JP6623562B2 - Method for producing lithographic material, method for producing lithographic composition, and method for producing substrate on which pattern is formed - Google Patents
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Description
本発明はリソグラフィー用材料の製造方法、リソグラフィー組成物の製造方法、およびパターンが形成された基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a lithographic material, a method for manufacturing a lithographic composition, and a method for manufacturing a substrate on which a pattern is formed.
近年、半導体素子、液晶素子等の製造工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。微細化の手法としては、照射光の短波長化がある。具体的には、従来のg線(波長:438nm)、i線(波長:365nm)に代表される紫外線から、より短波長のDUV(Deep Ultra Violet)へと照射光が短波長化してきている。 In recent years, a resist pattern formed in a manufacturing process of a semiconductor element, a liquid crystal element, and the like has been rapidly miniaturized due to progress in lithography technology. As a method of miniaturization, there is a method of shortening the wavelength of irradiation light. Specifically, the wavelength of irradiation light has been shortened from ultraviolet rays typified by conventional g-line (wavelength: 438 nm) and i-line (wavelength: 365 nm) to shorter-wavelength DUV (Deep Ultra Violet). .
最近では、KrFエキシマレーザー(波長:248nm)リソグラフィー技術が導入され、さらなる短波長化を図ったArFエキシマレーザー(波長:193nm)リソグラフィー技術およびEUV(波長:13.5nm)リソグラフィー技術が研究されている。さらに、これらの液浸リソグラフィー技術も研究されている。また、これらとは異なるタイプのリソグラフィー技術として、電子線リソグラフィー技術についても精力的に研究されている。
前記短波長の照射光または電子線を用いたリソグラフィーにてレジスト膜の形成に用いられるレジスト材料には、高い感度が要求される。かかる要求に対し、光酸発生剤を含有する化学増幅型レジストが提唱され、現在、該化学増幅型レジストの改良および開発が進められている。
Recently, KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) lithography technology has been introduced, and ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) lithography technology and EUV (wavelength: 13.5 nm) lithography technology for further shortening the wavelength have been studied. . Furthermore, these immersion lithography techniques are also being studied. Also, as a different type of lithography technology, electron beam lithography technology has been energetically studied.
High sensitivity is required for a resist material used for forming a resist film by lithography using the short-wavelength irradiation light or electron beam. In response to such a demand, a chemically amplified resist containing a photoacid generator has been proposed, and improvement and development of the chemically amplified resist are currently underway.
リソグラフィー工程では、前記レジスト膜のほか、反射防止膜、ギャップフィル膜、トップコート膜等、種々の膜が使用されている。これらの膜の形成には一般的に重合体を含むものが用いられ、該重合体には、用途に応じた機能を発揮させるために、種々の特性基が導入されている。例えば、化学増幅型レジスト用重合体の例として、極性基、酸脱離性基等を有するものが挙げられる。また、反射防止膜用重合体の例として、露光光を吸収する吸光性基、硬化剤などと反応可能な反応性官能基等を有するものが挙げられる。
これらリソグラフィー工程に用いられる重合体(リソグラフィー用重合体)の製造方法としては、単量体を重合溶媒に溶解し、重合開始剤の存在下で重合させる方法が一般的である。重合後の重合反応液は、必要に応じて精製工程等が行われ、得られたリソグラフィー用重合体またはその溶液は、貯蔵、輸送等のために容器に充填される。
In the lithography process, various films such as an anti-reflection film, a gap fill film, and a top coat film are used in addition to the resist film. In general, a film containing a polymer is used for forming these films, and various characteristic groups are introduced into the polymer in order to exhibit a function according to a use. For example, examples of the chemically amplified resist polymer include those having a polar group, an acid-eliminable group, and the like. Examples of the polymer for an antireflection film include those having a light absorbing group that absorbs exposure light, a reactive functional group that can react with a curing agent, and the like.
As a method for producing a polymer (polymer for lithography) used in these lithography steps, a method in which a monomer is dissolved in a polymerization solvent and polymerized in the presence of a polymerization initiator is generally used. The polymerization reaction solution after the polymerization is subjected to a purification step or the like as necessary, and the obtained lithography polymer or a solution thereof is filled in a container for storage, transportation, and the like.
近年、レジストパターンの微細化が進み、優れたレジストパターンプロファイルを得るためには、リソグラフィー用重合体溶液中の金属不純物を低減することが求められる。
特許文献1には、ISO 14644−1に規定される清浄度のレベルがクラス8以下のクリーンルーム内で重合原料を取扱い、クラス8を超える外気に接触させないインラインで重合釜に移送して重合反応を行い、得られた重合体または重合溶液をインラインで移送し、クラス8以下のクリーンルーム内で容器に充填する方法が記載されている。
In recent years, miniaturization of resist patterns has progressed, and in order to obtain an excellent resist pattern profile, it is required to reduce metal impurities in a polymer solution for lithography.
Patent Document 1 discloses that a polymerization raw material is handled in a clean room whose cleanliness level specified in ISO 14644-1 is less than or equal to class 8 and is transferred to a polymerization vessel in-line without being brought into contact with outside air exceeding class 8 to carry out a polymerization reaction. A method is described in which the obtained polymer or polymerization solution is transferred in-line and filled in a container in a clean room of class 8 or less.
特許文献1に記載の方法によれば、重合原料から目的の重合体を容器に充填するまでの全ての工程を、クラス8以下のクリーンルームとインラインによる移送からなる設備内で行えばよいことがわかる。しかしながら、例えば既存の工場では設備導入の負担が大きいために実現が難しい場合もある。 According to the method described in Patent Literature 1, it is understood that all the processes from the polymerization raw material to the filling of the target polymer into a container may be performed in a facility including a class 8 or lower clean room and in-line transfer. . However, in some cases, for example, in existing factories, it is difficult to realize this because of the heavy burden of equipment introduction.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、リソグラフィー用重合体が、貯蔵、輸送等のために容器に収容されたリソグラフィー用材料の製造方法において、設備導入の負担を抑えつつ、リソグラフィー用重合体中の金属不純物を高度に低減することができる、リソグラフィー用材料の製造方法を提供する。
また本発明は、かかるリソグラフィー用材料の製造方法を用いた、リソグラフィー組成物の製造方法、および該リソグラフィー組成物の製造方法を用いた、パターンが形成された基板の製造方法を提供する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a method of manufacturing a lithography material in which a lithography polymer is contained in a container for storage, transportation, and the like, while suppressing the burden of introducing equipment, the weight of the lithography polymer is reduced. Provided is a method for producing a lithography material, which can highly reduce metal impurities in coalescence.
The present invention also provides a method for producing a lithography composition using the method for producing a lithography material, and a method for producing a substrate on which a pattern is formed, using the method for producing a lithography composition.
本発明者等は、重合体または重合体溶液を容器に充填して密閉する充填工程を、特定のフィルター管理がなされた保護空間内で行うことにより、効果的にリソグラフィー用重合体中の金属不純物を低減できることを見出して本発明に至った。
また本発明者等は、重合原料を計量する計量工程と、充填工程を、特定のフィルター管理がなされた保護空間内で行うことにより、より効果的にリソグラフィー用重合体中の金属不純物を低減できることを見出して本発明に至った。
The present inventors have conducted a filling step in which a polymer or a polymer solution is filled in a container and hermetically sealed in a protected space in which a specific filter is controlled, so that metal impurities in a polymer for lithography can be effectively used. It has been found that this can be reduced, leading to the present invention.
In addition, the present inventors have found that the metal impurities in the lithography polymer can be more effectively reduced by performing the measuring step of measuring the polymerization raw material and the filling step in a protected space in which a specific filter is controlled. And found the present invention.
本発明は以下の態様を有する。
[1]リソグラフィー用重合体または重合体溶液を容器に充填して密閉する充填工程を有し、前記充填工程を保護空間内で行って、該保護空間内の気体と、前記リソグラフィー用重合体または重合体溶液とが容器内に収容されたリソグラフィー用材料を製造する方法であって、前記保護空間に、フィルターを通過した気体を供給し、前記フィルターの通過前と通過後の差圧を60〜220Paに維持する、リソグラフィー用材料の製造方法。
[2]前記第1のフィルターの通過前と通過後の差圧をZ±50Pa(Zは差圧の範囲の中央値を示し、110Pa≦Z≦150Paである。)に維持する、[1]に記載のリソグラフィー用材料の製造方法。
The present invention has the following aspects.
[1] A filling step of filling a container with a polymer for lithography or a polymer solution and sealing the container is performed, and the filling step is performed in a protected space, and the gas in the protected space and the polymer for lithography or A method for producing a lithography material in which a polymer solution is contained in a container, wherein a gas that has passed through a filter is supplied to the protection space, and a pressure difference between before and after passing through the filter is 60 to A method for producing a lithography material, which is maintained at 220 Pa.
[2] Maintaining the differential pressure before and after passing through the first filter at Z ± 50 Pa (Z indicates the median of the range of the differential pressure and satisfies 110 Pa ≦ Z ≦ 150 Pa), [1] 3. The method for producing a lithography material according to item 1.
[3]さらに、重合反応に用いる重合原料を計量する計量工程と、計量した重合原料を重合容器に供給して重合反応を行う重合工程を有し、前記計量工程を第2の保護空間内で行い、前記第2の保護空間に、第2のフィルターを通過した気体を連続的に供給し、前記第2のフィルターの通過前と通過後の差圧を60〜220Paに維持する、[1]または[2]に記載のリソグラフィー用材料の製造方法。
[4]前記第2のフィルターの通過前と通過後の差圧をZ±50Pa(Zは差圧の範囲の中央値を示し、110Pa≦Z≦150Paである。)に維持する、[3]に記載のリソグラフィー用材料の製造方法。
[3] Further, the method includes a measuring step of measuring a polymerization raw material used for the polymerization reaction, and a polymerization step of supplying the measured polymerization raw material to a polymerization vessel to perform a polymerization reaction, wherein the measuring step is performed in a second protected space. Then, the gas that has passed through the second filter is continuously supplied to the second protection space, and the differential pressure before and after passing through the second filter is maintained at 60 to 220 Pa, [1]. Or the method for producing a lithography material according to [2].
[4] The differential pressure before and after the passage through the second filter is maintained at Z ± 50 Pa (Z indicates the median of the range of the differential pressure and 110 Pa ≦ Z ≦ 150 Pa) [3]. 3. The method for producing a lithography material according to item 1.
[5][1]〜[4]に記載の製造方法によりリソグラフィー用材料を製造する工程と、前記容器内のリソグラフィー用重合体と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を混合する工程を有するリソグラフィー組成物の製造方法。
[6][5]に記載のリソグラフィー組成物の製造方法によりレジスト組成物を製造する工程と、得られたレジスト組成物を基板の被加工面上に塗布してレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜に対して露光する工程と、露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程とを含む、パターンが形成された基板の製造方法。
[5] A step of producing a lithographic material by the production method according to [1] to [4], and mixing a lithographic polymer in the container with a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. A method for producing a lithography composition having a step.
[6] a step of producing a resist composition by the method of producing a lithographic composition according to [5], and a step of applying the obtained resist composition on a surface to be processed of a substrate to form a resist film; A method for manufacturing a substrate on which a pattern is formed, comprising a step of exposing the resist film and a step of developing the exposed resist film using a developer.
本発明のリソグラフィー用材料の製造方法によれば、設備導入の負担を抑えつつリソグラフィー用重合体に含まれる金属不純物を高度に低減することができる。したがって、金属不純物の含有量が少ないリソグラフィー用重合体が容器に充填されたリソグラフィー用材料が得られる。
本発明のリソグラフィー組成物の製造方法によれば、設備導入の負担を抑えつつ、金属不純物が高度に低減されたリソグラフィー組成物を製造することができる。
本発明のパターンが形成された基板の製造方法によれば、設備導入の負担を抑えつつ、金属不純物が高度に低減されたレジスト組成物を製造し、該レジスト組成物を用いてパターンが形成された基板を製造することにより、金属不純物の混入による欠陥発生が高度に低減され、高品質の基板を安定して製造することができる。
本発明のリソグラフィー用重合体の製造方法は、特に半導体の製造において用いられる半導体リソグラフィー用重合体の製造方法として好適である。本発明によれば、半導体リソグラフィー組成物に用いたときに欠陥の少ない半導体回路の基板を安定して形成できる、半導体リソグラフィー用重合体を製造することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of the material for lithography of this invention, the metal impurity contained in the polymer for lithography can be reduced highly, suppressing the burden of introducing equipment. Therefore, a lithography material in which the container is filled with the lithography polymer having a low content of metal impurities is obtained.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of the lithography composition of this invention, the lithography composition in which metal impurities were highly reduced can be manufactured, suppressing the burden of installation of equipment.
According to the method for manufacturing a substrate having a pattern formed thereon according to the present invention, a resist composition in which metal impurities are highly reduced is produced while suppressing the burden of introducing equipment, and a pattern is formed using the resist composition. By manufacturing a substrate, the generation of defects due to the incorporation of metal impurities is highly reduced, and a high-quality substrate can be manufactured stably.
The method for producing a polymer for lithography of the present invention is particularly suitable as a method for producing a polymer for semiconductor lithography used in the production of semiconductors. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polymer for semiconductor lithography which can stably form the board | substrate of the semiconductor circuit with few defects when used for a semiconductor lithography composition can be manufactured.
本明細書および特許請求の範囲において、「重合体溶液」は、重合体を溶解させた溶液または重合体反応液を意味する。
本明細書および特許請求の範囲において、「重合原料」は、重合反応に用いられ原料を意味する。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリロイルオキシ」は、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシを意味する。
In the present specification and claims, "polymer solution" means a solution in which a polymer is dissolved or a polymer reaction solution.
