JP6935669B2 - Resist pattern formation method - Google Patents

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Description

本発明は、レジストパターン形成方法に関し、特には、ポジ型レジストとして好適に使用し得る重合体を含むポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法に関するものである。 The present invention relates to a resist pattern forming method, and more particularly to a resist pattern forming method using a positive resist composition containing a polymer that can be suitably used as a positive resist.

従来、半導体製造等の分野において、電子線などの電離放射線や紫外線などの短波長の光(以下、電離放射線と短波長の光とを合わせて「電離放射線等」と称することがある。)の照射により主鎖が切断されて現像液に対する溶解性が増大する重合体が、主鎖切断型のポジ型レジストとして使用されている。 Conventionally, in fields such as semiconductor manufacturing, ionizing radiation such as electron beams and short-wavelength light such as ultraviolet rays (hereinafter, ionizing radiation and short-wavelength light may be collectively referred to as "ionizing radiation and the like"). A polymer in which the main chain is cleaved by irradiation and the solubility in a developing solution is increased is used as a main chain cleaving type positive resist.

例えば特許文献1には、主鎖切断型のポジ型レジストとして、α−メチルスチレン(AMS)単位とα−クロロアクリル酸メチル(ACAM)単位とを含有するα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体よりなるポジ型レジストが開示されている。そして特許文献1によれば、上記ポジ型レジストは高感度であり、電離放射線等の照射量が少ない場合であっても良好なレジストパターンを形成することができる。 For example, Patent Document 1 describes α-methylstyrene / α-chloroacrylic acid containing α-methylstyrene (AMS) units and methyl α-chloroacrylate (ACAM) units as a main chain-cleaving positive resist. A positive resist made of a methyl copolymer is disclosed. According to Patent Document 1, the positive resist has high sensitivity and can form a good resist pattern even when the irradiation amount of ionizing radiation or the like is small.

特公平8−3636号公報Special Fair 8-3636 Gazette

ここで、レジストを用いたレジストパターンの形成プロセスでは、通常、電離放射線等の照射による露光処理、および現像液による現像処理を経て得られた現像膜に対して、リンス液を用いたリンス処理を行うことで、現像膜表面に残存した現像液を除去して現像を停止させる。そして、リンス液としては、パターントップの目減りを抑制して良好な形状のレジスパターンを得るべく、レジストを構成する重合体が溶解し難く、現像液の置換が容易で、かつ揮発性の高い貧溶媒が用いられている。 Here, in the process of forming a resist pattern using a resist, usually, a developing film obtained through an exposure treatment by irradiation with ionizing radiation or the like and a development treatment with a developing solution is subjected to a rinsing treatment using a rinsing solution. By doing so, the developing solution remaining on the surface of the developing film is removed and the development is stopped. As the rinse liquid, in order to suppress the loss of the pattern top and obtain a resist pattern having a good shape, the polymer constituting the resist is difficult to dissolve, the developer can be easily replaced, and the rinse liquid is highly volatile. A solvent is used.

しかしながら、特許文献1に記載の重合体からなる現像膜に対してリンス処理を行うと、電離放射線等の照射により低分子量化して現像液中に溶解していた重合体が、貧溶媒であるリンス液の使用により残渣として析出してしまう場合があった。このような残渣は、レジストパターン表面に付着して、当該レジストパターンを用いた回路等の作製の際に欠陥を生じさせる虞がある。 However, when the developing film made of the polymer described in Patent Document 1 is rinsed, the polymer whose molecular weight is reduced by irradiation with ionizing radiation or the like and dissolved in the developing solution is rinsed as a poor solvent. Depending on the use of the liquid, it may precipitate as a residue. Such a residue may adhere to the surface of the resist pattern and cause defects when manufacturing a circuit or the like using the resist pattern.

そこで、本発明は、レジストパターン表面における残渣の生成を抑制しつつ、電離放射線等の照射量を抑えて効率よくレジストパターンを形成する方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for efficiently forming a resist pattern by suppressing the amount of irradiation such as ionizing radiation while suppressing the formation of residues on the surface of the resist pattern.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者は、主鎖切断型のポジ型レジストとして、フッ素原子を3つ以上含有する所定の単量体を用いて形成した所定の重合体を用いると共に、現像膜表面に残存する現像液の除去を乾燥により行うことで、レジストパターン表面における残渣の生成を抑制しつつ、電離放射線等の照射量を低減して効率よくレジストパターンを形成しうることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventor has made diligent studies to achieve the above object. Then, the present inventor uses a predetermined polymer formed by using a predetermined monomer containing three or more fluorine atoms as a main chain cutting type positive resist, and develops the residue remaining on the developer film surface. We have found that by removing the liquid by drying, it is possible to efficiently form a resist pattern by reducing the irradiation amount of ionizing radiation, etc., while suppressing the formation of residues on the surface of the resist pattern, and completed the present invention. ..

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のレジストパターン形成方法は、下記一般式(I):

Figure 0006935669
(式(I)中、Rは、塩素原子、フッ素原子またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、Rは、フッ素原子の数が3以上11以下の有機基であり、RおよびRは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、互いに同一でも異なっていてもよい。)で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
Figure 0006935669
(式(II)中、R、R、RおよびRは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、互いに同一でも異なっていてもよく、Rは、水素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、pおよびqは、0以上5以下の整数であり、p+q=5である。)で表される単量体単位(B)とを有する重合体と、溶剤とを含む、ポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、露光された前記レジスト膜を現像液と接触させて現像し、現像膜を得る工程と、前記現像膜を乾燥させて、前記現像膜表面に残存する前記現像液を除去する工程と、を含むことを特徴とする。上述した単量体単位(A)および単量体単位(B)を含有する重合体は、十分に高い感度を有する。そして、この重合体を含んでなるポジ型レジスト組成物を用いて現像膜を形成し、当該現像膜を乾燥させれば、リンス液を用いたリンス処理を行わずとも、現像膜表面に残存する現像液を除去することができる。従って、上述したレジストパターン形成方法を用いれば、レジストパターン表面における残渣の生成を抑制しつつ、電離放射線等の照射量を低減して効率よくレジストパターンを形成することができる。
なお、本発明において、式(II)中のpが2以上の場合には、複数あるRは互いに同一でも異なっていてもよく、また、式(II)中のqが2以上の場合には、複数あるRは互いに同一でも異なっていてもよい。 That is, the present invention aims to advantageously solve the above problems, and the resist pattern forming method of the present invention is described in the following general formula (I):
Figure 0006935669
In formula (I), R 1 is an alkyl group substituted with a chlorine atom, a fluorine atom or a fluorine atom, R 2 is an organic group having 3 or more and 11 or less fluorine atoms, and R 3 and R 4 is a monomer unit (A) represented by a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, which may be the same as or different from each other.
The following general formula (II):
Figure 0006935669
In formula (II), R 5 , R 6 , R 8 and R 9 are hydrogen atoms, fluorine atoms, unsubstituted alkyl groups or alkyl groups substituted with fluorine atoms, which may be the same or different from each other. Often, R 7 is an alkyl group substituted with a hydrogen atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom, and p and q are integers of 0 or more and 5 or less, and p + q = 5). A step of forming a resist film using a positive-type resist composition containing a polymer having a monomer unit (B) and a solvent, a step of exposing the resist film, and the exposed resist. It is characterized by including a step of bringing the film into contact with a developing solution to develop it to obtain a developing film, and a step of drying the developing film to remove the developing solution remaining on the surface of the developing film. The polymer containing the above-mentioned monomer unit (A) and monomer unit (B) has sufficiently high sensitivity. Then, if a developing film is formed using a positive resist composition containing this polymer and the developing film is dried, it remains on the surface of the developing film even if it is not rinsed with a rinsing solution. The developer can be removed. Therefore, by using the resist pattern forming method described above, it is possible to efficiently form a resist pattern by reducing the irradiation amount of ionizing radiation or the like while suppressing the formation of residues on the surface of the resist pattern.
In the present invention, when p in the formula (II) is 2 or more, the plurality of R 6s may be the same or different from each other, and when q in the formula (II) is 2 or more. The plurality of R 7s may be the same or different from each other.

ここで、本発明のレジストパターン形成方法では、前記現像膜の乾燥を、気体を吹き付けることにより行うことが好ましい。気体の吹き付けにより現像膜を乾燥させれば、現像膜表面に残存する現像液を、気化させるのみならず物理的に吹き飛ばすことができ、現像膜の乾燥を効率的に行うことができる。 Here, in the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that the developing film is dried by spraying a gas. If the developing film is dried by spraying a gas, the developing solution remaining on the surface of the developing film can be physically blown off as well as vaporized, and the developing film can be efficiently dried.

また、本発明のレジストパターン形成方法では、前記Rが塩素原子であることが好ましい。単量体単位(A)のRが塩素原子であれば、電離放射線等を照射した際の主鎖の切断性を向上させることができる。従って、電離放射線等の照射量を更に低減して、レジストパターンを一層効率よく形成することができる。また、単量体単位(A)のRが塩素原子の重合体は調製し易い。 Further, in the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that R 1 is a chlorine atom. When R 1 of the monomer unit (A) is a chlorine atom, the breakability of the main chain when irradiated with ionizing radiation or the like can be improved. Therefore, the irradiation amount of ionizing radiation or the like can be further reduced, and the resist pattern can be formed more efficiently. Further, it is easy to prepare a polymer in which R 1 of the monomer unit (A) is a chlorine atom.

更に、本発明のレジストパターン形成方法では、前記RおよびRが水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましい。単量体単位(A)のRおよびRが水素原子または非置換のアルキル基であれば、電離放射線等を照射した際の主鎖の切断性を向上させることができる。従って、電離放射線等の照射量を更に低減して、レジストパターンを一層効率よく形成することができる。 Further, in the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that R 3 and R 4 are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups. If R 3 and R 4 of the monomer unit (A) are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups, the breakability of the main chain when irradiated with ionizing radiation or the like can be improved. Therefore, the irradiation amount of ionizing radiation or the like can be further reduced, and the resist pattern can be formed more efficiently.

そして、本発明のレジストパターン形成方法では、前記R〜Rが水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましい。単量体単位(B)のR〜Rが水素原子または非置換のアルキル基である重合体は、電離放射線等を照射した際の主鎖の切断性を向上させることができる。従って、電離放射線等の照射量を更に低減して、レジストパターンを一層効率よく形成することができる。また、単量体単位(B)のR〜Rが水素原子または非置換のアルキル基である重合体は調製し易い。 Then, in the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that R 5 to R 9 are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups. A polymer in which R 5 to R 9 of the monomer unit (B) is a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group can improve the breakability of the main chain when irradiated with ionizing radiation or the like. Therefore, the irradiation amount of ionizing radiation or the like can be further reduced, and the resist pattern can be formed more efficiently. Further, a polymer in which R 5 to R 9 of the monomer unit (B) is a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group is easy to prepare.

