

本発明の半導体リソグラフィー用重合体の製造装置において、原料を単独で収容する容器(原料用容器)以外の構成は、公知の装置構成を用いることができる。
該装置構成は、原料以外の液体を収容する容器を備える。例えば原料調合容器、重合容器、再沈殿容器、再溶解容器、濾過容器、濃縮容器等である。
これらの容器の少なくとも一部、好ましくは全部として、内壁面が、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである容器を備えることが好ましい。これらの容器の内壁面は上記容器(Y)と、好ましい態様も含めて同様である。
In the apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography of the present invention, a known apparatus configuration can be used as the configuration other than the container (raw material container) for containing the raw material alone.
The apparatus configuration includes a container for storing a liquid other than the raw material. For example, a raw material preparation container, a polymerization container, a reprecipitation container, a remelting container, a filtration container, a concentration container, and the like.
At least some, preferably all, of these containers have an inner wall surface that is either a stainless steel surface that has been electropolished, a glass-lined surface, or a surface that has been coated with a fluorine-containing coating agent. It is preferable to provide a container. The inner wall surfaces of these containers are the same as those of the container (Y), including preferred embodiments.

また、上記装置構成は、各容器を連結する配管を備える。
これらの配管の少なくとも一部、好ましくは全部として、内壁面が、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである配管を備えることが好ましい。これらの配管の内壁面は上記容器(Y)と、好ましい態様も含めて同様である。
Moreover, the said apparatus structure is equipped with piping which connects each container.
At least a part, preferably all, of these pipes, the inner wall surface is one of a surface made of stainless steel and subjected to an electropolishing treatment, a surface subjected to a glass lining treatment, or a surface coated with a fluorine-containing coating agent. It is preferable to provide piping. The inner wall surfaces of these pipes are the same as the container (Y), including the preferred embodiment.

本発明の半導体リソグラフィー用重合体の製造装置は、該製造装置で製造される最終製品(半導体リソグラフィー用重合体)中の、鉄、クロム、およびニッケルの含有量が、それぞれ0.5ppb以下となるように、より好ましくは0.1ppb以下となるように、上記容器(X)または容器(Y)が用いられていることが好ましい。
製品中の鉄、クロム、およびニッケルの含有量が、それぞれ上記の範囲であると、金属不純物が充分に低減された、半導体リソグラフィー用重合体が得られる。
In the apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography of the present invention, the contents of iron, chromium, and nickel in the final product (polymer for semiconductor lithography) produced by the production apparatus are each 0.5 ppb or less. Thus, it is preferable that the container (X) or the container (Y) is used so that it is more preferably 0.1 ppb or less.
When the contents of iron, chromium, and nickel in the product are each in the above ranges, a polymer for semiconductor lithography in which metal impurities are sufficiently reduced can be obtained.

本明細書において製品(半導体リソグラフィー用重合体)中の鉄、クロム、ニッケルのそれぞれの含有量は、以下の方法で測定して得られる値である。
(製品中の鉄、クロム、ニッケルの含有量の測定方法)
高周波誘導結合プラズマ質量分析計(ICP−MS−Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer:Agilent Technologies製7500cs)により金属分析し、各金属の含有量を求める。
In this specification, each content of iron, chromium, and nickel in a product (polymer for semiconductor lithography) is a value obtained by measurement by the following method.
(Measurement method of iron, chromium, nickel content in products)
Metal analysis is performed using a high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer: 7500 cs manufactured by Agilent Technologies) to determine the content of each metal.

<半導体リソグラフィー用組成物の製造方法>
上記の方法でリソグラフィー用重合体を製造し、得られた重合体(乾燥粉末または重合体溶液)を、混合容器内で、用途に応じた良溶媒および用途に応じた添加剤と混合することにより半導体リソグラフィー用組成物が得られる。良溶媒は、これを単独で収容する原料用容器から、混合容器へ供給する。
該良溶媒として、上記容器(X)に収容された良溶媒を用いること好ましい。
混合容器は、その内壁面が、上記容器(Y)の内壁面と同様の、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかであることが好ましい。
<Method for producing composition for semiconductor lithography>
By producing a polymer for lithography by the above method and mixing the obtained polymer (dry powder or polymer solution) with a good solvent according to the application and an additive according to the application in a mixing container. A composition for semiconductor lithography is obtained. The good solvent is supplied to the mixing container from the raw material container that contains the good solvent alone.
As the good solvent, a good solvent contained in the container (X) is preferably used.
The mixing container has an inner wall surface similar to the inner wall surface of the container (Y), made of stainless steel, electropolished, glass-lined, or coated with a fluorine-containing coating agent. Either is preferable.