In the present specification and claims, "polymerization raw material" means a raw material used for a polymerization reaction.
In this specification, “(meth) acrylic acid” means acrylic acid or methacrylic acid, and “(meth) acryloyloxy” means acryloyloxy or methacryloyloxy.
<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(以下、単に重合体ということもある。)は、リソグラフィー工程に用いられる重合体であり、少なくとも極性基を有する構成単位を有する。
「極性基」とは、極性を持つ官能基または極性を持つ原子団を有する基であり、具体例としては、ヒドロキシ基、シアノ基、アルコキシ基、カルボキシ基、アミノ基、カルボニル基、フッ素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ラクトン骨格を含む基、アセタール構造を含む基、エーテル結合を含む基などが挙げられる。
リソグラフィー用重合体の用途は、リソグラフィー工程に用いられるものであれば特に限定されない。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。各用途の重合体の好ましい態様については後述する。
本発明におけるリソグラフィー用重合体は、特に、半導体の製造工程中のリソグラフィー工程で使用される、半導体リソグラフィー用重合体として好適である。
<Polymer for lithography>
The polymer for lithography (hereinafter, sometimes simply referred to as a polymer) in the present invention is a polymer used in a lithography step, and has at least a structural unit having a polar group.
A `` polar group '' is a group having a polar functional group or a polar atomic group.Specific examples include a hydroxy group, a cyano group, an alkoxy group, a carboxy group, an amino group, a carbonyl group, and a fluorine atom. Groups, a group containing a sulfur atom, a group containing a lactone skeleton, a group containing an acetal structure, a group containing an ether bond, and the like.
The use of the polymer for lithography is not particularly limited as long as it is used in the lithography process. For example, a polymer for resist used for forming a resist film, an antireflection film (TARC) formed on an upper layer of the resist film, or a reflection polymer used for forming an antireflection film (BARC) formed on a lower layer of the resist film. Examples of the polymer include a polymer for a prevention film, a polymer for a gap fill film used for forming a gap fill film, and a polymer for a top coat film used for forming a top coat film. Preferred embodiments of the polymer for each application will be described later.
The polymer for lithography in the present invention is particularly suitable as a polymer for semiconductor lithography used in a lithography step in a semiconductor manufacturing process.
<リソグラフィー用材料の製造方法>
本発明の製造方法の第1の実施形態は、リソグラフィー用重合体または重合体溶液を容器に充填して密閉する充填工程を有するリソグラフィー用材料の製造方法である。本実施形態において充填工程は保護空間(以下、第1の保護空間という。)内で行う。得られるリソグラフィー用材料は、容器内に第1の保護空間内の気体と、リソグラフィー用重合体または重合体溶液が収容されたものである。
充填工程において容器に充填する重合体溶液は、重合工程で溶液重合等により得られた重合反応液であってもよく、重合反応液から回収した重合体に溶媒を加えて溶解させたものであってもよい。重合体溶液中の溶媒はリソグラフィー用重合体を溶解するものであればよく、公知の溶媒を用いることができる。後述の重合溶媒として挙げたもの、後述の希釈溶媒として挙げたもの、またはこれらのうちの異なる2種以上の混合物が好ましい。
充填工程において容器に充填する重合体は粉体が好ましく、湿粉であってもよく、乾燥粉末状の重合体であってもよい。乾燥粉末であることが好ましい。
重合体または重合体溶液を充填する容器としては、重合体の種類、性状等に応じて公知のものが利用できる。容器内面からの金属不純物の溶出が少ない材質の容器を用いることが好ましい。例えばポリエチレン製容器、ガラス製容器、内面ポリエチレン製の各種金属容器等が好ましい。
重合体または重合体溶液の充填方法は公知の充填方法を利用できる。
<Method for producing lithography material>
The first embodiment of the production method of the present invention is a method for producing a lithography material having a filling step of filling a container with a polymer or a polymer solution for lithography and sealing the container. In the present embodiment, the filling step is performed in a protection space (hereinafter, referred to as a first protection space). The obtained lithography material is a container in which the gas in the first protection space and the lithography polymer or polymer solution are contained in a container.
The polymer solution filled in the container in the filling step may be a polymerization reaction solution obtained by solution polymerization or the like in the polymerization step, or a solution obtained by adding a solvent to a polymer recovered from the polymerization reaction solution and dissolving the polymer. May be. The solvent in the polymer solution only needs to dissolve the polymer for lithography, and a known solvent can be used. Preferred are those mentioned as a polymerization solvent described below, those described as a diluting solvent described later, and mixtures of two or more different kinds thereof.
The polymer filled in the container in the filling step is preferably a powder, may be a wet powder, or may be a polymer in a dry powder form. It is preferably a dry powder.
As the container for filling the polymer or the polymer solution, a known container can be used depending on the type and properties of the polymer. It is preferable to use a container made of a material with less elution of metal impurities from the inner surface of the container. For example, a polyethylene container, a glass container, various metal containers made of polyethylene on the inner surface, and the like are preferable.
A known filling method can be used for the filling method of the polymer or the polymer solution.
本発明の製造方法の第2の実施形態は、第1の実施形態の充填工程に加えて、重合原料を計量する計量工程と、計量した重合原料を重合容器に供給して重合反応を行う重合工程を有する半導体リソグラフィー用材料の製造方法である。本実施形態において計量工程は第2の保護空間内で行い、充填工程は第1の保護空間内で行う。第1の保護空間と第2の保護空間とが同じ空間であってもよい。
重合原料は、重合反応に用いる原料であり、重合容器に供給される原料である。重合原料としては、少なくとも単量体が必須であり、必要に応じて、重合溶媒、重合開始剤等が含まれる。単量体は、製造しようとする重合体に応じて選択される。公知の単量体を使用できる。
重合工程は公知の方法を用いて行うことができる。金属不純物の混入を生じ難くするための公知の手法を適宜用いることが好ましい。
The second embodiment of the production method of the present invention includes, in addition to the filling step of the first embodiment, a measuring step of measuring a polymerization raw material, and a polymerization in which the measured polymerization raw material is supplied to a polymerization vessel to perform a polymerization reaction. This is a method for producing a semiconductor lithography material having a step. In this embodiment, the measuring step is performed in the second protected space, and the filling step is performed in the first protected space. The first protection space and the second protection space may be the same space.
The polymerization raw material is a raw material used for a polymerization reaction, and is a raw material supplied to a polymerization vessel. As the polymerization raw material, at least a monomer is essential, and a polymerization solvent, a polymerization initiator, and the like are included as necessary. The monomer is selected according to the polymer to be produced. Known monomers can be used.
The polymerization step can be performed using a known method. It is preferable to appropriately use a known method for making it difficult to mix metal impurities.
重合工程と充填工程の間に、必要に応じて他の工程を設けてもよい。他の工程は公知の工程を用いることができる。
他の工程は、例えば再沈殿工程、乾燥工程、リスラリ工程、再溶解工程、濃縮工程、精製工程等である。各工程については後述する。
他の工程は、金属不純物の混入を生じ難くするための公知の手法を適宜用いて行うことが好ましい。
他の工程は、各工程に供給される供給物および各工程で生成される生成物(中間生成物)が外気(装置外の気体)に触れないように設計されたインラインの装置を用いて行うことが好ましい。また各装置間の物質の移送も外気に触れないように設計された移送手段を用いてインラインで行うことが好ましい。
Other steps may be provided between the polymerization step and the filling step, if necessary. As other steps, known steps can be used.
Other steps are, for example, a reprecipitation step, a drying step, a reslurry step, a re-dissolution step, a concentration step, a purification step and the like. Each step will be described later.
The other steps are preferably performed as appropriate using a known method for making it difficult to mix metal impurities.
Other steps are performed using in-line equipment designed so that the feed supplied to each step and the products generated in each step (intermediate products) do not come into contact with outside air (gas outside the apparatus). Is preferred. Further, it is preferable that the transfer of the substance between the devices is performed in-line by using a transfer means designed so as not to contact the outside air.
本発明では、必ずしも全工程がインラインで構成されておらず、オフラインの工程を有してもよい。したがって、設備導入の負担を抑えることができる。
オフラインの工程とは、該工程に供給される供給物および/または該工程で生成される生成物(中間生成物)が、清浄な気体を得るためのフィルターを有さない空間を経る工程を意味する。
例えば、各工程で用いる装置が連続して設けられていても、装置内と外気の差圧次第で装置内にフィルターを介さない外気が流入する開口部が存在する場合がある。このような場合は、連続した装置で行われる工程であっても外気に触れうる状態を(清浄な気体を得るためのフィルターを有さない空間を)経たことになり、オフラインの工程を経たことになる。また、各工程で用いる装置が連続しておらず生成物(中間生成物)を移送容器に移す時も、フィルターを有さない容器内に入る場合など、容器内が、清浄な気体を得るためのフィルターを有さない空間である場合はオフラインの工程を経たことになる。
In the present invention, not all the steps are necessarily configured in-line, and may have an off-line step. Therefore, the burden of equipment introduction can be reduced.
Off-line process means a process in which a feed supplied to the process and / or a product (intermediate product) generated in the process passes through a space without a filter for obtaining a clean gas. I do.
For example, even if the devices used in each step are continuously provided, there may be an opening through which outside air without a filter flows into the device depending on the pressure difference between the inside of the device and the outside air. In such a case, even if the process is performed by a continuous device, the device has passed through a state where it can be exposed to the outside air (a space without a filter for obtaining a clean gas) and has gone through an offline process. become. Also, when the equipment used in each step is not continuous and the product (intermediate product) is transferred to a transfer container, the inside of the container is required to obtain a clean gas, such as when entering a container without a filter. If the space does not have a filter, it means that an offline process has been performed.
[保護空間]
本発明における「保護空間」とは、清浄な空間を保つために、気体の出入りが制限され、室内気圧が外気圧より高い空間を意味する。通常、空間内への気体の供給はフィルターを介して行われる。空間外への気体の排出は、逆止ダンパ等によって逆流が防止された状態で行われる。
以下は、第1の保護空間および第2の保護空間に共通する構成である。第1の保護空間と第2の保護空間は、同じ空間であってもよく、それぞれ独立して制御された別の空間であってもよい。以下、両者を区別しない場合に「保護空間」という。
保護空間にはフィルターを通過した気体が供給され、そのフィルターの通過前と通過後の差圧(フィルター通過前後の差圧ともいう。)が60〜220Paに維持されるように、管理、制御されている。
フィルターを通過させる気体は特に限定されない。通常は空気、または空気の湿度を所定の範囲に調節して得られる調湿空気が用いられる。
フィルター通過前後の差圧は、公知の差圧計で測定できる。
フィルター通過前後の差圧は、フィルターの性能およびフィルターを通過する気体の流量(風量)によって調整できる。フィルターの性能は、フィルターの種類によって異なり、新品でない場合は使用した時間(使用時間)によっても変化する。
[Protected space]
The term "protected space" in the present invention means a space in which the flow of gas is restricted and the indoor pressure is higher than the external pressure in order to maintain a clean space. Usually, the supply of gas into the space is performed through a filter. The gas is discharged out of the space in a state where the backflow is prevented by a check damper or the like.
The following is a configuration common to the first protection space and the second protection space. The first protection space and the second protection space may be the same space, or may be different spaces that are independently controlled. Hereinafter, when the two are not distinguished, they are referred to as “protected space”.
The gas that has passed through the filter is supplied to the protection space, and is managed and controlled so that the differential pressure before and after the filter (also referred to as the differential pressure before and after the filter) is maintained at 60 to 220 Pa. ing.
The gas passed through the filter is not particularly limited. Usually, air or humidified air obtained by adjusting the humidity of air to a predetermined range is used.
The differential pressure before and after passing through the filter can be measured with a known differential pressure gauge.
The pressure difference before and after passing through the filter can be adjusted by the performance of the filter and the flow rate (air volume) of the gas passing through the filter. The performance of the filter differs depending on the type of the filter, and when the filter is not new, it also changes depending on the used time (use time).
フィルターは、気体を清浄化する目的で使用される公知のエアフィルターを用いることができる。例えばプレフィルター、中性能フィルター、中高性能フィルター、高性能フィルター、超高性能フィルター(HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルター)、超々高性能フィルター(ULPA(Ultra Low Penetration Air)フィルター)、超ULPAフィルター等が好適である。
フィルターの通過前と通過後の差圧を上記の範囲に制御しやすい点で、HEPAフィルターが好ましい。
HEPAフィルターとは、定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率を有し、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能を持つエアフィルターを指す。
HEPAフィルターの定格風量は、一般的に、ろ過面積8平方メートルのフィルターに対して1分間あたり17立法メートル程度である。
As the filter, a known air filter used for purifying a gas can be used. For example, a pre-filter, a medium-performance filter, a medium-high-performance filter, a high-performance filter, an ultra-high-performance filter (HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter), an ultra-high-performance filter (ULPA (Ultra Low Penetration Air) filter), an ultra-ULPA filter, etc. Is preferred.
The HEPA filter is preferable because the differential pressure before and after the passage of the filter can be easily controlled within the above range.
The HEPA filter refers to an air filter having a particle collection rate of 99.97% or more with respect to particles having a particle size of 0.3 μm at a rated air volume and having an initial pressure loss of 245 Pa or less.
The rated airflow of a HEPA filter is generally about 17 cubic meters per minute for a filter having a filtration area of 8 square meters.
フィルターを通過する気体の流量(風量)は、少なくとも1時間あたりに保護空間容量の5倍以上の気体をフィルターに通過させることが好ましく、10倍以上がより好ましく、15倍以上がさらに好ましい。
風量の上限は特に限定されないが、保護空間内の気流の流れが速くなり過ぎない点からは、1時間あたりに保護空間容量の200倍以下が好ましく、100倍以下がより好ましい。
The flow rate (gas volume) of the gas passing through the filter is preferably such that at least 5 times or more of the protective space capacity per hour is passed through the filter, more preferably 10 times or more, and even more preferably 15 times or more.
