JP6749196B2 - Method for manufacturing chemical purified product for lithography and method for forming resist pattern - Google Patents

Method for manufacturing chemical purified product for lithography and method for forming resist pattern Download PDF

Info

Publication number
JP6749196B2
JP6749196B2 JP2016192129A JP2016192129A JP6749196B2 JP 6749196 B2 JP6749196 B2 JP 6749196B2 JP 2016192129 A JP2016192129 A JP 2016192129A JP 2016192129 A JP2016192129 A JP 2016192129A JP 6749196 B2 JP6749196 B2 JP 6749196B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
component
acid
film
resist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016192129A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017068262A (en
Inventor
中田 明彦
明彦 中田
章仁 森岡
章仁 森岡
司 菅原
司 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Publication of JP2017068262A publication Critical patent/JP2017068262A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6749196B2 publication Critical patent/JP6749196B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、リソグラフィー用薬液精製品の製造方法、及びレジストパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a chemical liquid purified product for lithography and a method for forming a resist pattern.

リソグラフィー技術においては、例えば、基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。レジスト膜の露光部が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、レジスト膜の露光部が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。パターンの微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化(高エネルギー化)が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が行われている。また、これらのエキシマレーザーより短波長(高エネルギー)のEUV(極紫外線)や、EB(電子線)、X線などについても検討が行われている。
レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、を含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
In the lithographic technique, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, the resist film is selectively exposed to light, and a development process is performed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film. A forming process is performed. A resist material in which the exposed portion of the resist film changes to a characteristic that dissolves in a developing solution is called a positive type, and a resist material in which the exposed portion of the resist film changes to a characteristic that does not dissolve in a developing solution is called a negative type.
In recent years, in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, pattern miniaturization has been rapidly progressing due to advances in lithography technology. As a pattern miniaturization method, generally, the wavelength of an exposure light source is shortened (increased in energy). Specifically, conventionally, ultraviolet rays represented by g-line and i-line have been used, but nowadays, mass production of semiconductor elements using KrF excimer laser and ArF excimer laser is being carried out. In addition, EUV (extreme ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, etc., having a shorter wavelength (high energy) than these excimer lasers are also being studied.
The resist material is required to have lithographic properties such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing a pattern having a fine dimension.
As a resist material satisfying such requirements, a chemically amplified resist composition conventionally containing a base material component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an acid generator component which generates an acid upon exposure. Is used.

パターンの微細化が進むのに伴い、レジスト材料には、種々のリソグラフィー特性の向上にとともに、ディフェクト(表面欠陥)発生を抑えることも求められている。
ここで「ディフェクト」とは、例えば、KLAテンコール社製の表面欠陥観察装置(商品名「KLA」)により、現像後のレジストパターンを真上から観察した際に検知される不具合全般のことである。この不具合とは、例えば、現像後のスカム(レジスト残渣)、泡、ゴミ等のレジストパターン表面への異物や析出物の付着による不具合や、ラインパターン間のブリッジ、コンタクトホールパターンのホールの穴埋まり等のパターン形状に関する不具合、パターンの色むら等をいう。
As the pattern becomes finer, resist materials are required to improve various lithographic properties and suppress the occurrence of defects (surface defects).
Here, the "defect" is, for example, all defects detected when the resist pattern after development is observed from directly above by a surface defect observing device (trade name "KLA") manufactured by KLA Tencor Co., Ltd. .. This defect is, for example, a defect due to adhesion of foreign matter or precipitates on the resist pattern surface such as scum (resist residue), bubbles, and dust after development, bridge between line patterns, and hole filling of contact hole pattern holes. And other defects related to the pattern shape, pattern unevenness, and the like.

加えて、レジスト材料においては、レジスト溶液(溶液状態のレジスト組成物)を保管中に微粒子状の異物が発生する、異物経時特性(保存安定性の一つ)も問題とされており、その改善が望まれている。 In addition, in resist materials, there is also a problem of foreign matter aging characteristics (one of storage stability), in which fine particles of foreign matter are generated during storage of a resist solution (resist composition in a solution state). Is desired.

従来、レジスト組成物の製造においては、異物を除去するため、一般的に、フィルターを通過させることによる精製が行われている。しかしながら、レジスト組成物を、従来用いられているメンブレンフィルターやデプスフィルターを通過させる方法では、現像後のレジストパターンのディフェクト発生を抑えるには不充分であった。
前記のレジストパターンのディフェクト発生の抑制、及びレジスト材料の異物経時特性に対する要求に対し、ナイロン製のフィルターを通過させる工程と、ポリオレフィン樹脂製又はフッ素樹脂製のフィルターを通過させる工程と、を共に有するレジスト組成物の製造方法が提案されている(特許文献1参照)。
Conventionally, in the production of a resist composition, in order to remove foreign matters, purification by passing through a filter is generally performed. However, the method of allowing the resist composition to pass through a conventionally used membrane filter or depth filter has been insufficient to suppress the occurrence of defects in the resist pattern after development.
Both the step of passing a nylon filter and the step of passing a filter made of a polyolefin resin or a fluororesin are provided in order to suppress the occurrence of defects in the resist pattern and to meet the requirement of the resist material over time characteristics of the resist material. A method for producing a resist composition has been proposed (see Patent Document 1).

また、レジストパターンの形成には、レジスト組成物以外に、樹脂を含有する樹脂溶液、現像液、レジスト用溶剤、プリウェット溶剤等の種々のリソグラフィー用薬液が用いられている。これらの薬液に混入したパーティクル等の異物(不純物)を除去する方法としても、従来から、フィルターを用いた方法が採用されている。
パターンの微細化が進むのに伴い、パターン形成においては、これらの薬液中に存在する不純物の影響も現れてくる。
In addition to the resist composition, various lithography chemicals such as a resin solution containing a resin, a developing solution, a resist solvent and a pre-wet solvent are used for forming the resist pattern. As a method of removing foreign matters (impurities) such as particles mixed in these chemicals, a method using a filter has been conventionally used.
As the pattern becomes finer, the influence of impurities present in these chemicals also appears in the pattern formation.

特許第4637476号公報Patent No. 4637476

リソグラフィー技術のさらなる進歩、レジストパターンの微細化がますます進むなか、数十から数百ナノメートルサイズのレジストパターンを形成する場合、現像後のスカムやマイクロブリッジ発生の不具合は顕著な問題となる。このため、これまで以上に、現像後のレジストパターンにおけるディフェクト発生を抑制し得る技術が必要である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、不純物がより低減されたリソグラフィー用薬液精製品の製造方法、及びレジストパターン形成方法を提供すること、を課題とする。
With further progress of lithography technology and further miniaturization of resist patterns, when forming resist patterns with a size of tens to hundreds of nanometers, defects such as scum and microbridges after development become significant problems. Therefore, more than ever, there is a need for a technique capable of suppressing the occurrence of defects in the resist pattern after development.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a chemical liquid purified product for lithography in which impurities are further reduced, and a method for forming a resist pattern.

本発明者らは検討により、レジスト組成物等のリソグラフィー用薬液を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターを通過させて精製することで、従来用いられているメンブレンフィルターやデプスフィルターを通過させて精製した場合に比べて、保管中における微粒子状の異物発生が著しく抑えられている(異物経時特性が格段に向上する)ことを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have studied to refine a lithographic chemical solution such as a resist composition by passing it through a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells are in communication with each other, whereby a conventionally used membrane filter or depth is used. The present invention has been completed by finding that the generation of particulate foreign matter during storage is remarkably suppressed (the time-dependent characteristic of foreign matter is significantly improved) as compared with the case of purification by passing through a filter.

すなわち、本発明の第1の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、リソグラフィー用薬液を、フィルターにより濾過する工程を有し、前記フィルターは、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有することを特徴とする。 That is, the method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to the first aspect of the present invention has a step of filtering the chemical liquid for lithography with a filter, and the filter has a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. It is characterized by having.

本発明の第2の態様のレジストパターン形成方法は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と有機溶剤成分(S)とを含有し、かつ、酸発生能を備えるレジスト組成物を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過してレジスト組成物精製品を得る工程、前記レジスト組成物精製品を用いて、支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び、前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有することを特徴とする。 The resist pattern forming method according to the second aspect of the present invention comprises a base material component (A) whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid, and an organic solvent component (S), and has an acid generating ability. A step of obtaining a resist composition purified product by filtering the resist composition provided with a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other, and using the purified resist composition product, a resist film is formed on a support. The method is characterized by including a step of forming, a step of exposing the resist film, and a step of developing the exposed resist film to form a resist pattern.

本発明によれば、不純物がより低減されたリソグラフィー用薬液精製品の製造方法、及びレジストパターン形成方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a chemical liquid purified product for lithography in which impurities are further reduced, and a method for forming a resist pattern.

多孔質膜を構成する連通孔の一実施形態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically one Embodiment of the communicating hole which comprises a porous film. 本実施形態である多孔質膜の表面を、走査型電子顕微鏡により観察したSEM像である。It is a SEM image which observed the surface of the porous membrane which is this embodiment with a scanning electron microscope. ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜の表面を、走査型電子顕微鏡により観察したSEM像である。3 is an SEM image of a surface of a polyamide (nylon) porous film observed by a scanning electron microscope. ポリエチレン製多孔質膜の表面を、走査型電子顕微鏡により観察したSEM像である。It is a SEM image which observed the surface of a polyethylene porous membrane with a scanning electron microscope.

本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, the term “aliphatic” is defined as a concept relative to aromatic and means a group, compound or the like having no aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
Unless otherwise specified, the “alkylene group” includes linear, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups.
The “halogenated alkyl group” is a group in which a part or all of hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with a halogen atom, and the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
The “fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
The “constituent unit” means a monomer unit (monomer unit) that constitutes a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
“Exposure” is a concept that includes all radiation irradiation.

「スチレン」とは、スチレン及びスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等の他の置換基に置換されたものも含む概念とする。
「スチレン誘導体」とは、スチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に置換基が結合したもの等が挙げられる。
尚、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
“Styrene” is a concept including styrene and those in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with other substituents such as an alkyl group, a halogenated alkyl group, and a hydroxyalkyl group.
The term "styrene derivative" is intended to include those in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group and a halogenated alkyl group, and derivatives thereof. Examples of these derivatives include those in which a substituent is bonded to the benzene ring of hydroxystyrene in which the hydrogen atom at the α-position may be substituted.
The α-position (carbon atom at the α-position) means the carbon atom to which the benzene ring is bonded, unless otherwise specified.

上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
The alkyl group as the α-position substituent is preferably a linear or branched alkyl group, and specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
Further, the halogenated alkyl group as the α-position substituent is specifically a group in which a part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the α-position substituent” is substituted with a halogen atom. To be Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as the α-position substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the α-position substituent” are substituted with hydroxyl groups. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.

(リソグラフィー用薬液精製品の製造方法)
本発明の第1の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、リソグラフィー用薬液を、フィルターにより濾過する工程(以下「濾過工程」という。)を有する。
かかる濾過工程で、前記リソグラフィー用薬液は精製される。これによって、パーティクル等の不純物が除去され、高純度のリソグラフィー用薬液精製品が得られる。
かかる製造方法によれば、特に、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターが用いられていることで、濾過対象物(リソグラフィー用薬液)から、従来では取り除くことが困難であった高極性成分、高分子が充分に除去され、中でも高極性高分子が特異的に除去される。
加えて、濾過工程では、濾過対象物から、不純物として金属成分も充分に除去される。この金属成分は、薬液を構成する成分中に元来含まれていることもあるが、製造装置等の配管、継ぎ手などの薬液移送経路から混入することもある。濾過工程では、例えば、製造装置等から混入しやすい鉄、ニッケル、亜鉛、クロム等を効果的に除去することができる。
(Manufacturing method of chemical liquid purified product for lithography)
The method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to the first aspect of the present invention includes a step of filtering the chemical liquid for lithography with a filter (hereinafter referred to as “filtration step”).
In the filtration step, the chemical liquid for lithography is purified. Thus, impurities such as particles are removed, and a highly purified chemical liquid purified product for lithography is obtained.
According to such a manufacturing method, in particular, since the filter having the porous structure in which the adjacent spherical cells communicate with each other is used, it has been difficult to remove the object to be filtered (chemical solution for lithography) from the related art. Highly polar components and polymers are sufficiently removed, and in particular, highly polar polymers are specifically removed.
In addition, in the filtration step, metal components as impurities are sufficiently removed from the object to be filtered. This metal component may be originally contained in the components that make up the chemical liquid, but may be mixed from the chemical liquid transfer route such as the pipe of the manufacturing apparatus or the joint. In the filtration step, for example, iron, nickel, zinc, chromium, etc., which are easily mixed from a manufacturing apparatus or the like, can be effectively removed.

<濾過工程>
本発明における濾過工程では、リソグラフィー用薬液を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過する。
濾過対象物であるリソグラフィー用薬液についての詳細は後述する。特に、樹脂を含有するリソグラフィー用薬液が濾過対象物の場合に本発明の効果が顕著である。
<Filtration process>
In the filtration step in the present invention, the chemical liquid for lithography is filtered by a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other.
Details of the chemical liquid for lithography, which is an object to be filtered, will be described later. In particular, the effect of the present invention is remarkable when the lithographic chemical containing a resin is an object to be filtered.

≪フィルター≫
濾過工程で用いられるフィルターは、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有する。
例えば、かかるフィルターは、隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜の単体からなるものでもよいし、該多孔質膜とともに他の濾材が用いられたものでもよい。
他の濾材としては、例えば、ナイロン膜、ポリテトラフルオロエチレン膜、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)膜又はこれらを修飾した膜等が挙げられる。
≪ Filter ≫
The filter used in the filtration step has a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other.
For example, such a filter may be made of a single porous membrane in which adjacent spherical cells are in communication with each other, or may be a filter in which another filter material is used together with the porous membrane.
Examples of other filter materials include nylon membranes, polytetrafluoroethylene membranes, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) membranes and membranes modified with these.

かかるフィルターでは、濾過対象物(リソグラフィー用薬液)の供給液と濾液とが混在せず分離するように、通液する前後の該多孔質膜の領域が好ましくはシーリングされる。このシーリングの方法としては、例えば、該多孔質膜を、光(UV)硬化による接着若しくは熱による接着(アンカー効果による接着(熱溶着等)を含む)若しくは接着剤を用いた接着等により加工する方法、又は、該多孔質膜と他の濾材とを組み込み法等により接着して加工する方法が挙げられる。かかるフィルターとしては、前記のような該多孔質膜を、熱可塑性樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、PFA、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリイミド、ポリアミドイミド等)からなる外側容器に備えたものも挙げられる。
かかるフィルターにおいて、該多孔質膜の形態としては、平面状、又は、該多孔質膜の相対する辺を合わせたパイプ状が挙げられる。パイプ状の該多孔質膜は、供給液と接触する面積が増大する点から、表面がヒダ状であることが好ましい。
In such a filter, the region of the porous membrane before and after the passage of the liquid is preferably sealed so that the supply liquid of the object to be filtered (chemical liquid for lithography) and the filtrate are separated without being mixed. As the sealing method, for example, the porous film is processed by adhesion by light (UV) curing or adhesion by heat (including adhesion by anchor effect (heat welding etc.)) or adhesion using an adhesive agent. Or a method in which the porous membrane and another filter medium are bonded and processed by an assembling method or the like. Examples of such a filter include those in which the above-mentioned porous membrane is provided in an outer container made of a thermoplastic resin (polyethylene, polypropylene, PFA, polyether sulfone (PES), polyimide, polyamideimide, etc.). ..
In such a filter, the form of the porous membrane may be a flat shape or a pipe shape in which opposite sides of the porous membrane are combined. The pipe-shaped porous membrane preferably has a fold-like surface from the viewpoint of increasing the area of contact with the supply liquid.

・「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」について
濾過工程で用いられるフィルターが備える、前記の「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」は、隣接した球状セル同士が連通した連通孔を有する。
連通孔は、該多孔質膜に多孔質性を付与する個々の孔(セル)により形成している。かかる孔には、孔の内面のほぼ全体が曲面である孔が含まれ、これ以外の形状の孔が含まれていてもよい。
-About "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" The above-mentioned "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" provided in the filter used in the filtration step is a communication in which adjacent spherical cells communicate with each other. Has holes.
The communicating pores are formed by individual pores (cells) that impart porosity to the porous membrane. Such holes include holes in which almost the entire inner surface of the hole is a curved surface, and holes of other shapes may be included.

本発明においては、この孔の内面のほぼ全体が曲面である孔を「球状セル」又は「略球状孔」という。球状セル(略球状孔)は、孔の内面が略球状の空間を形成している。球状セルは、後述のポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法で用いられる微粒子が略球状である場合に容易に形成される。
「略球状」とは、真球を含む概念であるが、必ずしも真球のみに限定されず、実質的に球状であるものを含む概念である。「実質的に球状である」とは、粒子の長径を短径で除した値で表される、長径/短径によって定義される真球度が1±0.3以内であること、を意味する。ここでの球状セルは、かかる真球度が、好ましくは1±0.1以内であり、より好ましくは1±0.05以内である。
隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜においては、隣接した球状セル同士で連通孔の少なくとも一部が形成される。
In the present invention, a hole in which almost the entire inner surface of the hole is a curved surface is referred to as a "spherical cell" or "substantially spherical hole". In the spherical cell (generally spherical hole), the inner surface of the hole forms a substantially spherical space. The spherical cell is easily formed when the fine particles used in the method for producing a porous polyimide resin film described later are substantially spherical.
The “substantially spherical shape” is a concept including a true sphere, but is not necessarily limited to a true sphere, and is a concept including a substantially spherical shape. “Substantially spherical” means that the sphericity defined by the major axis/minor axis, which is represented by a value obtained by dividing the major axis of the particle by the minor axis, is within 1±0.3. To do. The sphericity of the spherical cell here is preferably within 1±0.1, more preferably within 1±0.05.
In a porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other, at least some of the communication holes are formed between the adjacent spherical cells.

図1は、多孔質膜を構成する連通孔の一実施形態を模式的に示している。
本実施形態の多孔質膜において、球状セル1a及び球状セル1bは、それぞれの内面のほぼ全体が曲面であり、略球状の空間を形成している。
球状セル1aと球状セル1bとは隣接し、隣り合う球状セル1aと球状セル1bとの重なり部分Qが貫通した連通孔5が形成されている。そして、濾過対象物は、例えば球状セル1aから球状セル1bの方向(矢印方向)に連通孔5内を通流する。
FIG. 1 schematically shows one embodiment of the communication holes forming the porous membrane.
In the porous membrane of the present embodiment, the spherical cells 1a and the spherical cells 1b each have a substantially curved inner surface to form a substantially spherical space.
The spherical cell 1a and the spherical cell 1b are adjacent to each other, and a communication hole 5 is formed through which an overlapping portion Q of the adjacent spherical cell 1a and the spherical cell 1b penetrates. Then, the object to be filtered flows through the communication hole 5 in the direction from the spherical cell 1a to the spherical cell 1b (arrow direction), for example.

このように、隣接する球状セルが相互に連通した構造を有する多孔質膜においては、複数の孔(球状セル、連通孔)が繋がり、全体として濾過対象物の流路が形成されていることが好ましい。
前記「流路」は、通常、個々の「孔」及び/又は「連通孔」が相互に連通することにより形成されている。個々の孔は、例えば、後述のポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法において、ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜中に存在する、個々の微粒子、が後工程で除去されることによって形成される。また、連通孔は、後述のポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法において、ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜中に存在する、個々の微粒子同士が接していた部分に、該微粒子が後工程で除去されることによって形成される、隣接する孔同士である。
As described above, in a porous membrane having a structure in which adjacent spherical cells communicate with each other, a plurality of pores (spherical cells, communicating pores) are connected to each other to form a flow path for the filtration object as a whole. preferable.
The "flow path" is usually formed by connecting individual "holes" and/or "communication holes" to each other. The individual pores are formed, for example, by removing individual fine particles present in the polyimide-based resin-fine particle composite film in a subsequent step in the method for producing a polyimide-based resin porous film described later. Further, the communication holes, in the method for producing a polyimide-based resin porous film described below, existing in the polyimide-based resin-fine particle composite film, in the portion where the individual fine particles were in contact with each other, the fine particles are removed in a later step. The adjacent holes are formed by the above.

図2は、本実施形態である多孔質膜の表面を、走査型電子顕微鏡(加速電圧5.0kV、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察したSEM像である。
本実施形態の多孔質膜10は、隣接した球状セル1同士が連通した多孔質構造を有している。
多孔質膜10においては、球状セル1と、隣接した球状セル1同士が連通した連通孔と、が形成され、多孔質の程度が高くされている。また、多孔質膜10においては、球状セル1又は該連通孔が多孔質膜10表面に開口し、一方の表面に開口する連通孔が多孔質膜10内部を連通して他方(裏側)の表面に開口し、流体が多孔質膜10内部を通過し得る流路が形成されている。そして、多孔質膜10によれば、濾過対象物が前記流路を流れることにより、濾過対象物に含まれる異物が濾過前の濾過対象物から取り除かれる。
FIG. 2 is an SEM image obtained by observing the surface of the porous film of the present embodiment with a scanning electron microscope (accelerating voltage 5.0 kV, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
The porous membrane 10 of the present embodiment has a porous structure in which adjacent spherical cells 1 communicate with each other.
In the porous film 10, the spherical cells 1 and the communication holes in which the adjacent spherical cells 1 communicate with each other are formed, and the degree of porosity is increased. Further, in the porous membrane 10, the spherical cell 1 or the communicating hole opens on the surface of the porous membrane 10, and the communicating hole that opens on one surface communicates the inside of the porous membrane 10 with the other (backside) surface. A channel is formed which opens to the inside to allow the fluid to pass through the inside of the porous membrane 10. Then, according to the porous membrane 10, the foreign matter contained in the filtration target object is removed from the filtration target object before the filtration because the filtration target object flows through the flow path.

多孔質膜10は、内面に曲面を有する球状セル1で形成される連通孔が連続してなる流路を内部に有するため、球状セル1内面の表面積が大きい。これによって、濾過対象物が、多孔質膜10の内部を通過できるのみならず、個々の球状セル1の曲面に接触しながら通過する際、球状セル1内面との接触頻度が高まるため、濾過対象物に存在する異物が球状セル1内面により吸着して、濾過対象物から異物が除去されやすくなっている。 Since the porous membrane 10 has a flow path inside which the communication holes formed by the spherical cells 1 having a curved surface on the inside are continuous, the surface area of the inner surface of the spherical cells 1 is large. As a result, the filtration target not only can pass through the inside of the porous membrane 10 but also increases the frequency of contact with the inner surface of the spherical cell 1 when passing through while contacting the curved surface of each spherical cell 1. The foreign matter existing in the object is adsorbed by the inner surface of the spherical cell 1 so that the foreign matter is easily removed from the object to be filtered.

多孔質膜10は、平均球径が50〜2000nmである球状セル1が相互に連通した構造を有するものが好ましい。球状セル1の平均球径は、より好ましくは100〜1000nm、さらに好ましくは200〜800nmである。
球状セル1の平均球径とは、2つの隣接した球状セルから形成される連通孔の直径の平均値をいう。球状セル1の平均球径は、パームポロメーター(例えば、ポーラスマテリアルズ社製)を用い、バブルポイント法に基づいて孔の径を測定した値である。具体的には、後述の多孔質膜における平均孔径と同様の方法により求めることができる。
The porous membrane 10 preferably has a structure in which the spherical cells 1 having an average spherical diameter of 50 to 2000 nm communicate with each other. The average spherical diameter of the spherical cell 1 is more preferably 100 to 1000 nm, further preferably 200 to 800 nm.
The average spherical diameter of the spherical cells 1 refers to the average value of the diameters of the communication holes formed by two adjacent spherical cells. The average spherical diameter of the spherical cell 1 is a value obtained by measuring the diameter of the hole based on the bubble point method using a palm porometer (for example, manufactured by Porous Materials). Specifically, it can be determined by the same method as the average pore size in the porous membrane described later.

「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」が内部に有する流路は、前記の球状セル、及び前記球状セル同士の連通孔に加えて、これ以外の形状の孔又はこれを含む連通孔を有していてもよい。
また、球状セルは、その内面に、さらに凹部を有していてもよい。該凹部には、例えば、球状セルの内面に開口する、該球状セルよりも孔径が小さい孔が形成されていてもよい。
The flow path inside the "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" has, in addition to the spherical cells, and the communication holes between the spherical cells, a hole having a shape other than this or a communication hole including the same. May have.
Further, the spherical cell may further have a concave portion on its inner surface. In the concave portion, for example, a hole having a smaller diameter than that of the spherical cell may be formed, which opens to the inner surface of the spherical cell.

「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」は、樹脂を含有するものが挙げられ、実質的に樹脂のみからなるものであってもよく、多孔質膜全体の、好ましくは95質量%以上、より好ましくは98質量%以上、さらに好ましくは99質量%以上が樹脂であるものが挙げられる。
該多孔質膜は、異物除去性と強度との点から、熱硬化性樹脂を含有するものが好ましい。
ここでの熱硬化性樹脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、芳香族ナイロン、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリアリルスルホン等が挙げられる。
これらの中でも、該多孔質膜は、樹脂としてポリイミド及びポリアミドイミドの少なくとも一方を含有するものが好ましく、より好ましくはポリイミドを少なくとも含有するものであり、樹脂としてポリイミドのみ、又はポリアミドイミドのみを含有するものでもよい。
Examples of the "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" include those containing a resin, and may consist essentially of the resin, preferably 95% by mass or more of the entire porous membrane. , More preferably 98% by mass or more, and further preferably 99% by mass or more is a resin.
The porous film preferably contains a thermosetting resin in terms of foreign matter removability and strength.
Examples of the thermosetting resin here include polyimide, polyamideimide, polybenzoxazole resin, polybenzimidazole resin, aromatic nylon, polyvinylidene fluoride resin, and polyallyl sulfone.
Among these, the porous film preferably contains at least one of polyimide and polyamideimide as a resin, more preferably contains at least a polyimide, and contains only polyimide as a resin, or contains only polyamideimide. It may be one.

「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」としては、多孔質膜全体の95質量%以上がポリイミド及びポリアミドイミドの少なくとも一方であるものが特に好ましい。
尚、本明細書において、「ポリイミド系樹脂」とは、ポリイミドもしくはポリアミドイミドの一方、又は両方を意味する。このポリイミド及びポリアミドイミドは、それぞれ、カルボキシ基、塩型カルボキシ基、及び−NH−結合からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
ポリイミド及びポリアミドイミドの少なくとも一方を含有する多孔質膜を「ポリイミド系樹脂多孔質膜」ということがある。
以下、樹脂としてポリイミド系樹脂を含有する、隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜(ポリイミド系樹脂多孔質膜)について説明する。
As the "porous film in which adjacent spherical cells communicate with each other", it is particularly preferable that 95% by mass or more of the entire porous film is at least one of polyimide and polyamideimide.
In the present specification, the “polyimide resin” means one or both of polyimide and polyamide-imide. The polyimide and the polyamide-imide may each have at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group, a salt-type carboxy group, and a -NH- bond.
A porous film containing at least one of polyimide and polyamideimide may be referred to as a “polyimide resin porous film”.
Hereinafter, a porous film (polyimide resin porous film) containing a polyimide resin as a resin and in which adjacent spherical cells communicate with each other will be described.

・・ポリイミド系樹脂多孔質膜
ポリイミド系樹脂は、カルボキシ基、塩型カルボキシ基、及び−NH−結合からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するものであってもよい。
該ポリイミド系樹脂としては、前記官能基を主鎖末端以外に有するものが好ましい。前記官能基を主鎖末端以外に有する、好ましいものとしては、例えば、ポリアミド酸(ポリアミック酸)が挙げられる。
-Polyimide-based resin porous film The polyimide-based resin may have at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group, a salt-type carboxy group, and a -NH- bond.
As the polyimide resin, those having the functional group other than the main chain terminal are preferable. As a preferable thing which has the said functional group other than the main chain terminal, a polyamic acid (polyamic acid) is mentioned, for example.

本明細書において、「塩型カルボキシ基」とは、カルボキシ基における水素原子が陽イオン成分に置換した基を意味する。「陽イオン成分」とは、完全にイオン化した状態である陽イオン自体であってもよいし、−COOとイオン結合して事実上電荷のない状態である陽イオン構成要素であってもよいし、これら両者の中間的な状態である部分電荷を有する陽イオン構成要素であってもよい。
「陽イオン成分」がn価の金属MからなるMイオン成分である場合、陽イオン自体としてはMn+と表され、陽イオン構成要素としては「−COOM1/n」における「M1/n」で表される要素である。
In the present specification, the “salt-type carboxy group” means a group in which a hydrogen atom in the carboxy group is replaced with a cation component. The “cation component” may be a cation itself which is in a completely ionized state, or a cation constituent which is in an ion-bonded state with —COO and is in a state of having virtually no charge. However, it may be a cation constituent having a partial charge in an intermediate state between these two.
When the “cation component” is an M ion component composed of an n-valent metal M, the cation itself is represented as M n+, and the cation component is “M 1/n ” in “-COOM 1/n ”. Is an element represented by ".

「陽イオン成分」としては、後述のエッチング液に含有される化合物として挙げられる化合物がイオン解離した場合の陽イオンが挙げられる。代表的には、イオン成分又は有機アルカリイオン成分が挙げられる。例えば、アルカリ金属イオン成分がナトリウムイオン成分の場合、陽イオン自体としてはナトリウムイオン(Na)であり、陽イオン構成要素としては「−COONa」における「Na」で表される要素である。部分電荷を有する陽イオン構成要素としては、Naδ+である。
陽イオン成分としては、特に限定されず、無機成分;NH 、N(CH 等の有機成分が挙げられる。無機成分としては、例えば、Li、Na、K等のアルカリ金属;Mg、Ca等のアルカリ土類金属等の金属元素が挙げられる。有機成分としては、例えば、有機アルカリイオン成分が挙げられる。有機アルカリイオン成分としては、NH 、例えばNR (4つのRはいずれも有機基を表し、それぞれ同一でも異なってもよい。)で表される第四級アンモニウムカチオン等が挙げられる。前記Rの有機基としては、アルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。第四級アンモニウムカチオンとしては、N(CH 等が挙げられる。
Examples of the “cation component” include cations obtained by ion dissociation of a compound included in the etching solution described below. Typically, an ionic component or an organic alkali ion component is used. For example, when the alkali metal ion component is a sodium ion component, the cation itself is sodium ion (Na + ), and the cation constituent element is an element represented by “Na” in “—COONa”. The cation constituent having a partial charge is Na δ+ .
The cation component is not particularly limited, and examples thereof include inorganic components; organic components such as NH 4 + and N(CH 3 ) 4 + . Examples of the inorganic component include metal elements such as alkali metals such as Li, Na and K; alkaline earth metals such as Mg and Ca. Examples of the organic component include organic alkali ion components. Examples of the organic alkali ion component include NH 4 + , for example, a quaternary ammonium cation represented by NR 4 + (4 R's each represent an organic group and may be the same or different). The organic group represented by R is preferably an alkyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the quaternary ammonium cation include N(CH 3 ) 4 + and the like.