[レジスト組成物]
リソグラフィー用重合体がレジスト用共重合体である場合、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光酸発生剤)と、レジスト溶媒(良溶媒)と、必要に応じて配合される添加剤を、混合容器内で混合して化学増幅型のレジスト組成物を調製できる。レジスト溶媒、光酸発生剤、添加剤は、それぞれを単独で収容する原料用容器から、混合容器へ供給する。
レジスト溶媒としては、上記に重合溶媒として挙げた溶媒を用いることができる。
光酸発生剤は、化学増幅型レジスト用組成物の光酸発生剤として使用可能なものの中から任意に選択できる。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。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。光酸発生剤の使用量は、重合体100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
化学増幅型レジスト用組成物は、含窒素化合物を含んでもよく、さらに有機カルボン酸、リンのオキソ酸またはその誘導体等の酸化合物を含んでいてもよい。また必要に応じて、界面活性剤、その他のクエンチャー、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含んでいてもよい。これらの添加剤は、レジスト用組成物において公知のものを適宜使用できる。
[Resist composition]
When the lithography polymer is a resist copolymer, a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation (photoacid generator), a resist solvent (good solvent), and an additive that is blended as necessary The chemical amplification resist composition can be prepared by mixing the agent in a mixing container. The resist solvent, the photoacid generator, and the additive are supplied to the mixing container from the raw material container that contains them individually.
As the resist solvent, the solvents listed above as the polymerization solvent can be used.
The photoacid generator can be arbitrarily selected from those that can be used as the photoacid 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. 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. 0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polymers, and, as for the usage-amount of a photo-acid generator, 0.5-10 mass parts is more preferable.
The chemically amplified resist composition may contain a nitrogen-containing compound, and may further contain an acid compound such as an organic carboxylic acid, an oxo acid of phosphorus, or a derivative thereof. If necessary, it may contain various additives such as surfactants, other quenchers, sensitizers, antihalation agents, storage stabilizers and antifoaming agents. As these additives, those known in the resist composition can be appropriately used.

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to these examples.

(試験例1)
PGMEA(重合溶媒)を単独で収容する原料用容器として、容量が1000Lのステンレス鋼(SUS304)製の原料用容器を用意し、内壁面の算術平均粗さRaが0.5μm以下となるように電解研磨処理を施した。
(比較試験例1)
試験例1と同じ原料用容器を用意した。電解研磨処理を施さず、内壁面の算術平均粗さRaは0.6μmであった。
(Test Example 1)
As a raw material container containing PGMEA (polymerization solvent) alone, a raw material container made of stainless steel (SUS304) with a capacity of 1000 L is prepared, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.5 μm or less. An electrolytic polishing treatment was performed.
(Comparative Test Example 1)
The same container for raw materials as in Test Example 1 was prepared. The electrolytic polishing treatment was not performed, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface was 0.6 μm.

(溶出試験)
原料用容器の材質と同じステンレス鋼(SUS304)からなる円柱状試験片(長さ:30mm、直径:12mm)を2つ準備し、1つは表面の算術平均粗さRaが0.5μm以下となるよう電解研磨処理を施し、もう1つは電解研磨処理を施さず、表面の算術平均粗さRaは0.6μmであった。それぞれの試験片について上述の溶出試験を行い、鉄およびクロムについて溶出量を求めた。
(試験結果)
電解研磨処理を施した原料用容器の材質と同じ試験片における各金属の溶出量は、鉄:2.2ppb、クロム:1.4ppbであった。
一方、電解研磨処理を施さなかった試験片における各金属の溶出量は、鉄:10.6ppb、クロム:9.9ppbであった。
(Dissolution test)
Two cylindrical specimens (length: 30 mm, diameter: 12 mm) made of the same stainless steel (SUS304) as the material of the raw material container are prepared, and one has an arithmetic average roughness Ra of 0.5 μm or less on the surface. The electrolytic polishing treatment was performed so that the other was not subjected to the electrolytic polishing treatment, and the arithmetic average roughness Ra of the surface was 0.6 μm. The above elution test was performed on each test piece, and the elution amount was determined for iron and chromium.
(Test results)
The elution amount of each metal in the same specimen as the material of the raw material container subjected to the electrolytic polishing treatment was iron: 2.2 ppb and chromium: 1.4 ppb.
On the other hand, the elution amount of each metal in the test piece not subjected to the electrolytic polishing treatment was iron: 10.6 ppb and chromium: 9.9 ppb.