The upper limit of the air volume is not particularly limited, but is preferably 200 times or less, more preferably 100 times or less the capacity of the protected space per hour, from the viewpoint that the flow of the airflow in the protected space does not become too fast.
本発明における、「保護空間の容積」とは保護空間を規定する面で囲まれた空間の容積である。例えば保護空間が直方体状である場合は底面積×高さで算出される。
保護空間の容積は、特に限定されないが、大きすぎると保護空間内を十分に清浄化するために、大量の気体をフィルターを通過させて供給しなければならない。小さすぎると保護空間内での作業性が悪くなるため、かかる不都合が生じない範囲が好ましい。例えば1〜3000m3が好ましく、5〜2500m3がより好ましく、10〜2000m3がさらに好ましく、15〜1500m3が特に好ましい。
フィルターのろ過面積は、保護空間の容積の1立法メートル当たり、0.02〜6.4平方メートルであることが好ましく、0.04〜3.2平方メートルがより好ましく、0.08〜1.6平方メートルがさらに好ましい。
フィルターのろ過面積とは、気体が通過する総面積を意味する。
1つの保護空間に対して、フィルターを2箇所以上に設けてもよく、その場合、各フィルターのろ過面積の合計が上記の範囲であることが好ましい。
1つの保護空間に対して、フィルターを2箇所以上に設ける場合、フィルターを通過する気体の流量(風量)は、各フィルターにおける風量の合計である。
In the present invention, the “volume of the protection space” is the volume of the space surrounded by the surface that defines the protection space. For example, when the protection space has a rectangular parallelepiped shape, it is calculated by a base area × height.
The volume of the protection space is not particularly limited, but if it is too large, a large amount of gas must be supplied through a filter in order to sufficiently clean the inside of the protection space. If the size is too small, the workability in the protection space deteriorates, so that a range where such inconvenience does not occur is preferable. For example, 1 to 3000 m 3 is preferable, 5 to 2500 m 3 is more preferable, 10 to 2000 m 3 is more preferable, and 15 to 1500 m 3 is particularly preferable.
The filtration area of the filter is preferably 0.02 to 6.4 square meters, more preferably 0.04 to 3.2 square meters, and more preferably 0.08 to 1.6 square meters per cubic meter of the volume of the protected space. Is more preferred.
The filtration area of the filter means the total area through which gas passes.
Two or more filters may be provided for one protection space, and in that case, the total filtration area of each filter is preferably within the above range.
When two or more filters are provided in one protection space, the flow rate (air volume) of the gas passing through the filters is the sum of the air volumes in each filter.
本発明において、保護空間にフィルターを介して連続的に気体を供給するとともに、該フィルターの通過前と通過後の差圧を60〜220Paに維持することにより、該保護空間内で充填工程または計量工程を行う際の金属不純物の混入を高度に低減することができる。該差圧が高すぎても、低すぎても金属不純物の混入が生じやすくなる。
また、該フィルターの通過前と通過後の差圧が上記の範囲を満たすとともに、その変動幅が50Pa以下(±50の範囲内)であることが好ましく、10Pa以下(±10の範囲内)であることがより好ましい。
例えばフィルターの通過前と通過後の差圧の変動を所定の範囲内に維持するとき、該差圧の範囲の中央値をZで表すと、Z±50Pa(Z=110〜170Pa)に維持されることが好ましい。該Zの値は110〜150Paがより好ましい。
また、より好ましくは、フィルターの通過前と通過後の差圧が、Z±10Pa(Z=110〜170Pa)に維持され、該Zの値は110〜150Paがより好ましい。
In the present invention, the gas is continuously supplied to the protection space through a filter, and the pressure difference between before and after passing through the filter is maintained at 60 to 220 Pa, so that the filling step or the measurement in the protection space is performed. Incorporation of metal impurities during the process can be reduced to a high degree. If the differential pressure is too high or too low, metal impurities are likely to be mixed.
Further, the differential pressure before and after passing through the filter satisfies the above range, and the fluctuation range thereof is preferably 50 Pa or less (within ± 50), preferably 10 Pa or less (within ± 10). More preferably, there is.
For example, when the fluctuation of the differential pressure before and after the passage of the filter is maintained within a predetermined range, if the median of the range of the differential pressure is represented by Z, it is maintained at Z ± 50 Pa (Z = 110 to 170 Pa). Preferably. The value of Z is more preferably 110 to 150 Pa.
More preferably, the differential pressure before and after the passage through the filter is maintained at Z ± 10 Pa (Z = 110 to 170 Pa), and the value of Z is more preferably 110 to 150 Pa.
保護空間の好ましい態様は、例えば、容積が1〜3000m3、フィルターのろ過面積が保護空間の容積の1立法メートル当たり0.02〜6.4平方メートルであり、逆流が防止される排気構造を有する閉空間である。
また保護空間は、フィルターの通過前と通過後の差圧を測定する測定手段(差圧計)と、該差圧を経時的にモニターする手段と、該差圧が予め設定された所定の範囲内に維持されるように、フィルターに供給する空気の流量(風量)を調節する制御手段を備えることが好ましい。
A preferred embodiment of the protection space has, for example, an exhaust structure in which the volume is 1 to 3000 m 3 , the filtration area of the filter is 0.02 to 6.4 square meters per cubic meter of the volume of the protection space, and the backflow is prevented. It is a closed space.
The protection space includes a measuring means (differential pressure gauge) for measuring a pressure difference before and after the filter passes, a means for monitoring the pressure difference over time, and a method for measuring the pressure difference within a predetermined range. It is preferable to provide a control means for adjusting the flow rate (air volume) of the air supplied to the filter so that the air pressure is maintained at a value.
[重合工程]
重合工程は、例えば、重合溶媒の存在下で、重合開始剤を使用して単量体をラジカル重合させる溶液重合法を好適に用いて行うことができる。
[Polymerization step]
The polymerization step can be suitably performed by, for example, a solution polymerization method in which a monomer is radically polymerized using a polymerization initiator in the presence of a polymerization solvent.
<重合溶媒>
溶液重合法において用いられる重合溶媒としては、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(以下、「PGME」と記す。)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。
有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Polymerization solvent>
Examples of the polymerization solvent used in the solution polymerization method include the following.
Ethers: chain ethers (diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether (hereinafter, referred to as “PGME”) and the like), cyclic ethers (tetrahydrofuran (hereinafter, referred to as “THF”), 1,4-dioxane, and the like. )etc.
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 hydrocarbon: benzene, toluene, xylene and the like.
Aliphatic hydrocarbons: hexane and the like.
Alicyclic hydrocarbon: cyclohexane and the like.
One type of organic solvent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
<重合開始剤>
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。
これらの重合開始剤の、分解温度に応じた使用適性温度は50〜150℃の範囲内にある。
<Polymerization initiator>
As the polymerization initiator, those which efficiently generate radicals by heat are preferable. For example, azo compounds (2,2'-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] And organic peroxides (2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane, di (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, etc.).
The suitable use temperature of these polymerization initiators according to the decomposition temperature is in the range of 50 to 150 ° C.
溶液重合法の重合工程では、重合容器内に重合溶媒、重合開始剤、および単量体を供給し、所定の重合温度に保持してラジカル重合反応を行う。
単量体およ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。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、単量体およ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。
In the polymerization step of the solution polymerization method, a polymerization solvent, a polymerization initiator, and a monomer are supplied into a polymerization vessel, and a radical polymerization reaction is performed while maintaining a predetermined polymerization temperature.
The supply of the monomer and the polymerization initiator to the polymerization vessel may be continuous supply or drop supply. A drop polymerization method in which a monomer and a polymerization initiator are dropped into a polymerization vessel is preferred from the viewpoint that a variation in the average molecular weight, the molecular weight distribution, and the like due to the difference in the production lot is small and a reproducible polymer is easily obtained.
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温調した後、単量体および重合開始剤を、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、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。
重合開始剤は、単量体に直接に溶解させてもよく、単量体溶液に溶解させてもよく、重合溶媒のみに溶解させてもよい。
単量体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。
重合温度は、重合開始剤の使用適性温度の範囲内に設定することが好ましい。例えば50〜150℃が好ましい。
In the drop polymerization method, after the temperature inside the polymerization vessel is adjusted to a predetermined polymerization temperature, the monomer and the polymerization initiator are dropped into the polymerization vessel independently or in any combination.
The monomer may be dropped only with the monomer, or may be dropped as a monomer solution in which the monomer is dissolved in a polymerization solvent.
The polymerization solvent and / or monomer may be charged in the polymerization vessel in advance.
The polymerization initiator may be directly dissolved in the monomer, may be dissolved in the monomer solution, or may be dissolved only in the polymerization solvent.
The monomer and the polymerization initiator may be dropped into the polymerization vessel after being mixed in the same storage tank; and may be dropped into the polymerization vessel from each independent storage tank; from the independent storage tank to the polymerization vessel. The mixture may be mixed immediately before the supply and dropped into the polymerization vessel.
One of the monomer and the polymerization initiator may be dropped first, and then the other may be dropped later, or both may be dropped at the same timing.
The dropping rate may be constant until the end of the dropping, or may be changed in multiple stages according to the consumption rate of the monomer or the polymerization initiator.
Dropping may be performed continuously or intermittently.
The polymerization temperature is preferably set within a range of a suitable use temperature of the polymerization initiator. For example, 50 to 150 ° C. is preferable.
溶液重合法において、重合反応が行われる反応液の粘度は、単量体の重合反応が進むにしたがって上昇する。反応液の粘度が高くなりすぎると、重合反応が急速に進行する、いわゆる暴走反応が生じるおそれがある。
本明細書において、重合溶媒の存在下に重合開始剤を使用して単量体を重合反応させた状態の反応液を、重合反応溶液という。重合反応溶液には重合反応により生成した重合体が含まれる。
重合反応溶液の粘度は、重合反応に用いる重合溶媒の量が多いと低くなり、重合溶媒の使用量が少ないと高くなる。重合反応に用いる重合溶媒の量は、上記の暴走反応が生じない程度に反応液の粘度が低くなるように設定すればよく、重合溶媒の使用量が多いほど製造効率が悪くなる。
また、重合反応溶液の粘度は溶媒を用いて希釈することで任意の粘度に調整することができる。希釈溶媒の具体例としては1,4−ジオキサン、アセトン、THF、MEK、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、MIBK、γ−ブチロラクトン、PGMEA、PGME、乳酸エチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、水、ヘキサン、ヘプタン、ジイソプロピルエーテル、またはそれらの混合溶媒等を挙げることができる。
重合反応溶液の25℃における粘度は、製造効率の点からは25mPa・s以上が好ましく、50mPa・s以上がより好ましく、100mPa・s以上、更には150mPa・s以上が特に好ましい。該重合反応溶液の粘度の上限は、前記暴走反応が生じない範囲であればよく、例えば10,000mPa・s以下が好ましく、9,000mPa・s以下がより好ましい。
溶媒による希釈は重合工程中に行うことができ、後述する停止工程中に行うこともできる。
In the solution polymerization method, the viscosity of a reaction solution in which a polymerization reaction is performed increases as the polymerization reaction of a monomer proceeds. If the viscosity of the reaction solution is too high, the polymerization reaction may proceed rapidly, that is, a so-called runaway reaction may occur.
In the present specification, a reaction solution in which a monomer is subjected to a polymerization reaction using a polymerization initiator in the presence of a polymerization solvent is referred to as a polymerization reaction solution. The polymerization reaction solution contains a polymer formed by the polymerization reaction.
The viscosity of the polymerization reaction solution decreases as the amount of the polymerization solvent used in the polymerization reaction increases, and increases as the amount of the polymerization solvent used decreases. The amount of the polymerization solvent used in the polymerization reaction may be set so that the viscosity of the reaction solution is low enough not to cause the runaway reaction described above. The larger the amount of the polymerization solvent used, the lower the production efficiency.
The viscosity of the polymerization reaction solution can be adjusted to an arbitrary viscosity by diluting with a solvent. Specific examples of the diluting solvent include 1,4-dioxane, acetone, THF, MEK, cyclopentanone, cyclohexanone, MIBK, γ-butyrolactone, PGMEA, PGME, ethyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, methanol, ethanol, and isopropyl Examples thereof include alcohol, water, hexane, heptane, diisopropyl ether, and a mixed solvent thereof.
The viscosity of the polymerization reaction solution at 25 ° C. is preferably 25 mPa · s or more, more preferably 50 mPa · s or more, more preferably 100 mPa · s or more, and particularly preferably 150 mPa · s or more from the viewpoint of production efficiency. The upper limit of the viscosity of the polymerization reaction solution may be any range as long as the runaway reaction does not occur. For example, the viscosity is preferably 10,000 mPa · s or less, and more preferably 9,000 mPa · s or less.
The dilution with the solvent can be performed during the polymerization step, and can also be performed during the stop step described below.
(停止工程)
重合工程においては、予め設定された重合時間だけ所定の重合温度に保持してラジカル重合反応を行った後、得られた重合反応溶液の重合反応を停止させる。
ラジカル重合反応は、開始反応、生長反応、停止反応、連鎖移動反応の4つの素反応からなる連鎖機構で重合が進行し、生成する重合体の分子量は各素反応の速度と機構によって決められる。生長反応速度は単量体濃度およびラジカル濃度の積に比例し、停止反応はラジカル濃度の2乗に比例する。
本発明において「重合反応を停止させる」とは、重合開始剤の分解によるラジカルの発生量が、開始反応および生長反応を引き起こさない程度に充分少なくなる状態にすることを意味する。
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、重合禁止剤や酸素といったラジカル捕捉剤を投入することによって停止させることもできる。
(Stop process)
In the polymerization step, after a radical polymerization reaction is performed while maintaining the polymerization temperature at a predetermined polymerization time for a preset polymerization time, the polymerization reaction of the obtained polymerization reaction solution is stopped.