塩型カルボキシ基における陽イオン成分の状態は、特に限定されず、通常、ポリイミド系樹脂が存在する環境、例えば水溶液中であるか、有機溶媒中であるか、乾燥しているか等の環境に依存する。陽イオン成分がナトリウムイオン成分である場合、例えば、水溶液中であれば、−COOとNaとに解離している可能性があり、有機溶媒中であるか又は乾燥していれば、−COONaは解離していない可能性が高い。 The state of the cation component in the salt-type carboxy group is not particularly limited, and usually depends on the environment in which the polyimide resin is present, for example, the environment such as an aqueous solution, an organic solvent, or a dry environment. To do. When the cation component is a sodium ion component, for example, in an aqueous solution, it may be dissociated into —COO and Na +, and when it is in an organic solvent or dried, − It is highly possible that COONa is not dissociated.

ポリイミド系樹脂は、カルボキシ基、塩型カルボキシ基、及び−NH−結合からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するものであってもよいが、これらの少なくとも1つを有する場合、通常、カルボキシ基及び/又は塩型カルボキシ基と、−NH−結合と、の両方を有する。ポリイミド系樹脂は、カルボキシ基及び/又は塩型カルボキシ基に関していえば、カルボキシ基のみを有してもよいし、塩型カルボキシ基のみを有してもよいし、カルボキシ基と塩型カルボキシ基との両方を有してもよい。ポリイミド系樹脂が有するカルボキシ基と塩型カルボキシ基との比率は、同一のポリイミド系樹脂であっても、例えば、ポリイミド系樹脂が存在する環境に応じて変動し得るし、陽イオン成分の濃度にも影響される。 The polyimide-based resin may have at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group, a salt-type carboxy group, and a -NH- bond, but when it has at least one of these, it is usually , A carboxy group and/or a salt-type carboxy group, and an -NH- bond. Regarding the carboxy group and/or the salt-type carboxy group, the polyimide-based resin may have only the carboxy group, may have only the salt-type carboxy group, or may have the carboxy group and the salt-type carboxy group. May have both. The ratio of the carboxy group and the salt-type carboxy group that the polyimide resin has, even if the same polyimide resin, for example, may vary depending on the environment in which the polyimide resin exists, and the concentration of the cation component Is also affected.

ポリイミド系樹脂が有するカルボキシ基と塩型カルボキシ基との合計モル数は、ポリイミドの場合は、通常、−NH−結合と等モルである。
特に、後述のポリイミド多孔質膜の製造方法において、ポリイミドにおけるイミド結合の一部から、カルボキシ基及び/又は塩型カルボキシ基を形成する場合、実質的に同時に−NH−結合も形成される。形成されるカルボキシ基と塩型カルボキシ基との合計モル数は、形成される−NH−結合と等モルである。
ポリアミドイミド多孔質膜の製造方法の場合は、ポリアミドイミドにおけるカルボキシ基と塩型カルボキシ基との合計モル数は、−NH−結合と必ずしも等モルではなく、後述のエッチング(イミド結合の開環)工程におけるケミカルエッチング等の条件次第である。
In the case of polyimide, the total number of moles of the carboxy group and the salt-type carboxy group of the polyimide resin is usually the same as the number of —NH— bonds.
In particular, when a carboxy group and/or a salt-type carboxy group is formed from a part of the imide bond in the polyimide in the method for producing a polyimide porous film described below, a —NH— bond is also formed substantially at the same time. The total number of moles of the carboxy group formed and the salt-type carboxy group is equimolar to the —NH— bond formed.
In the case of the method for producing a polyamide-imide porous film, the total number of moles of the carboxy group and the salt-type carboxy group in the polyamide-imide is not necessarily the same mole as the —NH— bond, and the etching (opening of the imide bond) described below is performed. It depends on conditions such as chemical etching in the process.

ポリイミド系樹脂は、例えば、下記の一般式(1)〜(4)でそれぞれ表される構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位を有するものが好ましい。
ポリイミドである場合、下記一般式(1)で表される構成単位及び下記一般式(2)で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位を有するものが好ましい。
ポリアミドイミドである場合、下記一般式(3)で表される構成単位及び下記一般式(4)で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位を有するものが好ましい。
The polyimide-based resin preferably has, for example, at least one structural unit selected from the group consisting of structural units represented by the following general formulas (1) to (4).
In the case of a polyimide, those having at least one kind of constitutional unit selected from the group consisting of constitutional units represented by the following general formula (1) and constitutional units represented by the following general formula (2) are preferable.
In the case of polyamide imide, those having at least one kind of constitutional unit selected from the group consisting of constitutional units represented by the following general formula (3) and constitutional units represented by the following general formula (4) are preferable.

前記の式(1)〜(3)中、X〜Xは、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は陽イオン成分である。
Arは、アリール基であり、後述のポリアミド酸(ポリアミック酸)を構成する式(5)で表される構成単位、又は芳香族ポリイミドを構成する式(6)で表される構成単位においてそれぞれカルボニル基が結合しているRArで表されるアリール基と同様のものが挙げられる。
〜Yは、それぞれ独立に、ジアミン化合物のアミノ基を除いた2価の残基であり、後述のポリアミド酸を構成する式(5)で表される構成単位、又は芳香族ポリイミドを構成する式(6)で表される構成単位においてそれぞれNが結合しているR’Arで表されるアリーレン基と同様のものが挙げられる。
In the above formulas (1) to (3), X 1 to X 4 may be the same as or different from each other and are a hydrogen atom or a cation component.
R Ar is an aryl group, and in each of the constitutional units represented by the formula (5) constituting the polyamic acid (polyamic acid) described below or the constitutional units represented by the formula (6) constituting the aromatic polyimide, respectively. Examples thereof include the same as the aryl group represented by R Ar to which a carbonyl group is bonded.
Y 1 to Y 4 are each independently a divalent residue excluding the amino group of the diamine compound, and are a structural unit represented by the formula (5) or a aromatic polyimide that constitutes the polyamic acid described below. The same as the arylene group represented by R′ Ar in which N is bonded to each of the constituent units represented by the formula (6) is included.

ポリイミド系樹脂としては、一般的なポリイミド又はポリアミドイミドが有するイミド結合(−N[−C(=O)])の一部が開環して、ポリイミドの場合は上記の一般式(1)又は一般式(2)で表される各構成単位、ポリアミドイミドの場合は上記の一般式(3)で表される構成単位をそれぞれ有することになったものであってもよい。 As the polyimide-based resin, a part of the imide bond (-N[-C(=O)] 2 ) of a general polyimide or polyamide-imide is ring-opened, and in the case of polyimide, the above general formula (1) is used. Alternatively, each of the structural units represented by the general formula (2) and, in the case of polyamide-imide, may have the structural unit represented by the general formula (3).

ポリイミド系樹脂多孔質膜は、イミド結合の一部を開環させることで、カルボキシ基、塩型カルボキシ基、及び−NH−結合からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するポリイミド系樹脂を含有するものでもよい。 The polyimide-based resin porous film has a polyimide-based resin having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group, a salt-type carboxy group, and a -NH- bond by opening a part of the imide bond. May be included.

イミド結合の一部を開環させる場合の不変化率は、以下の手順(1)〜(3)により求められる。
手順(1):後述のエッチング(イミド結合の開環)工程を行わないポリイミド系樹脂多孔質膜(但し、該多孔質膜を作製するためのワニスがポリアミド酸を含む場合、未焼成複合膜を焼成する工程において、実質的にイミド化反応が完結しているものとする。)について、フーリエ変換型赤外分光(FT−IR)装置により測定したイミド結合を表すピークの面積を、同じくFT−IR装置により測定したベンゼンを表すピークの面積で除した値で表される値(X01)を求める。
手順(2):前記の値(X01)を求めた多孔質膜と同一のポリマー(ワニス)を用いて得られたポリイミド系樹脂多孔質膜に対し、後述のエッチング(イミド結合の開環)工程を行った後のポリイミド系樹脂多孔質膜について、フーリエ変換型赤外分光(FT−IR)装置により測定したイミド結合を表すピークの面積を、同じくFT−IR装置により測定したベンゼンを表すピークの面積で除した値で表される値(X02)を求める。
手順(3):下式より不変化率を算出する。
不変化率(%)=(X02)÷(X01)×100
The rate of invariance when a part of the imide bond is opened is determined by the following procedures (1) to (3).
Step (1): Polyimide-based resin porous film that does not undergo an etching (opening of imide bond) step described below (however, when the varnish for producing the porous film contains a polyamic acid, an unbaked composite film is formed). It is assumed that the imidization reaction is substantially completed in the firing step), and the area of the peak representing the imide bond measured by a Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) apparatus is the same as FT- A value (X01) represented by a value divided by the area of a peak representing benzene measured by an IR device is obtained.
Procedure (2): Etching (opening of imide bond) step described below for a polyimide resin porous film obtained by using the same polymer (varnish) as the porous film for which the value (X01) was obtained. The area of the peak showing the imide bond measured by the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) apparatus for the polyimide resin porous film after the measurement of the peak of the peak showing the benzene measured by the FT-IR apparatus. A value (X02) represented by a value divided by the area is obtained.
Procedure (3): The invariance rate is calculated from the following formula.
Invariance rate (%)=(X02)÷(X01)×100

ポリイミド系樹脂多孔質膜における不変化率は、60%以上であることが好ましく、70〜99.5%であることがより好ましく、80〜99%であることがさらに好ましい。
ポリアミドイミドを含有する多孔質膜の場合、−NH−結合を含むため、不変化率は100%であってもよい。
The rate of invariance in the polyimide-based resin porous film is preferably 60% or more, more preferably 70 to 99.5%, and further preferably 80 to 99%.
In the case of a porous film containing polyamideimide, the invariant rate may be 100% because it contains a -NH- bond.

ポリイミド多孔質膜である場合、FT−IR装置により測定したイミド結合を表すピークの面積を、同じくFT−IR装置により測定したベンゼンを表すピークの面積で除した値を「イミド化率」とする。
上記手順(2)で求められる値(X02)についてのイミド化率は、好ましくは1.2以上であり、より好ましくは1.2〜2であり、さらに好ましくは1.3〜1.6であり、特に好ましくは1.30〜1.55であり、最も好ましくは1.35以上1.5未満である。また、上記手順(1)で求められる値(X01)についてのイミド化率は、好ましくは1.5以上である。
かかるイミド化率は、相対的に数字が大きいほど、イミド結合の数が多い、即ち、上述の開環したイミド結合が少ないことを表す。
In the case of a polyimide porous film, a value obtained by dividing the area of the peak representing the imide bond measured by the FT-IR device by the area of the peak representing the benzene measured by the FT-IR device is defined as the “imidization rate”. ..
The imidation ratio for the value (X02) obtained in the above procedure (2) is preferably 1.2 or more, more preferably 1.2 to 2, and further preferably 1.3 to 1.6. , Particularly preferably 1.30 to 1.55, and most preferably 1.35 or more and less than 1.5. Further, the imidation ratio for the value (X01) obtained in the above procedure (1) is preferably 1.5 or more.
The higher the imidation ratio, the greater the number of imide bonds, that is, the smaller the number of ring-opened imide bonds.

・・ポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法
ポリイミド系樹脂多孔質膜は、ポリイミド及び/又はポリアミドイミドにおけるイミド結合の一部から、カルボキシ基及び/又は塩型カルボキシ基を形成する工程(以下「エッチング工程」という。)を含む方法により製造することができる。
エッチング工程において、イミド結合の一部から、カルボキシ基及び/又は塩型カルボキシ基を形成する場合、実質的に同時に、理論上これらの基と等モルの−NH−結合も形成される。
.. Manufacturing method of polyimide-based resin porous film The polyimide-based resin porous film is a step of forming a carboxy group and/or a salt-type carboxy group from a part of the imide bond in polyimide and/or polyamide-imide (hereinafter referred to as "etching"). Process))).
When a carboxy group and/or a salt-type carboxy group is formed from a part of the imide bond in the etching step, a theoretically equimolar —NH— bond with these groups is also formed substantially simultaneously.

ポリイミド系樹脂多孔質膜が含有する樹脂が実質的にポリアミドイミドからなる場合、該多孔質膜は、エッチング工程を施さなくても既に−NH−結合を有しており、濾過対象物中の異物に対して良好な吸着力を示す。かかる場合、濾過対象物の流速を遅くする必要も特にない点で、エッチング工程は必ずしも必要ではないが、本発明の目的をより効果的に達成する点から、エッチング工程を設けることが好ましい。 When the resin contained in the polyimide resin porous membrane is substantially made of polyamide-imide, the porous membrane already has a —NH— bond even without performing an etching step, and the foreign matter in the filtration object is Shows a good adsorption force to In such a case, the etching step is not necessarily required because it is not particularly necessary to slow down the flow rate of the object to be filtered, but it is preferable to provide the etching step from the viewpoint of more effectively achieving the object of the present invention.

ポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法としては、ポリイミド及び/又はポリアミドイミドを主成分とする成形膜(以下「ポリイミド系樹脂成形膜」と略称することがある。)を作製した後、エッチング工程を行うことが好ましい。
エッチング工程を施す対象である、ポリイミド系樹脂成形膜は、多孔質であってもよいし非多孔質であってもよい。
また、ポリイミド系樹脂成形膜の形態は、特に限定されないが、得られるポリイミド系樹脂多孔質膜における多孔質の程度を高めることができる点で、膜等の薄い形状であることが好ましく、多孔質であり、かつ、膜等の薄い形状であることがより好ましい。
As a method for producing a polyimide-based resin porous film, an etching step is performed after forming a molding film containing polyimide and/or polyamide-imide as a main component (hereinafter sometimes abbreviated as “polyimide-based resin molding film”). It is preferable to carry out.
The polyimide-based resin molded film, which is the target of the etching process, may be porous or non-porous.
The form of the polyimide-based resin molded film is not particularly limited, but it is preferable that the polyimide-based resin porous film has a thin shape such as a film because the degree of porosity in the obtained polyimide-based resin porous film can be increased. And a thin shape such as a film is more preferable.

ポリイミド系樹脂成形膜は、上述のように、エッチング工程を施す際に非多孔質であってもよいが、その場合、エッチング工程の後に多孔質化することが好ましい。
ポリイミド系樹脂成形膜をエッチング工程の前又は後で多孔質化する方法としては、ポリイミド及び/又はポリアミドイミドと、微粒子と、の複合膜(以下「ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜」という。)から該微粒子を取り除いて多孔質化する[微粒子の除去]工程を含む方法が好ましい。
As described above, the polyimide-based resin molded film may be non-porous when the etching step is performed, but in that case, it is preferable that the polyimide-based resin molded film be made porous after the etching step.
As a method for making the polyimide resin molded film porous before or after the etching step, a composite film of polyimide and/or polyamideimide and fine particles (hereinafter referred to as “polyimide resin-fine particle composite film”) is used. A method including a step of [removing fine particles] for removing the fine particles to make them porous is preferable.

ポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法としては、下記の製造方法(a)又は製造方法(b)が挙げられる。
製造方法(a):[微粒子の除去]工程の前に、ポリイミド及び/又はポリアミドイミドと微粒子との複合膜にエッチング工程を施す方法
製造方法(b):[微粒子の除去]工程の後に、該工程により多孔質化したポリイミド系樹脂成形膜にエッチング工程を施す方法
これらの中でも、得られるポリイミド系樹脂多孔質膜における多孔質の程度をより高めることができる点から、後者の製造方法(b)が好ましい。
Examples of the method for producing the polyimide resin porous membrane include the following production method (a) or production method (b).
Manufacturing method (a): a method of performing an etching step on a composite film of polyimide and/or polyamide-imide and fine particles before the [fine particle removal] step Manufacturing method (b): after the [fine particle removal] step Method of performing etching step on polyimide-based resin molded film which has been made porous by step Among these, since the degree of porosity in the obtained polyimide-based resin porous film can be further increased, the latter production method (b) Is preferred.

以下に、ポリイミド系樹脂多孔質膜の製造方法の一例について説明する。 Hereinafter, an example of a method for producing the polyimide resin porous film will be described.

[ワニスの調製]
予め微粒子を有機溶剤に分散させた微粒子分散液と、ポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミドとを任意の比率で混合する、又は、前記微粒子分散液中でテトラカルボン酸二無水物及びジアミンを重合してポリアミド酸とするか、もしくは、さらに該ポリアミド酸をイミド化してポリイミドとすることで、ワニスが調製される。
ワニスの粘度は、300〜2000cP(0.3〜2Pa・s)が好ましく、400〜1800cP(0.4〜1.8Pa・s)がより好ましい。ワニスの粘度が前記範囲内であれば、より均一に成膜をすることが可能である。
ワニスの粘度は、温度条件25℃で、E型回転粘度計により測定できる。
[Preparation of varnish]
A fine particle dispersion liquid in which fine particles are previously dispersed in an organic solvent, and a polyamic acid or a polyimide or a polyamideimide are mixed at an arbitrary ratio, or by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and diamine in the fine particle dispersion liquid. A varnish is prepared by using a polyamic acid or by further imidizing the polyamic acid into a polyimide.
The viscosity of the varnish is preferably 300 to 2000 cP (0.3 to 2 Pa·s), more preferably 400 to 1800 cP (0.4 to 1.8 Pa·s). When the viscosity of the varnish is within the above range, it is possible to form a film more uniformly.
The viscosity of the varnish can be measured with an E-type rotational viscometer at a temperature condition of 25°C.

上記ワニスには、焼成(焼成が任意の場合は乾燥)してポリイミド系樹脂−微粒子複合膜とした際に、微粒子/ポリイミド系樹脂の比率が好ましくは1〜4(質量比)、より好ましくは1.1〜3.5(質量比)となるように、樹脂微粒子と、ポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミドと、が混合される。
また、ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜とした際に、微粒子/ポリイミド系樹脂の体積比率が好ましくは1.1〜5となるように、より好ましくは1.1〜4.5となるように、微粒子と、ポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミドと、が混合される。
前記の質量比又は体積比が、前記範囲の好ましい下限値以上であれば、多孔質膜として適切な密度の孔を容易に得ることができ、前記範囲の好ましい上限値以下であれば、粘度の増加や、膜中のひび割れ等の問題を生じにくく、安定的に成膜できる。
尚、本明細書において、体積比は、25℃における値を示す。
When the above-mentioned varnish is fired (or dried if firing is desired) to form a polyimide resin-fine particle composite film, the ratio of fine particles/polyimide resin is preferably 1 to 4 (mass ratio), and more preferably The resin fine particles are mixed with the polyamic acid or the polyimide or the polyamide-imide so that the mass ratio is 1.1 to 3.5 (mass ratio).
Further, in the case of a polyimide resin-fine particle composite film, the volume ratio of fine particles/polyimide resin is preferably 1.1 to 5, more preferably 1.1 to 4.5, The fine particles are mixed with polyamic acid or polyimide or polyamideimide.
If the mass ratio or the volume ratio is equal to or higher than the preferred lower limit of the range, pores having an appropriate density as a porous membrane can be easily obtained, and if the ratio is equal to or lower than the preferred upper limit of the range, the viscosity of It is possible to stably form a film without causing problems such as increase and cracks in the film.
In addition, in this specification, a volume ratio shows the value in 25 degreeC.

・・・微粒子
微粒子の材料には、ワニスに用いられる有機溶剤に不溶で、成膜後選択的に除去可能なものであれば特に限定されることなく使用できる。
微粒子の材料としては、例えば、無機材料としてシリカ(二酸化珪素)、酸化チタン、アルミナ(Al)、炭酸カルシウム等の金属酸化物などが挙げられる。有機材料としては、例えば、高分子量オレフィン(ポリプロピレン、ポリエチレン等)、ポリスチレン、アクリル系樹脂(メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等)、エポキシ樹脂、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエチレン等の有機高分子が挙げられる。
これらの中でも、多孔質膜に、内面に曲面を有する微小な孔が形成されやすいことから、無機材料としては、コロイダルシリカ等のシリカが好ましい。有機材料としては、PMMA等のアクリル系樹脂が好ましい。
... Fine Particles The fine particle material is not particularly limited as long as it is insoluble in the organic solvent used for the varnish and can be selectively removed after film formation.
Examples of the material for the fine particles include silica (silicon dioxide), titanium oxide, alumina (Al 2 O 3 ), and metal oxides such as calcium carbonate as inorganic materials. Examples of the organic material include high molecular weight olefins (polypropylene, polyethylene, etc.), polystyrene, acrylic resins (methyl methacrylate, isobutyl methacrylate, polymethyl methacrylate (PMMA), etc.), epoxy resins, cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral. , Organic polymers such as polyester, polyether, and polyethylene.
Among these, silica, such as colloidal silica, is preferable as the inorganic material because minute pores having a curved surface on the inner surface are easily formed in the porous film. As the organic material, acrylic resin such as PMMA is preferable.

樹脂微粒子としては、例えば、通常の線状ポリマーや公知の解重合性ポリマーから、目的に応じて特に限定されることなく選択できる。通常の線状ポリマーは、熱分解時にポリマーの分子鎖がランダムに切断されるポリマーである。解重合性ポリマーは、熱分解時にポリマーが単量体に分解するポリマーである。何れのポリマーも、加熱時に、単量体、低分子量体、又はCOまでに分解することで、ポリイミド系樹脂膜から除去可能である。 The resin fine particles can be selected, for example, from ordinary linear polymers and known depolymerizable polymers without particular limitation according to the purpose. A normal linear polymer is a polymer in which the molecular chain of the polymer is randomly broken during thermal decomposition. A depolymerizable polymer is a polymer that decomposes into a monomer during thermal decomposition. Any polymer can be removed from the polyimide resin film by decomposing into a monomer, a low molecular weight substance, or CO 2 when heated.

解重合性ポリマーの中でも、孔形成時の取り扱い上の点から、熱分解温度の低いメタクリル酸メチル若しくはメタクリル酸イソブチルの単独(ポリメチルメタクリレート若しくはポリイソブチルメタクリレート)又はこれを主成分とする共重合ポリマーが好ましい。 Among depolymerizable polymers, methyl methacrylate or isobutyl methacrylate, which has a low thermal decomposition temperature (polymethylmethacrylate or polyisobutylmethacrylate) alone or a copolymer polymer containing this as a main component, from the viewpoint of handling during pore formation. Is preferred.

樹脂微粒子の分解温度は、200〜320℃が好ましく、230〜260℃がより好ましい。分解温度が200℃以上であれば、ワニスに高沸点溶剤を使用した場合も成膜を行うことができ、ポリイミド系樹脂の焼成条件の選択の幅がより広くなる。分解温度が320℃以下であれば、ポリイミド系樹脂に熱的なダメージを与えることなく、樹脂微粒子のみを容易に消失させることができる。 The decomposition temperature of the resin fine particles is preferably 200 to 320°C, more preferably 230 to 260°C. When the decomposition temperature is 200° C. or higher, film formation can be performed even when a high boiling point solvent is used for the varnish, and the range of baking conditions for the polyimide resin can be broadened. When the decomposition temperature is 320° C. or lower, only the resin fine particles can be easily removed without thermally damaging the polyimide resin.

微粒子は、形成される多孔質膜における孔の内面に曲面を有しやすい点で、真球率が高いものが好ましい。使用する微粒子の粒径(平均直径)は、例えば、50〜2000nmが好ましく、200〜1000nmがより好ましい。
微粒子の平均直径が前記範囲内であると、微粒子を取り除いて得られるポリイミド系樹脂多孔質膜に濾過対象物を通過させる際、該多孔質膜における孔の内面に濾過対象物を万遍なく接触させることができ、濾過対象物に含まれる異物の吸着を効率良く行うことができる。
It is preferable that the fine particles have a high sphericity because they are likely to have a curved surface on the inner surface of the pores in the formed porous film. The particle diameter (average diameter) of the fine particles used is, for example, preferably 50 to 2000 nm, more preferably 200 to 1000 nm.
When the average diameter of the fine particles is within the above range, when the filtration object is passed through the polyimide resin porous membrane obtained by removing the fine particles, the filtration object is evenly contacted with the inner surface of the pores in the porous membrane. Therefore, the foreign matter contained in the filtration target can be efficiently adsorbed.

微粒子の粒径分布指数(d25/d75)は、好ましくは1〜6、より好ましくは1.6〜5、さらに好ましくは2〜4である。
粒径分布指数を、前記範囲の好ましい下限値以上とすることで、多孔質膜内部に微粒子を効率的に充填させることができるため、流路を形成しやすく、流速が向上する。また、サイズの異なる孔が形成されやすくなり、異なる対流が生じて異物の吸着率がより向上する。
尚、d25及びd75は、粒度分布の累積度数がそれぞれ25%、75%の粒子径の値であり、本明細書においてはd25が粒径の大きい方となる。
The particle size distribution index (d25/d75) of the fine particles is preferably 1 to 6, more preferably 1.6 to 5, and further preferably 2 to 4.
By setting the particle size distribution index to be equal to or more than the preferable lower limit value of the above range, it is possible to efficiently fill the inside of the porous film with the fine particles, so that the flow path is easily formed and the flow velocity is improved. In addition, holes having different sizes are easily formed, different convections are generated, and the foreign matter adsorption rate is further improved.
It should be noted that d25 and d75 are the particle diameter values at which the cumulative frequency of the particle size distribution is 25% and 75%, respectively, and d25 is the larger particle diameter in this specification.

また、後述の[未焼成複合膜の成膜]において、未焼成複合膜を2層状として形成する場合、第1のワニスに用いる微粒子(B1)と、第2のワニスに用いる微粒子(B2)とは、互いに同じものを用いてもよいし異なったものを用いてもよい。基材に接する側の孔をより稠密にするには、微粒子(B1)は、微粒子(B2)よりも粒径分布指数が小さいか、又は同じであることが好ましい。あるいは、微粒子(B1)は、微粒子(B2)よりも真球率が小さいか、又は同じであることが好ましい。また、微粒子(B1)は、微粒子(B2)よりも微粒子の粒径(平均直径)が小さいことが好ましく、特に、微粒子(B1)が100〜1000nm(より好ましくは100〜600nm)、微粒子(B2)が500〜2000nm(より好ましくは700〜2000nm)のものをそれぞれ用いることが好ましい。微粒子(B1)に微粒子(B2)より小さい粒径のものを用いることで、得られるポリイミド系樹脂多孔質膜表面の孔の開口割合を高く、その径を均一にすることができ、かつ、ポリイミド系樹脂多孔質膜全体を、微粒子(B1)単独とした場合よりも多孔質膜の強度を高めることができる。 In [Formation of unbaked composite film] described later, when the unbaked composite film is formed into a two-layered structure, fine particles (B1) used for the first varnish and fine particles (B2) used for the second varnish. May be the same as or different from each other. In order to make the pores on the side in contact with the base material more dense, it is preferable that the fine particles (B1) have a particle size distribution index smaller than or the same as that of the fine particles (B2). Alternatively, it is preferable that the fine particles (B1) have a smaller sphericity than the fine particles (B2) or have the same sphericity. Further, it is preferable that the fine particles (B1) have a particle diameter (average diameter) smaller than that of the fine particles (B2). In particular, the fine particles (B1) have a particle diameter of 100 to 1000 nm (more preferably 100 to 600 nm) and a fine particle (B2). Is preferably 500 to 2000 nm (more preferably 700 to 2000 nm). By using fine particles (B1) having a particle size smaller than that of the fine particles (B2), the opening ratio of the pores on the surface of the obtained polyimide resin porous film can be increased and the diameter can be made uniform, and the polyimide The strength of the porous film can be increased as compared with the case where only the fine particles (B1) are used in the entire porous resin film.

本発明では、ワニスに、微粒子を均一に分散することを目的として、上記微粒子とともにさらに分散剤を添加してもよい。分散剤をさらに添加することにより、ポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミドと、微粒子と、をいっそう均一に混合でき、さらには、未焼成複合膜中に微粒子を均一に分布させることができる。その結果、最終的に得られるポリイミド系樹脂多孔質膜の表面に稠密な開口を設け、かつ、ポリイミド系樹脂多孔質膜の透気度が向上するように、該多孔質膜の表裏面を連通させる連通孔を効率良く形成することが可能となる。 In the present invention, a dispersant may be further added to the varnish together with the above fine particles for the purpose of uniformly dispersing the fine particles. By further adding the dispersant, the polyamic acid or the polyimide or the polyamide-imide can be more uniformly mixed with the fine particles, and further, the fine particles can be uniformly distributed in the unfired composite film. As a result, a dense opening is provided on the surface of the finally obtained polyimide resin porous film, and the front and back surfaces of the porous film are connected so that the air permeability of the polyimide resin porous film is improved. It is possible to efficiently form the communication hole to be formed.

