JP7004859B2 - Filtration filter and filtration method, and method for manufacturing refined chemical products for lithography - Google Patents

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本発明は、濾過フィルター及び濾過方法、並びにリソグラフィー用薬液精製品の製造方法に関する。 The present invention relates to a filtration filter and a filtration method, and a method for manufacturing a chemical solution refined product for lithography.

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のレジスト組成物が用いられている。
In lithography technology, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, the resist film is selectively exposed, and a development process is performed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film. The forming process is performed. A resist material whose 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 whose exposed portion of a 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 is rapidly progressing due to advances in lithography technology. As a method for miniaturizing a pattern, generally, the wavelength of an exposure light source is shortened (energy is increased). Specifically, in the past, ultraviolet rays typified by g-rays and i-rays were used, but nowadays, mass production of semiconductor devices using KrF excimer lasers and ArF excimer lasers is being carried out. Further, studies have been conducted on EUV (extreme ultraviolet rays) having a shorter wavelength (high energy) than these excimer lasers, EB (electron beam), X-rays, and the like.
The resist material is required to have lithography characteristics such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing fine dimensional patterns.
Conventionally, as a resist material satisfying such a requirement, a chemically amplified resist composition containing a base material component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an acid generator component that generates an acid by exposure. Things are 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 miniaturization progresses, the resist material is required to improve various lithography characteristics and suppress the occurrence of defects (surface defects).
Here, "defect" refers to all defects detected when the resist pattern after development is observed from directly above by, for example, a surface defect observation device (trade name "KLA") manufactured by KLA Corporation. .. This defect is, for example, a defect due to adhesion of foreign matter or precipitates to the surface of the resist pattern such as scum (resist residue), bubbles, dust, etc. after development, a bridge between line patterns, and filling of holes in the contact hole pattern. It refers to defects related to the pattern shape, uneven color of the pattern, etc.

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 the resist material, there is also a problem of foreign matter aging characteristics (one of storage stability) in which fine particle-like foreign matter is generated during storage of the resist solution (resist composition in a solution state), and its improvement. 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、濾過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、ナイロン製の濾過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濾過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 substances, purification is generally performed by passing the resist composition through a filtration filter. However, the conventionally used method of passing the resist composition through a membrane filter or a depth filter is insufficient to suppress the occurrence of the defect of the resist pattern after development.
A step of passing a filter made of nylon and a step of passing a filter made of a polyolefin resin or a fluororesin are performed in response to the above-mentioned suppression of the occurrence of the defect of the resist pattern and the requirement for the foreign matter characteristics of the resist material over time. A method for producing a resist composition having both of them has been proposed (see Patent Document 1).

また、レジストパターンの形成には、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、濾過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。
Further, various lithographic 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 for removing foreign substances (impurities) such as particles mixed in these chemicals, a method using a filtration filter has been conventionally adopted.
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Japanese 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、不純物をより除去できる濾過フィルター及び濾過方法、並びに、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を提供すること、を課題とする。
With the further progress of lithography technology and the miniaturization of resist patterns, defects such as scum and microbridge generation after development become a remarkable problem when forming resist patterns with a size of tens to hundreds of nanometers. 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 filtration filter and a filtration method capable of further removing impurities, and a method for producing a chemical solution refined product for lithography in which impurities are further reduced. do.

本発明者らは検討により、例えばレジスト組成物、現像液、レジスト用溶剤、プリウェット溶剤等の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。 According to the study, the present inventors have conventionally used a chemical solution for lithography such as a resist composition, a developing solution, a solvent for resist, and a pre-wet solvent by passing it through a filter provided with a polyimide resin porous film to purify it. We have found that the generation of fine particles of foreign matter during storage is significantly suppressed (the characteristics of foreign matter over time are significantly improved) as compared with the case of purifying by passing through a membrane filter or a depth filter, and the present invention has been developed. It came to be completed.

すなわち、本発明の第1の態様の濾過フィルターは、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備え、リソグラフィー用薬液を濾過するために用いられることを特徴とする。 That is, the filtration filter of the first aspect of the present invention is provided with a polyimide-based resin porous membrane and is characterized in that it is used for filtering a chemical solution for lithography.

本発明の第2の態様の濾過方法は、前記第1の態様の濾過フィルターに、リソグラフィー用薬液を通過させる操作を含むことを特徴とする。 The filtration method of the second aspect of the present invention is characterized by including an operation of passing a chemical solution for lithography through the filtration filter of the first aspect.

本発明の第3の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、前記第2の態様の濾過方法によりリソグラフィー用薬液を濾過する工程を有することを特徴とする。 The method for producing a lithographic chemical solution refined product according to a third aspect of the present invention is characterized by comprising a step of filtering the lithographic chemical solution by the filtration method according to the second aspect.

本発明に係る濾過フィルターによれば、薬液等に混入したパーティクル等の不純物をより除去できる。
本発明に係る濾過方法によれば、薬液等に混入したパーティクル等の不純物をより除去できる。
本発明に係るリソグラフィー用薬液精製品の製造方法によれば、不純物がより低減されたリソグラフィー用薬液精製品を製造できる。該薬液精製品であるレジスト組成物精製品を用いることにより、レジストパターンの形成において、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 filtration filter according to the present invention, impurities such as particles mixed in a chemical solution or the like can be further removed.
According to the filtration method according to the present invention, impurities such as particles mixed in the chemical solution and the like can be further removed.
According to the method for manufacturing a lithographic chemical refined product according to the present invention, it is possible to manufacture a lithographic chemical refined product with further reduced impurities. By using the resist composition refined product which is the chemical refined product, in the formation of the resist pattern, the generation of defects is further suppressed, and defects such as scum and microbridge generation are reduced, and a resist pattern having a good shape can be obtained. Can be formed.

ポリイミド系樹脂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 a figure which showed typically one embodiment of the communication hole which constitutes a polyimide resin porous membrane. 本実施形態であるポリイミド系樹脂多孔質膜の表面を、走査型電子顕微鏡により観察したSEM像である。It is an SEM image which observed the surface of the polyimide resin porous membrane of 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。It is an SEM image which observed the surface of the porous film made of polyamide (nylon) 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 an 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, "aliphatic" is defined as a relative concept to aromatics and means a group, a compound or the like having no aromaticity.
Unless otherwise specified, the "alkyl group" shall include 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 "alkyl halide group" is a group in which a part or all of the hydrogen atom of the alkyl group is substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include 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 a part or all of the hydrogen atom of the alkyl group or the alkylene group is substituted with a fluorine atom.
The “constituent unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
"Exposure" is a concept that includes general irradiation of radiation.

「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。
The term "styrene" includes styrene and those in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group, an alkyl halide group, or a hydroxyalkyl group.
The "styrene derivative" is a concept including a hydrogen atom at the α-position of styrene substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. Examples of these derivatives include those in which a substituent is bonded to a benzene ring of hydroxystyrene in which a hydrogen atom at the α-position may be substituted with a substituent.
The α-position (carbon atom at the α-position) refers to a carbon atom to which a 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 substituent at the α-position 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 alkyl halide group as the substituent at the α-position is specifically a group in which a part or all of the hydrogen atom of the above-mentioned "alkyl group as the substituent at the α-position" is substituted with a halogen atom. Be done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and a fluorine atom is particularly preferable.
Further, as the hydroxyalkyl group as the substituent at the α-position, specifically, a group in which a part or all of the hydrogen atom of the above-mentioned "alkyl group as the substituent at the α-position" is substituted with a hydroxyl group can be mentioned. The number of hydroxyl groups in the hydroxyalkyl group is preferably 1 to 5, most preferably 1.

(濾過フィルター)
本発明の第1の態様の濾過フィルターは、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備え、リソグラフィー用薬液を濾過するのに好適な濾材である。
(Filtration filter)
The filtration filter of the first aspect of the present invention includes a polyimide-based resin porous membrane and is a suitable filter medium for filtering a chemical solution for lithography.

<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 solution for lithography>
The chemical solution for lithography, which is the object to be filtered, is not particularly limited, and is, for example, various chemical solutions used when manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element by a technique of photolithography, DSA lithography, or imprint lithography, or a raw material thereof. Various chemicals are mentioned.
Examples of the chemical solution include those containing water; a polar solvent such as a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an ether solvent, and an amide solvent; and a hydrocarbon solvent. Further, as a chemical solution for lithography containing a resin, a resin solution in which a resin component for resist is dissolved in an organic solvent component, a resist composition described later, an insulating film composition, an antireflection film composition, and directed self-assembly (Directed Self Assembly). : DSA) Examples include block copolymer compositions applied to technology, resin compositions for imprinting, and the like. In addition, examples of the lithographic chemical solution used for pattern formation and the like include a pre-wet solvent, a resist solvent, a developing solution 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。
ニトリル系溶剤は、構造中にニトリル基を含む有機溶剤、例えばアセトニトリル等が挙げられる。
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-nonanonone, 2-nonanonone, acetone, 2-heptanone (methylamylketone), 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, propylene carbonate and the like.
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, and diethylene glycol monoethyl. Ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formic acid, ethyl forerate, butyl formic acid, propyl formic acid, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, etc. Can be mentioned.
Examples of the alcohol-based 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, and n-heptyl alcohol. Alcohols such as n-octyl alcohol and n-decanol; glycol-based 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 and diethylene glycol monomethyl Examples thereof include glycol ether-based solvents such as ether, triethylene glycol monoethyl ether and methoxymethylbutanol.
Examples of the nitrile-based solvent include organic solvents containing a nitrile group in the structure, for example, acetonitrile.
Examples of the ether solvent include dioxane, tetrahydrofuran and the like in addition to the above glycol ether solvent.
Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. 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.