In a radical polymerization reaction, polymerization proceeds by a chain mechanism consisting of four elementary reactions of a start reaction, a growth reaction, a termination reaction, and a chain transfer reaction, and the molecular weight of the produced polymer is determined by the speed and mechanism of each elementary reaction. The growth reaction rate is proportional to the product of the monomer concentration and the radical concentration, and the termination reaction is proportional to the square of the radical concentration.
In the present invention, "stopping the polymerization reaction" means that the amount of radicals generated by the decomposition of the polymerization initiator is set to a state where the initiation reaction and the growth reaction do not occur sufficiently.
As a method of stopping the polymerization reaction, a step of cooling the reaction solution is generally used, but the reaction can be stopped by adding a radical scavenger such as a polymerization inhibitor or oxygen.
[再沈殿工程]
本発明の重合体の製造方法では、保存工程を経て得られた重合反応溶液を、貧溶媒と混合し(好ましくは貧溶媒中に滴下し)、重合反応溶液中の重合体を析出させてもよい。この工程は、再沈殿と呼ばれ、重合体溶液中に残存する未反応単量体、重合開始剤等の不純物を取り除くために非常に有効である。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。
希釈後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、希釈後溶液と同体積以上が好ましく、体積基準で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、使用する貧溶媒の量が多過ぎず、生産性を低下させない点で、体積基準で15倍以下が好ましい。
その後、貧溶媒中の析出物をろ別することにより、目的の重合体が湿粉の状態で得られる。
[Reprecipitation step]
In the method for producing a polymer of the present invention, the polymerization reaction solution obtained through the preservation step is mixed with a poor solvent (preferably, dropped into the poor solvent) to precipitate the polymer in the polymerization reaction solution. Good. This step is called reprecipitation and is very effective for removing impurities such as unreacted monomers and polymerization initiator remaining in the polymer solution. If unreacted monomer remains as it is, the sensitivity will decrease when used as a resist composition, it is preferable to remove as much as possible.
The amount of the poor solvent when the solution after the dilution is dropped into the poor solvent is not particularly limited, but is preferably equal to or more than the same volume as the solution after the dilution from the viewpoint that the unreacted monomer can be more easily reduced. It is preferably at least 4 times, more preferably at least 4 times, even more preferably at least 5 times, particularly preferably at least 6 times. The upper limit is preferably 15 times or less on a volume basis from the viewpoint that the amount of the poor solvent used is not too large and the productivity is not reduced.
Then, the target polymer is obtained in the form of a wet powder by filtering off the precipitate in the poor solvent.
[乾燥工程]
再沈殿工程において、貧溶媒中の析出物をろ別して得られる湿粉を乾燥させることにより、目的の重合体が乾燥粉末の状態で得られる。
[リスラリ工程]
または、再沈殿工程においてろ別した湿粉を、再び貧溶媒に分散させて重合体分散液とした後に、ろ別する操作を繰り返すこともできる。この工程は、リスラリ工程と呼ばれ、重合体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、リスラリ工程を行わず、再沈殿工程のみで精製を行うことが好ましい。
[Drying process]
In the reprecipitation step, the target polymer is obtained in a dry powder state by drying the wet powder obtained by filtering out the precipitate in the poor solvent.
[Resurrection process]
Alternatively, the wet powder filtered in the reprecipitation step may be dispersed again in a poor solvent to form a polymer dispersion, and then the filtration operation may be repeated. This step is called a re-slurry step, and is effective for further reducing impurities such as unreacted monomers and polymerization initiator remaining in the polymer wet powder.
From the viewpoint that the polymer can be obtained while maintaining high productivity, it is preferable to perform purification only by the reprecipitation step without performing the reslurry step.
[再溶解工程]
再沈殿工程またはリスラリ工程においてろ別した湿粉は、乾燥せずに湿粉のまま適当な溶媒に溶解させて重合体溶液としてもよい。
[濃縮工程]
再沈殿工程またはリスラリ工程においてろ別した湿粉を、乾燥せずに湿粉のまま適当な溶媒に溶解させ、さらに濃縮して低沸点化合物を除去してから重合体溶液としてもよい。
または、湿粉を乾燥させた後に適当な溶媒に溶解させ、さらに濃縮して低沸点化合物を除去してから重合体溶液としてもよい。
[Re-dissolution step]
The wet powder filtered off in the reprecipitation step or the reslurry step may be dissolved in an appropriate solvent as it is without drying to obtain a polymer solution.
[Concentration step]
The wet powder filtered off in the reprecipitation step or the reslurry step may be dissolved in a suitable solvent as it is without drying, and may be further concentrated to remove a low-boiling compound before forming a polymer solution.
Alternatively, the wet powder may be dried, dissolved in an appropriate solvent, and further concentrated to remove low-boiling compounds, and then used as a polymer solution.
[精製工程]
重合体を含む溶液(以下、「被精製溶液」ということもある。)を特定の条件でろ過フィルターに通液してろ過することができる。
リソグラフィー用重合体溶液の精製工程は、重合体の製造工程中で目的の重合体が溶液状態にあるところで適用する。なお、重合体の製造工程とは重合工程からリソグラフィー用組成物として使用されるまでの間のことであり、重合体溶液を容器に入れて保管する工程も含む。
具体的に、被精製溶液は、溶液重合で重合反応を行って得られる重合反応溶液、再沈殿工程またはリスラリ工程で得られた湿粉を再溶解させた溶液、再沈殿工程またはリスラリ工程で得られたで湿粉を再溶解させた溶液を濃縮して低沸点化合物を除去した溶液、湿粉を乾燥させた後に適当な溶媒に溶解させた溶液、湿粉を乾燥させた後に適当な溶媒に溶解させた溶液を濃縮して低沸点化合物を除去した溶液、および容器に収容された重合体溶液からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
重合反応で副生した、目的とする重量平均分子量よりも高分子量の重合体や共重合組成の偏った溶解性に乏しい重合体を効率的に除去することができる点で、乾燥や濃縮等の熱履歴のかかる工程で得られた溶液を被精製溶液として、精製工程を行うことが好ましい。
[Purification step]
A solution containing a polymer (hereinafter, also referred to as a “purified solution”) can be passed through a filtration filter under specific conditions to be filtered.
The step of purifying the polymer solution for lithography is applied where the target polymer is in a solution state during the production process of the polymer. The polymer production step is a period from the polymerization step to the time of use as a composition for lithography, and includes the step of storing the polymer solution in a container.
Specifically, the solution to be purified is a polymerization reaction solution obtained by performing a polymerization reaction in solution polymerization, a solution obtained by re-dissolving the wet powder obtained in the reprecipitation step or the reslurry step, obtained in the reprecipitation step or the reslurry step. The solution in which the wet powder was re-dissolved was concentrated to remove the low-boiling compounds, the solution in which the wet powder was dried and then dissolved in an appropriate solvent, and the solution in which the wet powder was dried and then dried. It is preferably at least one selected from the group consisting of a solution obtained by concentrating a dissolved solution to remove low-boiling compounds and a polymer solution contained in a container.
In the point that by-produced by the polymerization reaction, it is possible to efficiently remove a polymer having a higher molecular weight than the intended weight average molecular weight or a polymer having a poor copolymerization and poor solubility in the copolymer composition, such as drying and concentration. It is preferable to carry out the purification step using the solution obtained in the step having the thermal history as the solution to be purified.
被精製溶液のろ過は、定格ろ過精度が0.1μm以下のろ過フィルターで行い、ろ過前後の差圧が250kPa以下となるように維持させながら通液させることが好ましい。定格ろ過精度とは、ろ過効率が99.9%以上になる粒子径のことであり、ろ過効率とは、下記式(1)で求められる値のことである。
(ろ過前の粒子数−ろ過後の粒子数)/ろ過前の粒子数×100 ・・・ (1)
定格ろ過精度が小さいほど、ろ過フィルターの目が細かいことを示す。
ろ過前後の差圧とは、ろ過フィルターに通液する被精製溶液の、ろ過フィルターに通液する前の重合体溶液にかかる圧力から通液後の重合体溶液にかかる圧力の値を引いた値のことである。通常、ろ過膜の通過抵抗があり通液する前の圧力が高くなるのでろ過前後の差圧は正の数値となる。
Filtration of the solution to be purified is preferably performed with a filtration filter having a rated filtration accuracy of 0.1 μm or less, and the solution is preferably passed while maintaining the differential pressure before and after filtration at 250 kPa or less. The rated filtration accuracy is a particle diameter at which the filtration efficiency becomes 99.9% or more, and the filtration efficiency is a value obtained by the following equation (1).
(Number of particles before filtration−number of particles after filtration) / number of particles before filtration × 100 (1)
The smaller the rated filtration accuracy, the finer the filtration filter.
The differential pressure before and after filtration is the value obtained by subtracting the value of the pressure applied to the polymer solution after passing from the pressure applied to the polymer solution before passing through the filtration filter of the solution to be purified passing through the filtration filter. That is. Usually, there is a passage resistance of the filtration membrane and the pressure before the passage of the liquid increases, so that the differential pressure before and after the filtration is a positive value.
被精製溶液を定格ろ過精度が0.1μm以下のろ過フィルターでろ過することで、重合反応で副生した、目的とする重量平均分子量よりも高分子量の重合体や共重合組成の偏った溶解性に乏しい重合体を除去することができる。
かかる高分子量の重合体や共重合組成の偏った重合体は、被精製溶液中でゲル状物質となっていることが多く、熱や応力の影響でその形状を一定に保たずに変形する。したがって、安定したろ過効率を保ったまま精製を行うために、ろ過前後の差圧が250kPa以下となるように維持させながらろ過することが好ましい。250kPa以下に維持しながらろ過する、とはろ過の開始時点(ろ過フィルターに通液を開始した時点)から、ろ過される溶液(ろ過フィルターに通液する被精製溶液)の90質量%の通液が終了する時点までの、ろ過前後の差圧が250kPaを超えないことを意味する。
該ろ過前後の差圧の下限は特に制限されないが、ろ過速度が遅くなって生産性が落ちる点で10kPa以上を維持することが好ましく、20kPa以上を維持することがより好ましい。
ろ過効率を高い状態で維持するために、ろ過開始時点のろ過前後の差圧を190kPa以下に制御するのがより好ましく、140kPa以下に制御するのがさらに好ましく、90kPa以下に制御するのが最も好ましい。
また、ろ過の開始時点(ろ過フィルターに通液を開始した時点)から、ろ過される溶液(ろ過フィルターに通液する被精製溶液)の90質量%の通液が終了する時点までの、ろ過前後の差圧を、常にろ過開始時点のろ過前後の差圧の±50kPa以内に保持しながらろ過することが好ましい。
具体的に、ろ過前後の差圧を所定の範囲内に維持する方法は、被精製溶液を一定圧力に加圧し、ろ過開始後に差圧が変動する場合はその差圧が一定となるように被精製溶液にかける圧力を制御する。被精製溶液を加圧する方法はポンプを用いて送液する方法や、圧縮気体を用いて加圧する方法等を挙げることができる。
By subjecting the solution to be purified to filtration with a filtration filter having a rated filtration accuracy of 0.1 μm or less, a polymer having a higher molecular weight than the target weight average molecular weight and a disproportionate solubility of the copolymer composition produced as a by-product in the polymerization reaction. Poor polymer can be removed.
Such a high molecular weight polymer or a polymer having an uneven copolymer composition is often a gel substance in a solution to be purified, and deforms without keeping its shape constant under the influence of heat or stress. . Therefore, in order to perform purification while maintaining stable filtration efficiency, it is preferable to perform filtration while maintaining the pressure difference before and after filtration at 250 kPa or less. Filtration while maintaining the pressure at 250 kPa or less means that 90% by mass of the solution to be filtered (the solution to be purified passing through the filtration filter) is passed from the start of filtration (the time when the solution is passed through the filtration filter). Means that the differential pressure before and after filtration does not exceed 250 kPa until the end of the process.
The lower limit of the differential pressure before and after the filtration is not particularly limited, but is preferably maintained at 10 kPa or more, more preferably at 20 kPa or more, from the viewpoint that the filtration rate is reduced and the productivity is reduced.
In order to maintain the filtration efficiency in a high state, the differential pressure before and after filtration at the start of filtration is more preferably controlled to 190 kPa or less, still more preferably to 140 kPa or less, and most preferably to 90 kPa or less. .
In addition, before and after filtration, from the start of filtration (the time when the liquid is passed through the filtration filter) to the time when the 90% by mass of the solution to be filtered (the solution to be purified passed through the filter) is completed. It is preferable to perform filtration while always keeping the pressure difference within ± 50 kPa of the pressure difference before and after filtration at the start of filtration.
Specifically, a method of maintaining the pressure difference before and after filtration within a predetermined range is to pressurize the solution to be purified to a constant pressure, and if the pressure difference fluctuates after the start of filtration, apply the pressure so that the pressure difference becomes constant. Control the pressure applied to the purification solution. Examples of the method of pressurizing the solution to be purified include a method of sending the solution using a pump, a method of applying pressure using a compressed gas, and the like.