前記の分散剤は、特に限定されることなく、公知のものを用いることができる。前記の分散剤としては、例えば、やし脂肪酸塩、ヒマシ硫酸化油塩、ラウリルサルフェート塩、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテルサルフェート塩、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホサクシネート塩、イソプロピルホスフェート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルホスフェート塩、ポリオキシエチレンアリルフェニルエーテルホスフェート塩等のアニオン界面活性剤;オレイルアミン酢酸塩、ラウリルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド等のカチオン界面活性剤;ヤシアルキルジメチルアミンオキシド、脂肪酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド、アルキルポリアミノエチルグリシン塩酸塩、アミドベタイン型活性剤、アラニン型活性剤、ラウリルイミノジプロピオン酸等の両性界面活性剤;ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルその他のポリオキシアルキレン一級アルキルエーテル又はポリオキシアルキレン二級アルキルエーテル系のノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレン化ヒマシ油、ポリオキシエチレン化硬化ヒマシ油、ソルビタンラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウリン酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミドその他のポリオキシアルキレン系のノニオン界面活性剤;オクチルステアレート、トリメチロールプロパントリデカノエート等の脂肪酸アルキルエステル;ポリオキシアルキレンブチルエーテル、ポリオキシアルキレンオレイルエーテル、トリメチロールプロパントリス(ポリオキシアルキレン)エーテル等のポリエーテルポリオールが挙げられる。上記の分散剤は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 A known dispersant can be used without particular limitation. Examples of the dispersant include palm fatty acid salt, castor sulfated oil salt, lauryl sulfate salt, polyoxyalkylene allyl phenyl ether sulfate salt, alkylbenzene sulfonic acid, alkylbenzene sulfonate, alkyldiphenyl ether disulfonate, and alkylnaphthalene. Anionic surfactants such as sulfonates, dialkyl sulfosuccinate salts, isopropyl phosphate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate salts, polyoxyethylene allylphenyl ether ether phosphate salts; oleylamine acetate, lauryl pyridinium chloride, cetyl pyridinium chloride, lauryl trimethyl Cationic surfactants such as ammonium chloride, stearyl trimethyl ammonium chloride, behenyl trimethyl ammonium chloride, didecyl dimethyl ammonium chloride; coconut alkyl dimethyl amine oxide, fatty acid amide propyl dimethyl amine oxide, alkyl polyaminoethyl glycine hydrochloride, amido betaine type active agent , Amphoteric surfactants such as alanine type surfactants and lauryl imino dipropionic acid; polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene lauryl amine, polyoxyethylene oleyl amine, polyoxyethylene Polystyryl phenyl ether, polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether, other polyoxyalkylene primary alkyl ether or polyoxyalkylene secondary alkyl ether nonionic surfactant, polyoxyethylene dilaurate, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylenated Castor oil, polyoxyethylenated hydrogenated castor oil, sorbitan lauric acid ester, polyoxyethylene sorbitan lauric acid ester, fatty acid diethanolamide and other polyoxyalkylene nonionic surfactants; octyl stearate, trimethylolpropane tridecanoate, etc. And fatty acid alkyl esters thereof; polyether polyols such as polyoxyalkylene butyl ether, polyoxyalkylene oleyl ether and trimethylolpropane tris(polyoxyalkylene) ether. The above dispersants can be used alone or in combination of two or more.

・・・ポリアミド酸
本発明に用い得るポリアミド酸としては、任意のテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを重合して得られるものが挙げられる。
.. Polyamic acid The polyamic acid that can be used in the present invention includes those obtained by polymerizing any tetracarboxylic dianhydride and diamine.

・・・・テトラカルボン酸二無水物
テトラカルボン酸二無水物は、従来よりポリアミド酸の合成原料として用いられているテトラカルボン酸二無水物から適宜選択することができる。
テトラカルボン酸二無水物は、芳香族テトラカルボン酸二無水物であってもよいし、脂肪族テトラカルボン酸二無水物であってもよい。
····Tetracarboxylic acid dianhydride The tetracarboxylic acid dianhydride can be appropriately selected from tetracarboxylic acid dianhydrides that have been conventionally used as raw materials for synthesizing polyamic acid.
The tetracarboxylic dianhydride may be an aromatic tetracarboxylic dianhydride or an aliphatic tetracarboxylic dianhydride.

芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2,6,6−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−へキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス無水フタル酸フルオレン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 1,1-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride and bis(2,3-dicarboxyphenyl)methane. Dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,2,6,6-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(2,3- Dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis( 2,3-dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3′,4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis(3,3 4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 2,2′,3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4-(p -Phenylenedioxy)diphthalic dianhydride, 4,4-(m-phenylenedioxy)diphthalic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8 -Naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylene Tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrene tetracarboxylic acid dianhydride, 9,9-bisfluoric anhydride fluorene, 3 , 3′,4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic acid dianhydride and the like.

脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 The aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride, for example, ethylene tetracarboxylic acid dianhydride, butane tetracarboxylic acid dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride, cyclohexane tetracarboxylic acid dianhydride, 1, 2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned.

上記の中では、得られるポリイミド樹脂の耐熱性の点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。その中でも、価格、入手容易性等の点から、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物が好ましい。
テトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
Among the above, aromatic tetracarboxylic dianhydride is preferable from the viewpoint of heat resistance of the obtained polyimide resin. Among them, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and pyromellitic dianhydride are preferable from the viewpoints of price and availability.
The tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.

・・・・ジアミン
ジアミンは、従来よりポリアミド酸の合成原料として用いられているジアミンから適宜選択することができる。このジアミンは、芳香族ジアミンであってもよいし、脂肪族ジアミンであってもよいが、得られるポリイミド樹脂の耐熱性の点から、芳香族ジアミンが好ましい。ジアミンは、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
··· Diamine The diamine can be appropriately selected from the diamines conventionally used as the raw material for synthesizing polyamic acid. The diamine may be an aromatic diamine or an aliphatic diamine, but from the viewpoint of heat resistance of the obtained polyimide resin, the aromatic diamine is preferable. The diamine may be used alone or in combination of two or more.

芳香族ジアミンとしては、フェニル基が1個あるいは2〜10個程度が結合したジアミノ化合物が挙げられる。芳香族ジアミンとして、具体的には、フェニレンジアミン又はその誘導体、ジアミノビフェニル化合物又はその誘導体、ジアミノジフェニル化合物又はその誘導体、ジアミノトリフェニル化合物又はその誘導体、ジアミノナフタレン又はその誘導体、アミノフェニルアミノインダン又はその誘導体、ジアミノテトラフェニル化合物又はその誘導体、ジアミノヘキサフェニル化合物又はその誘導体、カルド型フルオレンジアミン誘導体が挙げられる。 Examples of aromatic diamines include diamino compounds having one phenyl group or about 2 to 10 phenyl groups bonded. As the aromatic diamine, specifically, phenylenediamine or its derivative, diaminobiphenyl compound or its derivative, diaminodiphenyl compound or its derivative, diaminotriphenyl compound or its derivative, diaminonaphthalene or its derivative, aminophenylaminoindane or its Examples thereof include derivatives, diaminotetraphenyl compounds or their derivatives, diaminohexaphenyl compounds or their derivatives, and cardo type fluorenediamine derivatives.

フェニレンジアミンとしては、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミンが好ましい。フェニレンジアミン誘導体としては、メチル基、エチル基等のアルキル基が結合したジアミン、例えば、2,4−ジアミノトルエン、2,4−トリフェニレンジアミン等が挙げられる。 As the phenylenediamine, m-phenylenediamine and p-phenylenediamine are preferable. Examples of the phenylenediamine derivative include diamines to which an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group is bonded, such as 2,4-diaminotoluene and 2,4-triphenylenediamine.

ジアミノビフェニル化合物は、2つのアミノフェニル基がフェニル基同士で結合したものである。ジアミノビフェニル化合物としては、例えば、4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル等が挙げられる。 The diaminobiphenyl compound is a compound in which two aminophenyl groups are bound to each other by phenyl groups. Examples of the diaminobiphenyl compound include 4,4'-diaminobiphenyl and 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl.

ジアミノジフェニル化合物は、2つのアミノフェニル基が他の基を介してフェニル基同士で結合したものである。他の基としては、エーテル結合、スルホニル結合、チオエーテル結合、アルキレン基又はその誘導体基、イミノ結合、アゾ結合、ホスフィンオキシド結合、アミド結合、ウレイレン結合等が挙げられる。アルキレン基は、好ましくは炭素数が1〜6程度であり、その誘導体基は、アルキレン基の水素原子の1つ以上がハロゲン原子等で置換されたものである。 The diaminodiphenyl compound is a compound in which two aminophenyl groups are bonded to each other via other groups. Examples of the other group include an ether bond, a sulfonyl bond, a thioether bond, an alkylene group or a derivative group thereof, an imino bond, an azo bond, a phosphine oxide bond, an amide bond, and a ureylene bond. The alkylene group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, and the derivative group thereof is one in which one or more hydrogen atoms of the alkylene group are substituted with a halogen atom or the like.

ジアミノジフェニル化合物としては、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルケトン、3,4’−ジアミノジフェニルケトン、2,2−ビス(p−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(p−アミノフェニル)へキサフルオロプロパン、4−メチル−2,4−ビス(p−アミノフェニル)−1−ペンテン、4−メチル−2,4−ビス(p−アミノフェニル)−2−ぺンテン、イミノジアニリン、4−メチル−2,4−ビス(p−アミノフェニル)ペンタン、ビス(p−アミノフェニル)ホスフィンオキシド、4,4’−ジアミノアゾベンゼン、4,4’−ジアミノジフェニル尿素、4,4’−ジアミノジフェニルアミド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。 Examples of the diaminodiphenyl compound include 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 3,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4, 4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl ketone, 3 ,4'-diaminodiphenyl ketone, 2,2-bis(p-aminophenyl)propane, 2,2'-bis(p-aminophenyl)hexafluoropropane, 4-methyl-2,4-bis(p- Aminophenyl)-1-pentene, 4-methyl-2,4-bis(p-aminophenyl)-2-pentene, iminodianiline, 4-methyl-2,4-bis(p-aminophenyl)pentane, Bis(p-aminophenyl)phosphine oxide, 4,4'-diaminoazobenzene, 4,4'-diaminodiphenylurea, 4,4'-diaminodiphenylamide, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1 ,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 4,4′-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl ] Sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl ] Hexafluoropropane etc. are mentioned.

ジアミノトリフェニル化合物は、2つのアミノフェニル基と1つのフェニレン基がそれぞれ他の基を介して結合したものである。他の基としては、ジアミノジフェニル化合物における他の基と同様のものが挙げられる。
ジアミノトリフェニル化合物としては、1,3−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン等が挙げられる。
The diaminotriphenyl compound is a compound in which two aminophenyl groups and one phenylene group are bound to each other via other groups. Examples of the other group include those similar to the other groups in the diaminodiphenyl compound.
Examples of the diaminotriphenyl compound include 1,3-bis(m-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(p-aminophenoxy)benzene and 1,4-bis(p-aminophenoxy)benzene.

ジアミノナフタレンとしては、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン等が挙げられる。 Examples of diaminonaphthalene include 1,5-diaminonaphthalene and 2,6-diaminonaphthalene.

アミノフェニルアミノインダンとしては、5又は6−アミノ−1−(p−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン等が挙げられる。 Examples of aminophenylaminoindan include 5 or 6-amino-1-(p-aminophenyl)-1,3,3-trimethylindane.

ジアミノテトラフェニル化合物としては、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’−ビス[p−(p’−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’−ビス[p−(p’−アミノフェノキシ)ビフェニル]プロパン、2,2’−ビス[p−(m−アミノフェノキシ)フェニル]ベンゾフェノン等が挙げられる。 As the diaminotetraphenyl compound, 4,4'-bis(p-aminophenoxy)biphenyl, 2,2'-bis[p-(p'-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2'-bis[p- (P'-aminophenoxy)biphenyl]propane, 2,2'-bis[p-(m-aminophenoxy)phenyl]benzophenone and the like can be mentioned.

カルド型フルオレンジアミン誘導体としては、9,9−ビスアニリンフルオレン等が挙げられる。 Examples of the cardo type fluorenediamine derivative include 9,9-bisanilinefluorene.

脂肪族ジアミンは、例えば、炭素数が2〜15程度のものが好ましく、具体的には、ペンタメチレンジアミン、へキサメチレンジアミン、へプタメチレンジアミン等が挙げられる。 The aliphatic diamine preferably has, for example, about 2 to 15 carbon atoms, and specific examples thereof include pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, and heptamethylenediamine.

尚、ジアミンにおいては、水素原子がハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、シアノ基、フェニル基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基で置換された化合物であってもよい。 The diamine may be a compound in which a hydrogen atom is substituted with at least one kind of substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group and a phenyl group.

上記の中でも、ジアミンとしては、フェニレンジアミン、フェニレンジアミン誘導体、ジアミノジフェニル化合物が好ましい。その中でも、価格、入手容易性等の点から、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルが特に好ましい。 Among the above, phenylenediamine, phenylenediamine derivative, and diaminodiphenyl compound are preferable as the diamine. Among them, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene and 4,4'-diaminodiphenyl ether are particularly preferable from the viewpoints of price, availability and the like.

ポリアミド酸の製造方法には、特に制限はなく、例えば、有機溶剤中で任意のテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させる方法等の、公知の手法が用いられる。
テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応は、通常、有機溶剤中で行われる。ここで用いられる有機溶剤は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンをそれぞれ溶解することができ、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンと反応しないものであれば特に限定されない。有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
The method for producing the polyamic acid is not particularly limited, and a known method such as a method of reacting an arbitrary tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine in an organic solvent is used.
The reaction between tetracarboxylic dianhydride and diamine is usually carried out in an organic solvent. The organic solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve tetracarboxylic dianhydride and diamine, respectively, and does not react with tetracarboxylic dianhydride and diamine. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応に用いられる有機溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N−メチルカプロラクタム、N,N,N’,N’−テトラメチルウレア等の含窒素極性溶剤;β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン系極性溶剤;ジメチルスルホキシド;アセトニトリル;乳酸エチル、乳酸ブチル等の脂肪酸エステル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート等のエーテル類;クレゾール類等のフェノール系溶剤が挙げられる。 Examples of the organic solvent used for the reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-containing polar solvents such as N,N-diethylformamide, N-methylcaprolactam, N,N,N′,N′-tetramethylurea; β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valero Lactone-based polar solvents such as lactones, γ-caprolactone, ε-caprolactone; dimethyl sulfoxide; acetonitrile; fatty acid esters such as ethyl lactate and butyl lactate; diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, methyl cell sorb acetate, ethyl cell Examples include ethers such as sorbacetate; and phenolic solvents such as cresols.

これらの中でも、ここでの有機溶剤としては、生成するポリアミド酸の溶解性の点から、含窒素極性溶剤を用いることが好ましい。
また、成膜性等の観点から、ラクトン系極性溶剤を含む混合溶剤を用いることが好ましい。この場合、有機溶剤全体(100質量%)に対して、ラクトン系極性溶剤の含有量は、1〜20質量%が好ましく、5〜15質量%がより好ましい。
ここでの有機溶剤には、含窒素極性溶剤及びラクトン系極性溶剤からなる群より選択される1種以上を用いることが好ましく、含窒素極性溶剤とラクトン系極性溶剤との混合溶剤を用いることがより好ましい。
有機溶剤の使用量は、特に制限はないが、反応後の反応液中の、生成するポリアミド酸の含有量が5〜50質量%となる程度が好ましい。
Among these, as the organic solvent, it is preferable to use a nitrogen-containing polar solvent from the viewpoint of the solubility of the polyamic acid formed.
Further, from the viewpoint of film-forming property, it is preferable to use a mixed solvent containing a lactone polar solvent. In this case, the content of the lactone-based polar solvent is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 5 to 15% by mass, based on the entire organic solvent (100% by mass).
As the organic solvent, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of a nitrogen-containing polar solvent and a lactone-based polar solvent, and a mixed solvent of a nitrogen-containing polar solvent and a lactone-based polar solvent is used. More preferable.
The amount of the organic solvent used is not particularly limited, but is preferably such that the content of the produced polyamic acid in the reaction liquid after the reaction is 5 to 50% by mass.

テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの各使用量は、特に限定されないが、テトラカルボン酸二無水物1モルに対して、ジアミン0.50〜1.50モルを用いることが好ましく、0.60〜1.30モルを用いることがより好ましく、0.70〜1.20モルを用いることが特に好ましい。 The amount of each of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used is not particularly limited, but it is preferable to use 0.50 to 1.50 mol of the diamine with respect to 1 mol of the tetracarboxylic dianhydride, and 0.60 to 0.60. It is more preferable to use 1.30 mol, and it is particularly preferable to use 0.70 to 1.20 mol.

反応(重合)温度は、一般的には−10〜120℃、好ましくは5〜30℃である。
反応(重合)時間は、使用する原料組成により異なるが、通常は3〜24(時間)である。
また、このような条件下で得られるポリアミド酸溶液の固有粘度は、好ましくは1000〜100000cP(センチポアズ)(1〜100Pa・s)、より好ましくは5000〜70000cP(5〜70Pa・s)の範囲である。
ポリアミド酸溶液の固有粘度は、温度条件25℃で、E型回転粘度計により測定できる。
The reaction (polymerization) temperature is generally -10 to 120°C, preferably 5 to 30°C.
The reaction (polymerization) time varies depending on the raw material composition used, but is usually 3 to 24 (hours).
In addition, the intrinsic viscosity of the polyamic acid solution obtained under such conditions is preferably in the range of 1000 to 100000 cP (centipoise) (1 to 100 Pa·s), more preferably 5000 to 70000 cP (5 to 70 Pa·s). is there.
The intrinsic viscosity of the polyamic acid solution can be measured with an E-type rotational viscometer at a temperature condition of 25°C.

・・・ポリイミド
本発明に用い得るポリイミドは、ワニスに使用する有機溶剤に溶解可能であれば、その構造や分子量に限定されることなく、公知のものが使用できる。
ポリイミドは、側鎖にカルボキシ基等の縮合可能な官能基、又は焼成時に架橋反応等を促進させる官能基を有していてもよい。
... Polyimide The polyimide that can be used in the present invention is not limited to its structure and molecular weight as long as it can be dissolved in the organic solvent used for the varnish, and known ones can be used.
The polyimide may have a condensable functional group such as a carboxy group in a side chain, or a functional group that promotes a crosslinking reaction or the like during firing.

ワニスに使用する有機溶剤に可溶なポリイミドとするため、主鎖に柔軟な屈曲構造を導入するためのモノマーの使用が有効である。
このモノマーとしては、例えば、エチレジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン等の脂肪族ジアミン;2−メチル−1,4−フェニレンジアミン、o−トリジン、m−トリジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノベンズアニリド等の芳香族ジアミン;ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシブチレンジアミン等のポリオキシアルキレンジアミン;ポリシロキサンジアミン;2,3,3’,4’−オキシジフタル酸無水物、3,4,3’,4’−オキシジフタル酸無水物、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
In order to make the polyimide soluble in the organic solvent used for the varnish, it is effective to use a monomer for introducing a flexible bending structure into the main chain.
Examples of this monomer include aliphatic diamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, and 4,4′-diaminodicyclohexylmethane; 2-methyl-1,4-phenylene. Aromatic diamines such as diamine, o-tolidine, m-tolidine, 3,3′-dimethoxybenzidine, 4,4′-diaminobenzanilide; polyoxyalkylenes such as polyoxyethylenediamine, polyoxypropylenediamine, polyoxybutylenediamine and the like. Diamine; polysiloxane diamine; 2,3,3',4'-oxydiphthalic anhydride, 3,4,3',4'-oxydiphthalic anhydride, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propanedibenzoate -3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned.

また、かかる有機溶剤への溶解性を向上する、官能基を有するモノマーを使用することも有効である。このような官能基を有するモノマーとしては、例えば、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレンジアミン等のフッ素化ジアミンが挙げられる。
さらに、かかる官能基を有するモノマーに加えて、溶解性を阻害しない範囲で、上記ポリアミド酸の説明の中で例示したモノマーを併用することもできる。
It is also effective to use a monomer having a functional group, which improves the solubility in such an organic solvent. Examples of the monomer having such a functional group include fluorinated diamines such as 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminobiphenyl and 2-trifluoromethyl-1,4-phenylenediamine. Is mentioned.
Furthermore, in addition to the monomer having such a functional group, the monomers exemplified in the above description of the polyamic acid can be used in combination as long as the solubility is not impaired.

ポリイミドの製造方法としては、特に制限はなく、例えば、ポリアミド酸を、化学イミド化又は加熱イミド化させて有機溶剤に溶解させる方法等の、公知の手法が挙げられる。 The method for producing the polyimide is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as a method in which a polyamic acid is chemically imidized or thermally imidized to be dissolved in an organic solvent.

本発明に用い得るポリイミドとしては、脂肪族ポリイミド(全脂肪族ポリイミド)、芳香族ポリイミド等が挙げられ、中でも、芳香族ポリイミドが好ましい。
芳香族ポリイミドとしては、下記一般式(5)で表される構成単位を有するポリアミド酸を、熱又は化学的に閉環反応させて得られるもの、又は、下記一般式(6)で表される構成単位を有するポリイミドを、溶媒に溶解して得られるものでよい。
式中、RArはアリール基、R’Arはアリーレン基を示す。
Examples of the polyimide that can be used in the present invention include aliphatic polyimides (all-aliphatic polyimides) and aromatic polyimides, and among them, aromatic polyimides are preferable.
As the aromatic polyimide, one obtained by subjecting a polyamic acid having a constitutional unit represented by the following general formula (5) to a ring closure reaction thermally or chemically, or a constitution represented by the following general formula (6) It may be obtained by dissolving a polyimide having a unit in a solvent.
In the formula, R Ar represents an aryl group, and R′ Ar represents an arylene group.

前記の式中、RArは、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は、5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましく、6〜12が特に好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。中でも、RArは、芳香族炭化水素環が好ましく、ベンゼン、ナフタレンがより好ましく、ベンゼンが特に好ましい。
前記の式中、R’Arは、前記のRArにおける芳香環から水素原子2つを除いた基が挙げられる。中でも、R’Arは、芳香族炭化水素環から水素原子2つを除いた基が好ましく、ベンゼン又はナフタレンから水素原子2つを除いた基がより好ましく、ベンゼンから水素原子2つを除いたフェニレン基が特に好ましい。
Arにおけるアリール基、R’Arにおけるアリーレン基は、それぞれ、置換基を有していてもよい。
In the above formula, R Ar is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n+2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The carbon number of the aromatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, even more preferably 6 to 15, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; and aromatic heterocycles in which some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms. Can be mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring. Among them, R Ar is preferably an aromatic hydrocarbon ring, more preferably benzene or naphthalene, and particularly preferably benzene.
In the above formula, R′ Ar includes a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic ring in R Ar . Among them, R'Ar is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon ring, more preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from benzene or naphthalene, and a phenylene obtained by removing two hydrogen atoms from benzene. Groups are particularly preferred.
Aryl group for R Ar, arylene group for R 'Ar may each have a substituent.

・・・ポリアミドイミド
本発明に用い得るポリアミドイミドは、ワニスに使用する有機溶剤に溶解可能であれば、その構造や分子量に限定されることなく、公知のものが使用できる。
ポリアミドイミドは、側鎖にカルボキシ基等の縮合可能な官能基、又は焼成時に架橋反応等を促進させる官能基を有していてもよい。
.. Polyamideimide As the polyamideimide usable in the present invention, known ones can be used without being limited to the structure and the molecular weight as long as they can be dissolved in the organic solvent used for the varnish.
Polyamideimide may have a condensable functional group such as a carboxy group in its side chain, or a functional group that promotes a crosslinking reaction or the like during firing.

かかるポリアミドイミドには、任意の無水トリメリット酸とジイソシアネートとの反応により得られるものや、任意の無水トリメリット酸の反応性誘導体とジアミンとの反応により得られる前駆体ポリマーをイミド化して得られるものを、特に限定されることなく使用できる。 Such a polyamide-imide is obtained by imidizing a polymer obtained by reacting any trimellitic anhydride and diisocyanate or a precursor polymer obtained by reacting any reactive derivative of trimellitic anhydride with a diamine. Any thing can be used without particular limitation.

上記任意の無水トリメリット酸の反応性誘導体としては、例えば、無水トリメリット酸クロライド等の無水トリメリット酸ハロゲン化物、無水トリメリット酸エステル等が挙げられる。 Examples of the arbitrary reactive derivative of trimellitic anhydride include trimellitic anhydride halides such as trimellitic anhydride chloride and trimellitic anhydride ester.

上記任意のジイソシアネートとしては、例えば、メタフェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、o−トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、4,4’−オキシビス(フェニルイソシアネート)、4,4’−ジイソシアネートジフェニルメタン、ビス[4−(4−イソシアネートフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2’−ビス[4−(4−イソシアネートフェノキシ)フェニル]プロパン、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジエチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、p−キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the optional diisocyanate include, for example, metaphenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, o-tolidine diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 4,4′-oxybis(phenyl isocyanate), 4,4′-diisocyanate. Diphenylmethane, bis[4-(4-isocyanatophenoxy)phenyl]sulfone, 2,2'-bis[4-(4-isocyanatophenoxy)phenyl]propane, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate , 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanate, 3,3'-diethyldiphenyl-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4' -Dicyclohexylmethane diisocyanate, m-xylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate and the like.

上記任意のジアミンとしては、上記ポリアミド酸の説明の中で例示したジアミンと同様のものが挙げられる。 Examples of the optional diamine include the same diamines as exemplified in the description of the polyamic acid.

・・・有機溶剤
ワニスの調製に用い得る有機溶剤としては、ポリアミド酸及び/又はポリイミド系樹脂を溶解することができ、微粒子を溶解しないものであれば、特に限定されず、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応に用いられる有機溶剤と同様のものが挙げられる。
有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
... Organic solvent The organic solvent that can be used for preparing the varnish is not particularly limited as long as it can dissolve the polyamic acid and/or the polyimide resin and does not dissolve the fine particles, and tetracarboxylic acid dianhydride. The same as the organic solvent used for the reaction between the substance and the diamine can be mentioned.
The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

ワニス中、有機溶剤の含有量は、好ましくは50〜95質量%、より好ましくは60〜85質量%とされる。ワニスにおける固形分濃度は、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは15〜40質量%とされる。 The content of the organic solvent in the varnish is preferably 50 to 95% by mass, more preferably 60 to 85% by mass. The solid content concentration in the varnish is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass.

また、後述の[未焼成複合膜の成膜]において、未焼成複合膜を2層状として形成する場合、第1のワニスにおけるポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミド(A1)と微粒子(B1)との体積比を、19:81〜45:55とすることが好ましい。微粒子(B1)が占める体積割合が全体を100とした場合に、55以上であれば、粒子が均一に分散し、また、81以下であれば、粒子同士が凝集することなく分散しやすくなる。これにより、ポリイミド系樹脂成形膜の基材側面側に孔を均一に形成できるようになる。
また、第2のワニスにおけるポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミド(A2)と微粒子(B2)との体積比を、20:80〜50:50とすることが好ましい。微粒子(B2)が占める体積割合が全体を100とした場合に、50以上であれば、粒子単体が均一に分散しやすく、また、80以下であれば、粒子同士が凝集することなく、また、表面にひび割れ等が生じにくくなる。これにより、応力、破断伸度等の機械的特性の良好なポリイミド系樹脂多孔質膜が形成されやすくなる。
Further, in the case of forming a non-baked composite film described below, in the case of forming the non-baked composite film in the form of two layers, the volume of the polyamic acid or the polyimide or the polyamideimide (A1) and the fine particles (B1) in the first varnish The ratio is preferably 19:81 to 45:55. When the volume ratio of the fine particles (B1) is 100 as a whole, the particles are 55 or more to uniformly disperse the particles, and the particles of 81 or less are easy to disperse without agglomeration. Thereby, it becomes possible to uniformly form the holes on the side surface side of the base material of the polyimide resin molded film.
Further, the volume ratio of the polyamic acid or the polyimide or the polyamideimide (A2) to the fine particles (B2) in the second varnish is preferably 20:80 to 50:50. When the volume ratio of the fine particles (B2) is 100 as a whole, when the particle ratio is 50 or more, the particles are easily dispersed uniformly, and when the particle ratio is 80 or less, the particles do not aggregate with each other, and The surface is less likely to crack. This facilitates formation of a polyimide-based resin porous film having good mechanical properties such as stress and elongation at break.

上記の体積比について、第2のワニスは、上記第1のワニスよりも、微粒子含有比率の低いものであることが好ましい。上記条件を満たすことにより、微粒子がポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミド中に高度に充填されていても、未焼成複合膜、ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜、及びポリイミド系樹脂多孔質膜の強度や柔軟性が確保される。また、微粒子含有比率の低い層を設けることで、製造コストの低減が図れる。 With respect to the above volume ratio, it is preferable that the second varnish has a fine particle content ratio lower than that of the first varnish. By satisfying the above conditions, even if the fine particles are highly filled in polyamic acid or polyimide or polyamide-imide, the strength and flexibility of the unfired composite film, the polyimide resin-fine particle composite film, and the polyimide resin porous film Nature is secured. Further, by providing the layer having a low content ratio of fine particles, the manufacturing cost can be reduced.

ワニスを調製する際、上記した成分のほかに、帯電防止、難燃性付与、低温焼成化、離型性、塗布性等を目的として、帯電防止剤、難燃剤、化学イミド化剤、縮合剤、離型剤、表面調整剤等の公知の成分を必要に応じて配合することができる。 When preparing a varnish, in addition to the above-mentioned components, an antistatic agent, a flame retardant, a chemical imidizing agent, a condensing agent for the purpose of antistatic property, flame retardancy imparting, low temperature baking, releasability, coatability, etc. Known components such as a release agent, a surface modifier and the like can be blended as necessary.

[未焼成複合膜の成膜]
ポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミドと、微粒子と、を含有する未焼成複合膜の成膜は、例えば、基材上に上記ワニスを塗布し、常圧又は真空下で0〜120℃(好ましくは0〜100℃)、より好ましくは常圧下で60〜95℃(さらに好ましくは65〜90℃)の条件により乾燥して行われる。塗布膜厚は、例えば、好ましくは1〜500μm、より好ましくは5〜50μmである。
[Formation of unbaked composite film]
The unbaked composite film containing polyamic acid or polyimide or polyamideimide and fine particles is formed by, for example, applying the above-mentioned varnish on a base material, and applying 0 to 120° C. (preferably 0 at normal pressure or vacuum). ˜100° C.), more preferably 60 to 95° C. (more preferably 65 to 90° C.) under normal pressure. The coating film thickness is, for example, preferably 1 to 500 μm, more preferably 5 to 50 μm.