濾過対象物であるレジスト組成物としては、例えば、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が挙げられる。 The resist composition to be filtered includes, for example, a base material component (A) whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid (hereinafter referred to as “(A) component”) and an organic solvent component (S) (. Hereinafter, those containing "(S) component") and having an acid generating ability can be mentioned.

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 to generate an acid by exposure, and the component (A) may generate an acid by exposure, and an addition compounded separately from the component (A) may be used. The agent component may generate an acid upon exposure.
Specifically, such a resist composition is used.
(1) It may contain an acid generator component (B) (hereinafter referred to as "(B) component") that generates an acid by exposure.
(2) The component (A) may be a component that generates an acid by exposure.
(3) The component (A) may be a component that generates an acid by exposure and may further contain a component (B).
That is, in the case of the above (2) and (3), the component (A) is "a base material component that generates an acid by 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 by exposure and whose solubility in a developer changes due to the action of the acid, the component (A1) described later generates an acid by exposure and the solubility in the developer changes. It is preferably a polymer compound whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid. 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 by exposure, a known one can be used. Above all, the resist composition of the present invention is preferably the case of (1) above.

・(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。
-Regarding the component (A) In the present invention, the "base component" is an organic compound having a film-forming ability, 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.
Organic compounds used as base material components are roughly classified into non-polymers and polymers.
As the non-polymer, one having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 is usually used. Hereinafter, the term "small molecule compound" refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, a polymer having a molecular weight of 1000 or more is usually used. Hereinafter, the term "resin" or "polymer compound" indicates a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
As the molecular weight of the polymer, the mass average molecular weight in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography) shall be 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" that forms a negative resist pattern in an alkali developing process, or a "positive for a solvent developing process" that forms a positive resist pattern in a solvent developing process. In the case of "type resist composition", as the component (A), a substrate component (A-2) soluble in an alkaline developer (hereinafter referred to as "component (A-2)") is preferably used. Further, a cross-linking agent component is blended. In such a resist composition, for example, when an acid is generated from the component (B) by exposure, the acid acts to cause cross-linking between the component (A-2) and the cross-linking agent component, resulting in alkaline development. Solubility in liquid decreases (solubility in organic developer increases). Therefore, in forming a resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion is sparingly soluble in an alkaline developing solution (relative to an organic developing solution). On the other hand, the unexposed part remains soluble in the alkaline developing solution (slightly soluble in the organic developing solution) and does not change. Therefore, a negative resist pattern is formed by developing with the alkaline developing solution. To. Further, 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 alkaline developer (hereinafter referred to as "alkali-soluble resin") is used.
As the cross-linking agent component, for example, it is usually preferable to use an amino-based cross-linking agent such as glycoluryl having a methylol group or an alkoxymethyl group, a melamine-based cross-linking agent, or the like, because a good resist pattern with less swelling can be formed. The blending amount of the cross-linking 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" that forms a positive resist pattern in an alkali developing process, or a "negative for a solvent developing process" that forms a negative resist pattern in a solvent developing process. In the case of "type resist composition", as the component (A), a substrate component (A-1) whose polarity is increased by the action of an acid (hereinafter referred to as "component (A-1)") is preferably used. Be done. By using the component (A-1), the polarity of the base material component changes before and after exposure, so that good development contrast can be obtained not only in the alkaline development process but also in the solvent development process.
When the alkaline developing process is applied, the component (A-1) is sparingly soluble in an alkaline developer before exposure. For example, when an acid is generated from the component (B) by exposure, the action of the acid causes the component (B). The polarity increases and the solubility in alkaline developers increases. Therefore, in the formation of a resist pattern, when the resist composition is selectively exposed to a resist film obtained by applying the resist composition on a support, the exposed portion changes from sparingly soluble to an alkaline developer to be soluble in an alkaline developer. Since the unexposed portion remains sparingly soluble in alkali, a positive resist pattern is formed by developing with alkali.
On the other hand, when a solvent developing process is applied, the component (A-1) has high solubility in an organic developer before exposure, and when acid is generated by exposure, the polarity is high due to the action of the acid. Therefore, the solubility in an organic developer is reduced. Therefore, in forming a resist pattern, when the resist composition is selectively exposed to a resist film obtained by applying the resist composition on a support, the exposed portion changes from soluble to sparingly soluble in an organic developer. On the other hand, since the unexposed portion remains soluble and does not change, it is possible to add contrast between the exposed portion and the unexposed portion 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。 The component (A) used in the resist composition of the present invention includes a structural unit (a1) containing an acid-degradable group whose polarity is increased by the action of an acid, a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group, and a polarity. A structural unit containing a group-containing aliphatic hydrocarbon group (a3), a structural unit containing an acid non-dissociable cyclic group (a4), a carbonate-containing cyclic group, or a structural unit containing a —SO2 -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 unit (a1)
The structural unit (a1) is a structural unit containing an acid-degradable group whose polarity is increased by the action of an acid.
An "acid-degradable group" is a group having an acid-degradable property in which at least a part of the bonds in the structure of the acid-degradable group can be cleaved by the action of an acid.
Examples of the acid-degradable group whose polarity is increased by the action of an acid include a group which is decomposed by the action of an acid to form a polar group.
Examples of the polar group include a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (-SO 3H ) and the like. Among these, a polar group containing —OH in the structure (hereinafter, may be 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.
More specifically, the acid-degradable group includes a group in which the polar group is protected by an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected by an acid-dissociable group).
Here, the term "acid dissociative group" is used.
(I) A group having acid dissociation that allows the bond between the acid dissociating group and an atom adjacent to the acid dissociating group to be cleaved by the action of an acid, or a group having acid dissociation.
(Ii) A group capable of cleaving the bond between the acid dissociative group and an atom adjacent to the acid dissociative group by further decarbonation reaction after the partial bond is cleaved by the action of the acid. ,
Refers to both.
The acid dissociative group constituting the acid-degradable group needs to be a group having a lower polarity than the polar group produced by the dissociation of the acid dissociative group, whereby the acid dissociative group is affected by the action of the acid. When is dissociated, a polar group having a higher polarity than the acid dissociative group is generated and the polarity is increased. As a result, the polarity of the entire component (A) increases. As the polarity increases, the solubility in the developer changes relatively, the solubility in the developer increases in the case of the alkaline developer, and the solubility in the developer in the case of the organic developer. 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 dissociative group is not particularly limited, and those previously proposed as an acid dissociative group of the base resin for a 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 kind or two or more kinds.
The ratio of the constituent unit (a1) in the component (A) is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 20 to 75 mol%, and 25 to 25 to the total of all the constituent units constituting the component (A). 70 mol% is more preferred.

・・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 unit (a2)
The structural unit (a2) is a structural unit containing a lactone-containing cyclic group (however, excluding those corresponding to the above-mentioned structural unit (a1)).
The lactone-containing cyclic group of the structural unit (a2) is effective in enhancing 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 when it has only a lactone ring, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of its structure. The lactone-containing cyclic group may be 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 kind or two or more kinds.
The ratio of the constituent unit (a2) in the component (A) is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, and 10 to 10 to the total of all the constituent 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 unit (a3)
The structural unit (a3) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (however, excluding those corresponding to the above-mentioned structural units (a1) and (a2)).
Since the component (A) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) is enhanced, which contributes to the improvement of the resolution.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atom of the alkyl group is replaced with a fluorine atom, and the like, 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 for example, in the resin for the resist composition for ArF excimer laser, it can be appropriately selected from a large number of proposed ones and used. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably 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 kind or two or more kinds.
The ratio of the constituent unit (a3) in the component (A) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, and 5 to 5 to the total of all the constituent units constituting the component (A). 25 mol% is more preferred.

・・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 unit (a4)
The structural unit (a4) is a structural unit containing an acid non-dissociative cyclic group.
Since the component (A) has the structural unit (a4), the dry etching resistance of the formed resist pattern is improved.
The "acid non-dissociative cyclic group" in the structural unit (a4) is a ring that remains in the structural unit as it is without dissociation even if the acid acts when an acid is generated from the component (B) by exposure. It is a formula base.
The ratio of the constituent unit (a4) in the component (A) is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol%, based on the total of all the constituent 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 unit (a5)
The structural unit (a5) is a structural unit containing a —SO2 -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。
The "-SO 2 -containing cyclic group" refers to a cyclic group containing a ring containing -SO 2- in its ring skeleton, and specifically, the sulfur atom (S) in -SO 2- A cyclic group that forms part of the cyclic skeleton of the cyclic group. A ring containing -SO 2- in its ring skeleton is counted as the first ring, and if it is only the ring, it is a monocyclic group, and if it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of its structure. It is called. -SO 2 -The contained cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
-SO 2 -containing cyclic groups are particularly cyclic groups containing -O-SO 2 -in their cyclic skeleton, that is, -OS- in -O-SO 2- contains a part of the cyclic 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 cyclic skeleton. The carbonate ring is counted as the first ring, and when it has only a carbonate ring, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of its structure. The carbonate-containing cyclic group may be 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 kind or two or more kinds.
The ratio of the constituent unit (a5) in the component (A) is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, and 10 to 65 with respect to the total of all the constituent units constituting the component (A). More preferably, 10-60 mol% is particularly 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 the hydrogen atom of the alkyl group is replaced with a fluorine atom, and a carbonyl group (-C (= O)). -), Carbonyl group (-C (= O) -O-), carbonate group (-OC (= O) -O-), sulfonyl group (-S (= O) 2- ), sulfonyloxy group (-S (= O) 2 -O-) and the like can be mentioned.