ここで、本発明のレジストパターン形成方法では、前記現像液の表面張力が17mN/m以下であることが好ましい。表面張力が17mN/m以下である現像液は、微細な間隙に進入し易い。そのため、表面張力が17mN/m以下である現像液を用いて現像を行えば、得られるレジストパターンの明瞭性を向上させることができる。
なお、本発明において、現像液の表面張力は、例えば、25℃において、輪環法を用いて測定することができる。
Here, in the resist pattern forming method of the present invention, the surface tension of the developer is preferably 17 mN / m or less. A developer having a surface tension of 17 mN / m or less easily enters fine gaps. Therefore, if development is performed using a developing solution having a surface tension of 17 mN / m or less, the clarity of the obtained resist pattern can be improved.
In the present invention, the surface tension of the developing solution can be measured, for example, at 25 ° C. by using the ring method.

本発明のレジストパターン形成方法によれば、レジストパターン表面における残渣の生成を抑制しつつ、電離放射線等の照射量を抑えて効率よくレジストパターンを形成することができる。 According to the resist pattern forming method of the present invention, it is possible to efficiently form a resist pattern by suppressing the amount of irradiation such as ionizing radiation while suppressing the formation of residues on the surface of the resist pattern.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここで、本発明のレジストパターン形成方法は、フッ素原子を3つ以上含有する所定の単量体を用いて形成した所定の重合体を含むポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程(レジスト膜形成工程)、レジスト膜を露光する工程(露光工程)、露光後のレジスト膜を現像液と接触させて現像し、現像膜を得る工程(現像工程)、および、現像膜を乾燥させて、現像膜表面に残存する現像液を除去する工程(乾燥工程)を、少なくとも含む。そして、本発明のレジストパターン形成方法は、例えば、ビルドアップ基板などのプリント基板の製造プロセスにおいてレジストパターンを形成する際に用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Here, the resist pattern forming method of the present invention is a step of forming a resist film using a positive resist composition containing a predetermined polymer formed by using a predetermined monomer containing three or more fluorine atoms. (Resist film forming step), exposing the resist film (exposure step), developing the resist film after exposure by contacting it with a developing solution to obtain a developing film (developing step), and drying the developing film. At least a step (drying step) of removing the developing solution remaining on the surface of the developing film is included. Then, the resist pattern forming method of the present invention can be used, for example, when forming a resist pattern in a manufacturing process of a printed circuit board such as a build-up board.

(レジスト膜形成工程)
レジスト膜形成工程では、レジストパターンを利用して加工される基板などの被加工物の上に、ポジ型レジスト組成物を塗布し、塗布したポジ型レジスト組成物を乾燥させてレジスト膜を形成する。ここで、基板としては、特に限定されることなく、プリント基板の製造等に用いられる、絶縁層と、絶縁層上に設けられた銅箔とを有する基板などを用いることができる。また、ポジ型レジスト組成物の塗布方法および乾燥方法としては、特に限定されることなく、レジスト膜の形成に一般的に用いられている方法を用いることができる。そして、本発明のパターン形成方法では、以下のポジ型レジスト組成物を使用する。
(Resist film forming process)
In the resist film forming step, a positive resist composition is applied onto a work piece such as a substrate to be processed using a resist pattern, and the applied positive resist composition is dried to form a resist film. .. Here, the substrate is not particularly limited, and a substrate having an insulating layer and a copper foil provided on the insulating layer, which is used for manufacturing a printed circuit board or the like, can be used. Further, the method for applying and drying the positive resist composition is not particularly limited, and a method generally used for forming a resist film can be used. Then, in the pattern forming method of the present invention, the following positive resist composition is used.

<ポジ型レジスト組成物>
ポジ型レジスト組成物は、以下に詳述するフッ素原子を含有する所定の重合体と、溶剤とを含み、任意に、レジスト組成物に配合され得る既知の添加剤を更に含有する。
<Positive resist composition>
The positive resist composition contains a predetermined polymer containing a fluorine atom, which will be described in detail below, and a solvent, and optionally further contains a known additive that can be incorporated into the resist composition.

<<重合体>>
本発明のレジストパターン形成方法で用いられる重合体は、電子線などの電離放射線や紫外線などの短波長の光の照射により主鎖が切断されて低分子量化する、主鎖切断型のポジ型レジストとして良好に使用することができる重合体である。そして、重合体は、下記の一般式(I):

Figure 0006935669
(式(I)中、Rは、塩素原子、フッ素原子またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、Rは、フッ素原子の数が3以上11以下の有機基であり、RおよびRは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、RおよびRは互いに同一でも異なっていてもよい。)で表される単量体単位(A)と、
下記の一般式(II):
Figure 0006935669
(式(II)中、R、R、RおよびRは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、R、R、RおよびRは互いに同一でも異なっていてもよく、Rは、水素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、pおよびqは、0以上5以下の整数であり、p+q=5である。)で表される単量体単位(B)と、を有する。 << Polymer >>
The polymer used in the resist pattern forming method of the present invention is a main chain cutting type positive resist in which the main chain is cut by irradiation with ionizing radiation such as an electron beam or short wavelength light such as ultraviolet rays to reduce the molecular weight. It is a polymer that can be used satisfactorily as. Then, the polymer has the following general formula (I):
Figure 0006935669
In formula (I), R 1 is an alkyl group substituted with a chlorine atom, a fluorine atom or a fluorine atom, R 2 is an organic group having 3 or more and 11 or less fluorine atoms, and R 3 and R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and R 3 and R 4 may be the same or different from each other). Unit (A) and
The following general formula (II):
Figure 0006935669
In formula (II), R 5 , R 6 , R 8 and R 9 are alkyl groups substituted with a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom, and are R 5 , R 6 , R. 8 and R 9 may be the same or different from each other, R 7 is an alkyl group substituted with a hydrogen atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom, and p and q are integers of 0 or more and 5 or less. It has a monomer unit (B) represented by p + q = 5).

なお、上述した重合体は、単量体単位(A)および単量体単位(B)以外の任意の単量体単位を含んでいてもよいが、重合体を構成する全単量体単位中で単量体単位(A)および単量体単位(B)が占める割合は、合計で90mol%以上であることが好ましく、実質的に100mol%であることがより好ましく、100mol%である(即ち、重合体は単量体単位(A)および単量体単位(B)のみを含む)ことがさらに好ましい。 The above-mentioned polymer may contain any monomer unit other than the monomer unit (A) and the monomer unit (B), but among all the monomer units constituting the polymer. The ratio of the monomer unit (A) and the monomer unit (B) is preferably 90 mol% or more in total, more preferably 100 mol%, and 100 mol% (that is,). , The polymer contains only the monomer unit (A) and the monomer unit (B)).

また、上述した重合体は、単量体単位(A)および単量体単位(B)とを有する限り、例えば、ランダム重合体、ブロック重合体、交互重合体(ABAB・・・)、などのいずれであってもよいが、交互重合体を90質量%以上(上限は100質量%)含む重合体であることが好ましい。ここで、交互重合体同士が架橋体を形成しないことが好ましい。単量体単位(A)のRにフッ素原子が含まれることにより、架橋体が形成しなくなる。 Further, as long as the above-mentioned polymer has a monomer unit (A) and a monomer unit (B), for example, a random polymer, a block polymer, an alternating polymer (ABAB ...), And the like. Any of these may be used, but a polymer containing 90% by mass or more of the alternating polymer (upper limit is 100% by mass) is preferable. Here, it is preferable that the alternating polymers do not form a crosslinked product. Since the fluorine atom is contained in R 2 of the monomer unit (A), a crosslinked product is not formed.

ここで、上述した重合体は、所定の単量体単位(A)および単量体単位(B)を含んでいるので、電離放射線等(例えば、電子線、KrFレーザー、ArFレーザー、EUVレーザーなど)が照射されると、主鎖が切断されて低分子量化する。 Here, since the above-mentioned polymer contains a predetermined monomer unit (A) and a monomer unit (B), ionizing radiation or the like (for example, electron beam, KrF laser, ArF laser, EUV laser, etc.) ) Is irradiated, the main chain is cleaved and the molecular weight is reduced.

なお、上述した重合体は、少なくとも単量体単位(A)がフッ素原子を有しているので、レジストとして使用した際にレジストパターンの倒れの発生を抑制しうるという性質も有している。なお、フッ素原子を有する単量体単位を含有させることでレジストパターンの倒れの発生を抑制することができる理由は、明らかではないが、フッ素原子により重合体の撥液性が向上するため、レジストパターンの形成過程において現像液を乾燥により除去する際にパターン間で引っ張り合いが起こるのを抑制することができるからであると推察される。 In addition, since the above-mentioned polymer has at least a fluorine atom in the monomer unit (A), it also has a property of being able to suppress the occurrence of the resist pattern collapse when used as a resist. The reason why the occurrence of the resist pattern collapse can be suppressed by containing the monomer unit having a fluorine atom is not clear, but since the fluorine atom improves the liquid repellency of the polymer, the resist It is presumed that this is because it is possible to suppress the occurrence of tension between the patterns when the developer is removed by drying in the pattern forming process.

[単量体単位(A)]
ここで、単量体単位(A)は、下記の一般式(III):

Figure 0006935669
(式(III)中、R〜Rは、式(I)と同様である。)で表される単量体(a)に由来する構造単位である。 [Monomer unit (A)]
Here, the monomer unit (A) is represented by the following general formula (III):
Figure 0006935669
(In the formula (III), R 1 to R 4 are the same as those in the formula (I)), which is a structural unit derived from the monomer (a) represented by the formula (I).

そして、重合体を構成する全単量体単位中の単量体単位(A)の割合は、特に限定されることなく、例えば30mol%以上70mol%以下とすることができる。 The ratio of the monomer unit (A) to all the monomer units constituting the polymer is not particularly limited, and can be, for example, 30 mol% or more and 70 mol% or less.

ここで、式(I)および式(III)中のR、R、Rを構成し得る、フッ素原子で置換されたアルキル基としては、特に限定されることなく、アルキル基中の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した構造を有する基が挙げられる。
また、式(I)および式(III)中のR、Rを構成し得る非置換のアルキル基としては、特に限定されることなく、非置換の炭素数1以上10以下のアルキル基が挙げられる。中でも、R、Rを構成し得る非置換のアルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
Here, the alkyl group substituted with a fluorine atom that can constitute R 1 , R 3 , and R 4 in the formula (I) and the formula (III) is not particularly limited, and hydrogen in the alkyl group is not particularly limited. Examples thereof include a group having a structure in which a part or all of an atom is replaced with a fluorine atom.
Further, the unsubstituted alkyl group that can form R 3 and R 4 in the formulas (I) and (III) is not particularly limited, and an unsubstituted alkyl group having 1 or more and 10 or less carbon atoms is used. Can be mentioned. Of these, as the unsubstituted alkyl group capable of forming R 3 and R 4 , a methyl group or an ethyl group is preferable.