[実施例1]
図1は、本発明にかかる半導体リソグラフィー用重合体の製造装置の一例を示す概略構成図である。
本例では図1に示す製造装置を用いてレジスト用重合体を製造し、これを用いて重合体溶液を製造した。該製造装置を構成する各容器(図中符号1〜5および11〜17)および配管(図中符号21〜31)は以下の通りである。
原料調合容器1:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.11μm。
重合容器(重合釜)2:窒素導入口、攪拌機、コンデンサー、温度調整のできるジャケット、及び温度計を備える。ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、算術平均粗さRaは0.12μm。
再沈殿容器3:攪拌機、コンデンサー、温度調整のできるジャケット、及び温度計を備える。ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.08μm。
濾過容器4:重合体湿粉を得る工程で使用する濾過容器。ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.11μm。
再溶解容器5:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.13μm。
重合溶媒を収容する原料用容器11:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.10μm。
3種の単量体をそれぞれ収容する原料用容器12、13、14:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.12μm。
貧溶媒を収容する原料用容器15:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.09μm。
良溶媒を収容する原料用容器16:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.12μm。
レジスト溶媒を単独で収容する原料用容器17:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.11μm。
配管21〜31:ステンレス鋼製。内壁面は電解研磨処理され、内壁面の算術平均粗さRaは0.10μm。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography according to the present invention.
In this example, a resist polymer was produced using the production apparatus shown in FIG. 1, and a polymer solution was produced using the resist polymer. Each container (reference numerals 1 to 5 and 11 to 17 in the figure) and piping (reference numerals 21 to 31 in the figure) constituting the manufacturing apparatus are as follows.
Raw material mixing container 1: made of stainless steel. The inner wall surface is subjected to electrolytic polishing, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.11 μm.
Polymerization vessel (polymerization kettle) 2: A nitrogen inlet, a stirrer, a condenser, a temperature-adjustable jacket, and a thermometer are provided. Made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra is 0.12 μm.
Reprecipitation container 3: A stirrer, a condenser, a temperature-adjustable jacket, and a thermometer are provided. Made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.08 μm.
Filtration container 4: Filtration container used in the step of obtaining polymer wet powder. Made of stainless steel. The inner wall surface is subjected to electrolytic polishing, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.11 μm.
Remelting container 5: made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.13 μm.
Raw material container 11 containing a polymerization solvent: made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.10 μm.
Containers for raw materials 12, 13, 14 each containing three kinds of monomers: made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.12 μm.
Container 15 for raw materials containing a poor solvent: Made of stainless steel. The inner wall surface is subjected to electrolytic polishing, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.09 μm.
Raw material container 16 containing good solvent: made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.12 μm.
Raw material container 17 for containing resist solvent alone: Made of stainless steel. The inner wall surface is subjected to electrolytic polishing, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.11 μm.
Piping 21-31: Made of stainless steel. The inner wall surface is electrolytically polished, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.10 μm.

窒素雰囲気下で、原料用容器11から配管21を介して重合容器2へ、重合溶媒としてPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を72.6部供給し、重合容器2の内温を80℃に上げた。
その後、原料用容器12〜14からそれぞれ配管22〜24を介して原料調合容器1へ、単量体m−1、m−2、m−3を供給した。また原料用容器11から配管25を介して原料調合容器1へ、重合溶媒PGMEAを供給した。さらに原料調合容器1へ重合開始剤(粉末状)を供給し、原料調合容器1内で、単量体m−1、m−2、m−3、重合溶媒、及び重合開始剤を混合して滴下溶液とした。
原料調合容器1内の滴下溶液を、配管26を介して、重合容器2内へ、一定の滴下速度で4時間かけて滴下し、さらに重合容器2の内温を80℃に3時間保持して重合反応させた。
滴下溶液の滴下開始から7時間後に、重合容器2の内温を室温まで冷却して反応を停止させ、重合反応溶液を得た。
単量体m−1(下記式m−1):30.6部。
単量体m−2(下記式m−2):35.3部。
単量体m−3(下記式m−3):21.2部。
PGMEA:130.7部。
ジメチル−2,2´−アゾビスイソブチレート:2.6部。
Under a nitrogen atmosphere, 72.6 parts of PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) is supplied as a polymerization solvent from the raw material container 11 to the polymerization container 2 through the pipe 21, and the internal temperature of the polymerization container 2 is raised to 80 ° C. It was.
Thereafter, the monomers m-1, m-2, and m-3 were supplied from the raw material containers 12 to 14 to the raw material preparation container 1 through the pipes 22 to 24, respectively. Further, the polymerization solvent PGMEA was supplied from the raw material container 11 to the raw material preparation container 1 through the pipe 25. Furthermore, the polymerization initiator (powder) is supplied to the raw material preparation container 1, and the monomers m-1, m-2, m-3, the polymerization solvent, and the polymerization initiator are mixed in the raw material preparation container 1. A dropping solution was obtained.
The dropping solution in the raw material preparation vessel 1 is dropped into the polymerization vessel 2 through the pipe 26 at a constant dropping rate over 4 hours, and the internal temperature of the polymerization vessel 2 is maintained at 80 ° C. for 3 hours. A polymerization reaction was performed.
Seven hours after the start of dropping of the dropping solution, the reaction was stopped by cooling the internal temperature of the polymerization vessel 2 to room temperature to obtain a polymerization reaction solution.
Monomer m-1 (Formula m-1 below): 30.6 parts.
Monomer m-2 (Formula m-2 below): 35.3 parts.
Monomer m-3 (formula m-3 below): 21.2 parts.
PGMEA: 130.7 parts.
Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate: 2.6 parts.