ろ過される溶液(ろ過フィルターに通液する被精製溶液)の質量は、ろ過フィルターの通液を一回行う場合は、被精製溶液の質量そのものとなる。後述する循環ろ過により、例えば2回ろ過する場合は、被精製溶液の質量の2倍量が、ろ過される溶液(ろ過フィルターに通液する被精製溶液)の質量となる。
ろ過中の前記差圧を、ろ過開始時点の±50kPa以内に保持することでろ過中のろ過精度を一定に保ったままろ過することができ、安定した溶解性を示す半導体用リソグラフィー重合体溶液を得ることができる。該差圧を±40kPa以内に保持することが好ましく、±30kPa以内に保持することがより好ましい。
The mass of the solution to be filtered (the solution to be purified passing through the filtration filter) is the mass of the solution to be purified when the solution is passed through the filtration filter once. For example, in the case where filtration is performed twice by circulating filtration described below, twice the mass of the solution to be purified is the mass of the solution to be filtered (the solution to be purified passing through the filtration filter).
By maintaining the differential pressure during filtration within ± 50 kPa at the start of filtration, it is possible to perform filtration while maintaining the filtration accuracy during filtration constant, and to provide a lithographic polymer solution for semiconductors that exhibits stable solubility. Obtainable. The pressure difference is preferably maintained within ± 40 kPa, more preferably ± 30 kPa.
被精製溶液を精製する際に、定格ろ過精度が0.1μmより大きなろ過フィルターを用いると、除去したい高分子量の重合体や共重合組成の偏った重合体を、効率的に除去することができなくなる恐れがある。
該精製に用いるろ過フィルターの定格ろ過精度は0.1μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.04μm以下がさらに好ましく、0.02μm以下がよりさらに好ましく、0.01μm以下が特に好ましく、0.005μm以下が最も好ましい。
ろ過フィルター(ろ過膜)の材質は、例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素重合体;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン重合体;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド重合体等を含む重合体組成物からなる、ろ過膜が好ましい。極性基を有する重合体を含むことがより好ましい。
重合反応で副生した、目的とする重量平均分子量よりも高分子量の重合体や共重合組成の偏った重合体を効率的に除去することができる点で、極性基としてアミド結合を有するポリアミド重合体を含むろ過膜を有するろ過フィルターを用いることが好ましい。
When using a filtration filter having a rated filtration accuracy of more than 0.1 μm when purifying the solution to be purified, it is possible to efficiently remove a polymer having a high molecular weight or a polymer having an uneven copolymer composition that is desired to be removed. There is a risk of disappearing.
The rated filtration accuracy of the filtration filter used for the purification is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, still more preferably 0.04 μm or less, still more preferably 0.02 μm or less, and particularly preferably 0.01 μm or less. , 0.005 μm or less.
Examples of the material of the filtration filter (filtration membrane) include a fluorine polymer such as PTFE (polytetrafluoroethylene); a polyolefin polymer such as polyethylene and polypropylene; and a polyamide polymer such as nylon 6, nylon 66, and nylon 46. A filtration membrane composed of the coalesced composition is preferred. It is more preferable to include a polymer having a polar group.
A polyamide polymer having an amide bond as a polar group is capable of efficiently removing a polymer having a higher molecular weight than the target weight average molecular weight or a polymer having a biased copolymer composition by-produced in the polymerization reaction. It is preferable to use a filtration filter having a filtration membrane containing coalescence.
ろ過フィルターの形状は公知のものを用いることができ、例えば、ディスクタイプ、カートリッジタイプ等の容器内にろ過膜が収納されたものを使用することができる。ろ過フィルターは同一、もしくは異なる材質のろ過膜を複数有していてもよい。
ろ過フィルターの表面積、重合体溶液の温度、および通液させる際の流速は、ろ過される溶液(ろ過フィルターに通液する被精製溶液)の量、粘度等により適宜調整することが好ましい。
ろ過フィルターに通液される被精製溶液の温度は、通液の開始から終了までほぼ一定に保たれることが好ましい。例えばx±3℃(xは0〜35℃)の範囲内に保持されることが好ましい。被精製溶液の温度が上記範囲の上限値以上であると安定したろ過効率を保ったまま精製を行うことができなく恐れがあり、下限値以下であると溶液粘度が高くなりろ過速度が遅くなって生産性が落ちる点で好ましくない。
The shape of the filtration filter may be a known one. For example, a filter in which a filtration membrane is housed in a container such as a disk type or a cartridge type may be used. The filtration filter may have a plurality of filtration membranes of the same or different materials.
The surface area of the filtration filter, the temperature of the polymer solution, and the flow rate at the time of passing the solution are preferably adjusted as appropriate according to the amount, viscosity, and the like of the solution to be filtered (the solution to be purified passing through the filtration filter).
It is preferable that the temperature of the solution to be purified passed through the filtration filter be kept substantially constant from the start to the end of the flow. For example, the temperature is preferably maintained within the range of x ± 3 ° C. (x is 0 to 35 ° C.). If the temperature of the solution to be purified is higher than the upper limit of the above range, purification may not be performed while maintaining stable filtration efficiency, and if the temperature is lower than the lower limit, the solution viscosity increases and the filtration speed is reduced. It is not preferable because productivity is lowered.
本発明の製造方法では、定格ろ過精度が0.1μm以下のろ過フィルターのろ過を二段階以上に分けてろ過することができる。また、一度ろ過した被精製溶液を再び同じろ過フィルターに繰り返し通液させてろ過することもできる。
ろ過を二段階以上に分けて行う場合、第一段階のろ過と第二段階以上のろ過では、ろ過フィルターの定格ろ過精度と材質を任意の組み合わせで用いることができる。ろ過フィルターの目詰まりによるろ過性の低下を防ぐ点で、第一段階のろ過フィルターとして、定格ろ過精度が最も大きいろ過フィルターを用い、第二段階以降に進むにつれ、ろ過フィルターの定格ろ過精度が漸次小さくなることが好ましい。
定格ろ過精度が0.1μm以下のろ過フィルターを二段階以上に分けてろ過を行う場合、最初の定格ろ過精度が0.1μm以下のろ過フィルターの通液前の重合体溶液にかかる圧力と、最後の定格ろ過精度が0.1μm以下のろ過フィルターの通液後の重合体溶液にかかる圧力との差が250kPa以下となっていればよい。
一度ろ過した半導体リソグラフィー用重合体溶液を再び同じろ過フィルターに繰り返し通液させる循環ろ過を行う場合、ろ過効率が高くなる点で循環ろ過回数は3回以上行うことが好ましく、4回以上行うことがより好ましく、5回以上行うことがさらに好ましい。
In the production method of the present invention, filtration with a filtration filter having a rated filtration accuracy of 0.1 μm or less can be performed in two or more stages. Alternatively, the solution to be purified once filtered may be repeatedly passed through the same filtration filter again for filtration.
When the filtration is performed in two or more stages, the filtration at the first stage and the filtration at the second stage or more can use any combination of the rated filtration accuracy and the material of the filtration filter. In order to prevent a decrease in filterability due to clogging of the filter, the filter with the highest rated filtration accuracy is used as the first-stage filtration filter. Preferably, it is smaller.
When performing filtration by dividing the filtration filter with a rated filtration accuracy of 0.1 μm or less into two or more stages, the pressure applied to the polymer solution before passing through the filtration filter with the initial filtration accuracy of 0.1 μm or less, and the final It is sufficient that the difference from the pressure applied to the polymer solution after passing through a filtration filter having a rated filtration accuracy of 0.1 μm or less is 250 kPa or less.
In the case of performing circulating filtration in which the polymer solution for semiconductor lithography once filtered is repeatedly passed through the same filtration filter again, the number of times of circulating filtration is preferably 3 or more times, and more preferably 4 times or more in terms of increasing the filtration efficiency. More preferably, it is more preferably performed 5 times or more.
<リソグラフィー用重合体>
以下、リソグラフィー用重合体の具体例として、反射防止膜用重合体、ギャップフィル膜用重合体、トップコート膜用重合体、レジスト用重合体について説明する。
[反射防止膜用重合体]
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。
<Polymer for lithography>
Hereinafter, as a specific example of the polymer for lithography, a polymer for an antireflection film, a polymer for a gap fill film, a polymer for a top coat film, and a polymer for a resist will be described.
[Polymer for anti-reflective coating]
Examples of the polymer for an anti-reflection film include a structural unit having a light-absorbing group, and an amino group, an amide group, a hydroxy group, and an epoxy group that can be cured by reacting with a curing agent to avoid mixing with a resist film. And a structural unit having a reactive functional group. The light-absorbing group is a group having high absorption performance for light in a wavelength region where the photosensitive component in the resist composition has sensitivity, and specific examples thereof include an anthracene ring, a naphthalene ring, a benzene ring, and a quinoline ring. And a group having a ring structure (which may have an arbitrary substituent) such as a quinoxaline ring and a thiazole ring. In particular, when KrF laser light is used as the irradiation light, an anthracene ring or an anthracene ring having an optional substituent is preferable, and when ArF laser light is used, benzene ring or benzene having an optional substituent is used. Rings are preferred.
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 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 preferred from the viewpoint of good developability and high resolution. Examples of the structural unit / monomer having a light absorbing group include benzyl (meth) acrylate, p-hydroxyphenyl (meth) acrylate, and the like.
[ギャップフィル膜用重合体]
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、ヒドロキシスチレンとの共重合体が挙げられる。
[トップコート膜用重合体]
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。
[Polymer for gap fill film]
Examples of polymers for gap fill films include reactive polymers that have an appropriate viscosity to flow into narrow gaps, and can be cured by reacting with a curing agent to avoid mixing with resist films and anti-reflective films. A copolymer containing a structural unit having a group, specifically, a copolymer of a monomer such as styrene, an alkyl (meth) acrylate, or a hydroxyalkyl (meth) acrylate with hydroxystyrene can be given.
[Polymer for top coat film]
Examples of the polymer for a top coat film used for immersion lithography include a copolymer containing a constitutional unit having a carboxyl group, a copolymer containing a constitutional unit having a fluorine-containing group substituted by a hydroxyl group, and the like.
[レジスト用重合体]
レジスト用重合体の例としては、酸脱離性基を有する構成単位の1種以上と、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。
これらのうちで、波長250nm以下の光で露光するパターン形成方法に適用されるレジスト用重合体は、極性基を有する構成単位として、ラクトン骨格を有する構成単位を有することが好ましく、さらに後述の親水性基を有する構成単位を有することが好ましい。
[Polymer for resist]
Examples of the resist polymer include a copolymer containing at least one structural unit having an acid leaving group and at least one structural unit having a polar group.
Among these, the resist polymer applied to the pattern forming method of exposing with light having a wavelength of 250 nm or less preferably has a lactone skeleton as a polar group-containing structural unit, and further has a hydrophilic unit described below. It is preferable to have a structural unit having a functional group.
(ラクトン骨格を有する構成単位・単量体)
ラクトン骨格としては、例えば、4〜20員環程度のラクトン骨格が挙げられる。ラクトン骨格は、ラクトン環のみの単環であってもよく、ラクトン環に脂肪族または芳香族の炭素環または複素環が縮合していてもよい。
重合体がラクトン骨格を有する構成単位を含む場合、その含有量は、基板等への密着性の点から、全構成単位(100モル%)のうち、20モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましい。また、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%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましい。
(Structural unit / monomer having lactone skeleton)
Examples of the lactone skeleton include a lactone skeleton having about 4 to 20 membered rings. The lactone skeleton may be a single ring having only a lactone ring, or an aliphatic or aromatic carbon ring or heterocyclic ring may be condensed to the lactone ring.
When the polymer contains a structural unit having a lactone skeleton, the content is preferably 20 mol% or more, more preferably 25 mol% or more, of all the structural units (100 mol%) from the viewpoint of adhesion to a substrate or the like. Is more preferred. Further, from the viewpoint of sensitivity and resolution, it is preferably at most 60 mol%, more preferably at most 55 mol%, even more preferably at most 50 mol%.
ラクトン骨格を有する単量体としては、基板等への密着性に優れる点から、置換あるいは無置換のδ−バレロラクトン環を有する(メタ)アクリル酸エステル、置換あるいは無置換のγ−ブチロラクトン環を有する単量体からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、無置換のγ−ブチロラクトン環を有する単量体が特に好ましい。 As the monomer having a lactone skeleton, a (meth) acrylic acid ester having a substituted or unsubstituted δ-valerolactone ring, a substituted or unsubstituted γ-butyrolactone ring is preferred in terms of excellent adhesion to a substrate or the like. At least one member selected from the group consisting of monomers having a substituent is preferable, and a monomer having an unsubstituted γ-butyrolactone ring is particularly preferable.
ラクトン骨格を有する単量体の具体例としては、β−(メタ)アクリロイルオキシ−β−メチル−δ−バレロラクトン、4,4−ジメチル−2−メチレン−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−β−メチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、2−(1−(メタ)アクリロイルオキシ)エチル−4−ブタノリド、(メタ)アクリル酸パントイルラクトン、5−(メタ)アクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン、8−メタクリロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン、9−メタクリロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン等が挙げられる。また、類似構造を持つ単量体として、メタクリロイルオキシこはく酸無水物等も挙げられる。
ラクトン骨格を有する単量体は、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。
Specific examples of the monomer having a lactone skeleton include β- (meth) acryloyloxy-β-methyl-δ-valerolactone, 4,4-dimethyl-2-methylene-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyl Oxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-β-methyl-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, 2- (1- (meth) acryloyloxy) ethyl-4-butanolide , Pantoyl lactone (meth) acrylate, 5- (meth) acryloyloxy-2,6-norbornanecarboractone, 8-methacryloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-3 - one, 9-methacryloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2, 6] cited decan-3-one and the like . Examples of the monomer having a similar structure include methacryloyloxysuccinic anhydride.