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。 Preferred (A1) components include, for example, polymer compounds having a structural unit (a1). As the component (A1), specifically, a polymer compound having a constituent unit (a1) and a constituent unit (a2), a polymer compound having a constituent unit (a1) and a constituent unit (a3), and a constituent unit ( A polymer compound having a1) and a constituent unit (a5), a polymer compound having a constituent unit (a1), a constituent unit (a2) and a constituent unit (a3), a constituent unit (a1) and a constituent 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, the component (A) may be used alone or in combination of two or more.
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。
-Regarding the component (S) The resist composition in the present invention can be prepared by dissolving the resist material in the organic solvent component (component (S)).
The component (S) may be any component as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and any conventionally known solvent for the 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, 2-heptanone; and many such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and dipropylene glycol. Hyvalent 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 the ester bond, monoethyl. Derivatives of polyhydric alcohols such as monoalkyl ethers such as ethers, monopropyl ethers and monobutyl ethers or compounds having an ether bond such as monophenyl ethers [among these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl Ethers (PGME) are 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, simene, mesitylen, etc. Examples thereof include aromatic organic solvents and dimethyl sulfoxide (DMSO).
The component (S) may be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
For example, a mixed solvent in which PGMEA and a polar solvent are mixed 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 the resist composition in the present invention, in addition to the components (A) and (S), an acid generator component (B) ((B) component) that generates an acid by exposure and an acid diffusion control agent (hereinafter referred to as an acid diffusion control agent). At least one compound (E) selected from the group consisting of "component (D)"), an organic carboxylic acid, an oxo acid of phosphorus and a derivative thereof (hereinafter referred to as "component (E)"), and fluorine addition. An agent (hereinafter referred to as "component (F)") or 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。
-Regarding the component (B) The component (B) is an acid generator component that generates an acid by exposure.
The component (B) is not particularly limited, and those previously proposed as an acid generator for a chemically amplified resist can be used.
Examples of the component (B) include onium salt-based acid generators such as iodonium salt and sulfonium salt, oxime sulfonate-based acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and diazomethane-based poly (bissulfonyl) diazomethanes. Examples thereof include acid generators, nitrobenzylsulfonate-based acid generators, iminosulfonate-based acid generators, and disulfonate-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, the component (B) may be used alone or in combination of two or more.
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 with respect 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) in 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 can be 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。
-Regarding the component (D) The component (D) is an acid diffusion control agent component.
The component (D) acts as a citric acid that traps the acid generated by exposure from the component (B) and the like.
The component (D) may be a photodisintegrating base (D1) (hereinafter referred to as “(D1) component”) that is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability, or is a nitrogen-containing organic substance that does not correspond to the component (D1). Compound (D2) (hereinafter referred to as “(D2) component”) 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 1.0 to 8. 0 parts by mass is more preferable. When it is at least a preferable lower limit value in the above range, particularly good lithography characteristics or resist pattern shape can be easily obtained. When it is not more than the preferable upper limit value in the above range, the sensitivity can be maintained well 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 an amine (alkylamine or alkylalcoholamine) 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, or a cyclic amine.
The content of the component (D2) is usually used in the range of 0.01 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Within the above range, the shape of the resist pattern, stability over time, 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, the component (D) may be used alone or in combination of two or more.
When the resist composition contains the component (D), the content of the component (D) is preferably 0.1 to 15 parts by mass, preferably 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 further preferable. When it is at least a preferable lower limit value in the above range, the lithography characteristics such as LWR are further improved when the resist composition is prepared. Moreover, a better resist pattern shape can be obtained. When it is not more than the preferable upper limit value in the above range, the sensitivity can be maintained well 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。
-Regarding the component (E) The component (E) is at least one compound selected from the group consisting of an organic carboxylic acid and a phosphorus oxo acid and a derivative thereof. By containing the component (E), it is possible to prevent deterioration of sensitivity and improve the shape of the resist pattern, stability over time, and the like.
In the resist composition of the present invention, the component (E) may be used alone or in combination of two or more.
When the resist composition contains the component (E), the content of the component (E) is usually used in the range of 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。
-Regarding the component (F) The component (F) 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 JP-A-2010-002870, JP-A-2010-032994, JP-A-2010-277043, JP-A-2011-13569, and JP-A-2011-128226. Fluorine-containing polymer compounds can be mentioned.
In the resist composition of the present invention, the component (F) may be used alone or in combination of two or more.
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 may further include, if desired, miscible additives, such as additional resins for improving the performance of resist films, dissolution inhibitors, surfactants, plasticizers, stabilizers, colorants, anti-halation agents. , Dyes and the like 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 to be filtered include a siloxane polymer, an organic hydride siloxane polymer, an organic hydride silsesquioxane polymer, or a copolymer of hydrogensil sesquioxane and an alkoxyhydride siloxane or hydroxyhydride siloxane. Examples thereof include 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, 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 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 Si atoms, and mainly contains a binder component such as a resin and / or a cross-linking agent, and an absorbent component that absorbs a specific wavelength such as ultraviolet rays. Can be mentioned. Each of these components may be used alone as a film-constituting material, or two or more kinds (that is, a resin and a cross-linking agent, a cross-linking agent and an absorbent component, a resin and an absorbent component, and a resin and a cross-linking agent and an absorbent component). ) May be combined to form a film constituent material. In addition, a surfactant, an acid compound, an acid generator, a cross-linking accelerator, a rheology adjuster, an adhesion aid and the like may be added to the antireflection film composition, if necessary.
The antireflection film composition to be filtered includes, for example, a polyfunctional epoxy compound having a plurality of epoxy portions in the side chain of the core unit and having one or more crosslinkable chromophores bonded thereto, and vinyl ether. Examples thereof include a liquid containing a cross-linking agent and an organic solvent component.
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, a glycidyl ether group, etc.
"Crosslinkable chromophore" refers to a photodamn moiety having a crosslinkable group that is free (ie, unreacted) after the chromophore has been attached to the 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 for inducing the core unit include tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate, tris (4-hydroxyphenyl) methanetriglycidyl ether, trimethylopropane triglycidyl ether, and poly (ethylene glycol) di. Glycyzyl ether, bis [4- (glycidyloxy) phenyl] methane, bisphenol A diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, 4-hydroxybenzoate diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, 4,4'-Methylenebis (N, N-diglycidylaniline), monoaryldiglycidyl isocyanurate, tetrakis (oxylanylmethyl) benzene-1,2,4,5-tetracarboxylate, bis (2,3-) Those containing polyfunctional glycidyl such as epoxypropyl) terephthalate or tris (oxylanylmethyl) benzene-1,2,4-tricarboxylate; 1,3-bis (2,4-bis (glycidyloxy) phenyl) Adamantin, 1,3-bis (1-adamantyl) -4,6-bis (glycidyloxy) benzene, 1- (2', 4'-bis (glycidyloxy) phenyl) adamantan or 1,3-bis (4') -Glysidyloxyphenyl) adamantan; 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 (compound before binding) of the color-developing group include 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-hydroxy-1-naphthoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, and 3-hydroxy-2-. Naftoic 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) -Naftoeic 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 thereof include -4-methylbenzoic acid, 3-hydroxy-2-anthracenecarboxylic acid, 1-hydroxy-2-anthracenecarboxylic acid, 3-hydroxy-4-methoxymandelic acid, galvanic 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。
Examples of the block copolymer composition applied to the DSA technique of the object to be filtered include a liquid containing a block copolymer and an organic solvent component.
As the block copolymer, for example, a polymer compound in which a hydrophobic polymer block (b11) and a hydrophilic polymer block (b21) are bonded can be preferably used.
As the hydrophobic polymer block (b11) (hereinafter, also simply referred to as “block (b11)”), a plurality of monomers having relatively different affinities with water are used, and among these a plurality of monomers, the affinity with water is used. A block made of a polymer (hydrophobic polymer) in which a monomer having a relatively lower property is polymerized. The hydrophilic polymer block (b21) (hereinafter, also simply referred to as “block (b21)”) is a polymer obtained by polymerizing the monomer having a relatively high affinity with water among the plurality of monomers (hydrophilic polymer). ) Is a block.

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 in which phase separation occurs, 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 type of block in a plurality of types of blocks constituting the block copolymer can be easily removed as compared with a phase composed of other types of blocks. It is preferably a combination.
The types of blocks constituting the block copolymer may be two types or three or more types.
The block copolymer may have partial constituents (blocks) other than the block (b11) and the block (b21) bonded to the block copolymer.

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 structural units derived from styrene or a styrene derivative are 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 an acrylic acid ester ((α-substituted) structural unit derived from an acrylic acid ester) is repeatedly bonded, or a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. It is derived from 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 a siloxane or a derivative thereof is repeatedly bonded, and 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 an alkyl halide group, or derivatives thereof. Examples of these derivatives include those in which a substituent is bonded to a benzene ring of styrene in which a 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.
Specifically, as the styrene derivative, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 4-n-octylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene. , 4-Methylstyrene, 4-t-butoxystyrene, 4-hydroxystyrene, 4-nitrostyrene, 3-nitrostyrene, 4-chlorostyrene, 4-fluorostyrene, 4-acetoxyvinylstyrene, 4-vinylbenzyl chloride, etc. Can be 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 acrylic acid esters and acrylic acid esters 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.
(Α Substitution) Specific examples of the acrylic acid ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, octyl acrylate, nonyl acrylate, and acrylic. Acrylic acid esters such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, benzyl acrylate, anthracene acrylate, glycidyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethane acrylate, propyltrimethoxysilane acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate , Cycyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, octyl methacrylate, nonyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, benzyl methacrylate, anthracene methacrylate, glycidyl methacrylate. , Acrylic esters such as 3,4-epoxycyclohexylmethane methacrylate and propyltrimethoxysilane methacrylate.