Figure 2016014116
Figure 2016014116

次いで、原料用容器15(メタノール)、16(水)から配管27、28を介して再沈殿容器3へ、容積比がメタノール/水=80/20となるよう、計2069.2部供給し、該再沈殿容器3内を攪拌しながら内温を40℃に調整した。ここへ重合容器2から前記重合反応溶液を、配管29を介して、一定の滴下速度で2時間かけて滴下し、再沈殿させた。
重合反応溶液の滴下終了後、再沈殿容器3内の再沈殿溶液を、配管30を介して濾過容器4に供給し、濾過し、濾別した再沈殿湿粉を得た。
得られた再沈殿湿粉を再沈殿容器3にもどし、同様にして、メタノール/水=85/15(容積比)の混合溶媒を2069.2部供給し、内温を40℃に調整して、2時間攪拌した。
2時間攪拌後、再沈殿容器3内のリスラリ溶液を、配管30を介して濾過容器4に供給し、濾過し、濾別したリスラリ湿粉(重合体の湿粉)を得て、乾燥した。
得られた重合体乾粉を再溶解容器5に供給した。原料用容器17から配管31を介して該再溶解容器5へ、PGMEAを重合体の固形分濃度が20質量%となるように供給した。再溶解容器5中で、重合体をPGMEAに溶解し、固形分濃度25質量%の重合体溶液を得た。
得られた重合体溶液(固形分:25質量%、溶剤:PGMEA)の金属含有量は、鉄0.1ppb未満、クロム0.1ppb未満であった。
Next, a total of 2069.2 parts was supplied from the raw material containers 15 (methanol) and 16 (water) to the reprecipitation container 3 through the pipes 27 and 28 so that the volume ratio was methanol / water = 80/20. The internal temperature was adjusted to 40 ° C. while stirring the reprecipitation vessel 3. The polymerization reaction solution was dropped from the polymerization vessel 2 through the pipe 29 at a constant dropping rate over 2 hours to cause reprecipitation.
After the completion of the dropping of the polymerization reaction solution, the reprecipitation solution in the reprecipitation vessel 3 was supplied to the filtration vessel 4 via the pipe 30 and filtered to obtain a reprecipitation wet powder separated by filtration.
Return the obtained re-precipitation wet powder to the re-precipitation vessel 3, and supply 2069.2 parts of a mixed solvent of methanol / water = 85/15 (volume ratio) in the same manner, and adjust the internal temperature to 40 ° C. Stir for 2 hours.
After stirring for 2 hours, the slurry solution in the reprecipitation container 3 was supplied to the filtration container 4 through the pipe 30 and filtered to obtain a filtered slurry powder (polymer powder), which was dried.
The obtained polymer dry powder was supplied to the redissolving container 5. PGMEA was supplied from the raw material container 17 to the re-dissolution container 5 through the pipe 31 so that the solid content concentration of the polymer was 20% by mass. In the redissolving vessel 5, the polymer was dissolved in PGMEA to obtain a polymer solution having a solid content concentration of 25% by mass.
The metal content of the obtained polymer solution (solid content: 25% by mass, solvent: PGMEA) was less than 0.1 ppb iron and less than 0.1 ppb chromium.