そして、電離放射線等を照射した際の重合体の主鎖の切断性を向上させる観点からは、式(I)および式(III)中のRは、塩素原子、フッ素原子またはフッ素原子で置換された炭素数1以上5以下のアルキル基であることが好ましく、塩素原子、フッ素原子またはパーフルオロメチル基であることがより好ましく、塩素原子またはフッ素原子であることが更に好ましく、塩素原子であることが特に好ましい。なお、式(III)中のRが塩素原子である単量体(a)は、重合性に優れており、式(I)中のRが塩素原子である単量体単位(A)を有する重合体は、調製が容易であるという点においても優れている。 Then, from the viewpoint of improving the breakability of the main chain of the polymer when irradiated with ionizing radiation or the like, R 1 in the formulas (I) and (III) is replaced with a chlorine atom, a fluorine atom or a fluorine atom. It is preferably an alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms, more preferably a chlorine atom, a fluorine atom or a perfluoromethyl group, further preferably a chlorine atom or a fluorine atom, and a chlorine atom. Is particularly preferred. The monomer (a) in which R 1 in the formula (III) is a chlorine atom has excellent polymerizable properties, and the monomer unit (A) in which R 1 in the formula (I) is a chlorine atom. The polymer having the above is also excellent in that it is easy to prepare.

更に、電離放射線等を照射した際の重合体の主鎖の切断性を向上させる観点からは、式(I)および式(III)中のRおよびRは、それぞれ、水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子または非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。 Further, from the viewpoint of improving the cleavage property of the main chain of the polymer when irradiated with ionizing radiation or the like, R 3 and R 4 in the formulas (I) and (III) are hydrogen atoms or unsubstituted, respectively. It is preferably an alkyl group of, more preferably a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms, and further preferably a hydrogen atom.

また、電離放射線等を照射した際の重合体の主鎖の切断性を向上させる観点から、式(I)および式(III)中のRは、フッ素原子の数が3以上の有機基であることが必要であり、フッ素原子の数が5以上の有機基であることが好ましい。一方、ポジ型レジストとして用いた際に得られるレジストパターンの明瞭性を確保する観点からは、式(I)および式(III)中のRは、フッ素原子の数が11以下の有機基であることが必要であり、フッ素原子の数が7以下の有機基であることが好ましく、フッ素原子の数が6以下の有機基であることがより好ましい。そして、式(I)および式(III)中のRは、フッ素原子の数が5の有機基であることが特に好ましい。
なお、Rの炭素数は、2以上10以下であることが好ましく、3以上4以下であることがより好ましく、3であることが更に好ましい。炭素数が少な過ぎると、現像液に対する溶解度が向上しないことがあり、炭素数が多過ぎると、ガラス転移点が低下して、パターンの明瞭性が担保できないことがある。
Further, from the viewpoint of improving the breakability of the main chain of the polymer when irradiated with ionizing radiation or the like, R 2 in the formulas (I) and (III) is an organic group having 3 or more fluorine atoms. It is necessary to have an organic group having 5 or more fluorine atoms. On the other hand, from the viewpoint of ensuring the clarity of the resist pattern obtained when used as a positive resist, R 2 in the formulas (I) and (III) is an organic group having 11 or less fluorine atoms. It is necessary to have an organic group having 7 or less fluorine atoms, and more preferably an organic group having 6 or less fluorine atoms. It is particularly preferable that R 2 in the formulas (I) and (III) is an organic group having 5 fluorine atoms.
The carbon number of R 2 is preferably 2 or more and 10 or less, more preferably 3 or more and 4 or less, and further preferably 3. If the number of carbon atoms is too small, the solubility in a developing solution may not be improved, and if the number of carbon atoms is too large, the glass transition point may be lowered and the clarity of the pattern may not be guaranteed.

具体的には、式(I)及び式(III)中のRは、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシアルキル基、またはフルオロアルコキシアルケニル基であることが好ましく、フルオロアルキル基であることがより好ましい。
ここで、前記フルオロアルキル基としては、2,2,2−トリフルオロエチル基(フッ素原子の数が3、炭素数が2)、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基(フッ素原子の数が5、炭素数が3)、3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル基(フッ素原子の数が5、炭素数が4)、2−(パーフルオロブチル)エチル基(フッ素原子の数が9、炭素数が6)、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピル基(フッ素原子の数が4、炭素数が3)、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル基(フッ素原子の数が8、炭素数が5)、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル基(フッ素原子の数が6、炭素数が3)、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル基(フッ素原子の数が6、炭素数が4)、2,2,3,3,4,4,4−へプタフルオロブチル基(フッ素原子の数が7、炭素数が4)、または1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基(フッ素原子の数が7、炭素数が3)であることが好ましく、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル基、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4−へプタフルオロブチル基、または1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基であることがより好ましく、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基であることが更に好ましい。
また、前記フルオロアルコキシアルキル基としては、例えば、ペンタフルオロエトキシメチル基(フッ素原子の数が5、炭素数が3)またはペンタフルオロエトキシエチル基(フッ素原子の数が5、炭素数が4)であることが好ましい。
また、前記フルオロアルコキシアルケニル基としては、例えば、ペンタフルオロエトキシビニル基(フッ素原子の数が5、炭素数が4)であることが好ましい。
Specifically, R 2 in the formulas (I) and (III) is preferably a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxyalkyl group, or a fluoroalkoxyalkenyl group, and more preferably a fluoroalkyl group.
Here, as the fluoroalkyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group (the number of fluorine atoms is 3, the number of carbon atoms is 2) and a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group (fluorine). 5 atoms, 3 carbon atoms), 3,3,4,5,4-pentafluorobutyl group (5 fluorine atoms, 4 carbon atoms), 2- (perfluorobutyl) ethyl group ( 9 fluorine atoms, 6 carbon atoms), 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropyl group (4 fluorine atoms, 3 carbon atoms), 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl group (fluorine atom) 8 and 5 carbon atoms), 1H-1- (trifluoromethyl) trifluoroethyl group (6 fluorine atoms, 3 carbon atoms), 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl group (fluorine) 6 atoms, 4 carbon atoms), 2,2,3,3,4,5,4-heptafluorobutyl group (7 fluorine atoms, 4 carbon atoms), or 1,2,2, 2,2-Tetrafluoro-1- (trifluoromethyl) ethyl group (7 fluorine atoms, 3 carbon atoms) is preferable, and 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 1H-1- (trifluoromethyl) trifluoroethyl group, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl group, 2,2,3,3,4,5,4-heptafluorobutyl group, or 1,2,2, It is more preferably a 2,2-tetrafluoro-1- (trifluoromethyl) ethyl group, and even more preferably a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group.
The fluoroalkoxyalkyl group may be, for example, a pentafluoroethoxymethyl group (5 fluorine atoms, 3 carbon atoms) or a pentafluoroethoxyethyl group (5 fluorine atoms, 4 carbon atoms). It is preferable to have.
The fluoroalkoxyalkenyl group is preferably, for example, a pentafluoroethoxyvinyl group (having 5 fluorine atoms and 4 carbon atoms).

そして、上述した式(I)で表される単量体単位(A)を形成し得る、上述した式(III)で表される単量体(a)としては、特に限定されることなく、例えば、α−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、α−クロロアクリル酸3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル、α−クロロアクリル酸2−(パーフルオロブチル)エチル、α−クロロアクリル酸1H,1H,3H−テトラフルオロプロピル、α−クロロアクリル酸1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル、α−クロロアクリル酸1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル、α−クロロアクリル酸1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,4,4,4−へプタフルオロブチル、α−クロロアクリル酸1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチルなどのα−クロロアクリル酸フルオロアルキルエステル;α−フルオロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、α−フルオロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、α−フルオロアクリル酸3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル、α−フルオロアクリル酸2−(パーフルオロブチル)エチル、α−フルオロアクリル酸1H,1H,3H−テトラフルオロプロピル、α−フルオロアクリル酸1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル、α−フルオロアクリル酸1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル、α−フルオロアクリル酸1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル、α−フルオロアクリル酸2,2,3,3,4,4,4−へプタフルオロブチル、α−フルオロアクリル酸1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチルなどのα−フルオロアクリル酸フルオロアルキルエステル;α−クロロアクリル酸ペンタフルオロエトキシメチルエステル、α−クロロアクリル酸ペンタフルオロエトキシエチルエステル等のα−クロロアクリル酸フルオロアルコキシアルキルエステル;α−フルオロアクリル酸ペンタフルオロエトキシメチルエステル、α−フルオロアクリル酸ペンタフルオロエトキシエチルエステル等のα−フルオロアクリル酸フルオロアルコキシアルキルエステル;α−クロロアクリル酸ペンタフルオロエトキシビニルエステル等のα−クロロアクリル酸フルオロアルコキシアルケニルエステル;α−フルオロアクリル酸ペンタフルオロエトキシビニルエステル等のα−フルオロアクリル酸フルオロアルコキシアルケニルエステル;などが挙げられる。 The monomer (a) represented by the above-mentioned formula (III), which can form the monomer unit (A) represented by the above-mentioned formula (I), is not particularly limited. For example, α-chloroacrylic acid 2,2,2-trifluoroethyl, α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, α-chloroacrylic acid 3,3,4,4,4 -Pentafluorobutyl, 2- (perfluorobutyl) ethyl α-chloroacrylic acid, α-chloroacrylic acid 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropyl, α-chloroacrylic acid 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl, α -Chloroacrylic acid 1H-1- (trifluoromethyl) trifluoroethyl, α-chloroacrylic acid 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl, α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,4,4,4 Α-Chloroacrylic acid fluoroalkyl esters such as −heptafluorobutyl, α-chloroacrylic acid 1,2,2,2-tetrafluoro-1- (trifluoromethyl) ethyl; α-fluoroacrylic acid 2,2 2-Trifluoroethyl, α-fluoroacrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, α-fluoroacrylic acid 3,3,4,5,4-pentafluorobutyl, α-fluoroacrylic acid 2 -(Perfluorobutyl) ethyl, α-fluoroacrylic acid 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropyl, α-fluoroacrylic acid 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl, α-fluoroacrylic acid 1H-1- (trifluoro) Methyl) trifluoroethyl, α-fluoroacrylic acid 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl, α-fluoroacrylic acid 2,2,3,3,4,5,4-heptafluorobutyl, α-fluoroacrylic acid Α-fluoroacrylic acid fluoroalkyl ester such as 1,2,2,2-tetrafluoro-1- (trifluoromethyl) ethyl; α-chloroacrylic acid pentafluoroethoxymethyl ester, α-chloroacrylic acid pentafluoroethoxyethyl Α-chloroacrylic acid fluoroalkoxyalkyl ester such as ester; α-fluoroacrylic acid fluoroalkoxyalkyl ester such as α-fluoroacrylic acid pentafluoroethoxymethyl ester, α-fluoroacrylic acid pentafluoroethoxyethyl ester; α-chloroacrylic acid Α-Chloroacrylic acid fluoro such as acid pentafluoroethoxyvinyl ester Alkoxyalkoxyesters; α-fluoroacrylic acid fluoroalkoxyalkenyl esters such as α-fluoroacrylic acid pentafluoroethoxyvinyl ester; and the like.