As the monomer having a lactone skeleton, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(親水性基を有する構成単位・単量体)
本明細書における「親水性基」とは、−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の少なくとも1種である。
これらのうちで、波長250nm以下の光で露光するパターン形成方法に適用されるレジスト用重合体は、親水性基としてヒドロキシ基またはシアノ基を有することが好ましい。
レジスト用重合体における親水性基を有する構成単位の含有量は、レジストパターン矩形性の点から、全構成単位(100モル%)のうち、5〜30モル%が好ましく、10〜25モル%がより好ましい。
(Structural unit / monomer having hydrophilic group)
The “hydrophilic group” in the present specification is at least one of —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, a methoxy group, a carboxy group and an amino group.
Among these, the resist polymer applied to the pattern forming method for exposing with light having a wavelength of 250 nm or less preferably has a hydroxy group or a cyano group as a hydrophilic group.
The content of the structural unit having a hydrophilic group in the resist polymer is preferably 5 to 30 mol%, and more preferably 10 to 25 mol%, of all the structural units (100 mol%) from the viewpoint of the rectangularity of the resist pattern. More preferred.
親水性基を有する単量体としては、例えば、末端ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリ酸エステル;単量体の親水性基上にアルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基等の置換基を有する誘導体;環式炭化水素基を有する単量体(例えば(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸1−イソボルニル、(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チル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル等。)が置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基等の親水性基を有するもの;が挙げられる。 Examples of the monomer having a hydrophilic group include (meth) acrylic acid esters having a terminal hydroxy group; derivatives having a substituent such as an alkyl group, a hydroxy group, or a carboxy group on the hydrophilic group of the monomer; Monomers having a cyclic hydrocarbon group (for example, cyclohexyl (meth) acrylate, 1-isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Dicyclopentyl, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate) having a hydrophilic group such as a hydroxy group or a carboxy group as a substituent; No.
親水性基を有する単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸、(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−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシアダマンチル、2−または3−シアノ−5−ノルボルニル(メタ)アクリレート、2−シアノメチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。基板等に対する密着性の点から、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシアダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシアダマンチル、2−または3−シアノ−5−ノルボルニル(メタ)アクリレート、2−シアノメチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート等が好ましい。
親水性基を有する単量体は、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。
Specific examples of the monomer having a hydrophilic group include (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxy-n- (meth) acrylate. -Propyl, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxyadamantyl (meth) acrylate, 2- or 3-cyano-5-norbornyl (meth) acrylate, 2-cyanomethyl-2-adamantyl (meth) acrylate and the like Is mentioned. From the viewpoint of adhesion to a substrate or the like, 3-hydroxyadamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantyl (meth) acrylate, 2- or 3-cyano-5-norbornyl (meth) acrylate, 2-cyanomethyl- 2-adamantyl (meth) acrylate and the like are preferred.
As the monomer having a hydrophilic 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構成単位]
レジスト用重合体は、レジスト用途に用いるために上述した極性基を有する構成単位以外に酸脱離性基を有する構成単位を有することが好ましく、この他に、必要に応じて公知の構成単位を有していてもよい。
「酸脱離性基」とは、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。
レジスト用組成物において、酸脱離性基を有する構成単位を有する重合体は、酸成分と反応してアルカリ性溶液に可溶となり、レジストパターン形成を可能とする作用を奏する。
酸脱離性基を有する構成単位の割合は、感度および解像度の点から、重合体を構成する全構成単位(100モル%)のうち、20モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましい。また、基板等への密着性の点から、60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましい。
[Structural unit having an acid leaving group]
The resist polymer preferably has a structural unit having an acid-eliminable group in addition to the structural unit having a polar group described above for use in resist applications. You may have.
The “acid-eliminable group” is a group having a bond that is cleaved by an acid, and a group in which part or all of the acid-eliminable group is eliminated from the main chain of the polymer by the cleavage of the bond.
In the resist composition, a polymer having a structural unit having an acid-eliminable group reacts with an acid component and becomes soluble in an alkaline solution, and has an effect of enabling formation of a resist pattern.
From the viewpoint of sensitivity and resolution, the proportion of the constituent unit having an acid-eliminable group is preferably at least 20 mol%, more preferably at least 25 mol%, of all the constituent units (100 mol%) constituting the polymer. . In addition, from the viewpoint of adhesion to a substrate or the like, the content is preferably 60 mol% or less, more preferably 55 mol% or less, and still more preferably 50 mol% or less.
酸脱離性基を有する単量体は、酸脱離性基および重合性多重結合を有する化合物であればよく、公知のものを使用できる。重合性多重結合とは重合反応時に開裂して共重合鎖を形成する多重結合であり、エチレン性二重結合が好ましい。
酸脱離性基を有する単量体の具体例として、炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を有し、かつ酸脱離性基を有している(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。該脂環式炭化水素基は、(メタ)アクリル酸エステルのエステル結合を構成する酸素原子と直接結合していてもよく、アルキレン基等の連結基を介して結合していてもよい。
該(メタ)アクリル酸エステルには、炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を有するとともに、(メタ)アクリル酸エステルのエステル結合を構成する酸素原子との結合部位に第3級炭素原子を有する(メタ)アクリル酸エステル、または、炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を有するとともに、該脂環式炭化水素基に−COOR基(Rは置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、またはオキセパニル基を表す。)が直接または連結基を介して結合している(メタ)アクリル酸エステルが含まれる。
The monomer having an acid leaving group may be a compound having an acid leaving group and a polymerizable multiple bond, and a known compound can be used. The polymerizable multiple bond is a multiple bond that is cleaved during a polymerization reaction to form a copolymer chain, and an ethylenic double bond is preferable.
Specific examples of the monomer having an acid leaving group include (meth) acrylates having an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and having an acid leaving group. Can be The alicyclic hydrocarbon group may be directly bonded to an oxygen atom constituting an ester bond of the (meth) acrylate, or may be bonded via a linking group such as an alkylene group.
The (meth) acrylate has an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and a tertiary carbon atom is bonded to an oxygen atom constituting an ester bond of the (meth) acrylate. (Meth) acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group has a -COOR group (R may have a substituent. (Representing a tertiary hydrocarbon group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or an oxepanyl group)) directly or via a linking group.
特に、波長250nm以下の光で露光するパターン形成方法に適用されるレジスト組成物を製造する場合には、酸脱離性基を有する単量体の好ましい例として、例えば、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、1−(1’−アダマンチル)−1−メチルエチル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、イソプロピルアダマンチル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロオクチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
酸脱離性基を有する単量体は、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。
In particular, in the case of producing a resist composition applied to a pattern forming method of exposing with light having a wavelength of 250 nm or less, as a preferred example of a monomer having an acid-labile group, for example, 2-methyl-2- Adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 1- (1′-adamantyl) -1-methylethyl (meth) acrylate, 1-methylcyclohexyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexyl ( (Meth) acrylate, 1-methylcyclopentyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclopentyl (meth) acrylate, isopropyl adamantyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclooctyl (meth) acrylate, and the like.
As the monomer having an acid leaving group, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
<レジスト組成物の製造方法>
本発明の製造方法により、重合体または重合体溶液が容器に収容された、リソグラフィー用材料が得られる。容器内の重合体または重合体溶液と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物と、必要に応じてレジスト溶媒とを混合してレジスト組成物を製造することができる。好ましくはレジスト溶媒に、該重合体と活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を溶解する。
<Method for producing resist composition>
According to the production method of the present invention, a lithography material in which a polymer or a polymer solution is contained in a container is obtained. A resist composition can be produced by mixing a polymer or a polymer solution in a container, a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and a resist solvent if necessary. Preferably, the polymer and a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation are dissolved in a resist solvent.
[レジスト溶媒]
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。
[活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物]
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物は、化学増幅型レジスト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。
[Resist solvent]
As the resist solvent, the solvents mentioned above as the polymerization solvent can be used.
[Compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation]
The compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation can be arbitrarily selected from those that can be used as a photoacid generator in a chemically amplified resist composition. One photoacid generator may be used alone, or two or more photoacid generators may be used in combination.
Examples of the photoacid generator include an onium salt compound, a sulfonimide compound, a sulfone compound, a sulfonate compound, a quinonediazide compound, and a diazomethane compound.
The use amount of the photoacid generator is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymer.
[含窒素化合物]
化学増幅型レジスト組成物は、含窒素化合物を含んでいてもよい。含窒素化合物を含むことにより、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、レジスト膜に光を照射し、ついでベーク(PEB)した後、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素子の量産ラインではあるが、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。
含窒素化合物としては、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。
含窒素化合物の量は、重合体100質量部に対して、0.01〜2質量部が好ましい。
[Nitrogen-containing compound]
The chemically amplified resist composition may contain a nitrogen-containing compound. By including the nitrogen-containing compound, the resist pattern shape, the stability with time of storage, and the like are further improved. In other words, the mass production of a semiconductor device is such that the cross-sectional shape of the resist pattern becomes closer to a rectangle, and the resist film is irradiated with light, then baked (PEB), and then left for several hours until the next development processing. Although it is a line, the occurrence of deterioration of the cross-sectional shape of the resist pattern when left unattended (aged) is further suppressed.
As the nitrogen-containing compound, an amine is preferable, and a secondary lower aliphatic amine and a tertiary lower aliphatic amine are more preferable.
The amount of the nitrogen-containing compound is preferably from 0.01 to 2 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymer.
[有機カルボン酸、リンのオキソ酸またはその誘導体]
化学増幅型レジスト組成物は、有機カルボン酸、リンのオキソ酸またはその誘導体(以下、これらをまとめて酸化合物と記す。)を含んでいてもよい。酸化合物を含むことにより、含窒素化合物の配合による感度劣化を抑えることができ、また、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等がさらに向上する。
有機カルボン酸としては、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸等が挙げられる。
リンのオキソ酸またはその誘導体としては、リン酸またはその誘導体、ホスホン酸またはその誘導体、ホスフィン酸またはその誘導体等が挙げられる。
酸化合物の量は、重合体100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。
[Organic carboxylic acid, phosphorus oxo acid or derivative thereof]
The chemically amplified resist composition may contain an organic carboxylic acid, an oxo acid of phosphorus or a derivative thereof (hereinafter, these are collectively referred to as an acid compound). By containing an acid compound, sensitivity deterioration due to the compounding of the nitrogen-containing compound can be suppressed, and the resist pattern shape, the stability over time, and the like are further improved.
Examples of the organic carboxylic acid include malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, and salicylic acid.
Examples of the oxo acid of phosphorus or a derivative thereof include phosphoric acid or a derivative thereof, phosphonic acid or a derivative thereof, and phosphinic acid or a derivative thereof.
The amount of the acid compound is preferably 0.01 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymer.
[添加剤]
レジスト組成物は、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。該添加剤は、当該分野で公知のものであればいずれも使用可能である。また、これら添加剤の量は、特に限定されず、適宜決めればよい。
[Additive]
The resist composition may contain various additives such as a surfactant, other quencher, a sensitizer, an antihalation agent, a storage stabilizer, and an antifoaming agent, if necessary. Any of the additives can be used as long as they are known in the art. Further, the amounts of these additives are not particularly limited, and may be determined as appropriate.
<微細パターンが形成された基板の製造方法>
本発明の、微細パターンが形成された基板の製造方法の一例について説明する。
まず、所望の微細パターンを形成しようとするシリコンウエハー等の被加工基板の表面(被加工面)上に、本発明の製造方法で得られる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、該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)等で乾燥することにより、基板上にレジスト膜を形成する。
<Manufacturing method of substrate on which fine pattern is formed>
An example of the method for manufacturing a substrate on which a fine pattern is formed according to the present invention will be described.
First, a resist composition obtained by the manufacturing method of the present invention is applied by spin coating or the like on a surface (work surface) of a work substrate such as a silicon wafer on which a desired fine pattern is to be formed. Then, the substrate to which the resist composition is applied is dried by baking (pre-baking) or the like to form a resist film on the substrate.
ついで、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して潜像を形成する(露光)。照射光としては、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV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、電子線を照射してもよい。
また、該レジスト膜と露光装置の最終レンズとの間に、純水、パーフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン、パーフルオロトリアルキルアミン等の高屈折率液体を介在させた状態で光を照射する液浸露光を行ってもよい。
Next, the resist film is irradiated with light having a wavelength of 250 nm or less through a photomask to form a latent image (exposure). The irradiation light, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, the EUV excimer laser Preferably, ArF excimer laser is particularly preferable. Further, an electron beam may be irradiated.
Liquid immersion for irradiating light with a high refractive index liquid such as pure water, perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, or perfluorotrialkylamine interposed between the resist film and the final lens of the exposure apparatus. Exposure may be performed.
露光後、適宜熱処理(露光後ベーク、PEB)し、レジスト膜にアルカリ現像液を接触させ、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、公知のものが挙げられる。
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 the exposure, an appropriate heat treatment (post-exposure bake, PEB) is performed, an alkali developer is brought into contact with the resist film, and the exposed portion is dissolved in the developer and removed (development). As the alkali developer, a known one can be used.
After the development, the substrate is appropriately rinsed with pure water or the like. Thus, a resist pattern is formed on the substrate to be processed.
レジストパターンが形成された基板は、適宜熱処理(ポストベーク)してレジストを強化し、レジストのない部分を選択的にエッチングする。
エッチング後、レジストを剥離剤によって除去することによって、微細パターンが形成された基板が得られる。
The substrate on which the resist pattern is formed is appropriately heat-treated (post-baked) to strengthen the resist, and selectively etch portions where there is no resist.