1 原料調合容器
2 重合容器(重合釜)
3 再沈殿容器
4 濾過容器
5 再溶解容器
11 重合溶媒を収容する原料用容器
12〜14 単量体を収容する原料用容器
15 貧溶媒を収容する原料用容器
16 良溶媒を収容する原料用容器
17 レジスト溶媒を収容する原料用容器
21〜31 配管
1 Raw material mixing container 2 Polymerization container (polymerization kettle)
3 Reprecipitation container 4 Filtration container 5 Remelting container 11 Raw material container 12 to 14 containing polymerization solvent Raw material container 15 containing monomer 15 Raw material container 16 containing poor solvent Raw material container containing good solvent 17 Raw material containers 21-31 for containing resist solvent

Claims (9)

半導体リソグラフィー用重合体の製造方法であって、
内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、またはグラスライニング処理された面のいずれかである容器に収容された溶媒を用いる工程を有する、半導体リソグラフィー用重合体の製造方法。
A method for producing a polymer for semiconductor lithography,
The manufacturing method of the polymer for semiconductor lithography which has the process of using the solvent accommodated in the container whose inner wall surface is either the surface which consists of stainless steel by which the electropolishing process was carried out, or the surface which carried out the glass lining process.
半導体リソグラフィー用重合体の製造方法であって、
内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである容器に収容された、溶媒以外の原料を用いる工程を有する、半導体リソグラフィー用重合体の製造方法。
A method for producing a polymer for semiconductor lithography,
A process using a raw material other than a solvent contained in a container whose inner wall surface is one of a surface made of electropolished stainless steel, a surface subjected to glass lining treatment, or a surface coated with a fluorine-containing coating agent. A method for producing a polymer for semiconductor lithography, comprising:
前記内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面であり、内壁面の算術平均粗さRaが0.5μm以下である、請求項1または2に記載の半導体リソグラフィー用重合体の製造方法。   The method for producing a polymer for semiconductor lithography according to claim 1 or 2, wherein the inner wall surface is a surface made of electrolytically polished stainless steel, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.5 µm or less. . 半導体リソグラフィー用重合体の製造に使用される原料を収容する容器であって、
前記原料が溶媒であり、
内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、またはグラスライニング処理された面のいずれかである、半導体リソグラフィー原料用容器。
A container for containing raw materials used in the production of a polymer for semiconductor lithography,
The raw material is a solvent;
A container for a semiconductor lithography raw material, wherein the inner wall surface is either a surface made of stainless steel subjected to electrolytic polishing or a surface subjected to glass lining.
半導体リソグラフィー用重合体の製造に使用される原料を収容する容器であって、
前記原料が溶媒以外の原料であり、
内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである、半導体リソグラフィー原料用容器。
A container for containing raw materials used in the production of a polymer for semiconductor lithography,
The raw material is a raw material other than the solvent;
A container for semiconductor lithography raw material, wherein the inner wall surface is one of a surface made of electropolished stainless steel, a glass-lined surface, or a surface coated with a fluorine-containing coating agent.
前記内壁面が、電解研磨処理されたステンレス鋼からなる面であり、内壁面の算術平均粗さRaが0.5μm以下である、請求項4または5に記載の半導体リソグラフィー原料用容器。   The container for a semiconductor lithography material according to claim 4 or 5, wherein the inner wall surface is a surface made of electropolished stainless steel, and the arithmetic average roughness Ra of the inner wall surface is 0.5 µm or less. 半導体リソグラフィー用重合体を製造する装置であって、
請求項4〜6のいずれか一項に記載の半導体リソグラフィー原料用容器を備える、半導体リソグラフィー用重合体の製造装置。
An apparatus for producing a polymer for semiconductor lithography,
The manufacturing apparatus of the polymer for semiconductor lithography provided with the container for semiconductor lithography raw materials as described in any one of Claims 4-6.
さらに、原料以外の液体を収容する容器であって、内壁面が、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである容器を備える、請求項7に記載の製造装置。   Furthermore, the container contains a liquid other than the raw material, and the inner wall surface is made of either stainless steel, electropolished, glass-lined, or coated with a fluorine-containing coating agent. The manufacturing apparatus of Claim 7 provided with a certain container. さらに、内壁面が、ステンレス鋼からなり電解研磨処理された面、グラスライニング処理された面、または含フッ素コーティング剤でコーティングされた面のいずれかである配管を備える、請求項7または8に記載の製造装置。   Furthermore, the inner wall surface is provided with a pipe made of any one of a stainless steel surface, an electropolished surface, a glass-lined surface, or a surface coated with a fluorine-containing coating agent. Manufacturing equipment.
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