なお、電離放射線等を照射した際の重合体の主鎖の切断性を更に向上させる観点からは、単量体単位(A)は、α−クロロアクリル酸フルオロアルキルエステルに由来する構造単位であることが好ましい。即ち、式(I)および式(III)中のR、R、Rは、Rが塩素原子であり、RおよびRが水素原子であることが好ましい。 From the viewpoint of further improving the breakability of the main chain of the polymer when irradiated with ionizing radiation or the like, the monomer unit (A) is a structural unit derived from α-chloroacrylic acid fluoroalkyl ester. Is preferable. That is, in R 1 , R 2 , and R 4 in the formula (I) and the formula (III), it is preferable that R 1 is a chlorine atom and R 3 and R 4 are hydrogen atoms.

[単量体単位(B)]
また、単量体単位(B)は、下記の一般式(IV):

Figure 0006935669
(式(IV)中、R〜R、並びに、pおよびqは、式(II)と同様である。)で表される単量体(b)に由来する構造単位である。 [Monomer unit (B)]
Further, the monomer unit (B) is represented by the following general formula (IV):
Figure 0006935669
(In formula (IV), R 5 to R 9 , and p and q are the same as in formula (II)), which is a structural unit derived from the monomer (b).

そして、重合体を構成する全単量体単位中の単量体単位(B)の割合は、特に限定されることなく、例えば30mol%以上70mol%以下とすることができる。 The ratio of the monomer unit (B) to all the monomer units constituting the polymer is not particularly limited, and can be, for example, 30 mol% or more and 70 mol% or less.

ここで、式(II)および式(IV)中のR〜Rを構成し得る、フッ素原子で置換されたアルキル基としては、特に限定されることなく、アルキル基中の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した構造を有する基が挙げられる。
また、式(II)および式(IV)中のR〜Rを構成し得る非置換のアルキル基としては、特に限定されることなく、非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基が挙げられる。中でも、R〜Rを構成し得る非置換のアルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
Here, the alkyl group substituted with a fluorine atom that can constitute R 5 to R 9 in the formulas (II) and (IV) is not particularly limited, and is one of the hydrogen atoms in the alkyl group. Examples thereof include groups having a structure in which some or all of them are replaced with hydrogen atoms.
Further, the unsubstituted alkyl group which can constitute R 5 to R 9 in the formula (II) and the formula (IV) is not particularly limited, and an unsubstituted alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms is used. Can be mentioned. Of these, as the unsubstituted alkyl group that can constitute R 5 to R 9 , a methyl group or an ethyl group is preferable.

そして、重合体の調製の容易性および電離放射線等を照射した際の主鎖の切断性を向上させる観点からは、式(II)および式(IV)中のRは、水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましく、非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。 The ease of preparation of the polymer and the ionizing radiation or the like from the viewpoint of improving the cutting of the main chain when irradiated is, R 5 in formula (II) and formula (IV) is a hydrogen atom or an unsubstituted It is preferably an alkyl group of, more preferably an unsubstituted alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms, and further preferably a methyl group.

また、重合体の調製の容易性を向上させる観点からは、式(II)および式(IV)中に複数存在するRおよび/またはRは、全て、水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子または非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。
なお、重合体の調製の容易性を向上させる観点からは、式(II)および式(IV)中のpが5であり、qが0であり、5つあるRの全てが水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましく、5つあるRの全てが水素原子または非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であることがより好ましく、5つあるRの全てが水素原子であることが更に好ましい。
また、現像液に対する溶解性の観点からは、式(II)及び式(IV)中に複数存在するR及びRのいずれかにフッ素原子を1つ含有させることが好ましい。
Further, from the viewpoint of improving the ease of preparation of the polymer, a plurality of R 6 and / or R 7 present in the formulas (II) and (IV) are all hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups. It is preferably a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms, and further preferably a hydrogen atom.
From the viewpoint of improving the ease of preparation of the polymer, a p in formula (II) and formula (IV) is 5, q is 0, all 5 There R 6 is or a hydrogen atom preferably an unsubstituted alkyl group, there are five more preferably all are hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R 6, there are five all R 6 is hydrogen It is more preferably an atom.
Further, from the viewpoint of solubility in a developing solution, it is preferable that one of a plurality of R 6 and R 7 existing in the formula (II) and the formula (IV) contains one fluorine atom.

一方、重合体をレジストパターンの形成に使用した際にレジストパターンの倒れの発生およびパターン崩れを抑制する観点からは、式(II)および式(IV)中に複数存在するRおよび/またはRは、フッ素原子またはフッ素原子で置換されたアルキル基を含むことが好ましく、フッ素原子またはフッ素原子で置換された炭素数1以上5以下のアルキル基を含むことがより好ましい。 On the other hand, from the viewpoint of suppressing the occurrence and pattern collapse of the resist pattern when the polymer is used for forming the resist pattern, R 6 and / or R present in plurality in the formulas (II) and (IV). 7 preferably contains a fluorine atom or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and more preferably contains an alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms substituted with a fluorine atom or a fluorine atom.

更に、重合体の調製の容易性および電離放射線等を照射した際の主鎖の切断性を向上させる観点からは、式(II)および式(IV)中のRおよびRは、それぞれ、水素原子または非置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子または非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。 Further, from the viewpoint of improving the ease of preparation of the polymer and the breakability of the main chain when irradiated with ionizing radiation or the like, R 8 and R 9 in the formulas (II) and (IV) are respectively. It is preferably a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group, more preferably a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 or more and 5 or less carbon atoms, and further preferably a hydrogen atom.

そして、上述した式(II)で表される単量体単位(B)を形成し得る、上述した式(IV)で表される単量体(b)としては、特に限定されることなく、例えば、以下の(b−1)〜(b−11)等のα−メチルスチレン(AMS)およびその誘導体が挙げられる。

Figure 0006935669
The monomer (b) represented by the above-mentioned formula (IV), which can form the monomer unit (B) represented by the above-mentioned formula (II), is not particularly limited. For example, α-methylstyrene (AMS) and its derivatives such as the following (b-1) to (b-11) can be mentioned.
Figure 0006935669

なお、重合体の調製の容易性を向上させる観点からは、単量体単位(B)は、フッ素原子を含有しないことが好ましく、α−メチルスチレンに由来する構造単位であることがより好ましい。即ち、式(II)および式(IV)中のR〜R、並びに、pおよびqは、p=5、q=0であり、Rがメチル基であり、5つあるRが全て水素原子であり、RおよびRが水素原子であることが特に好ましい。また、現像液に対する溶解性の観点からは、単量体単位(B)は、フッ素原子を1つ含有することが好ましい。例えば、式(II)及び式(IV)中のR〜R、並びに、pおよびqは、p=5、q=0であり、Rがメチル基であり、5つあるRのいずれか1つがフッ素原子であり且つその他の4つが水素原子であり、RおよびRが水素原子であることが特に好ましい。 From the viewpoint of improving the ease of preparation of the polymer, the monomer unit (B) preferably does not contain a fluorine atom, and more preferably a structural unit derived from α-methylstyrene. That, R 5 to R 9 in the formula (II) and Formula (IV), and, p and q are p = 5, q = 0, R 5 is a methyl group, There are five R 6 It is particularly preferable that all of them are hydrogen atoms, and R 8 and R 9 are hydrogen atoms. Further, from the viewpoint of solubility in a developing solution, the monomer unit (B) preferably contains one fluorine atom. For example, R 5 to R 9 in formulas (II) and (IV), and p and q are p = 5, q = 0, R 5 is a methyl group, and there are five R 6 's. It is particularly preferable that any one is a fluorine atom and the other four are hydrogen atoms, and R 8 and R 9 are hydrogen atoms.

[重量平均分子量]
ここで、重合体の重量平均分子量(Mw)は、10,000以上であることが好ましく、20,000以上であることがより好ましい。重合体の重量平均分子量(Mw)が10,000以上であれば、低い照射量でレジスト膜の現像液に対する溶解性が過剰に高まることを抑制することができ、明瞭性が過度に低下することを抑制することができる。
[Weight average molecular weight]
Here, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is preferably 10,000 or more, and more preferably 20,000 or more. When the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is 10,000 or more, it is possible to suppress the excessive increase in the solubility of the resist film in the developing solution at a low irradiation amount, and the clarity is excessively reduced. Can be suppressed.

[数平均分子量]
また、重合体の数平均分子量(Mn)は、5000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましい。重合体の数平均分子量(Mn)が5000以上であれば、低い照射量でレジスト膜の現像液に対する溶解性が過剰に高まることを抑制することができ、明瞭性が過度に低下することを抑制することができる。
[Number average molecular weight]
The number average molecular weight (Mn) of the polymer is preferably 5000 or more, and more preferably 10000 or more. When the number average molecular weight (Mn) of the polymer is 5000 or more, it is possible to suppress the excessive increase in solubility of the resist film in the developing solution at a low irradiation amount, and it is possible to suppress the excessive decrease in clarity. can do.

[分子量分布]
そして、重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1.15以上であることが好ましく、1.20以上であることがより好ましく、1.70以下であることが好ましく、1.65以下であることがより好ましい。重合体の分子量分布(Mw/Mn)が1.15以上であれば、重合体の製造容易性を高めることができる。一方、重合体の分子量分布(Mw/Mn)が1.70以下であれば、ポジ型レジストとして使用した際に、得られるレジストパターンの明瞭性を高めることができる。
[Molecular weight distribution]
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer is preferably 1.15 or more, more preferably 1.20 or more, preferably 1.70 or less, and 1.65 or less. More preferably. When the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer is 1.15 or more, the ease of producing the polymer can be improved. On the other hand, when the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer is 1.70 or less, the clarity of the obtained resist pattern can be enhanced when used as a positive resist.

[表面自由エネルギー]
ここで、重合体を用いて作製したフィルム(膜)は、表面自由エネルギーが15mJ/m以上であることが好ましく、20mJ/m以上であることがより好ましく、30mJ/m以下であることが好ましく、25mJ/m以下であることがより好ましい。表面自由エネルギーが15mJ/m以上であれば、濡れ性を担保した現像液を選択することができる。表面自由エネルギーが30mJ/m以下であれば、選択的に照射領域を溶解させることができる。
なお、上記表面自由エネルギーは、接触角計を使用して、表面張力、極性項(p)および分散力項(d)が既知の2種類の溶媒(水とジヨードメタン)の接触角を以下の条件で測定し、Owens−Wendt(拡張Fowkes式)の方法による表面自由エネルギーの評価を行い、重合体の表面自由エネルギーを算出することができる。
[Surface free energy]
Here, it produced using the polymer film (membrane) is preferably surface free energy is 15 mJ / m 2 or more, more preferably 20 mJ / m 2 or more, at 30 mJ / m 2 or less It is preferably 25 mJ / m 2 or less, and more preferably 25 mJ / m 2. When the surface free energy is 15 mJ / m 2 or more, a developer with guaranteed wettability can be selected. When the surface free energy is 30 mJ / m 2 or less, the irradiation region can be selectively dissolved.
The surface free energy is determined by using a contact angle meter to set the contact angle of two types of solvents (water and diiodomethane) whose surface tension, polarity term (p) and dispersion force term (d) are known as follows. The surface free energy of the polymer can be calculated by evaluating the surface free energy by the method of Owns-Wendt (extended Fowkes formula).