(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 the (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 the siloxane or its derivative include dimethylsiloxane, diethylsiloxane, diphenylsiloxane, and methylphenylsiloxane.
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-type 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。 As such a block copolymer, for example, 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; A 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 a styrene or styrene derivative. A polymer compound in which a block in which a structural unit derived from a derivative is repeatedly bonded and a block in which a structural unit derived from a siloxane or a derivative thereof is repeatedly bonded; a block in which a structural unit derived from an alkylene oxide is repeatedly bonded; , A block in which structural units derived from (α-substituted) acrylic acid ester are repeatedly bonded, and a polymer compound bonded with; a block in which structural units derived from alkylene oxide are repeatedly bonded, and from (α-substituted) acrylic acid. A block in which the induced structural units are repeatedly bonded and a polymer compound to which the compound is bonded; A repeatedly bonded block and a polymer compound bonded to; a block in which cage-type silsesquioxane structure-containing structural units are repeatedly bonded and a block in which structural units derived from (α-substituted) acrylic acid are repeatedly bonded. Bound polymer compound; a polymer compound in which a block in which cage-type silsesquioxane structure-containing structural units are repeatedly bonded and a block in which structural units derived from siloxane or a derivative thereof are repeatedly bonded can be mentioned. ..

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 such block copolymers include polystyrene-polymethylmethacrylate (PS-PMMA) block copolymers, polystyrene-polyethylmethacrylate block copolymers, polystyrene- (poly-t-butylmethacrylate) block copolymers, and polystyrene-polymethacrylic acid blocks. Examples thereof include polystyrene-polymethyl acrylate block copolymer, polystyrene-polyethyl acrylate block copolymer, polystyrene- (poly-t-butyl acrylate) block copolymer, polystyrene-polyacrylic acid block copolymer 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, the antireflection film composition, and the block copolymer composition include the same components as the above-mentioned (S) component.

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 imprint to be filtered include a liquid containing a cycloolefin-based copolymer, a polymerizable monomer, a photoinitiator, and an organic solvent component.
Examples of this 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 and butylbenzene. Alkylbenzenes such as: 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; cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane and decahydroxynaphthalene; Examples include oil.

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. Specific examples thereof include a copolymer having a structural unit containing a cyclic olefin structure and a structural unit containing a non-cyclic olefin structure.
Examples of the structural unit containing the cyclic olefin structure include a structural unit derived from a diene compound. Examples of the diene compound include 2,5-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, dicyclopentadiene, 5-isopropylidene-2-norbornene, and tri. 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 the acyclic olefin structure, the structural unit derived from an acyclic monoolefin, for example, an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms (preferably ethylene or propylene); an acyclic diene (1, Examples thereof include structural units derived from 5-hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,3-hexadiene, 1,9-decadien, butadiene, isoprene, etc.).

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, a pentafunctional monomer, and the like, and among these, 2 Functional monomers are preferred. As the bifunctional monomer, a bifunctional monomer having an aliphatic cyclic group is preferable, and examples thereof include cyclohexanedimethanol dimethacrylate, 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 promotes the polymerization of the cycloolefin-based copolymer upon irradiation with light, for example, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropane-1. -On, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one , 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-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.

本態様の濾過フィルターは、樹脂を含有する薬液が濾過対象物である場合に有用である。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が濾過対象物である場合に、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が濾過対象物である場合に、特に有用である。 The filtration filter of this embodiment is useful when the chemical solution containing the resin is the object to be filtered. Among these resin-containing chemical solutions, the chemical solution for photolithography, the chemical solution for DSA lithography, and the chemical solution for imprint lithography are more useful when they are the objects to be filtered, and are more useful and are applied to the resist composition and DSA technology. It is particularly useful when the copolymer composition and the resin composition for imprint are the objects to be filtered.

本態様の濾過フィルターは、レジスト組成物の中でも、(A1)成分を含有する薬液が濾過対象物である場合に、特に有用である。 The filtration filter of this embodiment is particularly useful when the chemical solution containing the component (A1) is the object to be filtered among the resist compositions.

また、リソグラフィー用薬液の中で、本態様の濾過フィルターは、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が濾過対象物である場合にも有用である。
さらに、本態様の濾過フィルターにおいては、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、耐酸性が高められているため、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。
Further, among the lithographic chemicals, the filtration filter of this embodiment is also useful when the chemical selected from the group consisting of the prewet solvent, the resist solvent and the developer is the object to be filtered.
Further, in the filtration filter of this embodiment, a filter provided with a polyimide-based resin porous membrane is used, and acid resistance is enhanced, so that it is particularly useful for an object to be filtered (chemical solution for lithography) showing acidity. ..

前記の現像液としては、アルカリ現像液、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)が挙げられる。
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。
有機系現像液が含有する有機溶剤としては、基材成分(露光前の基材成分)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。例えば、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、具体的には上記で例示したものが挙げられる。
Examples of the developer include an alkaline developer and a developer containing an organic solvent (organic developer).
Examples of the alkaline developer include a 0.1 to 10 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The organic solvent contained in the organic developer may be any one that can dissolve the base material component (base material component before exposure), and can be appropriately selected from known organic solvents. For example, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, a nitrile solvent, an amide solvent, a polar solvent such as an ether solvent, a hydrocarbon solvent and the like can be mentioned, and specific examples thereof are given above. Be done.

<濾過フィルター>
本態様の濾過フィルターは、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるものである。
かかる濾過フィルターには、少なくともポリイミド系樹脂多孔質膜が用いられ、ポリイミド系樹脂多孔質膜の単体からなるものでもよいし、ポリイミド系樹脂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。
<Filtration filter>
The filtration filter of this embodiment includes a polyimide-based resin porous membrane.
At least a polyimide-based resin porous membrane is used for such a filtration filter, and it may be a single body of the polyimide-based resin porous membrane, or may be one in which another filter medium is used together with the polyimide-based resin porous membrane.
Examples of other filter media include nylon films, polytetrafluoroethylene films, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) films, and films modified thereof.

尚、本発明において、「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。 In the present invention, the "polyimide-based 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 an -NH- bond.

かかる濾過フィルターでは、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、通液する前後のポリイミド系樹脂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、ポリイミド系樹脂多孔質膜を、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、ポリイミド系樹脂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。かかる濾過フィルターとしては、前記のようなポリイミド系樹脂多孔質膜を、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。
かかる濾過フィルターにおいて、ポリイミド系樹脂多孔質膜の形態としては、平面状、又は、ポリイミド系樹脂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。パイプ状のポリイミド系樹脂多孔質膜は、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 filtration filter, the region of the polyimide-based resin porous membrane before and after passing 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 a method of this sealing, for example, a polyimide resin porous film is bonded by light (UV) curing, heat bonding (including bonding by anchor effect (heat welding, etc.)), or bonding using an adhesive. Examples thereof include a method of processing, or a method of adhering a polyimide resin porous film and another filter medium by an incorporation method or the like. As such a filtration filter, the above-mentioned polyimide-based resin porous film is provided in an outer container made of a thermoplastic resin (polyethylene, polypropylene, PFA, polyether sulfone (PES), polyimide, polyamide-imide, etc.). Can also be mentioned.
In such a filtration filter, examples of the form of the polyimide-based resin porous membrane include a planar shape and a pipe shape in which the opposite sides of the polyimide-based resin porous membrane are combined. The pipe-shaped polyimide resin porous film preferably has a fold-like surface because the area of contact with the feed solution increases.

・ポリイミド系樹脂多孔質膜について
かかる濾過フィルターが備えるポリイミド系樹脂多孔質膜としては、連通孔を有するものが挙げられる。
連通孔は、ポリイミド系樹脂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ものであり、かかる個々の孔は、内面に曲面を有する孔であることが好ましく、略球状孔(球状セル)であることがより好ましい。
ポリイミド系樹脂多孔質膜においては、例えば、隣接する孔同士で連通孔の少なくとも一部が形成される。
-Regarding the Polyimide-based Resin Porous Membrane Examples of the polyimide-based resin porous membrane provided in the filtration filter include those having communication holes.
The communication holes are formed by individual pores (cells) that impart porosity to the polyimide resin porous membrane, and the individual pores are preferably holes having a curved surface on the inner surface. It is more preferably a substantially spherical hole (spherical cell).
In the polyimide-based resin porous membrane, for example, at least a part of communication holes are formed between adjacent holes.

図1は、ポリイミド系樹脂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。
本実施形態のポリイミド系樹脂多孔質膜において、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 an embodiment of communication holes constituting a polyimide-based resin porous membrane.
In the polyimide-based resin porous membrane of the present embodiment, the spherical cells 1a and the spherical cells 1b have almost the entire inner surface of each curved surface, forming a substantially spherical space.
The spherical cell 1a and the spherical cell 1b are adjacent to each other, and a communication hole 5 through which the overlapping portion Q of the adjacent spherical cell 1a and the spherical cell 1b penetrates is formed. Then, the object to be filtered flows through the communication hole 5 in the direction (arrow direction) from the spherical cell 1a to the spherical cell 1b, for example.

このような連通孔は、かかる隣接する孔が相互に連通した構造を有し、該ポリイミド系樹脂多孔質膜においては、このような複数の孔が繋がり、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。
Such communication holes have a structure in which such adjacent holes communicate with each other, and in the polyimide-based resin porous membrane, such a plurality of holes are connected to form a flow path of an object to be filtered as a whole. It is preferable that it is.
The "flow path" is usually formed by communicating individual "holes" and / or "communication holes" with each other. The individual pores are formed, for example, by removing the individual fine particles present in the polyimide resin-fine particle composite film in the method for producing a polyimide resin porous film described later in a subsequent step. Further, in the communication hole, in the method for producing a polyimide resin porous membrane described later, the fine particles are removed in a subsequent step at a portion existing in the polyimide resin-fine particle composite film where the individual fine particles are in contact with each other. Adjacent holes formed by this.