尚、基材上には、必要に応じて離型層を設けてもよい。また、未焼成複合膜の成膜において、後述の[未焼成複合膜の焼成]の前に、水を含む溶剤への浸漬工程、乾燥工程、プレス工程をそれぞれ任意の工程として設けてもよい。 A release layer may be provided on the base material if necessary. In the formation of the unbaked composite film, an immersion step in a solvent containing water, a drying step, and a pressing step may be provided as optional steps before the [baking of the unbaked composite film] described below.

上記離型層は、基材上に離型剤を塗布して乾燥あるいは焼き付けを行うことによって作製できる。ここで使用される離型剤は、アルキルリン酸アンモニウム塩系離型剤、フッ素系離型剤又はシリコーン系離型剤等の、公知の離型剤が特に制限なく使用可能である。
乾燥後の未焼成複合膜を基材から剥離する際、未焼成複合膜の剥離面にわずかながら離型剤が残存する。この残存した離型剤は、ポリイミド系樹脂多孔質膜表面の濡れ性や不純物混入に影響し得るため、これを取り除いておくことが好ましい。
そこで、上記基材から剥離した未焼成複合膜を、有機溶剤等を用いて洗浄することが好ましい。洗浄の方法としては、洗浄液に未焼成複合膜を浸漬した後に取り出す方法、シャワー洗浄する方法等の、公知の方法が挙げられる。
洗浄後の未焼成複合膜を乾燥するため、例えば、洗浄後の未焼成複合膜は、室温で風乾される、又は、恒温槽中で適切な設定温度まで加温される。その際、例えば、未焼成複合膜の端部をSUS製の型枠等に固定して、変形を防ぐ方法を採ることもできる。
The release layer can be prepared by applying a release agent on the substrate and drying or baking. As the release agent used here, a known release agent such as an ammonium alkylphosphate salt-based release agent, a fluorine-based release agent or a silicone-based release agent can be used without particular limitation.
When peeling the dried unsintered composite film from the substrate, a slight amount of the release agent remains on the release surface of the unsintered composite film. Since the remaining release agent may affect the wettability of the surface of the polyimide resin porous film and the mixing of impurities, it is preferable to remove it.
Therefore, it is preferable to wash the unsintered composite film separated from the base material with an organic solvent or the like. Examples of the cleaning method include known methods such as a method of immersing the unbaked composite film in a cleaning solution and then taking it out, and a method of shower cleaning.
In order to dry the unbaked composite film after washing, for example, the unbaked composite film after washing is air-dried at room temperature or heated to an appropriate set temperature in a constant temperature bath. At this time, for example, a method of preventing the deformation can be adopted by fixing the end portion of the unsintered composite film to a mold made of SUS or the like.

一方、未焼成複合膜の成膜において、離型層を設けず基材をそのまま使用する場合は、上記離型層形成の工程や、未焼成複合膜の洗浄工程を省くことができる。 On the other hand, in forming the unfired composite film, when the base material is used as it is without providing the release layer, the step of forming the release layer and the step of cleaning the unfired composite film can be omitted.

また、未焼成複合膜を2層状で成膜する場合、まず、ガラス基板等の基材上にそのまま、上記第1のワニスを塗布し、常圧又は真空下で0〜120℃(好ましくは0〜90℃)、より好ましくは常圧で10〜100℃(さらに好ましくは10〜90℃)の条件により乾燥して、膜厚1〜5μmの第1未焼成複合膜の形成を行う。
続いて、第1未焼成複合膜上に、上記第2のワニスを塗布し、同様にして、0〜80℃(好ましくは0〜50℃)、より好ましくは常圧で10〜80℃(更に好ましくは10〜30℃)の条件により乾燥して、膜厚5〜50μmの第2未焼成複合膜の形成を行うことで、2層状の未焼成複合膜を成膜できる。
When the unfired composite film is formed in a two-layered form, first, the first varnish is applied as it is on a base material such as a glass substrate and the temperature is 0 to 120° C. (preferably 0) under normal pressure or vacuum. ˜90° C.), more preferably 10 to 100° C. (more preferably 10 to 90° C.) under normal pressure to form a first unfired composite film having a thickness of 1 to 5 μm.
Subsequently, the second varnish is applied onto the first unsintered composite film, and in the same manner, 0 to 80° C. (preferably 0 to 50° C.), more preferably 10 to 80° C. (more preferably normal pressure). A two-layer unbaked composite film can be formed by drying under conditions of preferably 10 to 30° C. and forming a second unbaked composite film having a film thickness of 5 to 50 μm.

[未焼成複合膜の焼成]
上記[未焼成複合膜の成膜]の後、未焼成複合膜に対し、加熱処理(焼成)を施すことにより、ポリイミド系樹脂と微粒子とからなる複合膜(ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜)が形成される。
ワニスにポリアミド酸を含む場合、本工程の[未焼成複合膜の焼成]で、イミド化を完結させることが好ましい。
[Firing of unfired composite film]
After the above [deposition of the unbaked composite film], the unbaked composite film is subjected to heat treatment (baking) to obtain a composite film composed of a polyimide resin and fine particles (polyimide resin-fine particle composite film). It is formed.
When the varnish contains a polyamic acid, it is preferable to complete the imidization in this step [baking of the unbaked composite film].

加熱処理の温度(焼成温度)は、未焼成複合膜に含有されるポリアミド酸又はポリイミド若しくはポリアミドイミドの構造や縮合剤の有無によっても異なるが、120〜400℃が好ましく、より好ましくは150〜375℃である。 The temperature of the heat treatment (calcination temperature) varies depending on the structure of the polyamic acid or polyimide or polyamideimide contained in the unsintered composite film and the presence or absence of a condensing agent, but is preferably 120 to 400°C, more preferably 150 to 375. ℃.

焼成を行うには、必ずしも前工程での乾燥と明確に操作を分ける必要はない。例えば、375℃で焼成を行う場合、室温から375℃までを3時間で昇温させた後、375℃で20分間保持させる方法や、室温から50℃刻みで段階的に375℃まで昇温(各刻みで20分間保持)し、最終的に375℃で20分間保持させる等の段階的な乾燥−熱イミド化法を用いることもできる。その際、未焼成複合膜の端部をSUS製の型枠等に固定して変形を防ぐ方法を採ってもよい。 The firing does not necessarily have to be clearly separated from the drying in the previous step. For example, when firing at 375° C., a method of raising the temperature from room temperature to 375° C. in 3 hours and then holding at 375° C. for 20 minutes, or raising the temperature from room temperature to 375° C. in steps of 50° C. It is also possible to use a stepwise drying-thermal imidization method in which each step is held for 20 minutes) and finally held at 375° C. for 20 minutes. At that time, a method of preventing deformation by fixing the end portion of the unfired composite film to a mold made of SUS or the like may be adopted.

加熱処理(焼成)後のポリイミド系樹脂−微粒子複合膜の厚さは、例えば、1μm以上が好ましく、5〜500μmがより好ましく、8〜100μmであることがさらに好ましい。
ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜の厚さは、マイクロメーターを用い、複数の箇所の厚さを測定し、これらを平均することで求めることができる。
The thickness of the polyimide resin-fine particle composite film after the heat treatment (baking) is, for example, preferably 1 μm or more, more preferably 5 to 500 μm, and further preferably 8 to 100 μm.
The thickness of the polyimide-based resin-fine particle composite film can be determined by measuring the thicknesses at a plurality of points using a micrometer and averaging these.

尚、本工程は任意の工程である。特にワニスにポリイミド又はポリアミドイミドが用いられる場合、本工程は行われなくてもよい。 This step is an optional step. This step may not be performed particularly when polyimide or polyamide-imide is used for the varnish.

[微粒子の除去]
上記[未焼成複合膜の焼成]の後、未ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜から、微粒子を除去することにより、ポリイミド系樹脂多孔質膜が製造される。
例えば、微粒子としてシリカを採用した場合、ポリイミド系樹脂−微粒子複合膜を、低濃度のフッ化水素(HF)水に接触させることによって、シリカが溶解除去され、多孔質膜が得られる。また、微粒子が樹脂微粒子の場合、樹脂微粒子の熱分解温度以上で、かつ、ポリイミド系樹脂の熱分解温度未満の温度に加熱することによって、樹脂微粒子が分解除去され、多孔質膜が得られる。
[Particle removal]
After the above [baking of the unbaked composite film], fine particles are removed from the unpolyimide-based resin-fine particle composite film to produce a polyimide-based resin porous film.
For example, when silica is used as the fine particles, the polyimide-based resin-fine particle composite film is brought into contact with low-concentration hydrogen fluoride (HF) water to dissolve and remove the silica, thereby obtaining a porous film. When the fine particles are resin fine particles, the fine resin particles are decomposed and removed by heating at a temperature higher than or equal to the thermal decomposition temperature of the fine resin particles and lower than the thermal decomposition temperature of the polyimide resin, whereby a porous film is obtained.

[エッチング(イミド結合の開環)]
エッチング工程は、ケミカルエッチング法若しくは物理的除去方法、又は、これらを組み合わせた方法により行うことができる。
[Etching (opening of imide bond)]
The etching step can be performed by a chemical etching method, a physical removal method, or a method combining these methods.

・ケミカルエッチング法について
ケミカルエッチング法には、従来公知の方法を用いることができる。
ケミカルエッチング法としては、特に限定されず、無機アルカリ溶液又は有機アルカリ溶液等のエッチング液による処理が挙げられる。中でも、無機アルカリ溶液による処理が好ましい。
無機アルカリ溶液としては、例えば、ヒドラジンヒドラートとエチレンジアミンとを含むヒドラジン溶液;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物の溶液;アンモニア溶液;水酸化アルカリとヒドラジンと1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンとを主成分とするエッチング液等が挙げられる。
有機アルカリ溶液としては、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一級アミン類;ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二級アミン類;トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三級アミン類;ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩;ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等の、アルカリ性のエッチング液が挙げられる。エッチング液におけるアルカリ濃度は、例えば0.01〜20質量%である。
-Chemical etching method A conventionally known method can be used for the chemical etching method.
The chemical etching method is not particularly limited, and examples thereof include treatment with an etching solution such as an inorganic alkaline solution or an organic alkaline solution. Of these, treatment with an inorganic alkaline solution is preferable.
Examples of the inorganic alkaline solution include a hydrazine solution containing hydrazine hydrate and ethylenediamine; a solution of an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, and sodium metasilicate; an ammonia solution; An etching solution containing alkali hydroxide, hydrazine, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as main components can be used.
Examples of the organic alkaline solution include primary amines such as ethylamine and n-propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; dimethylethanolamine. Alcohol amines such as triethanolamine; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide; and alkaline etching solutions such as cyclic amines such as pyrrole and pyrelidine. The alkali concentration in the etching liquid is, for example, 0.01 to 20% by mass.

上記の各エッチング液の溶媒には、純水、アルコール類を適宜選択でき、また、界面活性剤を適量添加したものを使用することもできる。 Pure water or alcohols can be appropriately selected as a solvent for each of the above-described etching solutions, and a solvent to which an appropriate amount of surfactant has been added can also be used.

・物理的除去方法について
物理的除去方法には、例えば、プラズマ(酸素、アルゴン等)、コロナ放電等によるドライエッチング法を用いることができる。
-Physical removal method For the physical removal method, for example, a dry etching method using plasma (oxygen, argon, etc.), corona discharge, or the like can be used.

上記したケミカルエッチング法又は物理的除去方法は、上記[微粒子の除去]の前に適用することも、上記[微粒子の除去]の後に適用することもできる。
中でも、ポリイミド系樹脂多孔質膜の内部の連通孔がより形成されやすく、異物の除去性が高められることから、上記[微粒子の除去]の後に適用することが好ましい。
The above-described chemical etching method or physical removal method can be applied before the above [removal of fine particles] or after the above [removal of fine particles].
Above all, it is preferable to apply after the above [removal of fine particles] because the communication holes inside the polyimide resin porous film are more likely to be formed and foreign matter removability is enhanced.

エッチング工程でケミカルエッチング法を行う場合、余剰のエッチング液を除去するため、本工程の後にポリイミド系樹脂多孔質膜の洗浄工程を設けてもよい。
ケミカルエッチング後の洗浄は、水洗単独でもよいが、酸洗浄と水洗とを組み合わせることが好ましい。
When the chemical etching method is performed in the etching step, a cleaning step for the polyimide resin porous film may be provided after this step in order to remove the excess etching solution.
The washing after the chemical etching may be performed only by washing with water, but it is preferable to combine the washing with acid with the washing with water.

また、エッチング工程の後、ポリイミド系樹脂多孔質膜表面の有機溶媒への濡れ性向上、及び、残存有機物除去のため、ポリイミド系樹脂多孔質膜に対し、加熱処理(再焼成)を行ってもよい。この加熱条件は、上記[未焼成複合膜の焼成]における条件と同様である。 Further, after the etching step, even if the polyimide resin porous film is subjected to heat treatment (rebaking) to improve wettability of the surface of the polyimide resin porous film with an organic solvent and to remove residual organic matters. Good. The heating conditions are the same as the conditions in the above [baking of unbaked composite film].

例えば上述した製造方法によって製造されるポリイミド系樹脂多孔質膜は、図2に示した実施形態と同様に、球状セル1と、隣接した球状セル1同士が連通した連通孔と、が形成され、好ましくは、一方の外部表面に開口する連通孔が、多孔質膜10の内部を連通し、他方(裏側)の外部表面にまで開口して、流体が多孔質膜10を通過し得る流路が確保されるような連通孔を有する。 For example, in the polyimide resin porous membrane manufactured by the above-described manufacturing method, the spherical cells 1 and the communication holes in which the adjacent spherical cells 1 communicate with each other are formed, as in the embodiment shown in FIG. Preferably, a communication hole that opens to one outer surface communicates with the inside of the porous membrane 10 and opens to the other (back side) outer surface so that a flow path through which a fluid can pass through the porous membrane 10 is formed. It has a communication hole that can be secured.

本発明における「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」のガーレー透気度は、例えば、該多孔質膜を通過する濾過対象物の流速をある程度高く維持しつつ、異物除去を効率良く行う点から、30秒以上が好ましい。該多孔質膜のガーレー透気度は、より好ましくは30〜1000秒であり、さらに好ましくは30〜600秒であり、特に好ましくは30〜500秒であり、最も好ましくは30〜300秒である。ガーレー透気度が、前記範囲の好ましい上限値以下であれば、多孔質の程度(連通孔の存在比など)が充分に高いため、異物除去の効果がより得られやすくなる。
該多孔質膜のガーレー透気度は、JIS P 8117に準じて測定できる。
The Gurley air permeability of the "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" in the present invention is, for example, efficiently removing foreign matter while maintaining a high flow rate of the filtration object passing through the porous membrane to some extent. From the viewpoint, 30 seconds or more is preferable. The Gurley air permeability of the porous membrane is more preferably 30 to 1000 seconds, further preferably 30 to 600 seconds, particularly preferably 30 to 500 seconds, and most preferably 30 to 300 seconds. .. When the Gurley air permeability is equal to or lower than the preferable upper limit value of the above range, the degree of porosity (the abundance ratio of communicating holes and the like) is sufficiently high, and thus the effect of removing foreign matter is more easily obtained.
The Gurley air permeability of the porous membrane can be measured according to JIS P 8117.

本発明における「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」は、孔径が1〜200nmである連通孔を含むものが好ましく、より好ましくは3〜180nm、さらに好ましくは5〜150nm、特に好ましくは10〜130nmである。
かかる連通孔の孔径とは、連通孔の直径をいう。尚、1つの連通孔は、前述の製造方法によって、通常2つの隣接する粒子から形成されるため、該直径には、例えば、連通孔を構成する2つの孔が隣り合う方向を長手方向とすると、該長手方向に垂直な方向を直径としている場合が含まれる。
前述のエッチング(イミド結合の開環)工程を設けない場合、連通孔の孔径が小さくなる傾向にある。
The "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" in the present invention preferably has communicating pores having a pore diameter of 1 to 200 nm, more preferably 3 to 180 nm, further preferably 5 to 150 nm, and particularly preferably It is 10 to 130 nm.
The diameter of the communication hole means the diameter of the communication hole. It should be noted that one communication hole is usually formed from two adjacent particles by the above-described manufacturing method, and therefore the diameter has, for example, the direction in which the two holes forming the communication hole are adjacent to each other as the longitudinal direction. The case where the diameter is in the direction perpendicular to the longitudinal direction is included.
If the above-mentioned etching (opening of imide bond) step is not provided, the diameter of the communication hole tends to be small.

また、本発明における「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」の平均孔径は、100〜2000nmが好ましく、より好ましくは200〜1000nm、さらに好ましくは300〜900nmである。
該多孔質膜の平均孔径は、前述のケミカルエッチングを行った多孔質膜(例えば、ポリイミド多孔質膜)については、パームポロメーター(例えば、ポーラスマテリアルズ社製)を用い、バブルポイント法に基づいて連通孔の径を測定した値である。ケミカルエッチングを行わない多孔質膜(例えば、ポリアミドイミド多孔質膜)については、多孔質膜の製造に使用した微粒子の平均粒径が平均孔径とされる。
Further, the average pore diameter of the “porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other” in the present invention is preferably 100 to 2000 nm, more preferably 200 to 1000 nm, and further preferably 300 to 900 nm.
The average pore size of the porous film is based on the bubble point method using a palm porometer (for example, Porous Materials Co., Ltd.) for the porous film (for example, polyimide porous film) that has been subjected to the above-mentioned chemical etching. It is a value obtained by measuring the diameter of the communication hole. For a porous membrane that does not undergo chemical etching (for example, a polyamide-imide porous membrane), the average particle diameter of the fine particles used to manufacture the porous membrane is the average pore diameter.

本発明における「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」は、上述のように、好ましくは数百ナノメートル単位の平均孔径を有する孔を含有する多孔質膜である。このため、例えばナノメートル単位の微小物質をも、多孔質膜における孔及び/又は連通孔に吸着もしくは捕捉することができる。 The “porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other” in the present invention is a porous membrane containing pores having an average pore diameter of preferably several hundred nanometer units, as described above. Therefore, for example, even a minute substance in the unit of nanometer can be adsorbed or captured in the pores and/or the communicating pores in the porous membrane.

かかる連通孔の孔径は、「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」に多孔質性を付与する個々の孔の孔径の分布がブロードな方が、隣接する孔同士で形成される連通孔の孔径が小さくなる傾向にある。
連通孔の孔径を小さくする観点では、「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」の空隙率は、例えば、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60〜90質量%、さらに好ましくは60〜80質量%、特に好ましくは70質量%程度である。空隙率が、前記範囲の好ましい下限値以上であれば、異物除去の効果がより得られやすくなる。前記範囲の好ましい上限値以下であれば、多孔質膜の強度がより高められる。
該多孔質膜の空隙率は、該多孔質膜を製造する際に用いられる樹脂等と微粒子との合計質量に対する、微粒子の質量の割合を算出することにより求められる。
The pore size of such a communicating hole is a communicating hole formed by adjacent pores when the distribution of the pore size of the individual pores that imparts porosity to the "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" is broad Pore size tends to be smaller.
From the viewpoint of reducing the pore diameter of the communication holes, the porosity of the “porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other” is, for example, preferably 50% by mass or more, more preferably 60 to 90% by mass, and further preferably 60% by mass. ˜80% by mass, particularly preferably about 70% by mass. When the porosity is equal to or higher than the preferable lower limit value in the above range, the effect of removing foreign matter is more easily obtained. If it is at most the upper limit value of the above range, the strength of the porous film is further enhanced.
The porosity of the porous film can be determined by calculating the ratio of the mass of the fine particles to the total mass of the resin and the fine particles used when manufacturing the porous film.

「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」は、応力、破断伸度等の機械的特性に優れる。
濾過工程で用いられるフィルターが備える「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」の応力は、例えば、10MPa以上が好ましく、より好ましくは15MPa以上、さらに好ましくは15〜50MPaである。
該多孔質膜の応力は、サイズ4mm×30mmの試料を作製し、試験機を用いて5mm/minの測定条件で測定した値とされる。
The "porous film in which adjacent spherical cells communicate with each other" has excellent mechanical properties such as stress and elongation at break.
The stress of the “porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other” included in the filter used in the filtration step is, for example, preferably 10 MPa or more, more preferably 15 MPa or more, and further preferably 15 to 50 MPa.
The stress of the porous film is a value measured by preparing a sample having a size of 4 mm×30 mm and using a tester under measurement conditions of 5 mm/min.

また、「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」の破断伸度は、例えば、10%GL以上が好ましく、より好ましくは15%GL以上である。かかる破断伸度の上限は、例えば、50%GL以下が好ましく、より好ましくは45%GL以下、さらに好ましくは40%GL以下である。ポリイミド系樹脂多孔質膜の空隙率を下げると、破断伸度が高くなる傾向がある。
該多孔質膜の破断伸度は、サイズ4mm×30mmの試料を作製し、試験機を用いて5mm/minの測定条件で測定した値とされる。
Further, the breaking elongation of the "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" is, for example, preferably 10% GL or more, and more preferably 15% GL or more. The upper limit of the breaking elongation is, for example, preferably 50% GL or less, more preferably 45% GL or less, and further preferably 40% GL or less. When the porosity of the polyimide resin porous film is lowered, the breaking elongation tends to increase.
The breaking elongation of the porous film is a value measured by making a sample of size 4 mm×30 mm and using a tester under measurement conditions of 5 mm/min.

「隣接した球状セル同士が連通した多孔質膜」の熱分解温度は、200℃以上が好ましく、320℃以上がより好ましく、350℃以上がさらに好ましい。
該多孔質膜の熱分解温度は、空気雰囲気下、10℃/minの昇温速度で1000℃まで昇温することで測定できる。
The thermal decomposition temperature of the "porous membrane in which adjacent spherical cells communicate with each other" is preferably 200°C or higher, more preferably 320°C or higher, even more preferably 350°C or higher.
The thermal decomposition temperature of the porous film can be measured by raising the temperature to 1000° C. at a heating rate of 10° C./min in an air atmosphere.

≪リソグラフィー用薬液の濾過≫
本発明における濾過工程は、リソグラフィー用薬液を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターに通過させる操作を含む。かかる操作によって、リソグラフィー用薬液から異物が除去される。
かかる操作は、差圧なしの状態で行ってもよいし(即ち、リソグラフィー用薬液をフィルターに重力のみで通過させてもよいし)、差圧を設けた状態で行ってもよい。中でも、後者が好ましく、リソグラフィー用薬液をフィルターに差圧によって通過させる操作を行うことが好ましい。
以下、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルター、を用いた場合を例に挙げて説明する。
<<Filtration of chemicals for lithography>>
The filtration step in the present invention includes an operation of passing the chemical liquid for lithography through a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. By such an operation, foreign matter is removed from the chemical liquid for lithography.
Such an operation may be performed without a differential pressure (that is, the lithography chemical may be passed through the filter only by gravity) or may be performed with a differential pressure. Of these, the latter is preferable, and it is preferable to perform an operation of passing the chemical liquid for lithography through the filter by a differential pressure.
Hereinafter, a case where a filter including a polyimide resin porous membrane is used will be described as an example.

「差圧を設けた状態」とは、フィルターが備えるポリイミド系樹脂多孔質膜の一方の側と他方の側との間に圧力差があること、をいう。
例えば、ポリイミド系樹脂多孔質膜の片方の側(リソグラフィー用薬液供給側)に圧力を加える加圧(陽圧)、ポリイミド系樹脂多孔質膜の片方の側(濾液側)を負圧にする減圧(陰圧)等が挙げられる。本発明における濾過工程では、前者の加圧が好ましい。
The “state in which a differential pressure is provided” means that there is a pressure difference between one side and the other side of the polyimide resin porous membrane included in the filter.
For example, pressurization (positive pressure) that applies pressure to one side of the polyimide resin porous membrane (lithography chemical supply side), and depressurization that makes one side of the polyimide resin porous membrane (filtrate side) a negative pressure. (Negative pressure) and the like. In the filtration step of the present invention, the former pressurization is preferable.

加圧は、ポリイミド系樹脂多孔質膜を通過させる前のリソグラフィー用薬液(以下「供給液」ということがある。)が存在する、ポリイミド系樹脂多孔質膜の供給液側に圧力を加えるものである。
例えば、供給液の循環若しくは送流で生じる流液圧を利用すること、又はガスの陽圧を利用することにより、供給液側に圧力を加えることが好ましい。
流液圧は、例えばポンプ(送液ポンプ、循環ポンプ等)の積極的な流液圧付加方法により発生させることができる。ポンプとしては、ロータリーポンプ、ダイヤフラムポンプ、定量ポンプ、ケミカルポンプ、プランジャーポンプ、べローズポンプ、ギアポンプ、真空ポンプ、エアーポンプ、液体ポンプ等が挙げられる。
ポンプによる供給液の循環若しくは送液を行う場合、通常、ポンプは、供給液槽(又は循環槽)とポリイミド系樹脂多孔質膜との間に配置される。
The pressurization is to apply pressure to the liquid supply side of the polyimide resin porous film, in which the chemical liquid for lithography (hereinafter also referred to as “supply liquid”) before passing through the polyimide resin porous film exists. is there.
For example, it is preferable to apply the pressure to the supply liquid side by using the flow liquid pressure generated by the circulation or flow of the supply liquid, or by using the positive pressure of the gas.
The flowing liquid pressure can be generated, for example, by a positive flowing liquid pressure adding method using a pump (a liquid feeding pump, a circulation pump, or the like). Examples of the pump include a rotary pump, a diaphragm pump, a metering pump, a chemical pump, a plunger pump, a bellows pump, a gear pump, a vacuum pump, an air pump and a liquid pump.
When the supply liquid is circulated or sent by a pump, the pump is usually arranged between the supply liquid tank (or the circulation tank) and the polyimide resin porous membrane.

流液圧としては、例えば、供給液をポリイミド系樹脂多孔質膜に重力のみで通過させる際に、該供給液によりポリイミド系樹脂多孔質膜に加えられる圧力であってもよいが、上記の積極的な流液圧付加方法により加えられる圧力であることが好ましい。
加圧に用いられるガスとしては、供給液に対して不活性又は非反応性のガスが好ましく、具体的には、窒素、又はヘリウム、アルゴン等の希ガス等が挙げられる。
供給液側に圧力を加える方法としては、ガスの陽圧を利用することが好ましい。その際、ポリイミド系樹脂多孔質膜を通過した濾液側は、減圧せず大気圧でよい。
The flowing liquid pressure may be, for example, a pressure applied to the polyimide resin porous film by the supply liquid when passing the supply liquid through the polyimide resin porous film by gravity only, It is preferable that the pressure is applied by a conventional method of adding a fluid pressure.
The gas used for pressurization is preferably a gas which is inert or non-reactive with the supply liquid, and specific examples thereof include nitrogen or a rare gas such as helium or argon.
As a method for applying pressure to the supply liquid side, it is preferable to use positive pressure of gas. At that time, the pressure of the filtrate that has passed through the porous polyimide resin membrane may be atmospheric pressure without decompression.

また、加圧は、流液圧とガスの陽圧との両方を利用するものであってもよい。また、差圧は、加圧と減圧とを組み合わせてもよく、例えば、流液圧と減圧との両方を利用するもの、ガスの陽圧と減圧との両方を利用するもの、又は、流液圧及びガスの陽圧と減圧とを利用するものであってもよい。差圧を設ける方法を組み合せる場合、製造の簡便化等の点で、流液圧とガスの陽圧との組合せ、流液圧と減圧との組合せが好ましい。
本発明においては、ポリイミド系樹脂多孔質膜を用いることから、差圧を設ける方法として、例えば、ガスによる陽圧等の1つの方法であっても、異物除去性能に優れる。
Further, the pressurization may utilize both the liquid pressure and the positive pressure of the gas. Further, the differential pressure may be a combination of pressurization and depressurization, for example, one that uses both liquid pressure and depressurization, one that uses both positive pressure and depressurization of gas, or liquid flow. It is also possible to use positive pressure and positive pressure and reduced pressure of gas. When the methods of providing a differential pressure are combined, a combination of a flowing liquid pressure and a positive pressure of gas and a combination of a flowing liquid pressure and a reduced pressure are preferable from the viewpoint of simplification of production and the like.
In the present invention, since the polyimide resin porous film is used, even if one method of providing a differential pressure, such as positive pressure by gas, is excellent in foreign matter removal performance.

減圧は、ポリイミド系樹脂多孔質膜を通過した濾液側を減圧するものであり、例えば、ポンプによる減圧であってもよいが、真空にまで減圧することが好ましい。 The depressurization depressurizes the filtrate side that has passed through the polyimide resin porous membrane. For example, depressurization by a pump may be used, but depressurization to vacuum is preferable.

リソグラフィー用薬液をフィルターに通過させる操作を、差圧を設けた状態で行う場合、その圧力差は、使用するポリイミド系樹脂多孔質膜の膜厚、空隙率若しくは平均孔径、又は所望の精製度、流量、流速、又は供給液の濃度若しくは粘度等を勘案して適宜設定される。例えば、いわゆるクロスフロー方式(ポリイミド系樹脂多孔質膜に対して平行に供給液を流す)の場合の圧力差は、例えば3MPa以下が好ましく、いわゆるデッドエンド方式(ポリイミド系樹脂多孔質膜に対して交差するように供給液を流す)の場合の圧力差は、例えば1MPa以下が好ましい。それぞれの圧力差の下限値は、特に限定されず、例えば10Pa以上が好ましい。 When the operation of passing the liquid chemical for lithography through the filter is performed in a state where a differential pressure is provided, the pressure difference is the film thickness of the polyimide resin porous film used, the porosity or the average pore diameter, or the desired degree of purification, It is appropriately set in consideration of the flow rate, the flow rate, the concentration or viscosity of the supply liquid, and the like. For example, the pressure difference in the case of the so-called cross-flow method (flowing the supply liquid in parallel to the polyimide-based resin porous membrane) is preferably 3 MPa or less, and the so-called dead end method (for the polyimide-based resin porous membrane). The pressure difference in the case of flowing the supply liquid so as to intersect) is preferably 1 MPa or less, for example. The lower limit value of each pressure difference is not particularly limited, and is preferably 10 Pa or more, for example.