[重合体の調製方法]
そして、上述した単量体単位(A)および単量体単位(B)を有する重合体は、例えば、単量体(a)と単量体(b)とを含む単量体組成物を重合させた後、任意に得られた重合物を精製することにより調製することができる。
なお、重合体の組成、分子量分布、重量平均分子量および数平均分子量は、重合条件および精製条件を変更することにより調整することができる。具体的には、例えば、重合体の組成は、重合に使用する単量体組成物中の各単量体の含有割合を変更することにより調整することができる。また、重量平均分子量および数平均分子量は、重合温度を高くすれば、小さくすることができる。更に、重量平均分子量および数平均分子量は、重合時間を短くすれば、小さくすることができる。
[Method for preparing polymer]
Then, the polymer having the above-mentioned monomer unit (A) and monomer unit (B) polymerizes, for example, a monomer composition containing the monomer (a) and the monomer (b). After that, it can be prepared by purifying the obtained polymer arbitrarily.
The composition, molecular weight distribution, weight average molecular weight and number average molecular weight of the polymer can be adjusted by changing the polymerization conditions and the purification conditions. Specifically, for example, the composition of the polymer can be adjusted by changing the content ratio of each monomer in the monomer composition used for the polymerization. Further, the weight average molecular weight and the number average molecular weight can be reduced by increasing the polymerization temperature. Further, the weight average molecular weight and the number average molecular weight can be reduced by shortening the polymerization time.

−単量体組成物の重合−
ここで、重合体の調製に用いる単量体組成物としては、単量体(a)および単量体(b)を含む単量体成分と、任意で使用可能な溶媒と、重合開始剤と、任意に添加される添加剤との混合物を用いることができる。そして、単量体組成物の重合は、既知の方法を用いて行うことができる。中でも、溶媒を使用する場合には、溶媒としてシクロペンタノンなどを用いることが好ましい。また、重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。なお、重合体の重量平均分子量および数平均分子量は、重合開始剤の配合量を変更することによっても調整することができる。具体的には、重量平均分子量および数平均分子量は、重合開始剤の配合量を少なくすれば、大きくすることができ、反対に、重合開始剤の配合量を多くすれば、小さくすることができる。
-Polymerization of monomeric composition-
Here, the monomer composition used for preparing the polymer includes a monomer component containing the monomer (a) and the monomer (b), an optionally usable solvent, and a polymerization initiator. , A mixture with an optionally added additive can be used. Then, the polymerization of the monomer composition can be carried out by using a known method. Above all, when a solvent is used, it is preferable to use cyclopentanone or the like as the solvent. Further, as the polymerization initiator, it is preferable to use a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile. The weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polymer can also be adjusted by changing the blending amount of the polymerization initiator. Specifically, the weight average molecular weight and the number average molecular weight can be increased by reducing the blending amount of the polymerization initiator, and conversely, can be reduced by increasing the blending amount of the polymerization initiator. ..

また、単量体組成物を重合して得られた重合物は、そのまま重合体として使用してもよいが、特に限定されることなく、重合物を含む溶液にテトラヒドロフラン等の良溶媒を添加した後、良溶媒を添加した溶液をメタノール等の貧溶媒中に滴下して重合物を凝固させることにより回収し、以下のようにして精製することもできる。 The polymer obtained by polymerizing the monomer composition may be used as it is as a polymer, but is not particularly limited, and a good solvent such as tetrahydrofuran is added to the solution containing the polymer. After that, the solution to which a good solvent is added is dropped into a poor solvent such as methanol to solidify the polymer, and the polymer can be recovered and purified as follows.

−重合物の精製−
得られた重合物を精製する場合に用いる精製方法としては、特に限定されることなく、再沈殿法やカラムクロマトグラフィー法などの既知の精製方法が挙げられる。中でも、精製方法としては、再沈殿法を用いることが好ましい。
なお、重合物の精製は、複数回繰り返して実施してもよい。
-Purification of polymer-
The purification method used when purifying the obtained polymer is not particularly limited, and examples thereof include known purification methods such as a reprecipitation method and a column chromatography method. Above all, it is preferable to use the reprecipitation method as the purification method.
The purification of the polymer may be repeated a plurality of times.

そして、再沈殿法による重合物の精製は、例えば、得られた重合物をテトラヒドロフラン等の良溶媒に溶解した後、得られた溶液を、テトラヒドロフラン等の良溶媒とメタノール等の貧溶媒との混合溶媒に滴下し、重合物の一部を析出させることにより行うことが好ましい。このように、良溶媒と貧溶媒との混合溶媒中に重合物の溶液を滴下して重合物の精製を行えば、良溶媒および貧溶媒の種類や混合比率を変更することにより、得られる重合体の分子量分布、重量平均分子量および数平均分子量を容易に調整することができる。具体的には、例えば、混合溶媒中の良溶媒の割合を高めるほど、混合溶媒中で析出する重合体の分子量を大きくすることができる。 Then, in the purification of the polymer by the reprecipitation method, for example, the obtained polymer is dissolved in a good solvent such as tetrahydrofuran, and then the obtained solution is mixed with a good solvent such as tetrahydrofuran and a poor solvent such as methanol. It is preferable to carry out by dropping into a solvent and precipitating a part of the polymer. In this way, if the polymer solution is dropped into the mixed solvent of the good solvent and the poor solvent to purify the polymer, the weight obtained by changing the types and mixing ratios of the good solvent and the poor solvent can be obtained. The molecular weight distribution, weight average molecular weight and number average molecular weight of the coalescence can be easily adjusted. Specifically, for example, the higher the proportion of the good solvent in the mixed solvent, the larger the molecular weight of the polymer precipitated in the mixed solvent.

なお、再沈殿法により重合物を精製する場合、重合体としては、良溶媒と貧溶媒との混合溶媒中で析出した重合物を用いてもよいし、混合溶媒中で析出しなかった重合物(即ち、混合溶媒中に溶解している重合物)を用いてもよい。ここで、混合溶媒中で析出しなかった重合物は、濃縮乾固などの既知の手法を用いて混合溶媒中から回収することができる。 When the polymer is purified by the reprecipitation method, the polymer precipitated in a mixed solvent of a good solvent and a poor solvent may be used, or the polymer not precipitated in the mixed solvent. (That is, a polymer dissolved in a mixed solvent) may be used. Here, the polymer that did not precipitate in the mixed solvent can be recovered from the mixed solvent by using a known method such as concentrated dryness.

<<溶剤>>
なお、溶剤としては、上述した重合体を溶解可能な溶剤であれば既知の溶剤を用いることができる。中でも、適度な粘度のポジ型レジスト組成物を得てポジ型レジスト組成物の塗工性を向上させる観点からは、溶剤としては、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA);酢酸n−ペンチルなどの、有機酸のn−ペンチルエステル;酢酸n−ヘキシルなどの、有機酸のn−ヘキシルエステル;が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、複数種類を混合して使用してもよい。
<< Solvent >>
As the solvent, a known solvent can be used as long as it is a solvent capable of dissolving the above-mentioned polymer. Among them, from the viewpoint of obtaining a positive resist composition having an appropriate viscosity and improving the coatability of the positive resist composition, the solvent used is propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA); n-pentyl acetate or the like. Examples include n-pentyl esters of organic acids; n-hexyl esters of organic acids, such as n-hexyl acetate. One of these may be used alone, or a plurality of types may be mixed and used.

(露光工程)
露光工程では、レジスト膜形成工程で形成したレジスト膜に対し、電離放射線や光を照射して、所望のパターンを描画する。なお、電離放射線や光の照射には、電子線描画装置やレーザー描画装置などの既知の描画装置を用いることができる。
(Exposure process)
In the exposure step, the resist film formed in the resist film forming step is irradiated with ionizing radiation or light to draw a desired pattern. A known drawing device such as an electron beam drawing device or a laser drawing device can be used for ionizing radiation or light irradiation.

(現像工程)
現像工程では、露光工程で露光されたレジスト膜と、現像液とを接触させてレジスト膜を現像し、被加工物上に現像膜を形成する。
ここで、レジスト膜と現像液とを接触させる方法は、特に限定されることなく、現像液中へのレジスト膜の浸漬やレジスト膜への現像液の塗布等の既知の手法を用いることができる。
(Development process)
In the developing step, the resist film exposed in the exposure step and the developing solution are brought into contact with each other to develop the resist film, and a developing film is formed on the workpiece.
Here, the method of bringing the resist film into contact with the developing solution is not particularly limited, and known methods such as immersing the resist film in the developing solution and applying the developing solution to the resist film can be used. ..