図2は、本実施形態であるポリイミド系樹脂多孔質膜の表面を、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。
本実施形態のポリイミド系樹脂多孔質膜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。
ポリイミド系樹脂多孔質膜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、ポリイミド系樹脂多孔質膜10においては、球状セル1又は該連通孔がポリイミド系樹脂多孔質膜10表面に開口し、一方の表面に開口する連通孔がポリイミド系樹脂多孔質膜10内部を連通して他方(裏側)の表面に開口し、流体がポリイミド系樹脂多孔質膜10内部を通過し得る流路が形成されている。そして、ポリイミド系樹脂多孔質膜10によれば、濾過対象物(レジスト組成物)が前記流路を流れ、分離及び/又は吸着により、濾過対象物(レジスト組成物)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 polyimide-based resin porous membrane of the present embodiment with a scanning electron microscope (acceleration voltage 5.0 kV, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). ..
The polyimide-based resin porous film 10 of the present embodiment has a porous structure in which adjacent spherical cells 1 communicate with each other.
In the polyimide-based resin porous film 10, a spherical cell 1 and a communication hole in which adjacent spherical cells 1 communicate with each other are formed, and the degree of porosity is increased. Further, in the polyimide-based resin porous membrane 10, the spherical cell 1 or the communication hole opens on the surface of the polyimide-based resin porous membrane 10, and the communication hole opened on one surface inside the polyimide-based resin porous membrane 10. A flow path is formed which allows the fluid to pass through the inside of the polyimide-based resin porous membrane 10 by communicating with the other (back side) surface. Then, according to the polyimide-based resin porous membrane 10, the object to be filtered (resist composition) flows through the flow path, and the foreign matter contained in the object to be filtered (resist composition) is not filtered by separation and / or adsorption. Is removed from the object to be filtered.

ポリイミド系樹脂多孔質膜は、樹脂を含有するものであり、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である。
ポリイミド系樹脂多孔質膜には、樹脂としてポリイミド又はポリアミドイミドの少なくとも一方が含まれ、好ましくはポリイミドが少なくとも含まれ、樹脂としてポリイミドのみ、又はポリアミドイミドのみが含まれていてもよい。
The polyimide-based resin porous membrane contains a resin and may be substantially composed of only a resin, and is preferably 95% by mass or more, more preferably 98% by mass or more of the entire porous membrane. More preferably, 99% by mass or more is a resin.
The polyimide-based resin porous film contains at least one of polyimide or polyamide-imide as a resin, preferably at least polyimide, and may contain only polyimide or only polyamide-imide as a resin.

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。
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 an -NH- bond.
The polyimide-based resin preferably has the functional group other than the terminal of the main chain. Preferred examples of the functional group having the functional group other than the terminal of the main chain include polyamic acid (polyamic acid).

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。
As used herein, the term "salt-type carboxy group" means a group in which a hydrogen atom in a carboxy group is replaced with a cation component. The "cation component" may be a cation itself in a completely ionized state, or may be a cation component in a state of being ion-bonded with -COO- and having virtually no charge. However, it may be a cation component having a partial charge, which is an intermediate state between the 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 ". It 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 when a compound mentioned as a compound contained in the etching solution described later is ion-dissociated. Typical examples include an ionic component or an organic alkaline ionic component. For example, when the alkali metal ion component is a sodium ion component, the cation itself is a sodium ion (Na + ), and the cation component is an element represented by "Na" in "-COONa". The partially charged cation component is Na δ + .
The cation component is not particularly limited, and examples thereof include an inorganic component; an organic component such as NH 4+ and N ( CH 3 ) 4+ . Examples of the inorganic component include alkali metals such as Li, Na and K; and metal elements such as alkaline earth metals such as Mg and Ca. Examples of the organic component include an organic alkaline ion component. Examples of the organic alkali ion component include quaternary ammonium cations represented by NH 4+ , for example, NR 4+ ( all four Rs represent organic groups and may be the same or different from each other). As the organic group of R, an alkyl group is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable. 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, whether it is in an aqueous solution, an organic solvent, or dry. do. If the cation component is a sodium ion component, for example, in an aqueous solution, it may be dissociated into -COO- and Na + , and if it is in an organic solvent or dry,- 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 used. , Acarboxy group and / or a salt-type carboxy group, and a -NH- bond. The polyimide resin may have only a carboxy group, may have only a salt-type carboxy group, or may have a carboxy group and a salt-type carboxy group, as far as the carboxy group and / or the salt-type carboxy group is concerned. You may have both. The ratio of the carboxy group and the salt-type carboxy group of the polyimide resin may vary depending on the environment in which the polyimide resin is present, even if the polyimide resin is the same, and the concentration of the cation component can be adjusted. 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 equal to that of the -NH- bond.
In particular, in the method for producing a polyimide porous membrane described later, when a carboxy group and / or a salt-type carboxy group is formed from a part of the imide bond in the polyimide, an -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 as that of the -NH- bond, and the etching (opening of the imide bond) described later is performed. It depends on the 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 the structural units represented by the following general formulas (1) to (4).
In the case of polyimide, it is preferable to have at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following general formula (1) and the structural unit represented by the following general formula (2).
In the case of polyamide-imide, those having at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following general formula (3) and the structural unit represented by the following general formula (4) are preferable.

Figure 0007004859000001
Figure 0007004859000001

Figure 0007004859000002
Figure 0007004859000002

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 ), X1 to X4 may be the same or different from each other, and are hydrogen atoms or cation components.
R Ar is an aryl group, and is a structural unit represented by the formula (5) constituting the polyamic acid described later or a structural unit represented by the formula (6) constituting the aromatic polyimide, respectively. Examples thereof include the same as the aryl group represented by RA to which the 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) constituting the polyamic acid described later, or an aromatic polyimide. Examples thereof include those similar to the arylene group represented by R'Ar in which N is bonded in each of the constituent units represented by the constituent formula (6).

本発明における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 in the present invention, a part of the imide bond (-N [-C (= O)] 2 ) possessed by a general polyimide or polyamide-imide is opened, and in the case of a polyimide, the above general formula is used. It may have each structural unit represented by (1) or the general formula (2), and in the case of polyamide-imide, it may have each structural unit represented by the above 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 is 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 an imide bond. It may contain.

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 invariance rate when a part of the imide bond is opened is obtained by the following procedures (1) to (3).
Procedure (1): A polyimide-based resin porous film that does not undergo the etching (opening of the imide bond) step described later (however, when the varnish for producing the porous film contains polyamic acid, an unfired composite film is used. It is assumed that the imidization reaction is substantially completed in the firing step.) The area of the peak representing the imide bond measured by the Fourier transform infrared spectroscopic (FT-IR) apparatus is also FT-. The value (X01) represented by the value divided by the area of the peak representing benzene measured by the IR device is obtained.
Procedure (2): An etching (imide bond opening) step described later on a polyimide-based resin porous film obtained by using the same polymer (wanice) as the porous film for which the above value (X01) was obtained. For the polyimide-based resin porous film after the above, the area of the peak representing the imide bond measured by the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) apparatus is the peak area representing the benzene also measured by the FT-IR apparatus. The value (X02) represented by the value divided by the area is obtained.
Procedure (3): Calculate the particle rate from the following formula.
Particle constant (%) = (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 non-change rate in the polyimide-based resin porous membrane is preferably 60% or more, more preferably 70 to 99.5%, and even more preferably 80 to 99%.
In the case of a porous membrane containing a polyamide-imide, the invariance 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, the 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 benzene also measured by the FT-IR device is defined as the "imidization rate". ..
The imidization 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. It is particularly preferably 1.30 to 1.55, and most preferably 1.35 or more and less than 1.5. The imidization rate for the value (X01) obtained in the above procedure (1) is preferably 1.5 or more.
Such imidization ratio means that the larger the number, the larger the number of imide bonds, that is, the smaller the number of ring-opened imide bonds described above.

・・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。
-Method for manufacturing a 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 imide bonds in polyimide and / or polyamide-imide (hereinafter, "etching"). It can be manufactured by a method including "process").
In the etching step, when a carboxy group and / or a salt-type carboxy group is formed from a part of the imide bond, an equimolar-NH- bond with these groups is theoretically formed at substantially the same time.

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-based resin porous film is substantially composed of polyamide-imide, the porous film already has a -NH- bond even without performing an etching step, and foreign matter in the object to be filtered is obtained. Shows good adsorption power. In such a case, the etching step is not always necessary because it is not necessary to slow down the flow velocity 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, a molding film containing polyimide and / or polyamide-imide as a main component (hereinafter, may be abbreviated as "polyimide-based resin molding film") is prepared, and then an etching step is performed. It is preferable to do it.
The polyimide-based resin molding film to be subjected to the etching step may be porous or non-porous.
The form of the polyimide-based resin molded film is not particularly limited, but a thin shape such as a film is preferable and porous in that the degree of porosity in the obtained polyimide-based resin porous film can be increased. It is more preferable that the shape is thin such as a film.

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 resin molding film may be non-porous when the etching step is performed, but in that case, it is preferable to make the polyimide-based resin molding film porous after the etching step.
As a method for making the polyimide resin molding film porous before or after the etching step, a composite film of polyimide and / or polyamide-imide and fine particles (hereinafter referred to as "polyimide resin-fine particle composite film") is used. A method including a [removal of fine particles] step of 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-based resin porous film include the following production method (a) or production method (b).
Production method (a): A method of subjecting a composite film of polyimide and / or polyamide-imide and fine particles to an etching step before the [removal of fine particles] step.
Production method (b): A method of performing an etching step on the polyimide resin molded film made porous by the step after the [removal of fine particles] step. Among these, the degree of porosity in the obtained polyimide resin porous film. The latter manufacturing method (b) is preferable from the viewpoint that the above can be further enhanced.