本発明における濾過工程において、リソグラフィー用薬液を、上述したポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルターに通過させる操作は、リソグラフィー用薬液(供給液)の流速を高く維持した状態で行うことができる。
この場合の流速としては、特に限定されないが、例えば、室温(20℃)において0.08MPaで加圧した場合の純水の流速が、好ましくは1mL/分以上、より好ましくは3mL/分以上、さらに好ましくは5mL/分以上、特に好ましくは10mL/分以上である。流速の上限値は、特に限定されず、例えば、50mL/分以下とされる。
本発明においては、上述したポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルターが用いられるため、このように流速を高く維持しながら濾過を行うことができ、リソグラフィー用薬液に含まれる異物の除去率を高められる。
In the filtration step of the present invention, the operation of passing the lithographic chemical liquid through the above-described filter including the polyimide resin porous membrane can be performed in a state in which the flow rate of the lithographic chemical liquid (supply liquid) is kept high.
The flow rate in this case is not particularly limited, but for example, the flow rate of pure water when pressurized at 0.08 MPa at room temperature (20° C.) is preferably 1 mL/min or more, more preferably 3 mL/min or more, It is more preferably 5 mL/min or more, particularly preferably 10 mL/min or more. The upper limit of the flow rate is not particularly limited and is, for example, 50 mL/min or less.
In the present invention, since the filter having the above-mentioned polyimide resin porous membrane is used, filtration can be performed while maintaining a high flow rate in this way, and the removal rate of foreign substances contained in the chemical liquid for lithography can be increased. ..

また、濾過工程において、リソグラフィー用薬液をフィルターに通過させる操作は、リソグラフィー用薬液の温度を、0〜30℃に設定して行うことが好ましく、5〜25℃に設定して行うことがより好ましい。 In the filtration step, the operation of passing the chemical liquid for lithography through the filter is preferably carried out by setting the temperature of the chemical liquid for lithography to 0 to 30°C, more preferably 5 to 25°C. ..

濾過工程には、リソグラフィー用薬液(供給液)を常時循環しながらポリイミド系樹脂多孔質膜を通過させる、循環型の濾過操作も好適に適用できる。
また、濾過工程では、リソグラフィー用薬液を、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルターに複数回通過させてもよいし、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルターを少なくとも含む、複数のフィルターに通過させてもよい。
In the filtration step, a circulation-type filtration operation in which the chemical liquid for lithography (supply liquid) is constantly circulated and passed through the polyimide resin porous membrane can also be suitably applied.
Further, in the filtration step, the chemical liquid for lithography may be passed through a filter having a polyimide resin porous film multiple times, or at least a filter having a polyimide resin porous film may be passed through a plurality of filters. Good.

濾過工程において、供給液をポリイミド系樹脂多孔質膜に通過させる前に、ポリイミド系樹脂多孔質膜の洗浄、供給液に対する濡れ性向上、又は、ポリイミド系樹脂多孔質膜と供給液との表面エネルギー調整のために、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコールもしくはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン、水、供給液に含まれる溶媒又はそれらの混合物等の溶液を、ポリイミド系樹脂多孔質膜に接触させて通液してもよい。
上記溶液とポリイミド系樹脂多孔質膜とを接触させるには、上記溶液にポリイミド系樹脂多孔質膜を含浸させてもよいし浸漬させてもよい。上記溶液をポリイミド系樹脂多孔質膜と接触させることによって、例えば、ポリイミド系樹脂多孔質膜の内部の孔に溶液を浸透させることができる。上記溶液とポリイミド系樹脂多孔質膜との接触は、上述した差圧を設けた状態で行ってもよく、特に、ポリイミド系樹脂多孔質膜の内部の孔にも溶液を浸透させる場合は加圧下で行うことが好ましい。
In the filtration step, before passing the feed liquid through the polyimide resin porous membrane, washing the polyimide resin porous membrane, improving wettability with respect to the feed fluid, or the surface energy of the polyimide resin porous membrane and the feed fluid. For adjustment, a solution of alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol or the like, acetone, ketone such as methyl ethyl ketone, water, a solvent contained in the supply liquid or a mixture thereof is brought into contact with the polyimide resin porous membrane to pass it through. You may liquid.
In order to bring the solution into contact with the polyimide resin porous film, the solution may be impregnated with the polyimide resin porous film or may be dipped in the solution. By bringing the solution into contact with the polyimide resin porous membrane, for example, the solution can penetrate into the pores inside the polyimide resin porous membrane. The contact between the solution and the polyimide-based resin porous membrane may be carried out in a state where the above-mentioned differential pressure is provided, and particularly under pressure when the solution is also permeated into the pores inside the polyimide-based resin porous membrane. It is preferable to carry out.

≪リソグラフィー用薬液≫
濾過対象物であるリソグラフィー用薬液としては、特に限定されず、例えばフォトリソグラフィー、DSAリソグラフィー、インプリントリソグラフィーの技術により半導体素子や液晶表示素子を製造する際に用いられる種々の薬液、又はその原料となる種々の薬液が挙げられる。
該薬液としては、水;ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、アミド系溶剤等の極性溶剤;炭化水素系溶剤などを含有するものが挙げられる。また、樹脂を含有するリソグラフィー用薬液として、レジスト用樹脂成分が有機溶剤成分に溶解した樹脂溶液、後述のレジスト組成物、絶縁膜組成物、反射防止膜組成物、誘導自己組織化(Directed Self Assembly:DSA)技術に適用されるブロックコポリマー組成物、インプリント用樹脂組成物などが挙げられる。加えて、パターン形成などの際に用いられるリソグラフィー用薬液として、プリウェット溶剤、レジスト用溶剤、現像液等も挙げられる。
<<Chemical liquid for lithography>>
The chemical liquid for lithography that is an object to be filtered is not particularly limited, and various chemical liquids used when manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element by a technique such as photolithography, DSA lithography, or imprint lithography, or raw materials thereof There are various types of chemical solutions.
Examples of the chemical solution include those containing water; polar solvents such as ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, ether solvents, amide solvents; hydrocarbon solvents and the like. Further, as a chemical liquid for lithography containing a resin, a resin solution in which a resist resin component is dissolved in an organic solvent component, a resist composition, an insulating film composition, an antireflection film composition described below, and a induced self-assembly (Directed Self Assembly). : DSA) block copolymer compositions, resin compositions for imprinting, and the like. In addition, a pre-wet solvent, a resist solvent, a developing solution and the like can be cited as a chemical solution for lithography used in pattern formation and the like.

前記のケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール等のアルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤等が挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、上記グリコールエーテル系溶剤の他、ジオキサン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
アミド系溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤;ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methyl amyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone and diisobutyl. Examples thereof include ketones, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone and propylene carbonate.
Examples of the ester solvent include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl acetate. Ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, etc. Can be mentioned.
Examples of the alcohol solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, Alcohols such as n-octyl alcohol and n-decanol; glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl Examples include glycol ether solvents such as ether, triethylene glycol monoethyl ether, and methoxymethyl butanol.
Examples of the ether solvent include dioxane, tetrahydrofuran and the like in addition to the glycol ether solvent.
Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Can be mentioned.
Examples of the hydrocarbon solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; and aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane and decane.

前記のレジスト用樹脂成分としては、後述の(A1)成分(極性基を含む構成単位(ap)を有する高分子化合物)が好ましい。 As the resin component for resist, the component (A1) described later (a polymer compound having a structural unit (ap) containing a polar group) is preferable.

濾過対象物としてのレジスト組成物は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)(以下「(A)成分」という。)と、有機溶剤成分(S)(以下「(S)成分」という。)と、を含有し、かつ、酸発生能を備えるものである。 A resist composition as an object to be filtered has a base material component (A) (hereinafter referred to as “(A) component”) whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid, and an organic solvent component (S) (hereinafter referred to as “S”). (S) component”) and has an acid generating ability.

かかるレジスト組成物としては、例えば露光により酸を発生する酸発生能を備えるものが挙げられ、(A)成分が露光により酸を発生してもよく、(A)成分とは別に配合された添加剤成分が露光により酸を発生してもよい。
このようなレジスト組成物は、具体的には、
(1)露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下「(B)成分」という)を含有するものであってもよく、
(2)(A)成分が露光により酸を発生する成分であってもよく、
(3)(A)成分が露光により酸を発生する成分であり、かつ、さらに(B)成分を含有するものであってもよい。
すなわち、上記(2)及び(3)の場合、(A)成分は、「露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分」となる。(A)成分が露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である場合、後述する(A1)成分が、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位を有する樹脂を用いることができる。露光により酸を発生する構成単位としては、公知のものを用いることができる。中でも、本発明のレジスト組成物は、上記(1)の場合であるものが好ましい。
Examples of such a resist composition include those having an acid generating ability of generating an acid upon exposure, and the component (A) may generate an acid upon exposure, and the addition is made separately from the component (A). The agent component may generate an acid upon exposure.
Such a resist composition, specifically,
(1) It may contain an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure (hereinafter referred to as “(B) component”),
(2) The component (A) may be a component that generates an acid upon exposure,
(3) The component (A) may be a component which generates an acid upon exposure, and may further contain the component (B).
That is, in the cases of the above (2) and (3), the component (A) becomes “a base material component which generates an acid upon exposure and whose solubility in a developing solution is changed by the action of the acid”. When the component (A) is a base material component that generates an acid upon exposure to light and the solubility of the component in a developing solution changes by the action of the acid, the component (A1) described below generates an acid upon exposure to light, and A polymer compound whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid is preferable. As such a polymer compound, a resin having a structural unit that generates an acid upon exposure can be used. As the structural unit that generates an acid upon exposure, a known unit can be used. Among them, the resist composition of the present invention is preferably the case of the above (1).

・(A)成分について
本発明において、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であり、好ましくは分子量が500以上の有機化合物が用いられる。該有機化合物の分子量が500以上であることにより、膜形成能が向上し、加えて、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすい。
基材成分として用いられる有機化合物は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下、「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。以下、「樹脂」又は「高分子化合物」という場合は、分子量が1000以上の重合体を示す。
重合体の分子量としては、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。
-Component (A) In the present invention, the "base material component" is an organic compound capable of forming a film, and an organic compound having a molecular weight of 500 or more is preferably used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film forming ability is improved and, in addition, a nano-level resist pattern is easily formed.
The organic compound used as the base material component is roughly classified into a non-polymer and a polymer.
As the non-polymer, one having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 is usually used. Hereinafter, the term "low molecular weight compound" means a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, one having a molecular weight of 1,000 or more is usually used. Hereinafter, the term "resin" or "polymer compound" refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
As the molecular weight of the polymer, a polystyrene-equivalent mass average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) is used.

レジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、または、溶剤現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、好ましくは、アルカリ現像液に可溶性の基材成分(A−2)(以下「(A−2)成分」という。)が用いられ、さらに、架橋剤成分が配合される。かかるレジスト組成物は、例えば、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸が作用して該(A−2)成分と架橋剤成分との間で架橋が起こり、この結果、アルカリ現像液に対する溶解性が減少(有機系現像液に対する溶解性が増大)する。そのため、レジストパターンの形成において、該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜を選択的に露光すると、露光部はアルカリ現像液に対して難溶性(有機系現像液に対して可溶性)へ転じる一方で、未露光部はアルカリ現像液に対して可溶性(有機系現像液に対して難溶性)のまま変化しないため、アルカリ現像液で現像することによりネガ型レジストパターンが形成される。また、このとき有機系現像液で現像することによりポジ型のレジストパターンが形成される。
(A−2)成分の好ましいものとしては、アルカリ現像液に対して可溶性の樹脂(以下「アルカリ可溶性樹脂」という。)が用いられる。
架橋剤成分としては、例えば、通常は、メチロール基またはアルコキシメチル基を有するグリコールウリルなどのアミノ系架橋剤、メラミン系架橋剤などを用いると、膨潤の少ない良好なレジストパターンを形成でき、好ましい。架橋剤成分の配合量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1〜50質量部であることが好ましい。
When the resist composition is a "negative resist composition for an alkali developing process" which forms a negative resist pattern in an alkali developing process, or when a "positive resist pattern for a solvent developing process" which forms a positive resist pattern in a solvent developing process. In the case of “type resist composition”, as the component (A), a base component (A-2) soluble in an alkali developing solution (hereinafter referred to as “component (A-2)”) is preferably used, Further, a crosslinking agent component is blended. In such a resist composition, for example, when an acid is generated from the component (B) upon exposure, the acid acts to cause crosslinking between the component (A-2) and the crosslinking agent component, resulting in alkali development. Solubility in liquid decreases (solubility in organic developer increases). Therefore, in the formation of the resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion is hardly soluble in an alkali developing solution (to an organic developing solution). On the other hand, the unexposed area remains soluble in the alkali developing solution (hardly soluble in the organic developing solution) while it does not change. Therefore, the negative resist pattern is formed by developing with the alkali developing solution. It At this time, a positive resist pattern is formed by developing with an organic developer.
As the preferred component (A-2), a resin soluble in an alkali developing solution (hereinafter referred to as "alkali-soluble resin") is used.
As the cross-linking agent component, for example, an amino-based cross-linking agent such as glycoluril having a methylol group or an alkoxymethyl group, a melamine-based cross-linking agent, or the like is usually used because a good resist pattern with less swelling can be formed, which is preferable. The compounding amount of the crosslinking agent component is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin.

レジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、または、溶剤現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、好ましくは、酸の作用により極性が増大する基材成分(A−1)(以下「(A−1)成分」という。)が用いられる。(A−1)成分を用いることにより、露光前後で基材成分の極性が変化するため、アルカリ現像プロセスだけでなく、溶剤現像プロセスにおいても良好な現像コントラストを得ることができる。
アルカリ現像プロセスを適用する場合、該(A−1)成分は、露光前はアルカリ現像液に対して難溶性であり、例えば、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、レジストパターンの形成において、該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部はアルカリ現像液に対して難溶性から可溶性に変化する一方で、未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像することによりポジ型レジストパターンが形成される。
一方、溶剤現像プロセスを適用する場合は、該(A−1)成分は、露光前は有機系現像液に対して溶解性が高く、露光により酸が発生すると、該酸の作用により極性が高くなり有機系現像液に対する溶解性が減少する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部は有機系現像液に対して可溶性から難溶性に変化する一方で、未露光部は可溶性のまま変化しないため、有機系現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間でコントラストをつけることができ、ネガ型レジストパターンが形成される。
When the resist composition is a "positive resist composition for an alkali developing process" which forms a positive resist pattern in an alkali developing process, or a "negative for solvent developing process" which forms a negative resist pattern in a solvent developing process. In the case of "type resist composition", as the component (A), a base material component (A-1) whose polarity increases by the action of an acid (hereinafter referred to as "component (A-1)") is preferably used. To be By using the component (A-1), the polarity of the base material component changes before and after the exposure, so that good development contrast can be obtained not only in the alkali development process but also in the solvent development process.
When an alkali development process is applied, the component (A-1) is hardly soluble in an alkali developing solution before exposure, and, for example, when an acid is generated from the component (B) due to exposure, the action of the acid causes The polarity is increased and the solubility in an alkaline developer is increased. Therefore, in the formation of a resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition onto a support is selectively exposed, the exposed portion changes from poorly soluble to soluble in an alkali developing solution. Since the unexposed portion remains sparingly soluble in alkali, it is subjected to alkali development to form a positive resist pattern.
On the other hand, when a solvent development process is applied, the component (A-1) has a high solubility in an organic developing solution before exposure, and when an acid is generated by exposure, it has a high polarity due to the action of the acid. Solubility in organic developer decreases. Therefore, in the formation of a resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition onto a support is selectively exposed, the exposed portion changes from soluble to slightly soluble in an organic developer. On the other hand, since the unexposed area remains soluble and does not change, it is possible to make a contrast between the exposed area and the unexposed area by developing with an organic developer, and a negative resist pattern is formed.

本発明のレジスト組成物に用いられる(A)成分としては、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)、ラクトン含有環式基を含む構成単位(a2)、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(a3)、酸非解離性環式基を含む構成単位(a4)、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基を含む構成単位(a5)等を有する樹脂成分が好ましい。 Examples of the component (A) used in the resist composition of the present invention include a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid, a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group, and a polar group. A structural unit (a3) containing a group-containing aliphatic hydrocarbon group, a structural unit (a4) containing an acid non-dissociable cyclic group, a structural unit containing a carbonate-containing cyclic group, or a -SO 2 -containing cyclic group ( A resin component having a5) or the like is preferable.

・・構成単位(a1)
構成単位(a1)は、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位である。
「酸分解性基」は、酸の作用により、当該酸分解性基の構造中の少なくとも一部の結合が開裂し得る酸分解性を有する基である。
酸の作用により極性が増大する酸分解性基としては、たとえば、酸の作用により分解して極性基を生じる基が挙げられる。
極性基としては、例えばカルボキシ基、水酸基、アミノ基、スルホ基(−SOH)等が挙げられる。これらの中でも、構造中に−OHを含有する極性基(以下「OH含有極性基」ということがある。)が好ましく、カルボキシ基又は水酸基が好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。
酸分解性基としてより具体的には、前記極性基が酸解離性基で保護された基(例えばOH含有極性基の水素原子を、酸解離性基で保護した基)が挙げられる。
ここで「酸解離性基」とは、
(i)酸の作用により、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基、又は、
(ii)酸の作用により一部の結合が開裂した後、さらに脱炭酸反応が生じることにより、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る基、
の双方をいう。
酸分解性基を構成する酸解離性基は、当該酸解離性基の解離により生成する極性基よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。この結果、(A)成分全体の極性が増大する。極性が増大することにより、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、アルカリ現像液の場合には現像液に対する溶解性が増大し、有機系現像液の場合には現像液に対する溶解性が減少する。
..Structural units (a1)
The structural unit (a1) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases due to the action of an acid.
The “acid decomposable group” is an acid decomposable group capable of cleaving at least a part of the bonds in the structure of the acid decomposable group by the action of an acid.
Examples of the acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid include groups that decompose to form a polar group by the action of an acid.
Examples of the polar group, such as carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, such as a sulfo group (-SO 3 H) and the like. Among these, a polar group containing -OH in the structure (hereinafter sometimes referred to as "OH-containing polar group") is preferable, a carboxy group or a hydroxyl group is preferable, and a carboxy group is particularly preferable.
Specific examples of the acid-decomposable group include groups in which the polar group is protected with an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected with an acid-dissociable group).
Here, the "acid dissociable group" means
(I) an acid dissociable group capable of cleaving a bond between the acid dissociable group and an atom adjacent to the acid dissociable group by the action of an acid, or
(Ii) A group capable of cleaving a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group by further decarboxylation reaction after a part of the bond is cleaved by the action of an acid. ,
To both sides.
The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group needs to be a group having a lower polarity than the polar group generated by the dissociation of the acid-dissociable group. When is dissociated, a polar group having a higher polarity than the acid-dissociable group is generated to increase the polarity. As a result, the polarity of the entire component (A) increases. Due to the increase in polarity, the solubility in the developing solution relatively changes, the solubility in the developing solution increases in the case of an alkaline developing solution, and the solubility in the developing solution in the case of an organic developing solution increases. Decrease.

酸解離性基としては、特に限定されず、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものを使用することができる。 The acid dissociable group is not particularly limited, and those proposed so far as the acid dissociable group of the base resin for the chemically amplified resist can be used.

(A)成分が有する構成単位(a1)は、1種でもよいし2種以上でもよい。
(A)成分中の構成単位(a1)の割合は、該(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、20〜80モル%が好ましく、20〜75モル%がより好ましく、25〜70モル%がさらに好ましい。
The structural unit (a1) contained in the component (A) may be one type or two or more types.
The proportion of the structural unit (a1) in the component (A) is preferably from 20 to 80 mol%, more preferably from 20 to 75 mol%, and more preferably from 25 to 25, with respect to the total of all structural units constituting the component (A). 70 mol% is more preferable.

・・構成単位(a2)
構成単位(a2)は、ラクトン含有環式基を含む構成単位(但し、上述した構成単位(a1)に該当するものを除く。)である。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基は、(A)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める上で有効なものである。
..Structural units (a2)
The structural unit (a2) is a structural unit containing a lactone-containing cyclic group (however, excluding those corresponding to the structural unit (a1) described above).
The lactone-containing cyclic group of the structural unit (a2) is effective in increasing the adhesion of the resist film to the substrate when the component (A) is used for forming the resist film.

「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。 The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C(═O)— in its ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring, and a lactone ring alone is referred to as a monocyclic group, and a lactone ring having another ring structure is referred to as a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.

(A)成分が有する構成単位(a2)は、1種でもよいし2種以上でもよい。
(A)成分中の構成単位(a2)の割合は、該(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜80モル%が好ましく、5〜70モル%がより好ましく、10〜65モル%がさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。
The structural unit (a2) contained in the component (A) may be one type or two or more types.
The proportion of the structural unit (a2) in the component (A) is preferably from 1 to 80 mol%, more preferably from 5 to 70 mol%, based on the total of all structural units constituting the component (A). 65 mol% is more preferable, and 10 to 60 mol% is particularly preferable.

・・構成単位(a3)
構成単位(a3)は、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(但し、上述した構成単位(a1)、(a2)に該当するものを除く。)である。
(A)成分が構成単位(a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、解像性の向上に寄与する。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、環状の脂肪族炭化水素基(環式基)が挙げられる。該環式基としては、単環式基でも多環式基でもよく、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該環式基としては多環式基であることが好ましく、炭素数は7〜30であることがより好ましい。
..Structural units (a3)
The structural unit (a3) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (however, the structural units (a1) and (a2) described above are excluded).
When the component (A) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) is increased, which contributes to improvement in resolution.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom, and a hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group, and can be appropriately selected and used from, for example, many proposals for resins for resist compositions for ArF excimer lasers. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably has 7 to 30 carbon atoms.

(A)成分が含有する構成単位(a3)は、1種でもよいし2種以上でもよい。
(A)成分中の構成単位(a3)の割合は、該(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、5〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。
The structural unit (a3) contained in the component (A) may be one type or two or more types.
The proportion of the structural unit (a3) in the component (A) is preferably from 5 to 50 mol%, more preferably from 5 to 40 mol%, based on the total of all structural units constituting the component (A), and from 5 to 5. 25 mol% is more preferable.

・・構成単位(a4)
構成単位(a4)は、酸非解離性環式基を含む構成単位である。
(A)成分が構成単位(a4)を有することにより、形成されるレジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。
構成単位(a4)における「酸非解離性環式基」は、露光により(B)成分から酸が発生した際に、該酸が作用しても解離することなくそのまま当該構成単位中に残る環式基である。
(A)成分中の構成単位(a4)の割合は、(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜30モル%が好ましく、10〜20モル%がより好ましい。
..Structural units (a4)
The structural unit (a4) is a structural unit containing an acid non-dissociable cyclic group.
When the component (A) has the structural unit (a4), the dry etching resistance of the resist pattern formed is improved.
The “acid non-dissociable cyclic group” in the structural unit (a4) is a ring which remains in the structural unit as it is without being dissociated even when the acid acts on the acid when the acid is generated from the component (B). It is a formula group.
The proportion of the structural unit (a4) in the component (A) is preferably 1 to 30 mol% and more preferably 10 to 20 mol% based on the total of all structural units constituting the component (A).

・・構成単位(a5)
構成単位(a5)は、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位である。
..Structural units (a5)
The structural unit (a5) is a structural unit containing a —SO 2 — containing cyclic group or a carbonate containing cyclic group.

「−SO−含有環式基」とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。その環骨格中に−SO−を含む環をひとつ目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するスルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。
And - "-SO 2 containing cyclic group", -SO 2 - within the ring skeleton thereof shows a cyclic group containing a ring containing, in particular, -SO 2 - sulfur atom (S) is in A cyclic group that forms part of the ring skeleton of the cyclic group. A ring containing —SO 2 — in its ring skeleton is counted as the first ring, and if it is the only ring, it is a monocyclic group, and if it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of its structure. Called. The —SO 2 — containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
-SO 2 - containing cyclic group, in particular, -O-SO 2 - within the ring skeleton cyclic group containing, i.e. -O-SO 2 - -O-S- medium is a part of the ring skeleton It is preferably a cyclic group containing a sultone ring to be formed.

「カーボネート含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−O−を含む環(カーボネート環)を含有する環式基を示す。カーボネート環をひとつ目の環として数え、カーボネート環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。カーボネート含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。 The “carbonate-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing —O—C(═O)—O— in its ring skeleton. The carbonate ring is counted as the first ring, and a carbonate ring alone is referred to as a monocyclic group, and a carbonate ring having another ring structure is referred to as a polycyclic group regardless of the structure. The carbonate-containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.

(A)成分が有する構成単位(a5)は、1種でもよいし2種以上でもよい。
(A)成分中の構成単位(a5)の割合は、(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜80モル%が好ましく、5〜70モル%がより好ましく、10〜65モル%がさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。
The structural unit (a5) contained in the component (A) may be one type or two or more types.
The proportion of the structural unit (a5) in the component (A) is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, and more preferably 10 to 65, with respect to the total of all the structural units constituting the component (A). Mol% is more preferable, and 10-60 mol% is especially preferable.

本発明のレジスト組成物において、(A)成分は、極性基を含む構成単位(ap)を有する高分子化合物(A1)(以下「(A1)成分」ともいう。)を含有するものが好ましい。この場合、本発明の効果が顕著である。
構成単位(ap)における極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、スルホ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基、カルボニル基(−C(=O)−)、カルボニルオキシ基(−C(=O)−O−)、カーボネート基(−O−C(=O)−O−)、スルホニル基(−S(=O)−)、スルホニルオキシ基(−S(=O)−O−)等が挙げられる。
In the resist composition of the present invention, the component (A) preferably contains a polymer compound (A1) having a structural unit (ap) containing a polar group (hereinafter also referred to as “component (A1)”). In this case, the effect of the present invention is remarkable.
The polar group in the structural unit (ap) includes a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a sulfo group, a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom, a carbonyl group (-C(=O)). -), carbonyloxy group (-C(=O)-O-), carbonate group (-O-C(=O)-O-), sulfonyl group (-S(=O) 2- ), sulfonyloxy group (-S(=O) 2- O-) and the like.

好ましい(A1)成分としては、例えば、構成単位(a1)を有する高分子化合物が挙げられる。(A1)成分として、具体的には、構成単位(a1)と構成単位(a2)とを有する高分子化合物、構成単位(a1)と構成単位(a3)とを有する高分子化合物、構成単位(a1)と構成単位(a5)とを有する高分子化合物、構成単位(a1)と構成単位(a2)と構成単位(a3)とを有する高分子化合物、構成単位(a1)と構成単位(a3)と構成単位(a5)とを有する高分子化合物が挙げられる。 Examples of the preferred component (A1) include polymer compounds having the structural unit (a1). As the component (A1), specifically, a polymer compound having the structural unit (a1) and the structural unit (a2), a polymer compound having the structural unit (a1) and the structural unit (a3), a structural unit ( a1) and a structural unit (a5), a polymeric compound, a structural unit (a1), a structural unit (a2) and a structural unit (a3), a structural unit (a1) and a structural unit (a3) And a polymer compound having a structural unit (a5).

(A)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、1500〜30000がより好ましく、2000〜20000が特に好ましい。 The mass average molecular weight (Mw) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) of the component (A) is not particularly limited and is preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, and particularly 2000 to 20000. preferable.

本発明のレジスト組成物において、(A)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のレジスト組成物中、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。
In the resist composition of the present invention, as the component (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The content of the component (A) in the resist composition of the present invention may be adjusted according to the resist film thickness to be formed and the like.

・(S)成分について
本発明におけるレジスト組成物は、レジスト材料を有機溶剤成分((S)成分)に溶解することで調製できる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジスト組成物の溶剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、ジメチルスルホキシド(DMSO)等を挙げることができる。
(S)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
例えば、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶剤が好ましいものとして挙げられる。
(S)成分の使用量は、特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的には、レジスト組成物の固形分濃度が、好ましくは1〜20質量%、より好ましくは2〜15質量%の範囲内となるように(S)成分は用いられる。
-(S) component The resist composition of the present invention can be prepared by dissolving the resist material in an organic solvent component ((S) component).
As the component (S), any component capable of dissolving each component to be used and forming a uniform solution may be used, and any one of those conventionally known as a solvent for a chemically amplified resist composition may be appropriately used. It can be selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and the like. Polyhydric alcohols; compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ethers of the polyhydric alcohols or compounds having an ester bond, monoethyl Derivatives of polyhydric alcohols such as monoalkyl ethers such as ether, monopropyl ether, monobutyl ether or compounds having an ether bond such as monophenyl ether [among these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl Ether (PGME) is preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethoxy. Esters such as ethyl propionate; Anisole, ethylbenzyl ether, cresylmethyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butylphenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. Examples thereof include aromatic organic solvents and dimethyl sulfoxide (DMSO).
As the component (S), one type may be used alone, or two or more types may be used as a mixed solvent.
For example, a mixed solvent obtained by mixing PGMEA and a polar solvent is preferable.
The amount of the component (S) used is not particularly limited and is appropriately set according to the coating film thickness at a concentration that can be applied to a substrate or the like. Generally, the component (S) is used so that the solid content concentration of the resist composition is preferably in the range of 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass.

・任意成分について
本発明におけるレジスト組成物は、(A)成分及び(S)成分以外に、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)((B)成分)、酸拡散制御剤(以下「(D)成分」という。)、有機カルボン酸並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下「(E)成分」という。)、フッ素添加剤(以下「(F)成分」という。)等を含有してもよい。
-Regarding optional components In addition to the components (A) and (S), the resist composition of the present invention includes an acid generator component (B) (component (B)) that generates an acid upon exposure, an acid diffusion control agent (hereinafter “(D) component”), at least one compound (E) (hereinafter referred to as “(E) component”) selected from the group consisting of organic carboxylic acids, phosphorus oxo acids and derivatives thereof, and fluorine addition. An agent (hereinafter referred to as “component (F)”) and the like may be contained.