<現像液>
現像液は、表面張力が17mN/m以下であることが好ましく、16.5mN/m以下であることがより好ましく、15mN/m以下であることが更に好ましい。上述した所定の重合体を含むポジ型レジスト組成物を用いて形成したレジスト膜は表面エネルギーが低くなるが、現像液の表面張力が17mN/m以下であれば、現像対象とするレジストパターンが微細な場合であっても、微細な間隙に現像液が進入し易い。そのため、そのため、表面張力が17mN/m以下である現像液を用いて現像を行えば、得られるレジストパターンの明瞭性を向上させることができる。さらに、現像液としては、沸点が63℃以下である溶剤を使用することが好ましく、60℃以下である溶剤を使用することがより好ましく、58℃以下である溶剤を使用することが更に好ましい。沸点が63℃以下である溶剤を現像液として使用すれば、続く乾燥工程における現像膜の乾燥が容易となる。
表面張力が17mN/m以下である現像液としては、フッ素系溶剤を用いることができる。そしてフッ素系溶剤としては、例えば、CFCFHCFHCFCF(表面張力:14.1mN/m)、CFCFCHCl(表面張力16.2mN/m)、CClFCFCHClF(表面張力16.2mN/m)、CFCFCFCFOCH(表面張力13.6mN/m)、C18(表面張力13.6mN/m)、COC(表面張力13.6mN/m)、CCF(OCH)C(表面張力15.1mN/m)等のフルオロカーボン、及びこれらの混合物を用いることができ、中でも、CFCFHCFHCFCFを用いることが好ましい。なお、現像液として使用可能なフッ素系溶剤の選定にあたり、露光工程を実施する前のレジスト膜を溶解しないフッ素系溶剤を選択することが好ましい。さらに、現像液としての表面張力が17mN/m以下となる限りにおいて、表面張力が17超えの溶剤を17以下の溶剤と混合して用いてもよい。混合可能な溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール;2−プロパノール(イソプロピルアルコール)等のアルコール;酢酸アミル、酢酸ヘキシルなどのアルキル基を有する酢酸エステル;などが挙げられる。現像液全体としての表面張力が17mN/m以下となる限りにおいて、上述した重合体を用いて形成されたレジスト膜の溶解性が種々異なるこれらの溶剤を混合することで、レジストパターンの微細な間隙に対する侵入容易性と、レジスト膜の溶解性とを両立させることができる。一方、単一種の溶剤を用いると、回収乃至再利用がし易い点で有利である。また、現像液のSP値は、6.2〜7.3であることが好ましい。現像液のSP値が6.2〜7.3であると、ポリマーを速やかに溶解し、明瞭なパターンを形成することができる。なお、フッ素系溶剤を含む複数の溶剤の混合物を現像液とする場合に、現像液全体に対するフッ素系溶剤の占める比率は、50体積%超であることが好ましく、75体積%超であることがより好ましく、90体積%以上であることがさらに好ましく、95体積%以上であることが特に好ましい。
<Developer>
The surface tension of the developing solution is preferably 17 mN / m or less, more preferably 16.5 mN / m or less, and even more preferably 15 mN / m or less. The resist film formed by using the positive resist composition containing the above-mentioned predetermined polymer has a low surface energy, but if the surface tension of the developer is 17 mN / m or less, the resist pattern to be developed is fine. Even in such a case, the developing solution easily enters the fine gaps. Therefore, if development is performed using a developing solution having a surface tension of 17 mN / m or less, the clarity of the obtained resist pattern can be improved. Further, as the developing solution, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 63 ° C. or lower, more preferably a solvent having a boiling point of 60 ° C. or lower, and further preferably using a solvent having a boiling point of 58 ° C. or lower. If a solvent having a boiling point of 63 ° C. or lower is used as the developing solution, the developing film can be easily dried in the subsequent drying step.
A fluorine-based solvent can be used as the developing solution having a surface tension of 17 mN / m or less. Examples of the fluorocarbon solvent include CF 3 CFHCHFCF 2 CF 3 (surface tension: 14.1 mN / m), CF 3 CF 2 CHCl 2 (surface tension 16.2 mN / m), and CClF 2 CF 2 CHClF (surface tension). 16.2 mN / m), CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 OCH 3 (surface tension 13.6 mN / m), C 8 F 18 (surface tension 13.6 mN / m), C 4 F 9 OC 2 H 5 (surface tension 13.6 mN / m) Fluorocarbons such as surface tension 13.6 mN / m), C 2 F 5 CF (OCH 3 ) C 3 F 7 (surface tension 15.1 mN / m), and mixtures thereof can be used, among which CF 3 CFHCHFCF. 2 It is preferable to use CF 3. In selecting a fluorinated solvent that can be used as a developing solution, it is preferable to select a fluorinated solvent that does not dissolve the resist film before the exposure step is performed. Further, as long as the surface tension of the developing solution is 17 mN / m or less, a solvent having a surface tension of 17 or more may be mixed with a solvent of 17 or less. Examples of the solvent that can be mixed include methanol, ethanol, 1-propanol; alcohols such as 2-propanol (isopropyl alcohol); acetic acid esters having an alkyl group such as amyl acetate and hexyl acetate; and the like. As long as the surface tension of the developer as a whole is 17 mN / m or less, by mixing these solvents having different solubilitys in the resist film formed by using the above-mentioned polymer, fine gaps in the resist pattern are mixed. It is possible to achieve both the ease of penetration into the resist film and the solubility of the resist film. On the other hand, the use of a single type of solvent is advantageous in that it can be easily recovered or reused. The SP value of the developing solution is preferably 6.2 to 7.3. When the SP value of the developer is 6.2 to 7.3, the polymer can be rapidly dissolved and a clear pattern can be formed. When a mixture of a plurality of solvents containing a fluorine-based solvent is used as a developer, the ratio of the fluorine-based solvent to the entire developer is preferably more than 50% by volume, and more than 75% by volume. It is more preferably 90% by volume or more, and particularly preferably 95% by volume or more.

<現像条件>
現像条件は、所望の品質のレジストパターンを得るように適宜設定することができる。上述した現像液の温度は、例えば、21℃以上25℃以下とすることができる。また現像時間は、例えば、現像液としてCFCFHCFHCFCF等の表面張力が17mN/m以下の現像液を使用した場合、10秒以上好ましく、30秒以上がより好ましく、30分以下が好ましく、20分以下がより好ましく、10分以下が更に好ましく、5分以下が特に好ましい。
<Development conditions>
The development conditions can be appropriately set so as to obtain a resist pattern of desired quality. The temperature of the developer described above can be, for example, 21 ° C. or higher and 25 ° C. or lower. Further, the developing time is preferably 10 seconds or more, more preferably 30 seconds or more, and preferably 30 minutes or less when a developing solution having a surface tension of 17 mN / m or less, such as CF 3 CFHCHFCF 2 CF 3, is used as the developing solution. , 20 minutes or less is more preferable, 10 minutes or less is further preferable, and 5 minutes or less is particularly preferable.

(乾燥工程)
乾燥工程では、上述した現像工程で得られた現像膜を乾燥させて、現像膜表面に残存する現像液を除去する。このような乾燥工程を行うことで、リンス処理を行わずに現像液を除去することができ、結果として、リンス処理に起因するレジストパターン表面への残渣の付着を抑制することができる。
(Drying process)
In the drying step, the developing film obtained in the above-mentioned developing step is dried to remove the developing solution remaining on the surface of the developing film. By performing such a drying step, the developing solution can be removed without performing the rinsing treatment, and as a result, the adhesion of the residue to the surface of the resist pattern due to the rinsing treatment can be suppressed.

ここで、乾燥方法は、現像液を除去して現像膜を乾燥させることができれば特に限定されないが、現像膜に空気や窒素などの気体を吹き付けて乾燥させることが好ましい。気体の吹き付けにより現像膜を乾燥させれば、現像膜表面に残存する現像液を、気化させるのみならず物理的に吹き飛ばすことができ、現像膜の乾燥を効率的に行うことができる。
また、吹き付ける気体の温度は、特に限定されないが、5℃以上50℃以下とすることができる。そして、気体を吹き付ける時間は、特に限定されないが、0.1秒以上10分以下とすることができる。
Here, the drying method is not particularly limited as long as the developing solution can be removed and the developing film can be dried, but it is preferable to blow the developing film with a gas such as air or nitrogen to dry it. If the developing film is dried by spraying a gas, the developing solution remaining on the surface of the developing film can be physically blown off as well as vaporized, and the developing film can be efficiently dried.
The temperature of the gas to be blown is not particularly limited, but can be 5 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. The time for blowing the gas is not particularly limited, but can be 0.1 seconds or more and 10 minutes or less.

なお、上述したように、本発明のレジストパターン形成方法では、リンス液を用いたリンス処理を行わずとも現像を停止することができる。一方で、乾燥工程後に更に残存しうる少量の現像液を除去しつつ、乾燥後の現像膜表面に存在する粉塵等を物理的に洗い流すために、本発明のレジストパターン形成方法は、乾燥工程後の現像膜に、リンス液を用いてリンス処理を行う工程(リンス工程)を含んでいてもよい。しかしながら、工程数を削減する観点からは、本発明のレジストパターン形成方法は、リンス工程を含まないことが好ましい。
ここで、リンス液としては、使用する現像液よりも未露光部のレジストを溶解させ難く、且つ現像液と混ざり易いリンス液を選択することが好ましい。例えば、現像液としてCFCFHCFHCFCFを用いた際にリンス工程を実施する場合は、リンス液として、フルオロカーボン(例えば、CFCFCFCFOCH、COC5、CF(OCH)C等のハイドロフルオロエーテルや、C18等のパーフルオロカーボン)を用いることができる。
As described above, in the resist pattern forming method of the present invention, the development can be stopped without performing the rinsing treatment using the rinsing liquid. On the other hand, in order to physically wash away dust and the like existing on the surface of the developing film after drying while removing a small amount of developing solution that may remain after the drying step, the resist pattern forming method of the present invention is used after the drying step. The developing film of No. 1 may include a step of performing a rinsing treatment using a rinsing solution (rinsing step). However, from the viewpoint of reducing the number of steps, it is preferable that the resist pattern forming method of the present invention does not include a rinsing step.
Here, as the rinsing solution, it is preferable to select a rinsing solution that is more difficult to dissolve the resist in the unexposed portion than the developing solution used and is easily mixed with the developing solution. For example, when the rinsing step is carried out when CF 3 CFHC HFCF 2 CF 3 is used as the developing solution , fluorocarbon (for example, CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H) is used as the rinsing solution. 5. Hydrofluoroethers such as C 2 F 5 CF (OCH 3 ) C 3 F 7 and perfluorocarbons such as C 8 F 18 ) can be used.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
ここで、実施例および比較例において、重合体の重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布、重合体を用いて作製したフィルム(膜)の表面自由エネルギーは、下記の方法で測定した。
<重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布>
得られた重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。具体的には、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー製、HLC−8220)を使用し、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用いて、重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を標準ポリスチレン換算値として求めた。そして、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
<表面自由エネルギー>
得られた重合体を用いて以下の方法で作製したフィルム(膜)について、接触角計(協和界面科学製、Drop Master700)を使用して、表面張力、極性項(p)および分散力項(d)が既知の2種類の溶媒(水とジヨードメタン)の接触角を以下の条件で測定し、Owens−Wendt(拡張Fowkes式)の方法による表面自由エネルギーの評価を行い、重合体の表面自由エネルギーを算出した。
<<フィルム(膜)の作製方法>>
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を直径4インチのシリコンウェハ上に厚さ500nmになるように塗布した。そして、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上にフィルム(膜)を形成した。
<<接触角測定の測定条件>>
針:金属針22G(水)、テフロン(登録商標)コーティング22G(ジヨードメタン)
待機時間:1000ms
液量:1.8μL
着液認識:水50dat、ジヨードメタン100dat
温度:23℃
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "%" and "part" representing quantities are based on mass unless otherwise specified.
Here, in Examples and Comparative Examples, the weight average molecular weight, the number average molecular weight and the molecular weight distribution of the polymer, and the surface free energy of the film produced by using the polymer were measured by the following methods.
<Weight average molecular weight, number average molecular weight and molecular weight distribution>
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer were measured by gel permeation chromatography, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was calculated. Specifically, a gel permeation chromatograph (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8220) is used, and tetrahydrofuran is used as a developing solvent, and the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polymer are converted into standard polystyrene equivalent values. Asked as. Then, the molecular weight distribution (Mw / Mn) was calculated.
<Surface free energy>
For a film (membrane) prepared by the following method using the obtained polymer, a contact angle meter (Drop Master700 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to obtain a surface tension, a polar term (p) and a dispersive force term (p). The contact angles of two kinds of solvents (water and diiodomethane) whose d) are known are measured under the following conditions, the surface free energy is evaluated by the Owns-Wendt (extended Fowkes formula) method, and the surface free energy of the polymer is evaluated. Was calculated.
<< How to make a film >>
Using a spin coater (MS-A150 manufactured by Mikasa), the positive resist composition was applied onto a silicon wafer having a diameter of 4 inches to a thickness of 500 nm. Then, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at a temperature of 180 ° C. for 3 minutes to form a film on a silicon wafer.
<< Measurement conditions for contact angle measurement >>
Needle: Metal needle 22G (water), Teflon (registered trademark) coating 22G (diiodomethane)
Wait time: 1000ms
Liquid volume: 1.8 μL
Liquid landing recognition: 50 dat of water, 100 dat of diiodomethane
Temperature: 23 ° C