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。 An example of a method for manufacturing a polyimide-based resin porous membrane will be described below.

[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 in which fine particles are dispersed in an organic solvent in advance is mixed with polyamic acid, polyimide or polyamide-imide in an arbitrary ratio, or tetracarboxylic acid dianhydride and diamine are polymerized in the fine particle dispersion. A varnish is prepared by using a polyamic acid or by further imidizing the polyamic acid to form 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). If the viscosity of the varnish is within the above range, the film can be formed more uniformly.
The viscosity of the varnish can be measured by an E-type rotational viscometer under 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 varnish is fired (dried if firing is optional) to form a polyimide resin-fine particle composite film, the ratio of fine particles / polyimide resin is preferably 1 to 4 (mass ratio), more preferably. The resin fine particles and polyamic acid, polyimide or polyamide-imide are mixed so as to have a mass ratio of 1.1 to 3.5 (mass ratio).
Further, when the polyimide resin-fine particle composite film is formed, the volume ratio of the fine particle / 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 polyamide-imide.
When the mass ratio or volume ratio is equal to or more than the preferable lower limit value in the above range, pores having an appropriate density as a porous membrane can be easily obtained, and when the mass ratio or volume ratio is equal to or less than the preferable upper limit value in the above range, the viscosity is increased. Problems such as increase and cracks in the film are unlikely to occur, and stable film formation can be achieved.
In addition, in this specification, a volume ratio shows a value at 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 particles can be used without particular limitation as long as they are insoluble in the organic solvent used for the varnish and can be selectively removed after the film formation.
Examples of the material of 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 olefin (polypropylene, polyethylene, etc.), polystyrene, acrylic resin (methyl methacrylate, isobutyl methacrylate, polymethylmethacrylate (PMMA), etc.), epoxy resin, cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral. , Polyester, polyether, polyethylene and other organic polymers.
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 likely to be formed in the porous membrane. As the organic material, an 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 from, for example, ordinary linear polymers and known depolymerizable polymers without particular limitation depending on the intended purpose. Ordinary linear polymers are polymers in which the molecular chains of the polymer are randomly cleaved 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 membrane 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 the depolymerizable polymers, from the viewpoint of handling at the time of pore formation, methyl methacrylate or isobutyl methacrylate having a low thermal decomposition temperature alone (polymethyl methacrylate or polyisobutyl methacrylate) or a copolymer polymer containing this as a main component. Is preferable.

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 selection of firing conditions for the polyimide resin becomes wider. When the decomposition temperature is 320 ° C. or lower, only the resin fine particles can be easily eliminated without causing thermal damage to 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。
The fine particles preferably have a high sphericity ratio because they tend to have a curved surface on the inner surface of the pores in the formed porous film. The particle size (average diameter) of the fine particles used is preferably, for example, 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 object to be filtered is passed through the polyimide-based resin porous membrane obtained by removing the fine particles, the object to be filtered is evenly contacted with the inner surface of the pores in the porous membrane. It is possible to efficiently adsorb foreign substances contained in the object to be filtered.

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 even more preferably 2 to 4.
By setting the particle size distribution index to a preferable lower limit value or more in the above range, fine particles can be efficiently filled in the porous membrane, so that a flow path can be easily formed and the flow velocity is improved. In addition, holes of different sizes are likely to be formed, different convections occur, and the adsorption rate of foreign matter is further improved.
In addition, d25 and d75 are the values of the particle size of the cumulative frequency of the particle size distribution of 25% and 75%, respectively, and in the present specification, d25 is the one having the larger particle size.

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。 Further, in the case of forming the unfired composite film as a two-layer in the [deposition of unfired composite film] described later, the fine particles (B1) used for the first varnish and the fine particles (B2) used for the second varnish are used. May use the same ones or different ones. In order to make the pores on the side in contact with the substrate more dense, it is preferable that the fine particles (B1) have a smaller or the same particle size distribution index than the fine particles (B2). Alternatively, the fine particles (B1) preferably have a smaller or the same sphericity ratio than the fine particles (B2). Further, the fine particles (B1) preferably have a smaller particle size (average diameter) than the fine particles (B2), and in particular, the fine particles (B1) have a particle size of 100 to 1000 nm (more preferably 100 to 600 nm) and the fine particles (B2). ) Is 500 to 2000 nm (more preferably 700 to 2000 nm), respectively. 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-based resin porous membrane can be increased, the diameter can be made uniform, and the polyimide can be used. The strength of the porous film can be increased as compared with the case where the entire porous resin film is made of fine particles (B1) alone.

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 fine particles for the purpose of uniformly dispersing the fine particles. By further adding the dispersant, the polyamic acid or polyimide or polyamide-imide can be mixed more uniformly with the fine particles, and the fine particles can be uniformly distributed in the unfired composite membrane. As a result, the front and back surfaces of the polyimide-based resin porous membrane are communicated with each other so as to provide a dense opening on the surface of the finally obtained polyimide-based resin porous membrane and improve the air permeability of the polyimide-based resin porous membrane. It is possible to efficiently form a communication hole for the communication.

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。 The above-mentioned dispersant is not particularly limited, and known ones can be used. Examples of the dispersant include palm fatty acid salt, castor sulfate oil salt, lauryl sulfate salt, polyoxyalkylene allylphenyl ether sulfate salt, alkylbenzene sulfonic acid, alkylbenzene sulfonate, alkyldiphenyl ether disulfonate, and alkylnaphthalene. Anionic surfactants such as sulfonates, dialkyl sulfosuccinate salts, isopropyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphate salts, polyoxyethylene allylphenyl ether phosphate salts; oleylamine acetate, laurylpyridinium chloride, cetylpyridinium chloride, lauryltrimethyl. Cationic surfactants such as ammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride; palm alkyldimethylamine oxide, fatty acid amidepropyldimethylamine oxide, alkylpolyaminoethylglycine hydrochloride, amide betaine type activator , Alanine-type activator, amphoteric surfactant such as lauryliminodipropionic acid; polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene oleylamine, polyoxyethylene Polyoxyalkylene primary alkyl ether or polyoxyalkylene secondary alkyl ether nonionic surfactant, polyoxyethylene dilaurate, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylenated Himasi oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, sorbitan lauric acid ester, polyoxyethylene sorbitan lauric acid ester, fatty acid diethanolamide and other polyoxyalkylene-based nonionic surfactants; octyl stearate, trimethylolpropane tridecanoate, etc. Examples of the fatty acid alkyl ester; polyether polyols such as polyoxyalkylene butyl ether, polyoxyalkylene oleyl ether, and trimethylolpropanthris (polyoxyalkylene) ether. The above dispersants can be used alone or in admixture 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 Examples of the polyamic acid that can be used in the present invention include those obtained by polymerizing an arbitrary tetracarboxylic acid dianhydride with a 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 the tetracarboxylic acid dianhydride that has been conventionally used as a raw material 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 acid dianhydride include pyromellitic acid 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 acid dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,2,6,6-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-bis) Dicarboxyphenyl) Propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropanedianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) 2,3-Dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, bis (3,3) 4-Dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4- (p. -Phenylenedoxy) diphthalic acid dianhydride, 4,4- (m-phenylenedioxy) diphthalic acid dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8 -Naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic acid dianhydride, 3,4,9,10-perylene Tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrene tetracarboxylic dianhydride, 9,9-bisfluorene phthalate, 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。 Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include ethylenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1, Examples thereof include 2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride.

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 viewpoint of price, availability and the like.
The tetracarboxylic dianhydride may be used alone or in admixture 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 Diamine can be appropriately selected from diamines conventionally used as a synthetic raw material for polyamic acid. This diamine may be an aromatic diamine or an aliphatic diamine, but an aromatic diamine is preferable from the viewpoint of heat resistance of the obtained polyimide resin. Diamines can be used alone or in admixture 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 the aromatic diamine include a diamino compound having one phenyl group or about 2 to 10 phenyl groups bonded thereto. Specific examples of the aromatic diamine include phenylenediamine or its derivative, diaminobiphenyl compound or its derivative, diaminodiphenyl compound or its derivative, diaminotriphenyl compound or its derivative, diaminonaphthalene or its derivative, aminophenylaminoindan or its derivative. Examples thereof include derivatives, diaminotetraphenyl compounds or derivatives thereof, diaminohexaphenyl compounds or derivatives thereof, and cardo-type fluorangeamine 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, for example, 2,4-diaminotoluene, 2,4-triphenylenediamine and the like.

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。 A diaminobiphenyl compound is a compound in which two aminophenyl groups are bonded to each other. Examples of the diaminobiphenyl compound include 4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl and the like.

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。 A diaminodiphenyl compound is a compound in which two aminophenyl groups are bonded to each other via another group. Examples of other groups include ether bond, sulfonyl bond, thioether bond, alkylene group or derivative group thereof, imino bond, azo bond, phosphine oxide bond, amide bond, ureylene bond and the like. 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'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylketone, 3 , 4'-diaminodiphenylketone, 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-penten, iminodianiline, 4-methyl-2,4-bis (p-aminophenyl) pentane, Bis (p-aminophenyl) phosphinoxide, 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 ] Sulphon, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulphon, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Hexafluoropropane and the like can be 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。
A diaminotriphenyl compound is a compound in which two aminophenyl groups and one phenylene group are bonded via other groups. Other groups include those similar to other groups in diaminodiphenyl compounds.
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 the aminophenyl aminoindane 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。 Examples of the diaminotetraphenyl compound include 4,4'-bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2'-bis [p- (p'-aminophenoxy) phenyl] propane, and 2,2'-bis [p-. Examples thereof include (p'-aminophenoxy) biphenyl] propane, 2,2'-bis [p- (m-aminophenoxy) phenyl] benzophenone and the like.