After the etching, the resist is removed with a stripping agent to obtain a substrate on which a fine pattern is formed.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、各実施例、比較例中「部」とあるのは、特に断りのない限り「質量部」を示す。測定方法および評価方法は以下の方法を用いた。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, “parts” in each of Examples and Comparative Examples indicates “parts by mass” unless otherwise specified. The following methods were used for measurement and evaluation.
<重量平均分子量の測定>
重合体の重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)は、下記の条件(GPC条件)でゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、ポリスチレン換算で求めた。
[GPC条件]
装置:東ソー社製、東ソー高速GPC装置 HLC−8220GPC(商品名)。
分離カラム:昭和電工社製、Shodex GPC K−805L(商品名)を3本直列に連結したもの。
測定温度:40℃。
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)。
試料:重合体の約20mgを5mLのTHFに溶解し、0.5μmメンブレンフィルターで濾過した溶液。
流量:1mL/分。
注入量:0.1mL。
検出器:示差屈折計。
<Measurement of weight average molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer were determined in terms of polystyrene by gel permeation chromatography under the following conditions (GPC conditions).
[GPC conditions]
Apparatus: Tosoh high-speed GPC apparatus HLC-8220GPC (trade name) manufactured by Tosoh Corporation.
Separation column: a column in which three Shodex GPC K-805L (trade name) manufactured by Showa Denko KK are connected in series.
Measurement temperature: 40 ° C.
Eluent: tetrahydrofuran (THF).
Sample: A solution obtained by dissolving about 20 mg of the polymer in 5 mL of THF and filtering through a 0.5 μm membrane filter.
Flow rate: 1 mL / min.
Injection volume: 0.1 mL.
Detector: Differential refractometer.
検量線I:標準ポリスチレンの約20mgを5mLのTHFに溶解し、0.5μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いて、上記の条件で分離カラムに注入し、溶出時間と分子量の関係を求めた。標準ポリスチレンは、下記の東ソー社製の標準ポリスチレン(いずれも商品名)を用いた。
F−80(Mw=706,000)。
F−20(Mw=190,000)。
F−4(Mw=37,900)。
F−1(Mw=10,200。
A−2500(Mw=2,630)。
A−500(Mw=682、578、474、370、260の混合物)。
Calibration curve I: A solution obtained by dissolving about 20 mg of standard polystyrene in 5 mL of THF and injecting it into a separation column under the above conditions using a solution filtered with a 0.5 μm membrane filter was used to determine the relationship between elution time and molecular weight. As the standard polystyrene, the following standard polystyrene (all trade names) manufactured by Tosoh Corporation was used.
F-80 (Mw = 706,000).
F-20 (Mw = 190,000).
F-4 (Mw = 37,900).
F-1 (Mw = 10,200.
A-2500 (Mw = 2,630).
A-500 (Mw = 682, 578, 474, 370, 260 mixture).
測定時間0〜3分:A液/B液=90体積%/10体積%。
測定時間3〜24分:A液/B液=90体積%/10体積%から、50体積%/50体積%まで。
測定時間24〜36.5分:A液/B液=50体積%/50体積%から、0体積%/100体積%まで。
測定時間36.5〜44分:A液/B液=0体積%/100体積%。
Measurement time 0 to 3 minutes: solution A / solution B = 90% by volume / 10% by volume.
Measurement time 3 to 24 minutes: From solution A / solution B = 90% by volume / 10% by volume to 50% by volume / 50% by volume.
Measurement time 24 to 36.5 minutes: From solution A / solution B = 50% by volume / 50% by volume to 0% by volume / 100% by volume.
Measurement time 36.5 to 44 minutes: solution A / solution B = 0 vol% / 100 vol%.
<空間中の粒子数(パーティクル数)>
パーティクルカウンタ(ハック社製、Met One/Roycoパーティクルカウンタ モデル227B)を用いて、1立法フィート中の、粒子径0.5μm以上の粒子の数を測定した。
<金属分析>
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、Na、K、Mg、Al、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Pb、Sn、Co、Li、Ti、Ag、W、V、Ba、Au、As、およびCdを金属分析して求めた。
得られた金属濃度の値は重合体濃度で除して重合体固形分換算の金属濃度(金属不純物含有量)を算出した。
<Number of particles (number of particles) in space>
The number of particles having a particle diameter of 0.5 μm or more in one cubic foot was measured using a particle counter (Met One / Royco Particle Counter Model 227B, manufactured by Hack).
<Metal analysis>
Na, K, Mg, Al, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb, n, by a high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer: 7500 cs manufactured by Agilent Technologies). , Co, Li, Ti, Ag, W, V, Ba, Au, As, and Cd were determined by metal analysis.
The obtained metal concentration was divided by the polymer concentration to calculate a metal concentration (metal impurity content) in terms of polymer solid content.
<実施例1>
本例では、単量体、重合溶媒、および重合開始剤を計量する工程(計量工程)と、製造した半導体リソグラフィー用重合体溶液を容器に充填して密閉する充填工程を、同じ保護空間内で行った。すなわち、本例において第1の保護空間と第2の保護空間は同じ空間である。
その他の工程のうち、後述のリスラリ工程と再溶解後の精製工程の間はオフラインで行った。それ以外の工程はインラインで行った。
保護空間には、気体導入口が1箇所と、気体排出口が4箇所設けられている。気体導入口にはフィルターが設置されており、フィルターを所定の流量(風量)で通過した気体が保護空間内に連続的に供給されるようになっている。気体排出口には逆止ダンパが設けられており、保護空間の外部の気体が気体排出口を介して内部に侵入しないように構成されている。フィルターに通す気体は空気である。
本例において、フィルターは、定格風量が1分間あたり17立法メートル、粒径が0.3μm以上の粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率を有し、かつ初期圧力損失が245Pa以下であるエアフィルター(HEPAフィルター)の新品を用いた。保護空間の容積は51m3、フィルターのろ過面積は約8平方メートルである。またフィルターの通過前と通過後の差圧を測定する差圧計と、該差圧を経時的にモニターする装置と、該差圧が所定の範囲内に維持されるようにフィルターに供給する空気の流量(風量)を調節する制御装置が設けられている。
フィルターに供給する気体の流量(風量)は、初期において1時間あたり保護空間容積の20倍の風量とし、フィルターにおける差圧が110±10Paの範囲内に維持されるように風量を管理しながら、35時間連続して重合体の製造を行った。重合体製造の終了時における風量は、1時間あたり保護空間容積の20倍であった。
保護空間中の粒子径0.5μm以上の粒子数(単位:個/立法フィート)の測定結果を表1に示す(以下、同様)。
<Example 1>
In this example, the step of measuring the monomer, the polymerization solvent and the polymerization initiator (the measurement step) and the step of filling the container with the produced polymer solution for semiconductor lithography and sealing the container are performed in the same protective space. went. That is, in this example, the first protection space and the second protection space are the same space.
Of the other steps, the step was performed offline between the re-slurry step described below and the purification step after re-dissolution. Other steps were performed in-line.
The protection space is provided with one gas inlet and four gas outlets. A filter is provided at the gas inlet, and gas that has passed through the filter at a predetermined flow rate (air volume) is continuously supplied into the protection space. The gas discharge port is provided with a check damper, and is configured to prevent gas outside the protection space from entering the inside through the gas discharge port. The gas passed through the filter is air.
In this example, the filter has a rated air flow of 17 cubic meters per minute, a particle collection rate of 99.97% or more for particles having a particle diameter of 0.3 μm or more, and an initial pressure loss of 245 Pa or less. A new air filter (HEPA filter) was used. The volume of the protected space is 51 m 3 and the filtration area of the filter is about 8 square meters. Further, a differential pressure gauge for measuring a differential pressure before and after passing through the filter, a device for monitoring the differential pressure with time, and an air supply to the filter so that the differential pressure is maintained within a predetermined range. A control device for adjusting the flow rate (air volume) is provided.
The flow rate (air volume) of the gas supplied to the filter is initially set to 20 times the volume of the protective space per hour, and while controlling the air volume so that the differential pressure in the filter is maintained within the range of 110 ± 10 Pa, A polymer was produced continuously for 35 hours. The air volume at the end of the production of the polymer was 20 times the protected space volume per hour.
Table 1 shows the measurement results of the number of particles having a particle diameter of 0.5 μm or more (unit: particles / cubic foot) in the protected space (the same applies hereinafter).
窒素導入口、撹拌機、コンデンサー、滴下漏斗、および温度計を備えたフラスコ(反応器)に、窒素雰囲気下で、予め計量した乳酸エチル67.8部を入れた。フラスコを湯浴に入れ、フラスコ内を撹拌しながらフラスコ内の溶液温度を80℃に上げた。
これとは別に、予め計量した下記の単量体、溶媒、および重合開始剤を含む滴下溶液を調製した。
得られた滴下溶液を、漏斗より一定の滴下速度で4時間かけて前記フラスコ内に滴下し、さらに80℃の温度を3時間保持した。
滴下溶液の滴下開始から7時間後に、25℃まで冷却して反応を停止させて重合反応溶液を得た。
単量体m−1を28.56部(40モル%)、
単量体m−2を32.93部(40モル%)、
単量体m−3を19.82部(20モル%)、
乳酸エチルを122.0部、
ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレートを2.415部(単量体の全供給量に対して2.5モル%)。
Under a nitrogen atmosphere, 67.8 parts of pre-measured ethyl lactate were placed in a flask (reactor) equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser, a dropping funnel, and a thermometer. The flask was placed in a water bath, and the temperature of the solution in the flask was raised to 80 ° C. while stirring the inside of the flask.
Separately from this, a dropping solution containing the following monomers, a solvent, and a polymerization initiator measured in advance was prepared.
The obtained dropping solution was dropped from the funnel into the flask at a constant dropping rate over a period of 4 hours, and the temperature at 80 ° C. was maintained for 3 hours.
Seven hours after the start of the dropping of the dropping solution, the reaction was stopped by cooling to 25 ° C to obtain a polymerization reaction solution.
28.56 parts (40 mol%) of monomer m-1,
32.93 parts (40 mol%) of monomer m-2,
19.82 parts (20 mol%) of monomer m-3,
122.0 parts of ethyl lactate,
2.415 parts of dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate (2.5 mol% based on the total amount of the monomers supplied).
得られた重合反応溶液を、10倍量(体積基準、以下同様。)の貧溶媒中に、該貧溶媒を攪拌しながら滴下し、重合体(白色の析出物)を沈殿させた(再沈殿工程)。貧溶媒としてはメタノールおよび水の混合溶媒(メタノール/水=80/20容量比)を用いた。
沈殿を濾別し、重合体湿粉を得た。再度、前記と同じ量のメタノールおよび水の混合溶媒(メタノール/水=85/15容量比)へ投入し、撹拌しながら沈殿の洗浄を行った。そして、洗浄後の沈殿をろ別し、重合体湿粉160部を得た[リスラリ工程]。
The resulting polymerization reaction solution was added dropwise to a 10-fold amount (by volume, hereinafter the same) of a poor solvent while stirring the poor solvent to precipitate a polymer (white precipitate) (reprecipitation). Process). As a poor solvent, a mixed solvent of methanol and water (methanol / water = 80/20 volume ratio) was used.
The precipitate was separated by filtration to obtain a wet polymer powder. Again, the same amount of methanol and water as above was added to a mixed solvent (methanol / water = 85/15 by volume), and the precipitate was washed with stirring. Then, the precipitate after the washing was separated by filtration to obtain 160 parts of a polymer wet powder [releasing step].
得られた重合体湿粉160部をフィルターを介した外気取り込み口を有さない容器に抜き出し、容器開口部を閉じたまま外気空間を経由して溶解槽へ移送し、重合体湿粉を溶解槽へ投入した。溶解槽の湿粉はPGMEA600部と混合して溶解し、得られた溶液を20℃に温度制御しながら、ナイロン製の定格ろ過精度0.04μmのカートリッジフィルターで、ろ過前後の差圧が70kPaとなるように圧力をかけてろ過し、重合体溶液の90質量%が通液するまではろ過前後の差圧が70±10kPaとなるように送液ポンプの吐出圧力を制御しながら加圧ろ過した[再溶解後の精製工程]。
得られたろ液(ろ過後の重合体溶液)を圧力10kPa、温度40℃の条件で濃縮し、留出液が出なくなった時点で圧力5kPa、温度55℃の条件に変更して、重合体の濃度が20質量%になるまで濃縮を行った[濃縮工程]。
得られた濃縮後の重合体溶液を20℃に温度制御しながら、ナイロン製の定格ろ過精度0.04μmのカートリッジフィルター(ろ過フィルター)で、ろ過前後の差圧が100kPaとなるように圧力をかけてろ過し、重合体溶液の90質量%が通液するまではろ過前後の差圧が100±10kPaとなるように送液ポンプの吐出圧力を制御しながら加圧ろ過し、重合体濃度が20質量%の半導体リソグラフィー用重合体溶液(P1)を得た[濃縮後の精製工程]。
なお、ろ過終了時点ではろ過フィルター内に重合体溶液が満たされていない状態となり、ろ過前後の差圧は0kPaとなった。
得られた半導体リソグラフィー用重合体溶液(P1)を容器に充填し、容器内の残りの部分には保護空間中の気体が収容された状態で密閉した[充填工程]。
製造開始から35時間後に得られた半導体リソグラフィー用重合体溶液(P1)について、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、を測定した。その結果を表2に示す。
また金属含有量(重合体固形分換算の金属濃度)を測定した。測定結果(単位:ppb)を表2に示す。
160 parts of the obtained polymer wet powder is withdrawn through a filter into a container having no outside air intake, and is transferred to a dissolving tank via an open air space with the container opening closed to dissolve the polymer wet powder. It was put into the tank. The wet powder in the dissolution tank was mixed and dissolved with 600 parts of PGMEA, and while controlling the temperature of the obtained solution at 20 ° C., the pressure difference before and after filtration was 70 kPa with a nylon filter cartridge having a rated filtration accuracy of 0.04 μm. The polymer solution was filtered under pressure so that the pressure difference before and after the filtration became 70 ± 10 kPa until the 90% by mass of the polymer solution passed, while controlling the discharge pressure of the liquid sending pump. [Purification step after redissolution].