(実施例1)
<重合体の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル(ACATFE)3.0gおよび単量体(b)としてのα−メチルスチレン4.40gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.006975gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.85gを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合物)を得た。この重合物を、そのまま重合体とした。得られた重合体の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および分子量分布(Mw/Mn)を測定した。加えて、得られた重合体を用いて作製したフィルム(膜)の表面自由エネルギーを測定した。結果を表1に示す。また、得られた重合体は、α−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
<ポジ型レジスト組成物の調製>
得られた重合体を溶剤としてのPGMEA(東京化成工業製)に溶解させ、重合体の濃度が11質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。そして、レジストパターン表面の残渣の有無、γ値(明瞭性)、およびEth(感度)を以下に従って評価した。結果を表1に示す。
<レジストパターン表面の残渣の有無>
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を直径4インチのシリコンウェハ上に塗布した。次いで、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上に厚さ50nmのレジスト膜を形成した(レジスト膜形成工程)。そして、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いてレジスト膜を最適露光量(Eop)で露光して、パターンを描画した(露光工程)。その後、レジスト用現像液として表面張力が14.1mN/mであるフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、バートレルXF(登録商標)、CFCFHCFHCFCF)を用いて温度23℃で1分間の現像処理を行った(現像工程)。そして、現像処理後の現像膜に対し、温度23℃の空気を5秒間吹き付けることで現像膜を乾燥させて、レジストパターンを形成した(乾燥工程)。形成したレジストパターンを断面出しし、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて斜め上方向から撮影し、パターンとパターン間の底面にレジストの残渣の有無を確認した。なお、最適露光量(Eop)は、それぞれEthの約2倍の値を目安として、適宜設定した。また、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、それぞれ25nmとした。
<γ値(明瞭性)>
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を直径4インチのシリコンウェハ上に厚さ500nmになるように塗布した。そして、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上にレジスト膜を形成した(レジスト膜形成工程)。そして、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いて、電子線の照射量が互いに異なるパターン(寸法500μm×500μm)をレジスト膜上に複数描画し(露光工程)、レジスト用現像液として、表面張力が14.1mN/mであるフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、バートレルXF(登録商標)、CFCFHCFHCFCF)を用いて、温度23℃で1分間の現像処理を行った(現像工程)。そして、現像処理後の現像膜に対し、温度23℃の空気を5秒間吹き付けることで、現像膜を乾燥させた(乾燥工程)。なお、電子線の照射量は、4μC/cm2から200μC/cm2の範囲内で4μC/cm2ずつ異ならせた。次に、描画した部分のレジスト膜の厚みを光学式膜厚計(大日本スクリーン製、ラムダエース)で測定し、電子線の総照射量の常用対数と、現像後のレジスト膜の残膜率(=(現像後のレジスト膜の膜厚/シリコンウェハ上に形成したレジスト膜の膜厚)との関係を示す感度曲線を作成した。そして、得られた感度曲線(横軸:電子線の総照射量の常用対数、縦軸:レジスト膜の残膜率(0≦残膜率≦1.00))について、下記の式を用いてγ値を求めた。なお、下記の式中、Eは、残膜率0.20〜0.80の範囲において感度曲線を二次関数にフィッティングし、得られた二次関数(残膜率と総照射量の常用対数との関数)に対して残膜率0を代入した際に得られる総照射量の対数である。また、Eは、得られた二次関数上の残膜率0の点と残膜率0.50の点とを結ぶ直線(感度曲線の傾きの近似線)を作成し、得られた直線(残膜率と総照射量の常用対数との関数)に対して残膜率1.00を代入した際に得られる総照射量の対数である。そして、下記式は、残膜率0と1.00との間での上記直線の傾きを表している。

Figure 0006935669
γ値の値が大きいほど、感度曲線の傾きが大きく、明瞭性の高いパターンを良好に形成し得ることを示す。
<Eth(感度)>
「γ値(明瞭性)」の評価方法と同様にしてシリコンウェハ上にレジスト膜を形成した。得られたレジスト膜の初期厚みTを光学式膜厚計(大日本スクリーン製、ラムダエース)で測定した。また、γ値の算出の際に得られた直線(感度曲線の傾きの近似線)の残膜率が0となる際の、電子線の総照射量Eth(μC/cm)を求めた。なお、Ethの値が小さいほど、レジスト膜の感度が高く、レジストパターンの形成効率が高いことを意味する。 (Example 1)
<Preparation of polymer>
3.0 g of α-chloroacrylic acid 2,2,2-trifluoroethyl (ACATFE) as the monomer (a) and 4.40 g of α-methylstyrene as the monomer (b) as a polymerization initiator. A monomer composition containing 0.006975 g of azobisisobutyronitrile and 1.85 g of cyclopentanone as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen at 78 ° C. under a nitrogen atmosphere. The mixture was stirred in a constant temperature bath for 6 hours. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was released to the atmosphere, and then 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, the solution to which THF was added was added dropwise to 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer). This polymer was used as it was as a polymer. The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the obtained polymer were measured. In addition, the surface free energy of a film produced using the obtained polymer was measured. The results are shown in Table 1. The obtained polymer contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,2-trifluoroethyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit.
<Preparation of positive resist composition>
The obtained polymer was dissolved in PGMEA (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a solvent to prepare a resist solution (positive resist composition) having a polymer concentration of 11% by mass. Then, the presence or absence of residue on the surface of the resist pattern, the γ value (clarity), and Eth (sensitivity) were evaluated according to the following. The results are shown in Table 1.
<Presence or absence of residue on the surface of the resist pattern>
A positive resist composition was applied onto a silicon wafer having a diameter of 4 inches using a spin coater (MS-A150 manufactured by Mikasa). Next, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at a temperature of 180 ° C. for 3 minutes to form a resist film having a thickness of 50 nm on a silicon wafer (resist film forming step). Then, the resist film was exposed to the optimum exposure amount (Eop) using an electron beam drawing apparatus (ELS-S50 manufactured by Elionix Inc.), and a pattern was drawn (exposure step). Then, a fluorosolve having a surface tension of 14.1 mN / m (Bertrel XF (registered trademark) manufactured by Mitsui-Dupont Fluorochemical Co., Ltd., CF 3 CFHCHFCF 2 CF 3 ) was used as a developing solution for resist at a temperature of 23 ° C. The development process was carried out for 1 minute (development step). Then, the developed film was dried by blowing air at a temperature of 23 ° C. on the developed film after the developing process for 5 seconds to form a resist pattern (drying step). The formed resist pattern was cross-sectioned and photographed from diagonally above using a scanning electron microscope (SEM) to confirm the presence or absence of resist residue on the bottom surface between the patterns. The optimum exposure amount (Eop) was appropriately set with a value of about twice that of Eth as a guide. The resist pattern line (unexposed area) and space (exposed area) were set to 25 nm, respectively.
<Γ value (clarity)>
Using a spin coater (MS-A150 manufactured by Mikasa), the positive resist composition was applied onto a silicon wafer having a diameter of 4 inches to a thickness of 500 nm. Then, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at a temperature of 180 ° C. for 3 minutes to form a resist film on a silicon wafer (resist film forming step). Then, using an electron beam drawing apparatus (ELS-S50 manufactured by Elionix Inc.), a plurality of patterns (dimensions 500 μm × 500 μm) having different electron beam irradiation amounts are drawn on the resist film (exposure step), and development for resist is performed. As a liquid, a fluorinated solvent having a surface tension of 14.1 mN / m (Mitsui-Dupont Fluorochemical Co., Ltd., Bartlel XF (registered trademark), CF 3 CFHCHFCF 2 CF 3 ) was used at a temperature of 23 ° C. for 1 minute. (Development process). Then, the developed film was dried by blowing air at a temperature of 23 ° C. for 5 seconds on the developed film after the developing process (drying step). The irradiation amount of the electron beam was varied in the range of 4μC / cm 2 of 200μC / cm 2 by 4μC / cm 2. Next, the thickness of the resist film in the drawn part was measured with an optical film thickness meter (Lambda Ace, manufactured by Dainippon Screen), and the common logarithm of the total irradiation amount of the electron beam and the residual film ratio of the resist film after development were measured. A sensitivity curve showing the relationship with (= (thickness of the resist film after development / thickness of the resist film formed on the silicon wafer) was created. Then, the obtained sensitivity curve (horizontal axis: total of electron beams) was created. For the common logarithm of the irradiation amount, vertical axis: residual film ratio of the resist film (0 ≤ residual film ratio ≤ 1.00)), the γ value was calculated using the following formula. In the following formula, E 0. Fits the sensitivity curve to a quadratic function in the range of 0.20 to 0.80 residual film ratio, and remains for the obtained quadratic function (function of residual film ratio and common logarithm of total irradiation dose). It is the logarithmic equation of the total irradiation amount obtained when the film ratio 0 is substituted. Further, E 1 connects the point of the residual film ratio 0 and the point of the residual film ratio 0.50 on the obtained quadratic function. The total obtained when a straight line (approximate line of the slope of the sensitivity curve) is created and the residual film ratio 1.00 is substituted for the obtained straight line (function of the residual film ratio and the common logarithm of the total irradiation dose). It is a logarithmic equation of the irradiation amount, and the following formula represents the inclination of the above straight line between the residual film ratio of 0 and 1.00.
Figure 0006935669
The larger the γ value, the larger the slope of the sensitivity curve, indicating that a pattern with high clarity can be formed satisfactorily.
<Eth (sensitivity)>
A resist film was formed on the silicon wafer in the same manner as in the evaluation method of "γ value (clarity)". The resulting resist initial thickness T 0 of the optical film thickness meter of film (Dainippon Screen Co., Ltd., Lambda Ace) were determined by. In addition, the total irradiation amount Eth (μC / cm 2 ) of the electron beam when the residual film ratio of the straight line (approximate line of the slope of the sensitivity curve) obtained in the calculation of the γ value becomes 0 was obtained. The smaller the Eth value, the higher the sensitivity of the resist film and the higher the efficiency of forming the resist pattern.