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 fluorene amine derivative include 9,9-bisaniline fluorene.

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 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, as the diamine, phenylenediamine, a phenylenediamine derivative, and a diaminodiphenyl compound are preferable. Among them, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, and 4,4'-diaminodiphenyl ether are particularly preferable from the viewpoint 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 dianhydride with a diamine in an organic solvent is used.
The reaction of the tetracarboxylic dianhydride with the 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 can 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 between the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, and the like. Nitrogen-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 lactone, γ-caprolactone and ε-caprolactone; dimethylsulfoxide; acetonitrile; fatty acid esters such as ethyl lactate and butyl lactate; diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, methylcell solve acetate, ethylcell Ethers such as solve acetate; phenolic solvents such as cresols can be mentioned.

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 here, it is preferable to use a nitrogen-containing polar solvent from the viewpoint of the solubility of the polyamic acid produced.
Further, from the viewpoint of film forming property and the like, it is preferable to use a mixed solvent containing a lactone-based polar solvent. In this case, the content of the lactone-based polar solvent is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the total amount of the organic solvent (100% by mass).
As the organic solvent here, it is preferable to use one or more 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 may be used. More preferred.
The amount of the organic solvent used is not particularly limited, but is preferably such that the content of the polyamic acid produced in the reaction solution 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 acid 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 acid dianhydride, and 0.60 to 0.60 to 1.50 mol. 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).
Further, the intrinsic viscosity of the polyamic acid solution obtained under such conditions is preferably in the range of 1000 to 100,000 cP (centipores) (1 to 100 Pa · s), more preferably 5000 to 70,000 cP (5 to 70 Pa · s). be.
The intrinsic viscosity of the polyamic acid solution can be measured by an E-type rotational viscometer under 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 As the polyimide that can be used in the present invention, any known polyimide can be used as long as it can be dissolved in the organic solvent used for the varnish, regardless of its structure and molecular weight.
The polyimide may have a condensable functional group such as a carboxy group in the 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。
Since the polyimide is soluble in the organic solvent used for the varnish, it is effective to use a monomer for introducing a flexible bent structure into the main chain.
Examples of this monomer include aliphatic diamines such as ethirediamine, hexamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, and 4,4'-diaminodicyclohexylmethane; 2-methyl-1,4-phenylene. Aromatic diamines such as diamine, o-tridine, m-tridine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 4,4'-diaminobenzanilide; polyoxyalkylenes such as polyoxyethylenediamine, polyoxypropylenediamine and polyoxybutylenediamine. Diamine; Polysiloxane Diamine; 2,3,3', 4'-oxydiphthalic acid anhydride, 3,4,3', 4'-oxydiphthalic acid anhydride, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propandibenzoate -3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid 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 that 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. Can be mentioned.
Further, in addition to the monomer having such a functional group, the monomer 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 polyimide is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as a method of chemically imidizing or heat imidizing a polyamic acid and dissolving it 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.
The aromatic polyimide is obtained by thermally or chemically ring-closing a polyamic acid having a structural unit represented by the following general formula (5), or a configuration 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.

Figure 0007004859000003
Figure 0007004859000003

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、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、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 a monocyclic type or a polycyclic type. The number of carbon atoms in the aromatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, further 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; 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, a nitrogen atom and the like. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring. Among them, an aromatic hydrocarbon ring is preferable, benzene and naphthalene are more preferable, and benzene is particularly preferable.
In the above formula, R'Ar includes a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic ring in the above R Ar . Among them, a group in which two hydrogen atoms are removed from an aromatic hydrocarbon ring is preferable, a group in which two hydrogen atoms are removed from benzene or naphthalene is more preferable, and a phenylene group in which two hydrogen atoms are removed from benzene is particularly preferable.
The aryl group in R Ar and the arylene group in 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。
... Polyamide-imide As the polyamide-imide that can be used in the present invention, any known polyamide-imide can be used as long as it can be dissolved in the organic solvent used for the varnish, regardless of its structure and molecular weight.
The polyamide-imide may have a condensable functional group such as a carboxy group in the 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。 The polyamide-imide can be obtained by imidizing a precursor polymer obtained by reacting any trimellitic anhydride with diisocyanate or a reactive derivative of any trimellitic anhydride with diamine. Anything 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 above-mentioned reactive derivative of trimellitic anhydride include trimellitic acid halides such as trimellitic acid chloride, and trimellitic acid esters anhydrous.

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 above-mentioned arbitrary diisocyanate include metaphenylene diisocyanate, p-phenylenedi isocyanate, o-trizine diisocyanate, p-phenylenedi isocyanate, m-phenylenedi isocyanate, 4,4'-oxybis (phenylisocyanate), and 4,4'-diisocyanate. Diphenylmethane, bis [4- (4-isocyanatephenoxy) phenyl] sulfone, 2,2'-bis [4- (4-isocyanatephenoxy) 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 can be mentioned.

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 above-mentioned optional diamine include the same diamines exemplified in the above-mentioned 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 to prepare the varnish is not particularly limited as long as it can dissolve polyamic acid and / or polyimide resin and does not dissolve fine particles, and is tetracarboxylic acid dianhydride. Examples thereof include those similar to the organic solvent used for the reaction between the substance and the diamine.
The organic solvent can 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 the unfired composite film as a two-layer in the [deposition of unfired composite film] described later, the volume of the polyamic acid or polyimide or polyamide-imide (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, if it is 55 or more, the particles are uniformly dispersed, and if it is 81 or less, the particles are easily dispersed without agglomeration. This makes it possible to uniformly form holes on the side surface side of the base material of the polyimide resin molding film.
Further, it is preferable that the volume ratio of the polyamic acid or polyimide or polyamide-imide (A2) to the fine particles (B2) in the second varnish is 20:80 to 50:50. When the volume ratio of the fine particles (B2) is 100 or more, if the volume ratio is 50 or more, the particles are likely to be uniformly dispersed, and if the volume ratio is 80 or less, the particles do not aggregate with each other. Cracks and the like are less likely to occur on the surface. This facilitates the formation of a polyimide 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。 Regarding the above volume ratio, it is preferable that the second varnish has a lower fine particle content ratio than the first varnish. By satisfying the above conditions, the strength and flexibility of the unfired composite film, the polyimide resin-fine particle composite film, and the polyimide resin porous film even if the fine particles are highly filled in the polyamic acid or polyimide or polyamide-imide. Sex is ensured. Further, by providing a layer having a low fine particle content ratio, 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 varnish, in addition to the above-mentioned components, antistatic agent, flame retardant, chemical imidizing agent, condensing agent for the purpose of antistatic, flame retardant imparting, low temperature firing, mold release, coatability, etc. , Known components such as a mold release agent and a surface conditioner can be blended as needed.

[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。
[Film formation of unfired composite film]
To form an unfired composite film containing polyamic acid or polyimide or polyamide-imide and fine particles, for example, the varnish is applied onto a substrate and the temperature is 0 to 120 ° C. (preferably 0) under normal pressure or vacuum. It is dried under the conditions of (~ 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 as needed. Further, in the film formation of the unfired composite film, a dipping step, a drying step, and a pressing step in a solvent containing water may be provided as arbitrary steps before the [firing of the unfired composite film] described later.

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 produced by applying a release agent on a substrate and drying or baking. As the release agent used here, known release agents such as an alkyl phosphate ammonium salt-based release agent, a fluorine-based release agent, and a silicone-based release agent can be used without particular limitation.
When the unfired composite film after drying is peeled from the substrate, a small amount of the release agent remains on the peeled surface of the unfired composite film. Since the remaining mold 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 unfired composite film peeled off from the substrate with an organic solvent or the like. Examples of the cleaning method include known methods such as a method of immersing the unfired composite film in the cleaning liquid and then taking it out, and a method of shower cleaning.
In order to dry the unfired composite film after washing, for example, the unfired composite film after washing is air-dried at room temperature or heated to an appropriate set temperature in a constant temperature bath. At that time, for example, a method of fixing the end portion of the unfired composite film to a SUS mold or the like to prevent deformation can be adopted.

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, when the base material is used as it is without providing the release layer in the film formation of the unfired composite film, 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 into a two-layer film, first, the first varnish is applied as it is on a substrate such as a glass substrate, and the temperature is 0 to 120 ° C. (preferably 0) under normal pressure or vacuum. It is dried under the conditions of (~ 90 ° C.), more preferably 10 to 100 ° C. (more preferably 10 to 90 ° C.) at normal pressure to form a first unfired composite film having a film thickness of 1 to 5 μm.
Subsequently, the second varnish is applied onto the first unfired composite film, and similarly, 0 to 80 ° C. (preferably 0 to 50 ° C.), more preferably 10 to 80 ° C. (further) at normal pressure. By drying under the condition of (preferably 10 to 30 ° C.) to form a second unfired composite film having a thickness of 5 to 50 μm, a two-layer unfired composite film can be formed.

[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。
[Baking of unbaked composite film]
After the above [film formation of unfired composite film], the unfired composite film is heat-treated (baked) to form a composite film (polyimide-based resin-fine particle composite film) composed of a polyimide-based resin and fine particles. It is formed.
When the varnish contains polyamic acid, it is preferable to complete the imidization by [calcination of the uncalcined composite membrane] in this step.