・(B)成分について
(B)成分は、露光により酸を発生する酸発生剤成分である。
(B)成分には、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを用いることができる。
(B)成分としては、例えば、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤などが挙げられる。中でも、オニウム塩系酸発生剤を用いることが好ましい。
Component (B) The component (B) is an acid generator component that generates an acid upon exposure.
The component (B) is not particularly limited, and those which have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used.
Examples of the component (B) include onium salt-based acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate-based acid generators, diazomethane-based acid generators such as bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes and poly(bissulfonyl)diazomethanes. Examples thereof include acid generators, nitrobenzyl sulfonate-based acid generators, imino sulfonate-based acid generators, and disulfone-based acid generators. Above all, it is preferable to use an onium salt-based acid generator.

本発明のレジスト組成物において、(B)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(B)成分を含有する場合、(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.5〜60質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましく、1〜40質量部がさらに好ましい。(B)成分の含有量を前記範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られやすく、保存安定性がより良好となる。
In the resist composition of the present invention, as the component (B), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (B), the content of the component (B) is preferably 0.5 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the component (A). , 1 to 40 parts by mass is more preferable. By setting the content of the component (B) within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Further, when each component of the resist composition is dissolved in an organic solvent, a uniform solution is easily obtained, and the storage stability becomes better.

・(D)成分について
(D)成分は酸拡散制御剤成分である。
(D)成分は、前記(B)成分等から露光により発生する酸をトラップするクエンチャーとして作用するものである。
(D)成分は、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基(D1)(以下「(D1)成分」という。)でもよいし、該(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物(D2)(以下「(D2)成分」という。)でもよい。
-About component (D) Component (D) is an acid diffusion control agent component.
The component (D) acts as a quencher that traps the acid generated by exposure from the component (B) and the like.
The component (D) may be a photodegradable base (D1) (hereinafter referred to as “(D1) component”) that decomposes upon exposure and loses acid diffusion controllability, or a nitrogen-containing organic that does not correspond to the (D1) component. The compound (D2) (hereinafter, referred to as “component (D2)”) may be used.

(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.5〜10.0質量部が好ましく、0.5〜8.0質量部がより好ましく、1.0〜8.0質量部がさらに好ましい。前記範囲の好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性又はレジストパターン形状が得られやすくなる。前記範囲の好ましい上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。 The content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass, more preferably 0.5 to 8.0 parts by mass, and still more preferably 1.0 to 8. 0 mass part is more preferable. When it is at least the preferred lower limit of the above range, particularly good lithographic properties or resist pattern shapes are likely to be obtained. When it is at most the upper limit of the above range, the sensitivity can be favorably maintained and the throughput is also excellent.

(D2)成分としては、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基の炭素数は1〜12であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミン又はアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
(D2)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。前記範囲とすることにより、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等が向上する。
As the component (D2), an aliphatic amine, particularly a secondary aliphatic amine or a tertiary aliphatic amine is preferable. The aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include amines (alkylamines or alkylalcoholamines) or cyclic amines in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or a hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.
The content of the component (D2) is usually 0.01 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). By setting the content within the above range, the resist pattern shape, the stability over time of leaving and the like are improved.

本発明のレジスト組成物において、(D)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(D)成分を含有する場合、(D)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.1〜15質量部が好ましく、0.3〜12質量部がより好ましく、0.5〜12質量部がさらに好ましい。前記範囲の好ましい下限値以上であると、レジスト組成物とした際、LWR等のリソグラフィー特性がより向上する。また、より良好なレジストパターン形状が得られる。前記範囲の好ましい上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
In the resist composition of the present invention, as the component (D), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (D), the content of the component (D) is preferably 0.1 to 15 parts by mass, and 0.3 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably, 0.5 to 12 parts by mass is even more preferable. When it is at least the preferred lower limit of the above range, the lithographic properties such as LWR are further improved when the composition is used as a resist composition. Further, a better resist pattern shape can be obtained. When it is at most the upper limit value of the above range, the sensitivity can be favorably maintained and the throughput is also excellent.

・(E)成分について
(E)成分は、有機カルボン酸並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である。(E)成分を含有することで、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上が図れる。
本発明のレジスト組成物において、(E)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(E)成分を含有する場合、(E)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
Component (E) The component (E) is at least one compound selected from the group consisting of organic carboxylic acids and phosphorus oxoacids and their derivatives. By containing the component (E), it is possible to prevent the sensitivity from deteriorating, improve the resist pattern shape, and improve the stability over time with leaving.
In the resist composition of the present invention, as the component (E), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (E), the content of the component (E) is usually 0.01 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

・(F)成分について
(F)成分は、フッ素添加剤である。(F)成分を含有することで、レジスト膜に撥水性が付与される。
(F)成分としては、例えば、特開2010−002870号公報、特開2010−032994号公報、特開2010−277043号公報、特開2011−13569号公報、特開2011−128226号公報に記載の含フッ素高分子化合物が挙げられる。
本発明のレジスト組成物において、(F)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(F)成分を含有する場合、(F)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.5〜10質量部の範囲で用いられる。
-About (F) component (F) component is a fluorine additive. By containing the component (F), water repellency is imparted to the resist film.
Examples of the component (F) are described in JP2010-002870A, JP2010-032994A, JP2010-277043A, JP2011-13569A, and JP2011-128226A. And the fluorine-containing polymer compound.
In the resist composition of the present invention, as the component (F), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (F), the content of the component (F) is used in the range of 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、溶解抑制剤、界面活性剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。 The resist composition further includes a miscible additive, if desired, such as an additional resin for improving the performance of the resist film, a dissolution inhibitor, a surfactant, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent. , Dyes, etc. can be appropriately added and contained.

濾過対象物である絶縁膜組成物としては、例えば、シロキサンポリマー、有機ヒドリドシロキサンポリマー、有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマー、又は、ハイドロジェンシルセスキオキサン及びアルコキシヒドリドシロキサンもしくはヒドロキシヒドリドシロキサンのコポリマーと、有機溶剤成分と、を含有する液が挙げられる。
また、絶縁膜組成物としては、例えば、シルセスキオキサン樹脂と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、架橋剤成分と、有機溶剤成分と、を含有する液が挙げられる。
Examples of the insulating film composition that is an object to be filtered include a siloxane polymer, an organic hydridosiloxane polymer, an organic hydridosilsesquioxane polymer, or a copolymer of hydrogensilsesquioxane and an alkoxyhydridosiloxane or a hydroxyhydridosiloxane, And a liquid containing an organic solvent component.
Examples of the insulating film composition include a liquid containing a silsesquioxane resin, an acid generator component that generates an acid upon exposure to light, a cross-linking agent component, and an organic solvent component.

濾過対象物である反射防止膜組成物としては、反射防止膜の膜構成材料と、有機溶剤成分と、を含有する組成物が用いられる。膜構成材料としては、有機系材料でもよいし、Si原子を含む無機系材料でもよく、主に、樹脂及び/又は架橋剤等のバインダー成分、紫外線等の特定波長を吸収する吸光性成分などが挙げられる。これらの各成分については、単独で膜構成材料としてもよいし、2種以上(すなわち、樹脂及び架橋剤、架橋剤及び吸光性成分、樹脂及び吸光性成分、並びに樹脂及び架橋剤及び吸光性成分)を組み合わせて膜構成材料としてもよい。その他、反射防止膜組成物には、必要に応じて界面活性剤、酸化合物、酸発生剤、架橋促進剤、レオロジー調整剤又は密着助剤等が添加されていてもよい。
また、濾過対象物である反射防止膜組成物としては、例えば、コアユニットの側鎖に複数のエポキシ部分を有し、1以上の架橋可能な発色団が結合した多官能性エポキシ化合物と、ビニルエーテル架橋剤と、有機溶剤成分と、を含有する液が挙げられる。
「エポキシ部分」とは、反応又は未反応のグリシジル基、グリシジルエーテル基等の、閉じたエポキシド環及び開環した(反応した)エポキシ基の少なくとも一方をいう。
「架橋可能な発色団」とは、発色団が多官能性エポキシ化合物に結合した後で、遊離状態にある(すなわち未反応の)架橋可能な基を有する光減衰部分をいう。
As the antireflection film composition which is an object to be filtered, a composition containing a film constituent material of the antireflection film and an organic solvent component is used. The film constituent material may be an organic material or an inorganic material containing a Si atom, and mainly includes a binder component such as a resin and/or a cross-linking agent, and an absorptive component that absorbs a specific wavelength such as ultraviolet light. Can be mentioned. Each of these components may be used alone as a film constituent material, or two or more types (that is, a resin and a cross-linking agent, a cross-linking agent and a light-absorbing component, a resin and a light-absorbing component, and a resin, a cross-linking agent and a light-absorbing component). ) May be combined to form the film constituent material. In addition, a surfactant, an acid compound, an acid generator, a crosslinking accelerator, a rheology modifier or an adhesion aid may be added to the antireflection film composition, if necessary.
Examples of the antireflective coating composition to be filtered include, for example, a polyfunctional epoxy compound having a plurality of epoxy moieties in a side chain of a core unit and one or more crosslinkable chromophores bonded thereto, and vinyl ether. A liquid containing a crosslinking agent and an organic solvent component can be used.
The “epoxy moiety” refers to at least one of a closed epoxide ring and a ring-opened (reacted) epoxy group such as a reacted or unreacted glycidyl group and a glycidyl ether group.
"Crosslinkable chromophore" refers to a photoattenuating moiety having a crosslinkable group that is free (ie, unreacted) after the chromophore is attached to a polyfunctional epoxy compound.

コアユニットを誘導する単量体としては、例えば、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタントリグリシジルエーテル、トリメチロプロパントリグリシジルエーテル、ポリ(エチレングリコール)ジグリシジルエーテル、ビス[4−(グリシジルオキシ)フェニル]メタン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、4−ヒドロキシ安息香酸ジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、4,4’‐メチレンビス(N,N−ジグリシジルアニリン)、モノアリールジグリシジルイソシアヌレート、テトラキス(オキシラニルメチル)ベンゼン−1,2,4,5−テトラカルボキシレート、ビス(2,3−エポキシプロピル)テレフタレート又はトリス(オキシラニルメチル)ベンゼン−1,2,4−トリカルボキシレート等の多官能性グリシジルを含むもの;1,3−ビス(2,4−ビス(グリシジルオキシ)フェニル)アダマンタン、1,3−ビス(1−アダマンチル)−4,6−ビス(グリシジルオキシ)ベンゼン、1−(2’,4’‐ビス(グリシジルオキシ)フェニル)アダマンタン又は1,3−ビス(4’−グリシジルオキシフェニル)アダマンタン;ポリ[(フェニルグリシジルエーテル)−co−ホルムアルデヒド]、ポリ[(o−クレシルグリシジルエーテル)−co−ホルムアルデヒド]、ポリ(グリシジルメタクリレート)、ポリ(ビスフェノールA−co−エピクロロヒドリン)−グリシジルエンドキャップ、ポリ(スチレン−co−グリシジルメタクリレート)又はポリ(tert−ブチルメタクリレート−co−グリシジルメタクリレート)等のポリマーが挙げられる。 Examples of the monomer that induces the core unit include tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurate, tris(4-hydroxyphenyl)methane triglycidyl ether, trimethylopropane triglycidyl ether, and poly(ethylene glycol)diene. Glycidyl ether, bis[4-(glycidyloxy)phenyl]methane, bisphenol A diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, 4-hydroxybenzoic acid diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, 4,4′-methylenebis(N,N-diglycidylaniline), monoaryldiglycidyl isocyanurate, tetrakis(oxiranylmethyl)benzene-1,2,4,5-tetracarboxylate, bis(2,3-) Those containing polyfunctional glycidyl such as epoxypropyl)terephthalate or tris(oxiranylmethyl)benzene-1,2,4-tricarboxylate; 1,3-bis(2,4-bis(glycidyloxy)phenyl) Adamantane, 1,3-bis(1-adamantyl)-4,6-bis(glycidyloxy)benzene, 1-(2′,4′-bis(glycidyloxy)phenyl)adamantane or 1,3-bis(4′) -Glycidyloxyphenyl) adamantane; poly[(phenylglycidyl ether)-co-formaldehyde], poly[(o-cresylglycidyl ether)-co-formaldehyde], poly(glycidyl methacrylate), poly(bisphenol A-co-epi) Examples include polymers such as chlorohydrin)-glycidyl endcaps, poly(styrene-co-glycidyl methacrylate) or poly(tert-butyl methacrylate-co-glycidyl methacrylate).

前記発色団の前駆体(結合前の化合物)としては、例えば、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−1−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,5−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,7−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、1,1’ −メチレン−ビス(2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸)、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ−4−メチル安息香酸、3−ヒドロキシ−2−アントラセンカルボン酸、1−ヒドロキシ−2−アントラセンカルボン酸、3−ヒドロキシ−4−メトキシマンデル酸、没食子酸又は4−ヒドロキシ安息香酸が挙げられる。 Examples of the precursor of the chromophore (compound before binding) include 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-hydroxy-1-naphthoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, and 3-hydroxy-2-. Naphthoic acid, 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,7-dihydroxy-2-naphthoic acid, 1,1′-methylene-bis(2-hydroxy-3) -Naphthoic acid), 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, 3,5-dihydroxy Examples include -4-methylbenzoic acid, 3-hydroxy-2-anthracenecarboxylic acid, 1-hydroxy-2-anthracenecarboxylic acid, 3-hydroxy-4-methoxymandelic acid, gallic acid or 4-hydroxybenzoic acid.

濾過対象物の、DSA技術に適用されるブロックコポリマー組成物としては、例えば、ブロックコポリマーと、有機溶剤成分と、を含有する液が挙げられる。
ブロックコポリマーとしては、例えば、疎水性ポリマーブロック(b11)と親水性ポリマーブロック(b21)とが結合した高分子化合物を好適に用いることができる。
疎水性ポリマーブロック(b11)(以下単に「ブロック(b11)」ともいう。)とは、水との親和性が相対的に異なる複数のモノマーが用いられ、これら複数のモノマーのうち水との親和性が相対的に低い方のモノマーが重合したポリマー(疎水性ポリマー)からなるブロックをいう。親水性ポリマーブロック(b21)(以下単に「ブロック(b21)」ともいう。)とは、前記複数のモノマーのうち水との親和性が相対的に高い方のモノマーが重合したポリマー(親水性ポリマー)からなるブロックをいう。
The block copolymer composition applied to the DSA technique, which is an object to be filtered, includes, for example, a liquid containing a block copolymer and an organic solvent component.
As the block copolymer, for example, a polymer compound in which the hydrophobic polymer block (b11) and the hydrophilic polymer block (b21) are bonded can be preferably used.
The hydrophobic polymer block (b11) (hereinafter also simply referred to as “block (b11)”) uses a plurality of monomers having relatively different affinities with water, and among the plurality of monomers, an affinity with water. A block composed of a polymer (hydrophobic polymer) obtained by polymerizing a monomer having a relatively low property. The hydrophilic polymer block (b21) (hereinafter also simply referred to as “block (b21)”) is a polymer (hydrophilic polymer) in which one of the plurality of monomers having a relatively high affinity for water is polymerized. ).

ブロック(b11)とブロック(b21)とは、相分離が起こる組み合わせであれば特に限定されるものではないが、互いに非相溶であるブロック同士の組み合わせであることが好ましい。
また、ブロック(b11)とブロック(b21)とは、ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロック中の少なくとも1種類のブロックからなる相が、他の種類のブロックからなる相よりも容易に除去可能な組み合わせであることが好ましい。
ブロックコポリマーを構成するブロックの種類は、2種類であってもよく、3種類以上であってもよい。
尚、かかるブロックコポリマーは、ブロック(b11)及びブロック(b21)以外の部分構成成分(ブロック)が結合していてもよい。
The block (b11) and the block (b21) are not particularly limited as long as they are a combination that causes phase separation, but a combination of blocks that are incompatible with each other is preferable.
Further, in the block (b11) and the block (b21), a phase composed of at least one kind of block among a plurality of kinds of blocks constituting the block copolymer can be removed more easily than a phase composed of other kinds of blocks. It is preferably a combination.
The types of blocks constituting the block copolymer may be two types or three or more types.
In addition, in the block copolymer, a partial constituent component (block) other than the block (b11) and the block (b21) may be bonded.

ブロック(b11)、ブロック(b21)としては、例えば、スチレン又はスチレン誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロック、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位((α置換)アクリル酸エステルから誘導される構成単位)が繰り返し結合したブロック、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸から誘導される構成単位((α置換)アクリル酸から誘導される構成単位)が繰り返し結合したブロック、シロキサン又はその誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロック、アルキレンオキシドから誘導される構成単位が繰り返し結合したブロック、シルセスキオキサン構造含有構成単位が繰り返し結合したブロック等が挙げられる。 As the block (b11) and the block (b21), for example, a block in which a structural unit derived from styrene or a styrene derivative is repeatedly bonded, or a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. A block in which a structural unit derived from an acrylate ester (a structural unit derived from an (α-substituted) acrylic acid ester) is repeatedly bonded, and a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. A block in which a structural unit derived from acrylic acid (a structural unit derived from (α-substituted)acrylic acid) is repeatedly bonded, a block in which a structural unit derived from siloxane or a derivative thereof is repeatedly bonded, and a block derived from an alkylene oxide Examples thereof include a block in which structural units are repeatedly bonded, a block in which structural units containing a silsesquioxane structure are repeatedly bonded, and the like.

スチレン誘導体としては、例えば、スチレンのα位の水素原子がアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基等の置換基に置換されたもの、又はこれらの誘導体が挙げられる。前記これらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基で置換されていてもよいスチレンのベンゼン環に置換基が結合したものが挙げられる。前記の置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。
スチレン誘導体として具体的には、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、4−n−オクチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−t−ブトキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン、4−ニトロスチレン、3−ニトロスチレン、4−クロロスチレン、4−フルオロスチレン、4−アセトキシビニルスチレン、4−ビニルベンジルクロリド等が挙げられる。
Examples of the styrene derivative include those in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with a substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group, or derivatives thereof. Examples of these derivatives include those in which a substituent is bonded to the benzene ring of styrene in which the hydrogen atom at the α-position may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, and the like.
Specific examples of the styrene derivative include α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 4-n-octylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene. , 4-methoxystyrene, 4-t-butoxystyrene, 4-hydroxystyrene, 4-nitrostyrene, 3-nitrostyrene, 4-chlorostyrene, 4-fluorostyrene, 4-acetoxyvinylstyrene, 4-vinylbenzyl chloride, etc. Is mentioned.

(α置換)アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸エステル、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルが挙げられる。前記の置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。
(α置換)アクリル酸エステルとして具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸アントラセン、アクリル酸グリシジル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメタン、アクリル酸プロピルトリメトキシシラン等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸アントラセン、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメタン、メタクリル酸プロピルトリメトキシシラン等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。
Examples of the (α-substituted) acrylic acid ester include an acrylic acid ester and an acrylic acid ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, and the like.
Specific examples of the (α-substituted) acrylate ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, octyl acrylate, nonyl acrylate, and acrylic. Acrylic esters such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, benzyl acrylate, anthracene acrylate, glycidyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methane acrylate, propyltrimethoxysilane acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate , Propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, octyl methacrylate, nonyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, benzyl methacrylate, anthracene methacrylate, glycidyl methacrylate. , Methacrylic acid 3,4-epoxycyclohexylmethane, methacrylic acid esters such as propyltrimethoxysilane methacrylic acid, and the like.

(α置換)アクリル酸としては、例えば、アクリル酸、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸が挙げられる。前記の置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。(α置換)アクリル酸として具体的には、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。 Examples of (α-substituted) acrylic acid include acrylic acid and acrylic acid in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, and the like. Specific examples of the (α-substituted) acrylic acid include acrylic acid and methacrylic acid.

シロキサン又はその誘導体としては、例えば、ジメチルシロキサン、ジエチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチルフェニルシロキサン等が挙げられる。
アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソプロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。
シルセスキオキサン構造含有構成単位としては、かご型シルセスキオキサン構造含有構成単位が好ましい。かご型シルセスキオキサン構造含有構成単位を提供するモノマーとしては、かご型シルセスキオキサン構造と重合性基とを有する化合物が挙げられる。
Examples of siloxane or its derivative include dimethyl siloxane, diethyl siloxane, diphenyl siloxane, and methyl phenyl siloxane.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, isopropylene oxide, butylene oxide and the like.
As the silsesquioxane structure-containing structural unit, a cage silsesquioxane structure-containing structural unit is preferable. Examples of the monomer that provides the cage-type silsesquioxane structure-containing structural unit include compounds having a cage-type silsesquioxane structure and a polymerizable group.

かかるブロックコポリマーとしては、例えば、スチレン又はスチレン誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、(α置換)アクリル酸エステルから誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;スチレン又はスチレン誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、(α置換)アクリル酸から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;スチレン又はスチレン誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、シロキサン又はその誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;アルキレンオキシドから誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、(α置換)アクリル酸エステルから誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;アルキレンオキシドから誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、(α置換)アクリル酸から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;かご型シルセスキオキサン構造含有構成単位が繰り返し結合したブロックと、(α置換)アクリル酸エステルから誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;かご型シルセスキオキサン構造含有構成単位が繰り返し結合したブロックと、(α置換)アクリル酸から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物;かご型シルセスキオキサン構造含有構成単位が繰り返し結合したブロックと、シロキサン又はその誘導体から誘導される構成単位が繰り返し結合したブロックと、が結合した高分子化合物等が挙げられる。 Examples of such a block copolymer include a polymer in which a block in which structural units derived from styrene or a styrene derivative are repeatedly bonded and a block in which structural units derived from (α-substituted) acrylic acid ester are repeatedly bonded are bonded. Compound: Polymer compound in which a block in which structural units derived from styrene or a styrene derivative are repeatedly bonded and a block in which structural units derived from (α-substituted)acrylic acid are repeatedly bonded are bonded; from styrene or a styrene derivative A polymer compound in which a block in which constituent units derived from each other are repeatedly bonded and a block in which constituent units derived from siloxane or a derivative thereof are repeatedly bonded are bonded; a block in which constituent units derived from alkylene oxide are repeatedly bonded , A polymer compound in which a structural unit derived from an (α-substituted) acrylic acid ester is repeatedly bonded; a block in which a structural unit derived from an alkylene oxide is repeatedly bonded; A polymer compound in which a block in which a structural unit that is derived is repeatedly bonded is bonded; a block in which a structural unit that contains a cage silsesquioxane structure is repeatedly bonded, and a structural unit that is derived from an (α-substituted) acrylate ester A polymer compound in which blocks that are repeatedly bonded are combined; a block in which structural units containing a cage silsesquioxane structure are repeatedly bonded, and a block in which structural units derived from (α-substituted)acrylic acid are repeatedly bonded, A polymer compound in which a polymer compound in which a cage-type silsesquioxane structure-containing structural unit is repeatedly bonded and a block in which a structural unit derived from siloxane or a derivative thereof are repeatedly bonded are bonded ..

かかるブロックコポリマーとして、具体的には、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート(PS−PMMA)ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリエチルメタクリレートブロックコポリマー、ポリスチレン−(ポリ−t−ブチルメタクリレート)ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリメタクリル酸ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリメチルアクリレートブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリエチルアクリレートブロックコポリマー、ポリスチレン−(ポリ−t−ブチルアクリレート)ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリアクリル酸ブロックコポリマー等が挙げられる。 Specific examples of the block copolymer include polystyrene-polymethylmethacrylate (PS-PMMA) block copolymer, polystyrene-polyethylmethacrylate block copolymer, polystyrene-(poly-t-butylmethacrylate) block copolymer, and polystyrene-polymethacrylic acid block. Copolymers, polystyrene-polymethyl acrylate block copolymers, polystyrene-polyethyl acrylate block copolymers, polystyrene-(poly-t-butyl acrylate) block copolymers, polystyrene-polyacrylic acid block copolymers and the like.

絶縁膜組成物、反射防止膜組成物、ブロックコポリマー組成物に用いられる有機溶剤成分としては、上述の(S)成分と同様のものが挙げられる。 Examples of the organic solvent component used in the insulating film composition, antireflection film composition, and block copolymer composition include the same as the above-mentioned component (S).

濾過対象物であるインプリント用樹脂組成物としては、例えば、シクロオレフィン系共重合体と、重合性単量体と、光開始剤と、有機溶剤成分と、を含有する液が挙げられる。
この有機溶剤成分としては、塩化メチル、ジクロロメタン、クロロホルム、塩化エチル、ジクロロエタン、n−プロピルクロライド、n−ブチルクロライド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等のアルキルベンゼン類;エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の直鎖式脂肪族炭化水素類;2−メチルプロパン、2−メチルブタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,2,5−トリメチルヘキサン等の分岐鎖式脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカヒドロキシナフタレン等の環式脂肪族炭化水素類;石油留分を水添精製したパラフィン油等が挙げられる。
Examples of the resin composition for imprints that is an object to be filtered include a liquid containing a cycloolefin-based copolymer, a polymerizable monomer, a photoinitiator, and an organic solvent component.
Examples of the organic solvent component include halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, dichloromethane, chloroform, ethyl chloride, dichloroethane, n-propyl chloride, n-butyl chloride and chlorobenzene; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene. And other alkylbenzenes; ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, and other linear aliphatic hydrocarbons; 2-methylpropane, 2-methylbutane, 2,3,3-trimethylpentane , 2,2,5-Trimethylhexane, and other branched-chain aliphatic hydrocarbons; cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, decahydroxynaphthalene, and other cyclic aliphatic hydrocarbons; paraffin obtained by hydrorefining petroleum fractions Oil etc. are mentioned.

シクロオレフィン系共重合体としては、例えば、環状オレフィン構造を含む構成単位を有する非晶性の重合体が挙げられる。具体的には、環状オレフィン構造を含む構成単位と非環状のオレフィン構造を含む構成単位とを有する共重合体が挙げられる。
環状オレフィン構造を含む構成単位としては、ジエン化合物から誘導される構成単位などが挙げられる。ジエン化合物としては、例えば2,5−ノルボルナジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、トリシクロペンタジエン、1,4,5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,8,8a−ヘキサヒドロナフタレン、シクロペンタジエン、1,4−シクロヘキサジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエン、1−ビニルシクロヘキセン、2−ビニルシクロヘキセン、3−ビニルシクロヘキセンのようなシクロジエン;4,5,7,8−テトラヒドロインデン、4−メチルテトラヒドロインデン、6−メチルテトラヒドロインデン又は6−エチルテトラヒドロインデンのようなアルキルテトラヒドロインデン等が挙げられる。
非環状のオレフィン構造を含む構成単位としては、非環式モノオレフィン、例えば炭素数が2〜20のα−オレフィン(好ましくはエチレン又はプロピレン)から誘導される構成単位;非環式ジエン(1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,3−ヘキサジエン、1,9−デカジエン、ブタジエン、イソプレン等)から誘導される構成単位などが挙げられる。
Examples of the cycloolefin-based copolymer include an amorphous polymer having a structural unit containing a cyclic olefin structure. Specifically, a copolymer having a structural unit containing a cyclic olefin structure and a structural unit containing a non-cyclic olefin structure can be mentioned.
Examples of the structural unit containing a cyclic olefin structure include structural units derived from a diene compound. Examples of the diene compound include 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, dicyclopentadiene, 5-isopropylidene-2-norbornene and triene. Cyclopentadiene, 1,4,5,8-dimethano-1,4,4a,5,8,8a-hexahydronaphthalene, cyclopentadiene, 1,4-cyclohexadiene, 1,3-cyclohexadiene, 1,5- Cyclodiene such as cyclooctadiene, 1-vinylcyclohexene, 2-vinylcyclohexene, 3-vinylcyclohexene; 4,5,7,8-tetrahydroindene, 4-methyltetrahydroindene, 6-methyltetrahydroindene or 6-ethyltetrahydro Examples thereof include alkyltetrahydroindene such as indene.
As the structural unit containing an acyclic olefin structure, an acyclic monoolefin, for example, a structural unit derived from an α-olefin (preferably ethylene or propylene) having 2 to 20 carbon atoms; acyclic diene (1, 5-hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,3-hexadiene, 1,9-decadiene, butadiene, isoprene, etc.) and the like.

重合性単量体としては、単官能モノマー又は多官能モノマーを用いることができ、例えば単官能モノマー、2官能モノマー、3官能モノマー、4官能モノマー、5官能モノマー等が挙げられ、これらの中でも2官能モノマーが好ましい。2官能モノマーとしては、脂肪族環式基を有する2官能モノマーが好ましく、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等が挙げられる。 As the polymerizable monomer, a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer can be used, and examples thereof include a monofunctional monomer, a bifunctional monomer, a trifunctional monomer, a tetrafunctional monomer and a pentafunctional monomer. Functional monomers are preferred. The bifunctional monomer is preferably a bifunctional monomer having an aliphatic cyclic group, and examples thereof include cyclohexanedimethanol diacrylate, cyclohexanedimethanol dimethacrylate, and tricyclodecanedimethanol diacrylate.

光開始剤としては、光照射時にシクロオレフィン系共重合体の重合を開始又は促進させる化合物であればよく、例えば、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、ヨードニウム,(4−メチルフェニル)[4−(2−メチルプロピル)フェニル]−ヘキサフルオロフォスフェート、2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルと2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステルとの混合物、フェニルグリコシレート、ベンゾフェノン等が挙げられる。 The photoinitiator may be any compound that initiates or accelerates the polymerization of the cycloolefin-based copolymer upon irradiation with light, and examples thereof include 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropane-1. -One, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one , 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, iodonium, (4-methylphenyl)[4-(2-methylpropyl)phenyl]-hexa Fluorophosphate, a mixture of 2-[2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy]ethyl ester and 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl ester, phenylglycosylate, benzophenone and the like can be mentioned.

本態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、樹脂を含有する薬液に対して有用である。この、樹脂を含有する薬液の中でも、フォトリソグラフィー用薬液、DSAリソグラフィー用薬液、インプリントリソグラフィー用薬液に対してより有用であり、レジスト組成物、DSA技術に適用されるブロックコポリマー組成物、インプリント用樹脂組成物に対して特に有用である。 The method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to this embodiment is useful for a chemical liquid containing a resin. Among these chemicals containing a resin, the chemicals for photolithography, the chemicals for DSA lithography, and the chemicals for imprint lithography are more useful for resist compositions, block copolymer compositions applied to DSA technology, and imprints. It is particularly useful for resin compositions for use.