(実施例2)
実施例1と同様にして得られた重合物を、100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF150gとメタノール850gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。得られた重合体について各種測定を行った。また、得られた重合体を用いた以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、そしてレジストパターンを形成して各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
The polymer obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 150 g of THF and 850 g of methanol to precipitate a white coagulated product (polymer). .. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. Various measurements were carried out on the obtained polymer. Further, a positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained polymer was used, and a resist pattern was formed to perform various evaluations. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリルの配合量を0.005231gに変更し、溶媒を添加しなかった以外は実施例1と同様にして重合物を得た。得られた重合物の重量平均分子量(Mw)は49744であり、数平均分子量(Mn)は30184であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.65であった。また、得られた重合物は、α−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
得られた重合物を、100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF200gとメタノール800gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。得られた重合体について各種測定を行った。また、得られた重合体を用いた以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、そしてレジストパターンを形成して各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
The amount of azobisisobutyronitrile as the polymerization initiator was changed to 0.005231 g, and a polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that no solvent was added. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 49744, the number average molecular weight (Mn) was 30184, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.65. The obtained polymer contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,2-trifluoroethyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit.
The obtained polymer was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 200 g of THF and 800 g of methanol to precipitate a white coagulated product (polymer). Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. Various measurements were carried out on the obtained polymer. Further, a positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained polymer was used, and a resist pattern was formed to perform various evaluations. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリルの配合量を0.069751gに変更し、溶媒であるシクロペンタノンの配合量を1.87gに変更した以外は実施例1と同様にして、重合物を得た。得られた重合物は、α−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。この重合物を、そのまま重合体とした。得られた重合体について各種測定を行った。また、得られた重合体を用いた以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、そしてレジストパターンを形成して各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 4)
The polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polymerization initiator azobisisobutyronitrile was changed to 0.069751 g and the amount of the solvent cyclopentanone was changed to 1.87 g. Got The obtained polymer contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,2-trifluoroethyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit. This polymer was used as it was as a polymer. Various measurements were carried out on the obtained polymer. Further, a positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained polymer was used, and a resist pattern was formed to perform various evaluations. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例4と同様にして得られた重合物を、100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF100gとメタノール900gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体について各種測定を行った。さらに、得られた重合体を用いた以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、そしてレジストパターンを形成して各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
The polymer obtained in the same manner as in Example 4 was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 100 g of THF and 900 g of methanol to precipitate a white coagulated product (polymer). .. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. Then, various measurements were carried out on the obtained polymer. Further, a positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained polymer was used, and a resist pattern was formed to perform various evaluations. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
<重合体の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(ACAPFP)3.0gおよび単量体(b)としてのα−メチルスチレン(AMS)3.4764gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0055gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.6205gを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合物)を得た。この重合物を、そのまま重合体とした。得られた重合体について各種測定を行った。また、得られた重合体は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
<ポジ型レジスト組成物の調製>
得られた重合体を溶剤としての酢酸n−ヘキシル(日本ゼオン社製、ZED−N60、製造上不可避的に混入した不純物を含む)に溶解させ、重合体の濃度が4質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。そして、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成して、各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
<Preparation of polymer>
3. 3.0 g of α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl (ACAPFP) as the monomer (a) and α-methylstyrene (AMS) as the monomer (b). A monomer composition containing 4764 g, 0.0055 g of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator, and 1.6205 g of cyclopentanone as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen. In a nitrogen atmosphere, the mixture was stirred in a constant temperature bath at 78 ° C. for 6 hours. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was released to the atmosphere, and then 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, the solution to which THF was added was added dropwise to 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer). This polymer was used as it was as a polymer. Various measurements were carried out on the obtained polymer. The obtained polymer contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit.
<Preparation of positive resist composition>
A resist solution in which the obtained polymer is dissolved in n-hexyl acetate as a solvent (ZED-N60 manufactured by Nippon Zeon Corporation, including impurities inevitably mixed in the production), and the concentration of the polymer is 4% by mass. (Positive resist composition) was prepared. Then, a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(実施例7)
実施例6と同様にして得られた重合物を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF150gとメタノール850gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体について各種測定を行った。さらに、得られた重合体を用いた以外は実施例6と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、そしてレジストパターンを形成して各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 7)
The polymer obtained in the same manner as in Example 6 was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 150 g of THF and 850 g of methanol to precipitate a white coagulated product (polymer). Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. Then, various measurements were carried out on the obtained polymer. Further, a positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 6 except that the obtained polymer was used, and a resist pattern was formed to perform various evaluations. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
<重合体の調製>
単量体としてのα−クロロアクリル酸メチル(ACAM)3.0gおよびα−メチルスチレン(AMS)6.88gと、溶媒としてのシクロペンタノン2.47gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.01091gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6.5時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)30gを加えた。そして、THFを加えた溶液をメタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合物)を得た。この重合物を、そのまま重合体とした。得られた重合体について各種測定を行った。また、得られた重合体は、α−メチルスチレン単位とα−クロロアクリル酸メチル単位とを50mol%ずつ含んでいた。
<ポジ型レジスト組成物の調製>
得られた重合体を溶剤としてのアニソールに溶解させ、重合体の濃度が11質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。そして、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成して、各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
<Preparation of polymer>
3.0 g of methyl α-chloroacrylate (ACAM) and 6.88 g of α-methylstyrene (AMS) as monomers, 2.47 g of cyclopentanone as a solvent, and azobisisobuty as a polymerization initiator. A monomer composition containing 0.01091 g of bnitrile was placed in a glass container, the glass container was sealed and replaced with nitrogen, and the mixture was stirred in a constant temperature bath at 78 ° C. for 6.5 hours under a nitrogen atmosphere. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was released to the atmosphere, and then 30 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, a solution to which THF was added was added dropwise to 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer). This polymer was used as it was as a polymer. Various measurements were carried out on the obtained polymer. The obtained polymer contained 50 mol% each of α-methylstyrene unit and α-methylchloroacrylate unit.
<Preparation of positive resist composition>
The obtained polymer was dissolved in anisole as a solvent to prepare a resist solution (positive resist composition) having a polymer concentration of 11% by mass. Then, a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
比較例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製した。そして、レジスト用現像液として酢酸アミルを使用し、且つ、現像工程後に得られた現像膜をリンス液としてのイソプロピルアルコール(IPA)で10秒間リンスした後、現像膜表面に残存するリンス液を、空気を吹き付けることで除去した以外は、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A positive resist composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1. Then, after using amyl acetate as the developing solution for resist and rinsing the developing film obtained after the developing step with isopropyl alcohol (IPA) as the rinsing solution for 10 seconds, the rinsing solution remaining on the surface of the developing film is used. A resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that it was removed by blowing air, and various evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

Figure 0006935669
Figure 0006935669

表1より、ポジ型レジストとしてフッ素原子を含有する所定の重合体を用い、そして現像工程後に乾燥工程を実施してレジストパターンを形成した実施例1〜7では、低照射量で明瞭性に優れるレジストパターンを良好に形成すると共に、レジストパターン表面の残渣の生成を抑制できることがわかる。
一方、ポジ型レジストとしてα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体を用いた比較例1では、Ethが高く、低照射量で良好なレジストパターンが形成できないことがわかる。
また、ポジ型レジストとしてα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体を用いると共に、現像液の除去を乾燥工程に替えてリンス工程で行った比較例2では、レジストパターン表面の残渣の生成を抑制できないことがわかる。
From Table 1, in Examples 1 to 7 in which a predetermined polymer containing a fluorine atom was used as the positive resist and a drying step was carried out after the developing step to form a resist pattern, the clarity was excellent at a low irradiation amount. It can be seen that the resist pattern can be formed well and the formation of residues on the surface of the resist pattern can be suppressed.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the α-methylstyrene / α-methylchloroacrylate copolymer was used as the positive resist, it was found that Eth was high and a good resist pattern could not be formed with a low irradiation amount.
Further, in Comparative Example 2 in which an α-methylstyrene / α-methylchloroacrylate copolymer was used as the positive resist and the developer was removed in the rinsing step instead of the drying step, the residue on the surface of the resist pattern was used. It can be seen that the generation cannot be suppressed.

本発明のレジストパターン形成方法によれば、レジストパターン表面における残渣の生成を抑制しつつ、電離放射線等の照射量を抑えて効率よくレジストパターンを形成することができる。 According to the resist pattern forming method of the present invention, it is possible to efficiently form a resist pattern by suppressing the amount of irradiation such as ionizing radiation while suppressing the formation of residues on the surface of the resist pattern.

Claims (5)

下記一般式(I):
Figure 0006935669
(式(I)中、Rは、塩素原子、フッ素原子またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、Rは、フッ素原子の数が3以上6以下のフルオロアルキル基であり、RおよびRは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、互いに同一でも異なっていてもよい。)で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
Figure 0006935669
(式(II)中、R、R、RおよびRは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、互いに同一でも異なっていてもよく、Rは、水素原子、非置換のアルキル基またはフッ素原子で置換されたアルキル基であり、pおよびqは、0以上5以下の整数であり、p+q=5である。)で表される単量体単位(B)とを有する重合体と、溶剤とを含む、ポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を露光する工程と、
露光された前記レジスト膜を、表面張力が17mN/m以下であり且つフッ素系溶剤である現像液と接触させて現像し、現像膜を得る工程と、
前記現像膜表面に残存する前記現像液を乾燥により除去する工程と、
を含む、レジストパターン形成方法。
The following general formula (I):
Figure 0006935669
(In the formula (I), R 1 is an alkyl group substituted with a chlorine atom, a fluorine atom or a fluorine atom, R 2 is a fluoroalkyl group having 3 or more and 6 or less fluorine atoms, and R 3 And R 4 are a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and may be the same as or different from each other) with the monomer unit (A). ,
The following general formula (II):
Figure 0006935669
In formula (II), R 5 , R 6 , R 8 and R 9 are hydrogen atoms, fluorine atoms, unsubstituted alkyl groups or alkyl groups substituted with fluorine atoms, which may be the same or different from each other. Often, R 7 is an alkyl group substituted with a hydrogen atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom, and p and q are integers of 0 or more and 5 or less, and p + q = 5). A step of forming a resist film using a positive-type resist composition containing a polymer having a monomer unit (B) and a solvent.
The step of exposing the resist film and
A step of developing the exposed resist film by contacting it with a developing solution having a surface tension of 17 mN / m or less and a fluorosolve to obtain a developing film.
A step of removing the developer remaining on the surface of the developing film by drying, and
A method for forming a resist pattern, including.
前記乾燥を、気体を吹き付けることにより行う、請求項1に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 1, wherein the drying is performed by spraying a gas. 前記Rが塩素原子である、請求項1または2に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 1 or 2, wherein R 1 is a chlorine atom. 前記RおよびRが水素原子または非置換のアルキル基である、請求項1〜3の何れかに記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein R 3 and R 4 are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups. 前記R〜Rが水素原子または非置換のアルキル基である、請求項1〜4の何れかに記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein R 5 to R 9 are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups.
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