The obtained filtrate (the polymer solution after filtration) was concentrated under the conditions of a pressure of 10 kPa and a temperature of 40 ° C. When the distillate was no longer produced, the conditions were changed to a pressure of 5 kPa and a temperature of 55 ° C. Concentration was performed until the concentration reached 20% by mass [concentration step].
While controlling the temperature of the obtained polymer solution after concentration at 20 ° C., pressure was applied by a nylon filter cartridge (filtration filter) having a rated filtration accuracy of 0.04 μm so that the differential pressure before and after filtration was 100 kPa. Until 90% by mass of the polymer solution passes through, the mixture is filtered under pressure while controlling the discharge pressure of the liquid sending pump so that the differential pressure before and after filtration becomes 100 ± 10 kPa. A polymer solution for semiconductor lithography (P1) was obtained by mass% (purification step after concentration).
At the end of the filtration, the polymer solution was not filled in the filtration filter, and the differential pressure before and after the filtration was 0 kPa.
The obtained polymer solution for semiconductor lithography (P1) was filled in a container, and the remaining part of the container was hermetically sealed with the gas in the protective space contained therein [filling step].
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer solution for semiconductor lithography (P1) obtained 35 hours after the start of the production were measured. Table 2 shows the results.
Further, the metal content (metal concentration in terms of polymer solid content) was measured. Table 2 shows the measurement results (unit: ppb).
[レジスト組成物の評価]
容器内に充填した半導体リソグラフィー用重合体溶液(P1)の500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の2部と、溶媒であるPGMEAとを、重合体濃度が12.5質量%になるように混合して均一溶液とした後、20℃に温度制御したまま孔径0.02μmのポリエチレン製カートリッジフィルターでろ過差圧を200kPaとなるように圧力をかけてろ過し、レジスト組成物を得た。得られたレジスト組成物について感度(Eth感度、単位:mJ/cm2)を測定した。結果を表2に示す。
[Evaluation of resist composition]
500 parts of a polymer solution for semiconductor lithography (P1) filled in a container, 2 parts of triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, and PGMEA as a solvent were mixed at a polymer concentration of 12.5 mass. % To form a uniform solution, and filtered while applying a pressure such that the filtration pressure difference becomes 200 kPa with a polyethylene cartridge filter having a pore size of 0.02 μm while controlling the temperature at 20 ° C. to obtain a resist composition. Got. The sensitivity (Eth sensitivity, unit: mJ / cm 2 ) of the obtained resist composition was measured. Table 2 shows the results.
<実施例2>
実施例1において、保護空間を表1の通り変更した。すなわち、保護空間内に供給する気体の初期の流量(風量)を、1時間あたり保護空間容積の40倍の風量とし、フィルターにおける差圧が150±10Paの範囲内に維持されるように管理した。フィルターは、実施例1と同じHEPAフィルターの新品を用いた。単量体等の原料は実施例1と同一ロットのものを用いた。重合体製造の終了時における風量は、1時間あたり保護空間容積の40倍であった。
その他は実施例1と同様にして半導体リソグラフィー用重合体溶液を製造し、実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す(以下、同様)。
<Example 2>
In Example 1, the protection space was changed as shown in Table 1. That is, the initial flow rate (air volume) of the gas supplied into the protection space was set to 40 times the volume of the protection space per hour, and the differential pressure in the filter was controlled to be maintained within a range of 150 ± 10 Pa. . As the filter, the same new HEPA filter as in Example 1 was used. Materials such as monomers used in the same lot as in Example 1 were used. The air volume at the end of the production of the polymer was 40 times the protected space volume per hour.
Otherwise, a polymer solution for semiconductor lithography was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 (the same applies hereinafter).
<実施例3>
実施例1において、保護空間を表1の通り変更した。すなわち、保護空間内に供給する気体の初期の流量(風量)を、1時間あたり保護空間容積の16倍の風量とし、フィルターにおける差圧が140±10Paの範囲内に維持されるように管理した。フィルターは、700時間使用した後のHEPAフィルターに変更した。単量体等の原料は実施例1と同一ロットのものを用いた。重合体製造の終了時における風量は、1時間あたり保護空間容積の16倍であった。
その他は実施例1と同様にして半導体リソグラフィー用重合体溶液を製造し、実施例1と同様に評価した。
<Example 3>
In Example 1, the protection space was changed as shown in Table 1. That is, the initial flow rate (air volume) of the gas supplied into the protection space was set to 16 times the volume of the protection space per hour, and the pressure difference in the filter was controlled to be maintained within the range of 140 ± 10 Pa. . The filter was changed to a HEPA filter after being used for 700 hours. Materials such as monomers used in the same lot as in Example 1 were used. The air volume at the end of the production of the polymer was 16 times the protected space volume per hour.
Otherwise, a polymer solution for semiconductor lithography was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1.
<実施例4>
計量工程および重合工程から濃縮工程までを実施例1と同条件で行った。濃縮後の精製工程において、ろ過フィルターの孔径を0.05μmに変更した。すなわち、ろ過フィルターとしてプロテゴPlus LT(商品名、日本インテグリス株式会社製)を用いた。
その他は実施例1と同様にして半導体リソグラフィー用重合体溶液を製造し、実施例1と同様に評価した。
<Example 4>
The steps from the measurement step and the polymerization step to the concentration step were performed under the same conditions as in Example 1. In the purification step after concentration, the pore size of the filtration filter was changed to 0.05 μm. That is, Protego Plus LT (trade name, manufactured by Nippon Integris Co., Ltd.) was used as a filtration filter.
Otherwise, a polymer solution for semiconductor lithography was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1.
<比較例1>
実施例1において、HEPAフィルターを中性能フィルターの新品に変更した。使用したフィルターは、定格風量が1分間あたり56立法メートル、平均粒子補修率60%以上(JIS B 9908 形式2 比色法)の粒子捕集率を有し、かつ初期圧力損失が110Pa以下である。
また保護空間を表1の通り変更した。すなわち、保護空間内に供給する気体の初期の流量(風量)は実施例1と同じ1時間あたり保護空間容積の20倍とし、フィルターにおける差圧が50±5Paの範囲内に維持されるように管理した。単量体等の原料は実施例1と同一ロットのものを用いた。重合体製造の終了時における風量は、1時間あたり保護空間容積の20倍であった。
その他は実施例1と同様にして半導体リソグラフィー用重合体溶液を製造し、実施例1と同様に評価した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, the HEPA filter was changed to a new medium-performance filter. The filter used has a rated air volume of 56 cubic meters per minute, an average particle repair rate of 60% or more (JIS B 9908 type 2 colorimetric method), and an initial pressure loss of 110 Pa or less. .
The protection space was changed as shown in Table 1. That is, the initial flow rate (air volume) of the gas supplied into the protection space is set to 20 times the volume of the protection space per hour, which is the same as that of the first embodiment, and the differential pressure in the filter is maintained within the range of 50 ± 5 Pa. Managed. Materials such as monomers used in the same lot as in Example 1 were used. The air volume at the end of the production of the polymer was 20 times the protected space volume per hour.
Otherwise, a polymer solution for semiconductor lithography was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1.
<比較例2>
実施例1において、保護空間を表1の通り変更した。すなわち、保護空間内に供給する気体の初期の流量(風量)を、1時間あたり保護空間容積の4倍の風量とし、フィルターにおける差圧が40±5Paの範囲内に維持されるように管理した。フィルターは、実施例1と同じHEPAフィルターの新品を用いた。単量体等の原料は実施例1と同一ロットのものを用いた。重合体製造の終了時における風量は、1時間あたり保護空間容積の4倍であった。
その他は実施例1と同様にして半導体リソグラフィー用重合体溶液を製造し、実施例1と同様に評価した。
<Comparative Example 2>
In Example 1, the protection space was changed as shown in Table 1. That is, the initial flow rate (air volume) of the gas supplied into the protection space was set to four times the volume of the protection space per hour, and the differential pressure in the filter was controlled to be maintained within the range of 40 ± 5 Pa. . As the filter, the same new HEPA filter as in Example 1 was used. Materials such as monomers used in the same lot as in Example 1 were used. The air volume at the end of the production of the polymer was four times the volume of the protected space per hour.
Otherwise, a polymer solution for semiconductor lithography was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1.
<比較例3>
実施例1において、HEPAフィルターを、5000時間使用した後のHEPAフィルターに変更した。また保護空間を表1の通り変更した。すなわち、保護空間内に供給する気体の初期の流量(風量)は1時間あたり保護空間容積の9倍とし、フィルターにおける差圧が260±30Paの範囲内に維持されるように管理した。単量体等の原料は実施例1と同一ロットのものを用いた。重合体製造の終了時における風量は、1時間あたり保護空間容積の9倍であった。
その他は実施例1と同様にして半導体リソグラフィー用重合体溶液を製造し、実施例1と同様に評価した。
<Comparative Example 3>
In Example 1, the HEPA filter was changed to a HEPA filter after being used for 5000 hours. The protection space was changed as shown in Table 1. That is, the initial flow rate (air volume) of the gas supplied into the protection space was set to 9 times the volume of the protection space per hour, and the pressure difference in the filter was controlled to be maintained within the range of 260 ± 30 Pa. Materials such as monomers used in the same lot as in Example 1 were used. The air volume at the end of the production of the polymer was 9 times the protected space volume per hour.
Otherwise, a polymer solution for semiconductor lithography was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1.
表1、2の結果に示されるように、計量工程および充填工程を保護空間内で行い、該保護空間内にフィルターを介して気体を連続的に供給するとともに、該フィルターの差圧が60〜220Paに維持されるように制御した実施例1〜4では、リスラリ工程と再溶解後の精製工程の間の工程をオフラインで行ったにもかかわらず、半導体リソグラフィー用重合体溶液における金属イオン不純物が高度に除去された。
一方、該フィルターの差圧が上記範囲より低すぎる比較例1、2、または高すぎる比較例3では、半導体リソグラフィー用重合体溶液における金属イオン不純物が、実施例1〜4に比べて顕著に高かった。
重合体の質量平均分子量、分子量分布、感度は、実施例1〜4および比較例1〜3において差はなかった。
As shown in the results of Tables 1 and 2, the measuring step and the filling step were performed in the protected space, and gas was continuously supplied into the protected space via a filter. In Examples 1 to 4 controlled to be maintained at 220 Pa, the metal ion impurities in the polymer solution for semiconductor lithography were reduced even though the process between the reslurry process and the purification process after re-dissolution was performed offline. Highly eliminated.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the differential pressure of the filter is too low than the above range, or in Comparative Example 3 in which the metal ion impurities in the polymer solution for semiconductor lithography are significantly higher than those in Examples 1 to 4. Was.
The weight average molecular weight, molecular weight distribution, and sensitivity of the polymer did not differ between Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
Claims (6)
前記充填工程を保護空間内で行って、
該保護空間内の気体と、
前記リソグラフィー用重合体または重合体溶液とが
容器内に収容されたリソグラフィー用材料を製造する方法であって、
前記保護空間に、
定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率を有し、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能を持つフィルターを通過した気体を、1時間あたりに保護空間容量の10倍以上200倍以下の気体がフィルターを通過する風量で連続的に供給し、
前記フィルターの通過前と通過後の差圧を60〜220Paに維持する、
リソグラフィー用材料の製造方法。 A filling step of filling the container with a polymer or a polymer solution for lithography and sealing the container,
Performing the filling step in a protected space,
A gas in the protected space;
A method for producing a lithography material, wherein the lithography polymer or polymer solution is contained in a container,
In the protection space,
The gas passing through a filter having a particle collection rate of 99.97% or more with respect to particles having a particle diameter of 0.3 μm at a rated air flow rate and having an initial pressure loss of 245 Pa or less is collected per hour. Gas of 10 times or more and 200 times or less of the protection space capacity is continuously supplied at the air volume passing through the filter ,
Maintaining the differential pressure before and after the filter at 60-220 Pa,
A method for producing a lithography material.
計量した重合原料を重合容器に供給して重合反応を行う重合工程を有し、
前記計量工程を第2の保護空間内で行い、
前記第2の保護空間に、
定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率を有し、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能を持つ第2のフィルターを通過した気体を、1時間あたりに保護空間容量の10倍以上200倍以下の気体がフィルターを通過する風量で連続的に供給し、
前記第2のフィルターの通過前と通過後の差圧を60〜220Paに維持する、
請求項1または2に記載のリソグラフィー用材料の製造方法。 Further, a measuring step of measuring a polymerization raw material used for the polymerization reaction,
A polymerization step of performing a polymerization reaction by supplying the measured polymerization raw materials to a polymerization vessel,
Performing the weighing step in a second protected space;
In the second protected space,
The gas passing through the second filter having a particle collection rate of 99.97% or more for particles having a particle diameter of 0.3 μm at a rated air flow and having an initial pressure loss of 245 Pa or less is 1 The gas of 10 times or more and 200 times or less of the protection space capacity per hour is continuously supplied at the air volume passing through the filter ,
Maintaining the differential pressure before and after passing through the second filter at 60 to 220 Pa,
A method for producing a lithography material according to claim 1.
前記容器内のリソグラフィー用重合体と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を混合する工程を有するリソグラフィー組成物の製造方法。 A step of producing a lithography material by the production method according to any one of claims 1 to 4,
A method for producing a lithography composition, comprising a step of mixing a polymer for lithography in the container with a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
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