本態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、レジスト組成物の中でも、(A1)成分を含有する薬液に対して特に有用である。 The method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to this embodiment is particularly useful for a chemical liquid containing the component (A1) among resist compositions.

また、本態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、半導体素子や液晶表示素子の製造において用いられる種々の薬液の中で、プリウェット溶剤、レジスト用溶剤及び現像液からなる群より選択される薬液に対しても有用である。 Further, the method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to the present aspect is selected from the group consisting of a pre-wet solvent, a resist solvent, and a developer among various chemical liquids used in the production of semiconductor elements and liquid crystal display elements. It is also useful for drug solutions.

さらに、本態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、フィルターとして、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルターを用いた場合、耐酸性が高められるため、酸性を示す濾過対象物(リソグラフィー用薬液)に対して特に有用である。 Furthermore, in the method for producing a purified chemical liquid product for lithography of the present embodiment, when a filter including a polyimide resin porous membrane is used as a filter, acid resistance is enhanced, and therefore an object to be filtered showing acidity (chemical liquid for lithography) Is especially useful for.

以上説明した、本態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法によれば、濾過工程で、濾過対象物(リソグラフィー用薬液)が、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過される。これによって、濾過対象物から、有機物、金属不純物などの異物がこれまで以上に除去される。特に、フィルターの形態が、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造であるため、濾過対象物から、従来では取り除くことが困難であった高極性成分、高分子が充分に除去され、中でも高極性高分子が特異的に除去される。加えて、濾過工程では、濾過対象物から、不純物として金属成分も充分に除去される。このように、かかる製造方法により、種々の異物が効率良く除去され、高純度のリソグラフィー用薬液精製品が得られる。 According to the method for producing a purified chemical liquid product for lithography described above, in the filtration step, the object to be filtered (chemical liquid for lithography) is filtered by a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. It As a result, foreign substances such as organic substances and metallic impurities are removed from the object to be filtered more than ever. In particular, since the shape of the filter is a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other, high polar components and polymers, which were difficult to remove by the conventional method, are sufficiently removed from the object to be filtered. The polar polymer is specifically removed. In addition, in the filtration step, metal components as impurities are sufficiently removed from the object to be filtered. As described above, according to such a manufacturing method, various foreign substances can be efficiently removed, and a highly purified chemical liquid purified product for lithography can be obtained.

本態様における濾過フィルターは、図1に示すような隣り合う球状セル1aと球状セル1bとが連通した連通孔5が形成された多孔質膜を備えたものに限定されず、球状セル1a、1bが連通した連通孔5に加えてこれ以外の形態のセル又は連通孔が形成された多孔質膜を備えるものでもよい。
これ以外の形態のセル(以下これを「他のセル」という。)としては、形状もしくは孔径が異なるセルが挙げられ、例えば楕円状セル、多面体状セル、孔径の異なる球状セル等が挙げられる。前記の「これ以外の形態の連通孔」としては、例えば、球状セルと他のセルとが連通した連通孔が挙げられる。
他のセルの形状又は孔径は、除去対象とされる不純物の種類に応じて適宜決定すればよい。球状セルと他のセルとが連通した連通孔は、上述の微粒子の材料を選択したり、微粒子の形状を制御したりすることによって形成できる。
隣接した球状セル同士が連通した連通孔に加えてこれ以外の形態のセル又は連通孔が形成された多孔質膜を備えた濾過フィルターによれば、濾過対象物から、種々の異物をより効率的に除去できる。
The filtration filter according to the present embodiment is not limited to the one including the porous membrane having the communication hole 5 formed by communicating the adjacent spherical cells 1a and 1b as shown in FIG. In addition to the communication holes 5 communicating with each other, a cell having another form or a porous membrane having communication holes may be provided.
Examples of cells having other forms (hereinafter referred to as “other cells”) include cells having different shapes or pore diameters, such as elliptical cells, polyhedral cells, and spherical cells having different pore diameters. Examples of the above-mentioned "communications holes of other forms" include, for example, communication holes in which spherical cells communicate with other cells.
The shape or pore diameter of other cells may be appropriately determined according to the type of impurities to be removed. The communication hole in which the spherical cell communicates with another cell can be formed by selecting the material of the above-mentioned fine particles or controlling the shape of the fine particles.
According to the filtration filter provided with the porous membrane in which the cells or the communication holes of other forms are formed in addition to the communication holes in which the adjacent spherical cells are communicated with each other, various foreign matters can be more efficiently removed from the object to be filtered. Can be removed.

また、濾過工程で用いられる、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターは、半導体製造プロセスにおける各種薬液の供給ライン又はPOU(point of use)で、これまで設置されていた微粒子状不純物除去のためのフィルターカートリッジ等に置き換えて、又はこれと組み合わせて用いることができる。このため、従来と全く同一の装置及び操作で、濾過対象物から、種々の異物を効率良く除去でき、高純度のリソグラフィー用薬液精製品を製造できる。 Further, a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells are communicated with each other used in a filtration step is a particulate line which has been installed so far in a supply line of various chemicals in a semiconductor manufacturing process or a POU (point of use). It can be used in place of or in combination with a filter cartridge for removing impurities. Therefore, various foreign matters can be efficiently removed from the object to be filtered by the same apparatus and operation as the conventional one, and a highly purified chemical liquid purified product for lithography can be manufactured.

(リソグラフィー用薬液精製品)
上述した第1の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法により製造されたリソグラフィー用薬液精製品は、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターを通過して濾過が施されていることで、有機物、金属不純物などの異物が除去されたものである。
かかるリソグラフィー用薬液精製品は、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過されていることで、例えば30nm以上の微細粒子が非常に少ない薬液である。
(Liquid chemical purified product)
The chemical liquid purified product for lithography manufactured by the method for manufacturing a chemical liquid purified product for lithography according to the first aspect described above is filtered through a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. As a result, foreign substances such as organic substances and metal impurities are removed.
The chemical liquid purified product for lithography is a chemical liquid having very few fine particles of, for example, 30 nm or more because it is filtered by a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other.

また、リソグラフィー用薬液を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過した後、40℃下で1日間保管した濾液(リソグラフィー用薬液の精製品)について測定されるディフェクトカウントは、より小さい値となる。
このディフェクトカウントの値は小さいほど、異物の発生がより抑制されていること、即ち、異物が少なく、高純度のリソグラフィー用薬液であることを意味する。
In addition, the defect count measured for the filtrate (purified product of the chemical liquid for lithography) stored at 40° C. for 1 day after filtering the chemical liquid for lithography with a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other is , Becomes smaller.
The smaller the value of this defect count, the more the generation of foreign matter is suppressed, that is, the amount of foreign matter is small and it is a high-purity chemical liquid for lithography.

例えば、リソグラフィー用薬液精製品として、レジスト用樹脂成分が有機溶剤成分に溶解した樹脂溶液精製品、を用いて製造されるレジスト組成物は、前記ディフェクトカウントの値が小さく、現像後のレジストパターンにおけるディフェクト発生がより抑制されることから好ましい。
この樹脂溶液精製品を含有するレジスト組成物は、一例として、以下の工程(i)〜(iii)を有する製造方法によって製造できる。
工程(i):レジスト用樹脂成分が有機溶剤成分に溶解した樹脂溶液を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過して、樹脂溶液精製品を得る工程
工程(ii):該樹脂溶液精製品と他の任意成分(上述の(B)成分、(D)成分、(E)成分、(F)成分又は(S)成分等)とを混合して粗レジスト組成物を得る工程
工程(iii):該粗レジスト組成物を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルター、又は、従来のフィルターにより濾過する工程
For example, a resist composition produced by using a resin solution refined product in which a resist resin component is dissolved in an organic solvent component as a lithography chemical liquid refined product has a small value of the defect count, and in a resist pattern after development. It is preferable because the generation of defects is further suppressed.
The resist composition containing the resin solution purified product can be manufactured by a manufacturing method including the following steps (i) to (iii) as an example.
Step (i): A step of obtaining a resin solution purified product by filtering a resin solution in which a resist resin component is dissolved in an organic solvent component with a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. : A crude resist composition is prepared by mixing the resin solution purified product and other optional components (the above-mentioned component (B), component (D), component (E), component (F) or component (S)). Step of obtaining Step (iii): Step of filtering the crude resist composition with a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other, or a conventional filter

また、上述した第1の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法によれば、現像後のレジストパターンにおけるディフェクト発生をより抑えられるレジスト組成物精製品を製造できる。
本発明に係る製造方法においては、濾過工程で、濾過対象物であるレジスト組成物が、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有し、表面積が大きいフィルターにより濾過される。これによって、濾過対象物であるレジスト組成物から、有機物、金属不純物などの異物がこれまで以上に除去される。特に、フィルターの形態が、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造であることから、濾過対象物であるレジスト組成物から、従来では取り除くことが困難であった高極性成分、高分子が充分に除去され、中でも高極性高分子が特異的に除去される。このため、現像後のレジストパターンにおけるディフェクト発生がより抑えられる。
Further, according to the method for producing a chemical liquid purified product for lithography of the first aspect described above, it is possible to produce a resist composition purified product capable of further suppressing the occurrence of defects in the resist pattern after development.
In the manufacturing method according to the present invention, in the filtration step, the resist composition that is an object to be filtered has a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other and is filtered by a filter having a large surface area. As a result, foreign substances such as organic substances and metallic impurities are removed from the resist composition that is the object of filtration more than ever. In particular, since the morphology of the filter is a porous structure in which adjacent spherical cells are communicated with each other, a high polar component and a polymer, which have been difficult to remove by the conventional resist composition, are sufficient. In particular, highly polar polymers are specifically removed. Therefore, the occurrence of defects in the resist pattern after development is further suppressed.

また、本発明における濾過工程では、濾過対象物から、不純物として金属成分も充分に除去される。レジスト組成物に配合される種々の基材成分、有機溶剤には、微量の金属イオン不純物等の金属成分が含まれる。この金属成分は、配合成分中に元来含まれていることもあるが、製造装置等の配管、継ぎ手などの薬液移送経路から混入することもある。かかる濾過工程では、例えば、レジスト組成物の製造工程で混入しやすい鉄、ニッケル、亜鉛、クロム等を効果的に除去することができる。
かかる濾過工程後のレジスト組成物精製品は、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過されていることで、例えば、金属成分濃度が、好ましくは500ppt(一兆分率)未満、より好ましくは100ppt未満、特に好ましくは10ppt未満である。
Further, in the filtration step of the present invention, the metal component as an impurity is sufficiently removed from the object to be filtered. Various base material components and organic solvents that are added to the resist composition contain a trace amount of metal components such as metal ion impurities. The metal component may be originally contained in the blended component, but may be mixed from a chemical liquid transfer route such as a pipe of a manufacturing apparatus or a joint. In the filtering step, for example, iron, nickel, zinc, chromium, etc., which are easily mixed in the step of manufacturing the resist composition, can be effectively removed.
The purified resist composition product after the filtration step is filtered by a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. For example, the metal component concentration is preferably 500 ppt (trillion fraction). Less, more preferably less than 100 ppt, particularly preferably less than 10 ppt.

(レジストパターンの形成方法)
本発明の第2の態様のレジストパターン形成方法は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と有機溶剤成分(S)とを含有し、かつ、酸発生能を備えるレジスト組成物を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過してレジスト組成物精製品を得る工程、前記レジスト組成物精製品を用いて、支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び、前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する。
(Method of forming resist pattern)
The method of forming a resist pattern according to the second aspect of the present invention comprises a base material component (A) whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an organic solvent component (S), and has an acid generating ability. A step of obtaining a resist composition purified product by filtering the resist composition provided with a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other, and using the purified resist composition product, a resist film is formed on a support. The method includes a step of forming, a step of exposing the resist film, and a step of developing the exposed resist film to form a resist pattern.

本態様のレジストパターン形成方法は、例えば以下のようにして行うことができる。
まず、支持体上に、前記レジスト組成物精製品を、スピンナーなどで塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施してレジスト膜を形成する。
前記レジスト組成物精製品は、上述した第1の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法において、リソグラフィー用薬液としてレジスト組成物を用いることにより得られる。
次に、該レジスト膜に対し、例えばArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。
次に、前記レジスト膜を現像処理する。現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を用いて行う。
現像処理後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液又はリンス液を、超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後又はリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、レジストパターンを形成することができる。
The resist pattern forming method of this embodiment can be performed, for example, as follows.
First, the resist composition purified product is applied on a support by a spinner or the like, and baking (post-apply bake (PAB)) treatment is performed, for example, at a temperature condition of 80 to 150° C. for 40 to 120 seconds, preferably This is applied for 60 to 90 seconds to form a resist film.
The resist composition purified product can be obtained by using the resist composition as the lithography chemical liquid in the method for producing a lithography chemical liquid purified product according to the first aspect.
Next, the resist film is exposed or masked through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed, using an exposure device such as an ArF exposure device, an electron beam drawing device, and an EUV exposure device. After performing selective exposure such as drawing by direct irradiation of an electron beam without intervention, baking (post-exposure bake (PEB)) treatment is performed, for example, at a temperature condition of 80 to 150° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to Apply for 90 seconds.
Next, the resist film is developed. The development treatment is performed using an alkali developing solution in the case of an alkali developing process, and using a developing solution containing an organic solvent (organic developing solution) in the case of a solvent developing process.
After the development processing, rinsing processing is preferably performed. The rinse treatment is preferably a water rinse using pure water in the case of an alkali developing process, and preferably a rinse liquid containing an organic solvent in the case of a solvent developing process.
In the case of the solvent developing process, after the developing process or the rinsing process, a process of removing the developing solution or the rinsing solution adhering on the pattern with a supercritical fluid may be performed.
After the development treatment or the rinse treatment, drying is performed. Further, depending on the case, a bake treatment (post bake) may be performed after the above development treatment.
In this way, the resist pattern can be formed.

支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等が挙げられる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)や、多層レジスト法における下層有機膜等の有機膜が挙げられる。
The support is not particularly limited, and a conventionally known support can be used, and examples thereof include a substrate for electronic parts and a substrate having a predetermined wiring pattern formed thereon. More specifically, a silicon wafer, a substrate made of metal such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, or the like can be given. As the material of the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be the above-mentioned substrate provided with an inorganic and/or organic film. Examples of the inorganic film include an inorganic antireflection film (inorganic BARC). Examples of the organic film include an organic antireflection film (organic BARC) and an organic film such as a lower organic film in a multilayer resist method.

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。前記レジスト組成物精製品は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EB又はEUV用としての有用性が高く、ArFエキシマレーザー、EB又はEUV用として特に有用である。 The wavelength used for exposure is not particularly limited, and includes ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. It can be done using radiation. The purified resist composition product is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, and is particularly useful for ArF excimer laser, EB or EUV.

レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光(Liquid Immersion Lithography)であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で露光(浸漬露光)を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ、露光されるレジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつ、前記レジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が70〜180℃のものが好ましく、80〜160℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフロオロアルキル化合物が好ましい。パーフロオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物、パーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ(2−ブチル−テトラヒドロフラン)(沸点102℃)を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン(沸点174℃)を挙げることができる。
液浸媒体としては、コスト、安全性、環境問題、汎用性等の観点から、水が好ましく用いられる。
The exposure method of the resist film may be a normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or a liquid immersion exposure (Liquid Immersion Lithography).
In the immersion exposure, the space between the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus is previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index higher than that of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state. It is an exposure method.
As the immersion medium, a solvent having a refractive index higher than that of air and lower than that of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it falls within the above range.
Examples of the solvent having a refractive index higher than that of air and lower than that of the resist film include water, fluorine-based inert liquid, silicon-based solvent, hydrocarbon-based solvent and the like.
Specific examples of the fluorine-based inert liquid include a fluorine-based compound such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as a main component. Examples of the liquid include those having a boiling point of 70 to 180°C, and more preferably 80 to 160°C. It is preferable that the fluorine-based inert liquid has a boiling point within the above range, because the medium used for the liquid immersion can be removed after the exposure by a simple method.
As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all hydrogen atoms of the alkyl group are replaced with fluorine atoms is particularly preferable. Specific examples of the perfluoroalkyl compound include a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound.
More specifically, examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro(2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102° C.), and examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine( The boiling point is 174° C.).
As the liquid immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility and the like.

アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、(A)成分(露光前の(A)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤の中から適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
ケトン系溶剤は、構造中にC−C(=O)−Cを含む有機溶剤である。エステル系溶剤は、構造中にC−C(=O)−O−Cを含む有機溶剤である。アルコール系溶剤は、構造中にアルコール性水酸基を含む有機溶剤である。「アルコール性水酸基」は、脂肪族炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基を意味する。ニトリル系溶剤は、構造中にニトリル基を含む有機溶剤である。アミド系溶剤は、構造中にアミド基を含む有機溶剤である。エーテル系溶剤は、構造中にC−O−Cを含む有機溶剤である。
有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、当該有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。たとえば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中のアルコール系溶剤、エーテル系溶剤のいずれにも該当するものとする。
炭化水素系溶剤は、ハロゲン化されていてもよい炭化水素からなり、ハロゲン原子以外の置換基を有さない炭化水素溶剤である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
有機系現像液が含有する有機溶剤としては、上記の中でも、極性溶剤が好ましく、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、ニトリル系溶剤等が好ましい。
Examples of the alkaline developing solution used for the developing treatment in the alkaline developing process include a 0.1 to 10 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The organic solvent contained in the organic developer used for the developing treatment in the solvent developing process may be any one capable of dissolving the component (A) (component (A) before exposure), and among known organic solvents It can be selected appropriately. Specific examples thereof include polar solvents such as a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, a nitrile solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a hydrocarbon solvent.
The ketone solvent is an organic solvent containing C—C(═O)—C in the structure. The ester solvent is an organic solvent containing C—C(═O)—O—C in the structure. The alcohol solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in its structure. "Alcoholic hydroxyl group" means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. A nitrile solvent is an organic solvent containing a nitrile group in its structure. The amide-based solvent is an organic solvent containing an amide group in its structure. The ether solvent is an organic solvent containing C—O—C in the structure.
Among the organic solvents, there are also organic solvents containing a plurality of functional groups that characterize the above-mentioned respective solvents in the structure, but in that case, the organic solvent corresponds to any solvent species containing a functional group. I shall. For example, diethylene glycol monomethyl ether corresponds to both the alcohol solvent and the ether solvent in the above classification.
The hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent that may be halogenated and does not have a substituent other than a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Among the above, the organic solvent contained in the organic developer is preferably a polar solvent, and is preferably a ketone solvent, an ester solvent, a nitrile solvent, or the like.

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、たとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性のフッ素系界面活性剤、又は非イオン性のシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機系現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
Known additives can be added to the organic developer as needed. Examples of the additive include a surfactant. Although the surfactant is not particularly limited, for example, an ionic or nonionic fluorine-based and/or silicon-based surfactant or the like can be used. The surfactant is preferably a nonionic surfactant, more preferably a nonionic fluorine-based surfactant or a nonionic silicon-based surfactant.
When the surfactant is blended, the blending amount thereof is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0. 5 mass% is more preferable.

現像処理は、公知の現像方法により実施することが可能であり、たとえば現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、支持体表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出し続ける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。 The development treatment can be carried out by a known development method, for example, a method of dipping the support in a developing solution for a certain period of time (dip method), or raising the developing solution to the surface of the support by surface tension and leaving it stationary for a certain period of time. Method (paddle method), spraying the developer on the surface of the support (spray method), and applying the developer while scanning the developer application nozzle at a constant speed on the support rotating at a constant speed. A method of continuing (dynamic dispensing method) and the like can be mentioned.

溶剤現像プロセスで現像処理後のリンス処理に用いるリンス液が含有する有機溶剤としては、たとえば前記有機系現像液に用いる有機溶剤として挙げた有機溶剤のうち、レジストパターンを溶解しにくいものを適宜選択して使用できる。通常、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤およびエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を使用する。これらのなかでも、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤から選択される少なくとも1種類が好ましく、アルコール系溶剤およびエステル系溶剤から選択される少なくとも1種類がより好ましく、アルコール系溶剤が特に好ましい。
これらの有機溶剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、上記以外の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。ただし、現像特性を考慮すると、リンス液中の水の配合量は、リンス液の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下さらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
リンス液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、例えば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、前記と同様のものが挙げられ、非イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性のフッ素系界面活性剤、又は非イオン性のシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、リンス液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
As the organic solvent contained in the rinse liquid used in the rinse treatment after the development treatment in the solvent development process, for example, among the organic solvents used as the organic solvent used in the organic developer, those which hardly dissolve the resist pattern are appropriately selected. Can be used. Usually, at least one solvent selected from a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent and an ether solvent is used. Among these, at least one selected from a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent and an amide solvent is preferable, and at least one selected from an alcohol solvent and an ester solvent is preferably selected. More preferably, an alcohol solvent is particularly preferable.
These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be used by mixing with an organic solvent or water other than the above. However, considering development characteristics, the content of water in the rinse liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass with respect to the total amount of the rinse liquid. The following are particularly preferred.
Known additives can be added to the rinse liquid as needed. Examples of the additive include a surfactant. As the surfactant, the same ones as described above can be mentioned, and a nonionic surfactant is preferable, and a nonionic fluorine-based surfactant or a nonionic silicon-based surfactant is more preferable.
When compounding a surfactant, the compounding quantity is 0.001-5 mass% normally with respect to the total amount of the rinse liquid, 0.005-2 mass% is preferable, and 0.01-0.5 mass%. % Is more preferable.

リンス液を用いたリンス処理(洗浄処理)は、公知のリンス方法により実施できる。該リンス処理の方法としては、たとえば一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出し続ける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。 The rinse treatment (washing treatment) using the rinse liquid can be carried out by a known rinse method. Examples of the rinsing method include a method of continuously applying a rinsing liquid onto a support that is rotating at a constant speed (rotational coating method), a method of immersing the support in the rinsing liquid for a certain period of time (dip method), Examples include a method of spraying a rinsing liquid on the surface of the support (spray method).

上述した本態様のレジストパターン形成方法によれば、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターを通過したレジスト組成物精製品が用いられているため、ディフェクト発生がより抑制されて、スカムやマイクロブリッジ発生等の不具合が低減された、良好な形状のレジストパターンを形成できる。 According to the resist pattern forming method of the present embodiment described above, since the resist composition purified product that has passed through the filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other is used, the occurrence of defects is further suppressed, It is possible to form a resist pattern having a good shape in which defects such as scum and microbridge are reduced.

本態様のレジストパターン形成方法においては、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過した後、40℃下で1日間保管した濾液(レジスト組成物精製品)を用いて形成されるレジストパターンについてのディフェクトカウントが、より小さい値となる。
このディフェクトカウントの値は小さいほど、ディフェクト発生がより抑制されていること、形成されたレジストパターンは、スカムやマイクロブリッジ発生等の不具合が少なく、良好な形状であることを意味する。
尚、レジストパターンについてのディフェクトカウントは、表面欠陥観察装置(例えばKLAテンコール社製など)を用い、支持体内トータルの欠陥数(全欠陥数、単位:個)を測定することにより求められる。
In the resist pattern forming method of the present embodiment, the resist pattern is formed by using a filtrate (refined resist composition product) which is stored at 40° C. for 1 day after being filtered by a filter having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other. The defect count for the resist pattern is smaller.
The smaller the value of the defect count, the more the occurrence of defects is suppressed, and the formed resist pattern has less defects such as scum and microbridges and has a good shape.
The defect count of the resist pattern can be obtained by measuring the total number of defects in the support (total number of defects, unit: number) using a surface defect observation device (for example, manufactured by KLA Tencor Co., Ltd.).

上述のように、第1の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法により製造されたレジスト組成物精製品によれば、40℃下で1日間保管された後でも、現像後のレジストパターンにおけるディフェクト発生が抑制される。 As described above, according to the resist composition purified product produced by the method for producing a chemical liquid purified product for lithography of the first aspect, the defect in the resist pattern after development is maintained even after being stored at 40° C. for 1 day. Occurrence is suppressed.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

<フィルターの製造>
以下に示す原材料を用いて、ポリイミド多孔質膜を備えるフィルターと、ポリアミドイミド多孔質膜を備えるフィルターと、をそれぞれ製造した。
<Manufacture of filters>
The following raw materials were used to produce a filter having a polyimide porous membrane and a filter having a polyamideimide porous membrane, respectively.

・テトラカルボン酸二無水物:ピロメリット酸二無水物。
・ジアミン:4,4’−ジアミノジフェニルエーテル。
・ポリアミド酸溶液:ピロメリット酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとの反応物(固形分21.9質量%)、溶媒はN,N−ジメチルアセトアミド。
・ポリアミドイミド溶液:重合成分として無水トリメリット酸及びo−トリジンジイソシアネートを含むポリアミドイミド(質量平均分子量Mw約3万;固形分14.0質量%)、溶媒はN−メチル−2−ピロリドン。
・有機溶剤(1):N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)。
・有機溶剤(2):γ−ブチロラクトン。
・有機溶剤(3):N−メチル−2−ピロリドン(NMP)。
・分散剤:ポリオキシエチレン二級アルキルエーテル系分散剤。
・微粒子:シリカ(1)(体積平均粒径300nmのシリカ、粒径分布指数は約1.5)。
-Tetracarboxylic acid dianhydride: pyromellitic dianhydride.
-Diamine: 4,4'-diaminodiphenyl ether.
Polyamic acid solution: reaction product of pyromellitic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether (solid content 21.9% by mass), solvent is N,N-dimethylacetamide.
Polyamideimide solution: Polyamideimide containing trimellitic anhydride and o-tolidine diisocyanate as polymerization components (mass average molecular weight Mw: about 30,000; solid content 14.0% by mass), solvent: N-methyl-2-pyrrolidone.
-Organic solvent (1): N,N-dimethylacetamide (DMAc).
-Organic solvent (2): γ-butyrolactone.
-Organic solvent (3): N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
-Dispersant: Polyoxyethylene secondary alkyl ether-based dispersant.
Fine particles: silica (1) (silica having a volume average particle diameter of 300 nm, particle diameter distribution index is about 1.5).

エッチング液として、以下に示すエッチング液(1)を用いた。
・エッチング液(1)
濃度1.0質量%のTMAH溶液、溶媒はメタノール:水=4:6(質量比)の混合溶媒。
As the etching liquid, the following etching liquid (1) was used.
・Etching liquid (1)
A TMAH solution having a concentration of 1.0% by mass, and a solvent is a mixed solvent of methanol:water=4:6 (mass ratio).

≪ポリイミド多孔質膜の製造≫
[シリカ分散液(a)の調製]
有機溶剤(1)23.1質量部と分散剤0.1質量部との混合物に、シリカ(1)23.1質量部を添加し、撹拌してシリカ分散液(a)を調製した。
<<Production of Polyimide Porous Membrane>>
[Preparation of silica dispersion (a)]
23.1 parts by mass of silica (1) was added to a mixture of 23.1 parts by mass of organic solvent (1) and 0.1 part by mass of a dispersant, and the mixture was stirred to prepare a silica dispersion liquid (a).

[ワニスの調製]
ポリアミド酸溶液41.1質量部に、前記シリカ分散液(a)42.0質量部を添加した。
次いで、有機溶剤(1)と有機溶剤(2)との合計で66.9質量部を、ワニス全体における溶剤組成が有機溶剤(1):有機溶剤(2)=90:10(質量比)となるように添加し、撹拌してワニスを調製した。
尚、得られたワニスにおけるポリアミド酸とシリカとの体積比は40:60(質量比は30:70)であった。
[Preparation of varnish]
42.0 parts by mass of the silica dispersion liquid (a) was added to 41.1 parts by mass of the polyamic acid solution.
Next, the total of the organic solvent (1) and the organic solvent (2) was 66.9 parts by mass, and the solvent composition in the entire varnish was as follows: organic solvent (1):organic solvent (2)=90:10 (mass ratio). The varnish was prepared by adding the above ingredients and stirring.
The volume ratio of polyamic acid to silica in the obtained varnish was 40:60 (mass ratio 30:70).

[未焼成複合膜の成膜]
基材としてPETフィルム上に、アプリケーターを用いて、前記[ワニスの調製]で得られたワニスを塗布した。次いで、90℃で5分間プリベークして、膜厚40μmの塗膜を形成した。次いで、形成された前記塗膜を、水に3分間浸漬した。その後、塗膜を、2本のロール間に通してプレスした。その際、ロール抑え圧を3.0kg/cm、ロール温度を80℃、未焼成複合膜の移動速度を0.5m/minとした。前記プレスの後、基材から塗膜を剥離して、未焼成複合膜を得た。
[Formation of unbaked composite film]
The varnish obtained in the above [Preparation of varnish] was applied onto a PET film as a substrate using an applicator. Then, prebaking was performed at 90° C. for 5 minutes to form a coating film having a film thickness of 40 μm. Then, the formed coating film was immersed in water for 3 minutes. Then, the coating film was pressed between two rolls. At that time, the roll pressing pressure was 3.0 kg/cm 2 , the roll temperature was 80° C., and the moving speed of the unsintered composite film was 0.5 m/min. After the pressing, the coating film was peeled off from the base material to obtain an unfired composite film.

[未焼成複合膜の焼成]
前記[未焼成複合膜の成膜]で得られた未焼成複合膜に対し、焼成温度400℃で15分間の加熱処理(焼成)を施すことによりイミド化させて、ポリイミド−微粒子複合膜を得た。
[Firing of unfired composite film]
The unsintered composite film obtained in [Formation of unsintered composite film] is imidized by performing heat treatment (sintering) at a sintering temperature of 400° C. for 15 minutes to obtain a polyimide-fine particle composite film. It was

[微粒子の除去]
前記[未焼成複合膜の焼成]で得られたポリイミド−微粒子複合膜を、10%HF溶液中に10分間浸漬することで、該複合膜中に含まれる微粒子を除去した。
その後、水洗及び乾燥を行い、ポリイミド多孔質膜(PIm(1))を得た。
[Particle removal]
Fine particles contained in the composite film were removed by immersing the polyimide-fine particle composite film obtained in the above [baking of unfired composite film] in a 10% HF solution for 10 minutes.
Then, it was washed with water and dried to obtain a polyimide porous film (PIm(1)).

得られたポリイミド多孔質膜(PIm(1))を、走査型電子顕微鏡(加速電圧5.0kV;商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察した。PIm(1)は、図2に示したような、隣接した球状セル同士が連通した連通孔が形成された多孔質構造を有するものであった。 The obtained polyimide porous film (PIm(1)) was observed with a scanning electron microscope (accelerating voltage 5.0 kV; trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). PIm(1) had a porous structure in which communication holes were formed in which adjacent spherical cells were communicated with each other, as shown in FIG.

[ケミカルエッチング]
前記[未焼成複合膜の焼成]で得られたポリイミド−微粒子複合膜を、10%HF溶液中に10分間浸漬することで、該複合膜中に含まれる微粒子を除去し、多孔質体を得た。その後、水洗及び乾燥を行った。
次いで、表1中の「CE」欄に示すケミカルエッチング条件に従い、前記の水洗及び乾燥後の多孔質体を、所定のエッチング液に所定時間浸漬した。表1に示すケミカルエッチング条件は下記のとおりである。
条件1:エッチング液(1)中に2分間浸漬する。
その後、再焼成温度380℃で15分間の加熱処理(再焼成)を施すことによりポリイミド多孔質膜(PIm(2))を得た。
[Chemical etching]
By immersing the polyimide-fine particle composite film obtained in the above [calcination of unfired composite film] in a 10% HF solution for 10 minutes, fine particles contained in the composite film are removed to obtain a porous body. It was Then, it was washed with water and dried.
Then, according to the chemical etching conditions shown in the "CE" column of Table 1, the above-mentioned porous body after being washed with water and dried was immersed in a predetermined etching solution for a predetermined time. The chemical etching conditions shown in Table 1 are as follows.
Condition 1: Immerse in etching solution (1) for 2 minutes.
Then, a polyimide porous film (PIm(2)) was obtained by performing a heat treatment (rebaking) at a rebaking temperature of 380° C. for 15 minutes.

得られたポリイミド多孔質膜(PIm(2))を、走査型電子顕微鏡(加速電圧5.0kV;商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察した。PIm(2)は、図2に示したような、隣接した球状セル同士が連通した連通孔が形成された多孔質構造を有するものであった。 The obtained polyimide porous film (PIm(2)) was observed with a scanning electron microscope (accelerating voltage 5.0 kV; trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). PIm(2) had a porous structure in which communication holes were formed in which adjacent spherical cells were communicated with each other, as shown in FIG.

≪ポリアミドイミド多孔質膜の製造≫
[シリカ分散液(b)の調製]
シリカ(1)19.3質量部と、有機溶剤(3)19.3質量部と、分散剤0.1質量部とを混合し、撹拌してシリカ分散液(b)を調製した。
<<Manufacture of Polyamideimide Porous Membrane>>
[Preparation of silica dispersion (b)]
19.3 parts by mass of silica (1), 19.3 parts by mass of organic solvent (3) and 0.1 part by mass of a dispersant were mixed and stirred to prepare a silica dispersion (b).

[ワニスの調製]
ポリアミドイミド溶液53.6質量部に、前記シリカ分散液(b)35.0質量部を添加した。
次いで、有機溶剤(1)と有機溶剤(3)との合計で33.7質量部を、ワニス全体における溶剤組成が有機溶剤(1):有機溶剤(3)=5:95(質量比)となるように添加し、撹拌してワニスを調製した。
尚、得られたワニスにおけるポリアミドイミドとシリカ(1)との体積比は40:60(質量比は30:70)であった。
[Preparation of varnish]
35.0 parts by mass of the silica dispersion (b) was added to 53.6 parts by mass of the polyamide-imide solution.
Then, 33.7 parts by mass in total of the organic solvent (1) and the organic solvent (3) was used, and the solvent composition in the entire varnish was as follows: organic solvent (1):organic solvent (3)=5:95 (mass ratio). The varnish was prepared by adding the above ingredients and stirring.
The volume ratio of polyamideimide to silica (1) in the obtained varnish was 40:60 (mass ratio 30:70).

[未焼成複合膜の成膜]
基材としてPETフィルム上に、アプリケーターを用いて、前記[ワニスの調製]で得られたワニスを塗布した。次いで、90℃で5分間プリベークして、膜厚40μmの塗膜を形成した。次いで、形成された前記塗膜を、水に3分間浸漬した。その後、塗膜を、2本のロール間に通してプレスした。その際、ロール抑え圧を3.0kg/cm、ロール温度を80℃、未焼成複合膜の移動速度を0.5m/minとした。前記プレスの後、基材から塗膜を剥離して、未焼成複合膜を得た。
[Formation of unbaked composite film]
The varnish obtained in the above [Preparation of varnish] was applied onto a PET film as a substrate using an applicator. Then, prebaking was performed at 90° C. for 5 minutes to form a coating film having a film thickness of 40 μm. Then, the formed coating film was immersed in water for 3 minutes. Then, the coating film was pressed between two rolls. At that time, the roll pressing pressure was 3.0 kg/cm 2 , the roll temperature was 80° C., and the moving speed of the unsintered composite film was 0.5 m/min. After the pressing, the coating film was peeled off from the base material to obtain an unfired composite film.

[未焼成複合膜の焼成]
前記[未焼成複合膜の成膜]で得られた未焼成複合膜に対し、280℃で15分間の加熱処理(焼成)を施すことにより、ポリアミドイミド−微粒子複合膜を得た。
[Firing of unfired composite film]
By subjecting the unsintered composite film obtained in [Formation of unsintered composite film] to heat treatment (sintering) at 280° C. for 15 minutes, a polyamideimide-fine particle composite film was obtained.

[微粒子の除去]
前記[未焼成複合膜の焼成]で得られたポリアミドイミド−微粒子複合膜を、10%HF溶液中に10分間浸漬することで、該複合膜中に含まれる微粒子を除去した。
その後、水洗及び乾燥を行い、ポリアミドイミド多孔質膜(PAIm)を得た。
[Particle removal]
The fine particles contained in the composite film were removed by immersing the polyamideimide-fine particle composite film obtained in the above [baking of unfired composite film] in a 10% HF solution for 10 minutes.
Then, washing with water and drying were performed to obtain a polyamide-imide porous membrane (PAIm).

得られたポリイミド多孔質膜(PAIm)を、走査型電子顕微鏡(加速電圧5.0kV;商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察した。PAImは、図2に示したような、隣接した球状セル同士が連通した連通孔が形成された多孔質構造を有するものであった。 The obtained polyimide porous film (PAIm) was observed with a scanning electron microscope (accelerating voltage 5.0 kV; trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). PAIm had a porous structure in which communication holes were formed in which adjacent spherical cells were communicated with each other, as shown in FIG.

≪その他多孔質膜を備えるフィルターの製造≫
ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(d);孔サイズが20nm、Pall社製、Dispo)を備えるフィルターを用意した。
ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(pou);Pall社製、Point of use)を備えるフィルターを用意した。
≪Manufacture of filters with other porous membranes≫
A filter provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm(d); pore size: 20 nm, manufactured by Pall, Dispo) was prepared.
A filter provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm(pou); Pall Inc., Point of use) was prepared.

図3は、ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(d))の表面を、走査型電子顕微鏡(加速電圧5.0kV;商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察したSEM像である。
図3に示したように、PAm(d)の表面状態は、図2に示した形態(すなわち、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造)とは異なる形態であった。
ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(pou))の表面状態も、図3に示したような形態であり、図2に示した形態(すなわち、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造)とは異なる形態であった。
FIG. 3 is a SEM obtained by observing the surface of a polyamide (nylon) porous membrane (PAm(d)) with a scanning electron microscope (accelerating voltage 5.0 kV; trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). It is a statue.
As shown in FIG. 3, the surface state of PAm(d) was different from the form shown in FIG. 2 (that is, a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other).
The surface state of the polyamide (nylon) porous membrane (PAm(pou)) is also the one shown in FIG. 3, and the one shown in FIG. 2 (that is, the porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other). ) Was a different form.

ポリエチレン製多孔質膜(PEm(pou);孔サイズが3nm、Entegris社製、Point of use)を備えるフィルターを用意した。 A filter provided with a polyethylene porous membrane (PEm (pou); pore size 3 nm, manufactured by Entegris, Point of use) was prepared.

図4は、ポリエチレン製多孔質膜(PEm(pou))の表面を、走査型電子顕微鏡(加速電圧5.0kV;商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察したSEM像である。
図4に示したように、PEm(pou)の表面状態は、図2に示した形態(すなわち、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造)とは異なる形態であった。
FIG. 4 is an SEM image of the surface of a polyethylene porous membrane (PEm(pou)) observed with a scanning electron microscope (accelerating voltage 5.0 kV; trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). ..
As shown in FIG. 4, the surface state of PEm(pou) was different from the form shown in FIG. 2 (that is, a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other).

<フィルターについての評価>
ポリイミド多孔質膜を備えるフィルターについて、以下に示す評価を行った。
<Evaluation of filters>
The following evaluation was performed on the filter including the polyimide porous membrane.

[イミド化率]
ポリイミド多孔質膜(PIm(2))についてイミド化率を求めた。
PIm(2)については、表1に示す再焼成温度380℃で15分間の加熱処理(再焼成)を施した後、フーリエ変換型赤外分光(FT−IR)装置により測定したイミド結合を表すピークの面積を、同じくFT−IR装置により測定したベンゼンを表すピークの面積で除した値(面積比)を求め、これをイミド化率とした。その結果を表1に示した。
[Imidization rate]
The imidization ratio of the polyimide porous film (PIm(2)) was determined.
Regarding PIm(2), after the heat treatment (re-baking) at the re-baking temperature of 380° C. for 15 minutes shown in Table 1, the imide bond measured by a Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) device is shown. A value (area ratio) obtained by dividing the area of the peak by the area of the peak representing benzene, which was also measured by the FT-IR apparatus, was obtained, and this was taken as the imidization ratio. The results are shown in Table 1.

[ガーレー透気度]
ポリイミド多孔質膜(PIm(2))から、厚さ約40μmのサンプルを、5cm角に切り出した。
ガーレー式デンソメーター(株式会社東洋精機製作所製)を用い、JIS P 8117に準じて、100mLの空気が上記サンプルを通過する時間(秒)を測定した。その結果を表1に示した。
[Gurley air permeability]
A sample having a thickness of about 40 μm was cut into a 5 cm square from the polyimide porous membrane (PIm(2)).
A Gurley type densometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) was used to measure the time (seconds) during which 100 mL of air passed through the sample according to JIS P 8117. The results are shown in Table 1.

[空隙率]
フィルターの製造において用いられた樹脂(ポリアミドイミド)等と微粒子との合計質量に対する、微粒子の質量の割合を、フィルターの空隙率(質量%)とした。その結果を表1に示した。
[Porosity]
The porosity (mass %) of the filter was defined as the ratio of the mass of the fine particles to the total mass of the resin (polyamideimide) and the fine particles used in the manufacture of the filter. The results are shown in Table 1.

[応力及び破断伸度]
ポリイミド多孔質膜(PIm(2))から、サイズ4mm×30mmの小片を切り出して、短冊状のサンプルを得た。
EZ Test(試験機、株式会社島津製作所製)を用い、5mm/minの測定条件で、前記サンプルの破断時の応力(MPa;引張強度)及び破断伸度(%GL)をそれぞれ評価した。これらの結果を表1に示した。
[Stress and elongation at break]
Small pieces of size 4 mm×30 mm were cut out from the polyimide porous membrane (PIm(2)) to obtain strip-shaped samples.
The stress at break (MPa; tensile strength) and the elongation at break (%GL) of the sample were evaluated using EZ Test (testing machine, manufactured by Shimadzu Corporation) under the measurement conditions of 5 mm/min. The results are shown in Table 1.

<レジスト組成物精製品の製造(1)>
(実施例1、比較例1〜3)
表2に示す各成分を混合して溶解することによりレジスト溶液(1)を調製し、該レジスト溶液(1)を、各フィルターにより濾過することによって、レジスト組成物精製品(固形分濃度7.5質量%)をそれぞれ製造した。
<Production of refined product of resist composition (1)>
(Example 1, Comparative Examples 1 to 3)
A resist solution (1) was prepared by mixing and dissolving the components shown in Table 2, and the resist solution (1) was filtered through each filter to obtain a purified resist composition (solid content concentration: 7. 5% by weight) was produced.

表2中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−1:下記化学式(A)−1で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は10100であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.62であった。カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=40/40/20であった。
In Table 2, each abbreviation has the following meanings. The numerical value in [] is a compounding amount (part by mass).
(A)-1: A polymer compound represented by the following chemical formula (A)-1. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 10100, and the molecular weight dispersity (Mw/Mn) was 1.62. The copolymerization composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_ 13 C-NMR) was 1/m/n=40/40/20. there were.

(S)−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレングリコールモノメチルエーテル=60/40(質量比)の混合溶剤。
(B)−1:下記化学式(B)−1で表される化合物からなる酸発生剤。
(D)−1:トリ−n−オクチルアミン。
(E)−1:サリチル酸。
(S)-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate/propylene glycol monomethyl ether=60/40 (mass ratio) mixed solvent.
(B)-1: An acid generator comprising a compound represented by the following chemical formula (B)-1.
(D)-1: tri-n-octylamine.
(E)-1: salicylic acid.

(実施例1)
上記レジスト溶液(1)を、ポリイミド多孔質膜(PIm(2))を備えたフィルター(1)により濾過することによって、レジスト組成物精製品を得た。
濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Example 1)
The resist solution (1) was filtered through a filter (1) equipped with a polyimide porous membrane (PIm (2)) to obtain a purified resist composition product.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ) and temperature 23° C.

(比較例1)
上記レジスト溶液(1)を、ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(d))を備えたフィルター(2)により濾過することによって、レジスト組成物精製品を得た。
濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Comparative example 1)
The resist solution (1) was filtered through a filter (2) equipped with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm(d)) to obtain a purified resist composition product.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ) and temperature 23° C.

(比較例2)
上記レジスト溶液(1)を、ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(pou))を備えたフィルター(3)により濾過することによって、レジスト組成物精製品を得た。
濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Comparative example 2)
The resist solution (1) was filtered through a filter (3) equipped with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm(pou)) to obtain a purified resist composition product.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ) and temperature 23° C.

(比較例3)
上記レジスト溶液(1)を、ポリエチレン製多孔質膜(PEm(pou))を備えたフィルター(4)により濾過することによって、レジスト組成物精製品を得た。
濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Comparative example 3)
The resist solution (1) was filtered through a filter (4) equipped with a polyethylene porous membrane (PEm(pou)) to obtain a purified resist composition product.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ) and temperature 23° C.

≪レジスト組成物精製品についての評価(1)≫
各例においてフィルターにより濾過して得られたレジスト組成物精製品を用いて、レジストパターンを形成し、ディフェクトの評価を以下のようにして行った。
<<Evaluation of purified resist composition products (1)>>
The resist pattern purified product obtained by filtering with a filter in each example was used to form a resist pattern, and the defect was evaluated as follows.

[レジストパターンの形成]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。
次いで、該有機系反射防止膜上に、実施例1及び比較例1〜3の製造方法により製造されたレジスト組成物精製品をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で110℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚80nmのレジスト膜を形成した。
次いで、該レジスト膜に対し、ArF露光装置NSR−S609B(ニコン社製;NA(開口数)=1.07;Cross pole)により、6%ハーフトーンマスクを介して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。
次いで、95℃、60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で10秒間アルカリ現像し、純水を用いて15秒間水リンスし、振り切り乾燥を行った。その後、100℃で45秒間のポストベークを行った。
その結果、いずれの例においても、ライン幅45nm、ピッチ100nmのラインアンドスペースパターン(LSパターン)が形成された。
[Formation of resist pattern]
A 12-inch silicon wafer is coated with an organic antireflection film composition "ARC29A" (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) using a spinner, and baked and dried at 205° C. for 60 seconds on a hot plate to be dried. As a result, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed.
Then, onto the organic antireflection film, the resist composition refined products produced by the production methods of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were respectively applied using a spinner, and then 110° C. at 60° C. on a hot plate. A pre-baking (PAB) process was performed under the condition of a second, and drying was performed to form a resist film having a film thickness of 80 nm.
Then, an ArF excimer laser (193 nm) was applied to the resist film by an ArF exposure device NSR-S609B (manufactured by Nikon Corporation; NA (numerical aperture)=1.07; Cross pole) through a 6% halftone mask. Irradiated selectively.
Then, post-exposure bake (PEB) treatment is performed at 95° C. for 60 seconds, and alkali development is further performed at 23° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 10 seconds. After rinsing with water for 2 seconds, it was shaken off and dried. Then, post baking was performed at 100° C. for 45 seconds.
As a result, in each of the examples, a line and space pattern (LS pattern) having a line width of 45 nm and a pitch of 100 nm was formed.

[ディフェクト(欠陥数)の評価]
得られたLSパターンについて、表面欠陥観察装置(KLAテンコール社製、製品名:KLA2371)を用い、ウェーハ内トータルの欠陥数(全欠陥数)を測定した。その結果を表3に示した。かかる測定に供したウェーハは、各例につきそれぞれ2枚とし、その平均値を採用した。
[Evaluation of defects (number of defects)]
For the obtained LS pattern, the total number of defects in the wafer (total number of defects) was measured using a surface defect observation device (KLA Tencor Co., product name: KLA2371). The results are shown in Table 3. Two wafers were used for each measurement in each example, and the average value was adopted.

表3に示す結果から、本発明を適用することにより、ディフェクト発生がより抑制されて、スカムやマイクロブリッジ発生等の不具合が低減されていること、が確認できる。 From the results shown in Table 3, it can be confirmed that by applying the present invention, the occurrence of defects is further suppressed, and defects such as scum and microbridges are reduced.

<レジスト組成物精製品の製造(2)>
(実施例2〜3、比較例4〜5)
表4に示す各成分を混合して溶解することによりレジスト溶液(2)を調製し、該レジスト溶液(2)を、各フィルターにより濾過することによって、レジスト組成物精製品(固形分濃度7.5質量%)をそれぞれ製造した。
<Production of purified resist composition product (2)>
(Examples 2-3, Comparative Examples 4-5)
A resist solution (2) was prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 4, and the resist solution (2) was filtered through each filter to obtain a purified resist composition (solid content concentration: 7. 5% by weight) was produced.

表4中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−2:下記化学式(A)−2で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は25000であり、分子量分散度(Mw/Mn)は4.5であった。カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n/o=70/5/20/5であった。
In Table 4, each abbreviation has the following meanings. The numerical value in [] is a compounding amount (part by mass).
(A)-2: A polymer compound represented by the following chemical formula (A)-2. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 25,000, and the molecular weight dispersity (Mw/Mn) was 4.5. The copolymerization composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_ 13 C-NMR) is 1/m/n/o=70/5/ It was 20/5.

(A)−3:下記化学式(A)−3で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は8500であり、分子量分散度(Mw/Mn)は2.0であった。カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=65/15/20であった。 (A)-3: A polymer compound represented by the following chemical formula (A)-3. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 8500, and the molecular weight dispersity (Mw/Mn) was 2.0. The copolymerization composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_ 13 C-NMR) was 1/m/n=65/15/20. there were.

(S)−2:乳酸エチル。
(B)−2:下記化学式(B)−2で表される化合物からなる酸発生剤。
(S)-2: ethyl lactate.
(B)-2: An acid generator comprising a compound represented by the following chemical formula (B)-2.

Add−1:下記化学式(Add)−1で表される化合物。
Add−2:界面活性剤。商品名メガファックXR−104(DIC株式会社製)。
Add-1: a compound represented by the following chemical formula (Add)-1.
Add-2: Surfactant. Product name MegaFac XR-104 (manufactured by DIC Corporation).

(実施例2)
上記レジスト溶液(2)を、ポリイミド多孔質膜(PIm(2))を備えたフィルター(1)により濾過することによって、レジスト組成物精製品を得た。
濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Example 2)
The resist composition (2) was filtered with a filter (1) equipped with a polyimide porous membrane (PIm (2)) to obtain a purified resist composition product.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ) and temperature 23° C.

(比較例4)
上記レジスト溶液(2)を、ポリアミド(ナイロン)製多孔質膜(PAm(d))を備えたフィルター(2)により濾過することによって、レジスト組成物精製品を得た。
濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Comparative example 4)
The resist solution (2) was filtered through a filter (2) equipped with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm(d)) to obtain a purified resist composition product.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ) and temperature 23° C.

(実施例3)
比較例4で得られたレジスト組成物精製品を、さらに、ポリイミド多孔質膜(PIm(2))を備えたフィルター(1)により濾過することによって、目的のレジスト組成物精製品を得た。
フィルター(1)による濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Example 3)
The resist composition purified product obtained in Comparative Example 4 was further filtered through a filter (1) equipped with a polyimide porous membrane (PIm(2)) to obtain a desired resist composition purified product.
Filtration conditions by the filter (1): filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ), temperature 23° C.

(比較例5)
比較例4で得られたレジスト組成物精製品を、さらに、ポリエチレン製多孔質膜(PEm(pou))を備えたフィルター(4)により濾過することによって、目的のレジスト組成物精製品を得た。
フィルター(4)による濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Comparative example 5)
The resist composition purified product obtained in Comparative Example 4 was further filtered through a filter (4) equipped with a polyethylene porous membrane (PEm(pou)) to obtain a desired resist composition purified product. ..
Filtration conditions by the filter (4): filtration pressure 0.3 kgf/cm 2 (2.94 N/cm 2 ), temperature 23° C.

≪レジスト組成物精製品についての評価(2)≫
各例においてフィルターにより濾過して得られたレジスト組成物精製品を用いて、レジストパターンを形成し、ディフェクトの評価を以下のようにして行った。
<<Evaluation of refined resist composition products (2)>>
The resist pattern purified product obtained by filtering with a filter in each example was used to form a resist pattern, and the defect was evaluated as follows.

[レジストパターンの形成]
8インチのシリコンウェーハ上に、公知の有機系反射防止膜組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚120nmの有機系反射防止膜を形成し、有機反射防止膜塗布基板を作製した。
次いで、該有機反射防止膜塗布基板上に、実施例2〜3及び比較例4〜5の製造方法により製造されたレジスト組成物精製品をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度110℃で60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚400nmのレジスト膜を形成した。
次いで、該レジスト膜に、露光装置NSR−S205C(ニコン社製;NA=0.75;1/2annular)により、マスクパターン(バイナリ―マスク)を介して、KrFエキシマレーザー(248nm)を選択的に照射した。
次いで、140℃、60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行い、23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液(商品名「NMD−3」、東京応化工業株式会社製)を用いて、60秒間のアルカリ現像を行った。
その後、130℃で60秒間のポストベークを行った。
その結果、いずれの例においても、ライン幅200nm,ピッチ400nmのラインアンドスペースパターン(LSパターン)が形成された。
[Formation of resist pattern]
A known organic antireflective coating composition was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, baked on a hot plate at 205° C. for 60 seconds, and dried to give an organic antireflective coating having a film thickness of 120 nm. An antireflection film was formed, and an organic antireflection film-coated substrate was produced.
Then, onto the organic antireflection film-coated substrate, the resist composition purified products produced by the production methods of Examples 2 to 3 and Comparative Examples 4 to 5 were respectively applied using a spinner, and on a hot plate, A pre-baking (PAB) treatment was performed at a temperature of 110° C. for 60 seconds and drying was performed to form a resist film having a thickness of 400 nm.
Then, a KrF excimer laser (248 nm) is selectively applied to the resist film by an exposure apparatus NSR-S205C (manufactured by Nikon Corporation; NA=0.75; 1/2 average) through a mask pattern (binary mask). Irradiated.
Then, post-exposure heating (PEB) treatment is performed at 140° C. for 60 seconds, and a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (trade name “NMD-3”, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) at 23° C. Alkaline development was performed for 60 seconds.
Then, post baking was performed at 130° C. for 60 seconds.
As a result, in each of the examples, a line and space pattern (LS pattern) having a line width of 200 nm and a pitch of 400 nm was formed.

[ディフェクト(欠陥数)の評価]
得られたLSパターンについて、表面欠陥観察装置(KLAテンコール社製、製品名:KLA2371)を用い、ウェーハ内トータルの欠陥数(全欠陥数)を測定した。その結果を表5に示した。かかる測定に供したウェーハは、各例につきそれぞれ2枚とし、その平均値を採用した。
[Evaluation of defects (number of defects)]
For the obtained LS pattern, the total number of defects in the wafer (total number of defects) was measured using a surface defect observation device (KLA Tencor Co., product name: KLA2371). The results are shown in Table 5. Two wafers were used for each measurement in each example, and the average value was adopted.

表5に示す結果から、本発明を適用することにより、ディフェクト発生がより抑制されて、スカムやマイクロブリッジ発生等の不具合が低減されていること、が確認できる。 From the results shown in Table 5, it can be confirmed that by applying the present invention, the occurrence of defects is further suppressed, and defects such as scum and microbridges are reduced.

1 球状セル、1a 球状セル、1b 球状セル、5 連通孔、10 多孔質膜。 1 spherical cell, 1a spherical cell, 1b spherical cell, 5 communication holes, 10 porous film.

Claims (6)

リソグラフィー用薬液を、フィルターにより濾過する工程を有し、
前記フィルターは、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有する、リソグラフィー用薬液精製品の製造方法。
Having a step of filtering the chemical liquid for lithography with a filter,
The method for producing a chemical liquid purified product for lithography, wherein the filter has a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other.
前記フィルターにおける球状セルの平均球径は、50〜2000nmである、請求項1に記載のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法。 The method for producing a chemical purified product for lithography according to claim 1, wherein the spherical cells in the filter have an average spherical diameter of 50 to 2000 nm. 前記フィルターは、熱硬化性樹脂の多孔質膜を備える、請求項1又は2に記載のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法。 The method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to claim 1, wherein the filter comprises a porous film of a thermosetting resin. 前記リソグラフィー用薬液は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と有機溶剤成分(S)とを含有し、かつ、酸発生能を備えるレジスト組成物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法。 The chemical solution for lithography is a resist composition containing a base material component (A) whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an organic solvent component (S) and having an acid generating ability. Item 4. A method for producing a chemical liquid purified product for lithography according to any one of Items 1 to 3. 前記基材成分(A)は、極性基を含む構成単位(ap)を有する高分子化合物(A1)を含有する、請求項4に記載のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法。 The method for producing a purified chemical liquid product for lithography according to claim 4, wherein the base material component (A) contains a polymer compound (A1) having a structural unit (ap) containing a polar group. 酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と有機溶剤成分(S)とを含有し、かつ、酸発生能を備えるレジスト組成物を、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有するフィルターにより濾過してレジスト組成物精製品を得る工程、
前記レジスト組成物精製品を用いて、支持体上にレジスト膜を形成する工程、
前記レジスト膜を露光する工程、及び、
前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程
を有する、レジストパターン形成方法。
Adjacent spherical cells communicated with a resist composition containing a base material component (A) whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an organic solvent component (S) and having an acid generating ability. A step of obtaining a resist composition purified product by filtering with a filter having a porous structure,
A step of forming a resist film on a support using the purified resist composition product,
Exposing the resist film, and
A method for forming a resist pattern, comprising the step of developing the resist film after exposure to form a resist pattern.
JP2016192129A 2015-09-30 2016-09-29 Method for manufacturing chemical purified product for lithography and method for forming resist pattern Active JP6749196B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015192890 2015-09-30
JP2015192890 2015-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017068262A JP2017068262A (en) 2017-04-06
JP6749196B2 true JP6749196B2 (en) 2020-09-02

Family

ID=58492590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016192129A Active JP6749196B2 (en) 2015-09-30 2016-09-29 Method for manufacturing chemical purified product for lithography and method for forming resist pattern

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6749196B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6997187B2 (en) * 2017-07-18 2022-01-17 富士フイルム株式会社 Containers, manufacturing methods for containers, and chemical containers
WO2020235608A1 (en) 2019-05-22 2020-11-26 東京応化工業株式会社 Production method for resist composition purified product, resist pattern-forming method, and resist composition purified product
WO2024053690A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 東レ株式会社 Porous film and composite film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017068262A (en) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10429738B2 (en) Filtration filter, filtration method, production method of purified liquid chemical product for lithography, and method of forming resist pattern
USRE46841E1 (en) Spin-on carbon compositions for lithographic processing
JP6749195B2 (en) Method for manufacturing chemical purified product for lithography and method for forming resist pattern
KR101667132B1 (en) Method for manufacturing photo cured material
JP6749196B2 (en) Method for manufacturing chemical purified product for lithography and method for forming resist pattern
JP2017055078A (en) Self-organization material and pattern formation method
US11713383B2 (en) Method for producing porous film, method for producing composition for producing porous film, and porous film
JP6883393B2 (en) Polyimide-based resin film cleaning solution, method for cleaning polyimide-based resin film, method for manufacturing polyimide film, method for manufacturing filter, filter media or filter device, and method for manufacturing chemical solution for lithography
US10155185B2 (en) Polyimide-based resin film cleaning liquid, method for cleaning polyimide-based resin film, method for producing polyimide coating, method for producing filter, filter medium, or filter device, and method for producing chemical solution for lithography
TWI724052B (en) Purification method for purifying liquid to be purified, purification method for purifying liquid containing silicon compound to be purified, manufacturing method of silylation agent liquid or membrane forming material or diffusion agent composition, filter medium and filter element
JP7004858B2 (en) Filtration filter and filtration method, and method for manufacturing refined chemical products for lithography
JP7004859B2 (en) Filtration filter and filtration method, and method for manufacturing refined chemical products for lithography
US20210017343A1 (en) Method of producing purified product of resin composition for forming a phase-separated structure, purified product of resin composition for forming a phase-separated structure, and method of producing structure containing phase-separated structure
JP2021073094A (en) Refining method for fluid and manufacturing method for porous film
JP7195418B2 (en) Method for producing purified resist composition and method for forming resist pattern
JP2021017580A (en) Method for manufacturing refined product of resin composition for forming phase separation structure, refined product of resin composition for forming phase separation structure, and method for manufacturing structure including phase separation structure
JP6782118B2 (en) Porous materials, filters, filter media, filter devices, methods for purifying and producing acrylic polymers, and methods for producing photosensitive resin compositions.

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160930

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190610

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200624

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200714

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200811

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6749196

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150