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 (baking temperature) varies depending on the structure of the polyamic acid or polyimide or polyamide-imide contained in the unfired 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。 In order to perform firing, it is not always necessary to clearly separate the operation from the drying in the previous process. For example, in the case of firing at 375 ° C, a method of raising the temperature from room temperature to 375 ° C in 3 hours and then holding the temperature at 375 ° C for 20 minutes, or a method of gradually raising the temperature from room temperature to 375 ° C in increments of 50 ° C ( It is also possible to use a stepwise drying-heat imidization method, such as holding for 20 minutes at each step) and finally holding at 375 ° C. for 20 minutes. At that time, a method may be adopted in which the end portion of the unfired composite film is fixed to a SUS mold or the like to prevent deformation.

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 heat treatment (firing) is, for example, preferably 1 μm or more, more preferably 5 to 500 μm, and even more preferably 8 to 100 μm.
The thickness of the polyimide resin-fine particle composite film can be determined by measuring the thicknesses of a plurality of points using a micrometer and averaging them.

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 arbitrary step. In particular, when polyimide or polyamide-imide is used for the varnish, this step may not be performed.

[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。
[Removal of fine particles]
After the above [firing of the unfired composite film], the polyimide-based resin porous film is produced by removing the fine particles from the non-polyimide-based resin-fine particle composite film.
For example, when silica is used as the fine particles, the silica is dissolved and removed by contacting the polyimide resin-fine particle composite film with low-concentration hydrogen fluoride (HF) water, and a porous film is obtained. When the fine particles are resin fine particles, the resin fine particles are decomposed and removed by heating to a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature of the resin fine particles and lower than the thermal decomposition temperature of the polyimide-based resin to obtain a porous film.

[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 (ring opening of imide bond)]
The etching step can be performed by a chemical etching method, a physical removal method, or a method in which these are combined.

・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. Above all, 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; Examples thereof include an etching solution containing alkali hydroxide, hydrazine and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as main components.
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; alkaline etching solutions such as cyclic amines such as pyrrole and pihelidine. The alkali concentration in the etching solution 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 and alcohols can be appropriately selected as the solvent for each of the above-mentioned etching solutions, and those to which an appropriate amount of a surfactant is 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 As 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-mentioned chemical etching method or physical removal method can be applied before the above-mentioned [removal of fine particles] or after the above-mentioned [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 easily formed and the removability of foreign substances 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 step of cleaning the polyimide-based resin porous film may be provided after this step in order to remove excess etching solution.
The cleaning after the chemical etching may be performed by washing alone with water, but it is preferable to combine pickling and 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, the polyimide-based resin porous film may be heat-treated (refired) in order to improve the wettability of the surface of the polyimide-based resin porous film with an organic solvent and remove residual organic substances. good. This heating condition is the same as the condition in the above-mentioned [Baking of unfired 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、ポリイミド系樹脂多孔質膜10の内部を連通し、他方(裏側)の外部表面にまで開口して、流体がポリイミド系樹脂多孔質膜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-based resin porous membrane manufactured by the above-mentioned manufacturing method, a spherical cell 1 and a communication hole in which adjacent spherical cells 1 are communicated with each other are formed in the same manner as in the embodiment shown in FIG. Preferably, the communication hole that opens to one of the outer surfaces communicates with the inside of the polyimide-based resin porous membrane 10 and opens to the other (back side) outer surface, so that the fluid forms the polyimide-based resin porous membrane 10. It has a communication hole so as to secure a flow path through which it can pass.

ポリイミド系樹脂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。ポリイミド系樹脂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。
ポリイミド系樹脂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 garley air permeability of the polyimide-based resin porous membrane is preferably 30 seconds or more, for example, from the viewpoint of efficiently removing foreign substances while maintaining the flow velocity of the object to be filtered passing through the porous membrane to some extent. The garley air permeability of the polyimide resin 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. Is. When the garley air permeability is not more than the preferable upper limit value in the above range, the degree of porosity (abundance ratio of communication holes, etc.) is sufficiently high, so that the effect of removing foreign substances can be more easily obtained.
The Garley air permeability of the polyimide resin porous membrane can be measured according to JIS P 8117.

ポリイミド系樹脂多孔質膜は、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 polyimide-based resin porous membrane preferably includes communication pores having a pore diameter of 1 to 200 nm, more preferably 3 to 180 nm, still more preferably 5 to 150 nm, and particularly preferably 10 to 130 nm.
The hole diameter of the communication hole means the diameter of the communication hole. Since one communication hole is usually formed from two adjacent particles by the above-mentioned manufacturing method, the diameter is defined as, for example, the direction in which the two holes constituting the communication hole are adjacent to each other in the longitudinal direction. , The case where the diameter is the direction perpendicular to the longitudinal direction is included.
When the above-mentioned etching (ring-opening of imide bond) step is not provided, the pore diameter of the communication hole tends to be small.

また、ポリイミド系樹脂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。
ポリイミド系樹脂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。
The average pore size of the polyimide resin porous membrane is preferably 100 to 2000 nm, more preferably 200 to 1000 nm, and even more preferably 300 to 900 nm.
The average pore size of the polyimide-based resin porous membrane is determined by the bubble point method using a palm poromometer (for example, manufactured by Porous Materials Co., Ltd.) for the porous film subjected to the above-mentioned chemical etching (for example, polyimide porous membrane). It is a value obtained by measuring the diameter of the communication hole based on. For a porous film that is not chemically etched (for example, a polyamide-imide porous film), the average particle size of the fine particles used to produce the porous film is defined as the average pore size.

本発明におけるポリイミド系樹脂多孔質膜は、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。 As described above, the polyimide-based resin porous film in the present invention is preferably a porous film containing pores having an average pore size of several hundred nanometers. Therefore, for example, even minute substances in the nanometer unit can be adsorbed or captured in the pores and / or the communication pores in the porous membrane.

かかる連通孔の孔径は、ポリイミド系樹脂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、ポリイミド系樹脂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。
ポリイミド系樹脂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。
As for the pore diameter of the communication hole, when the distribution of the pore diameter of each hole that imparts porosity to the polyimide resin porous film is broad, the pore diameter of the communication hole formed between the adjacent holes tends to be smaller. be.
From the viewpoint of reducing the pore diameter of the communication holes, the porosity of the polyimide resin porous membrane is, for example, preferably 50% by mass or more, more preferably 60 to 90% by mass, still more preferably 60 to 80% by mass, and particularly preferably. Is about 70% by mass. When the porosity is at least a preferable lower limit value in the above range, the effect of removing foreign matter can be more easily obtained. When it is not more than the preferable upper limit value in the above range, the strength of the porous membrane is further increased.
The porosity of the polyimide-based resin porous film is obtained by calculating the ratio of the mass of the fine particles to the total mass of the resin and the like used in producing the porous film and the fine particles.

ポリイミド系樹脂多孔質膜は、応力、破断伸度等の機械的特性に優れる。
濾過フィルターが備えるポリイミド系樹脂多孔質膜の応力は、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。
ポリイミド系樹脂多孔質膜の応力は、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 polyimide resin porous film is excellent in mechanical properties such as stress and elongation at break.
The stress of the polyimide-based resin porous membrane included in the filtration filter is, for example, preferably 10 MPa or more, more preferably 15 MPa or more, still more preferably 15 to 50 MPa.
The stress of the polyimide-based resin porous membrane 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、ポリイミド系樹脂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。
ポリイミド系樹脂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。
The breaking elongation of the polyimide-based resin porous film is, for example, preferably 10% GL or more, and more preferably 15% GL or more. The upper limit of the elongation at break is, for example, preferably 50% GL or less, more preferably 45% GL or less, still more preferably 40% GL or less. Decreasing the porosity of the polyimide resin porous film tends to increase the elongation at break.
The breaking elongation of the polyimide-based resin porous film is a value measured by preparing a sample having a size of 4 mm × 30 mm and using a testing machine under measurement conditions of 5 mm / min.

ポリイミド系樹脂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。
ポリイミド系樹脂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 polyimide resin porous membrane is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 320 ° C. or higher, still more preferably 350 ° C. or higher.
The thermal decomposition temperature of the polyimide resin porous film can be measured by raising the temperature to 1000 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere.

ポリイミド系樹脂多孔質膜においては、濾過対象物が連通孔を流れて該多孔質膜の内部を通過する。
このポリイミド系樹脂多孔質膜としては、その孔及び連通孔の形状は特に限定されないが、内面に曲面を有する孔を含有する多孔質膜が好ましく、多孔質膜における孔の多く(好ましくは孔の内面の全体)が曲面で形成されていることがより好ましい。
ここで、孔について「内面に曲面を有する」とは、多孔質をもたらす孔が、内面の少なくとも一部に曲面を有すること、を意味する。
ポリイミド系樹脂多孔質膜は、内面に曲面を有する孔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ことで、孔の内面の表面積が増大する。これによって、濾過対象物が、多孔質膜の内部を通過できるのみならず、個々の孔の曲面に接触しながら通過する際、孔の内面との接触頻度が高まり、濾過対象物に存在する異物が孔の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る。
In the polyimide-based resin porous membrane, the object to be filtered flows through the communication holes and passes through the inside of the porous membrane.
The shape of the pores and the communication holes is not particularly limited as the polyimide-based resin porous membrane, but a porous membrane containing pores having a curved surface on the inner surface is preferable, and many of the pores (preferably pores) in the porous membrane are preferable. It is more preferable that the entire inner surface) is formed of a curved surface.
Here, "having a curved surface on the inner surface" with respect to the hole means that the hole providing porosity has a curved surface on at least a part of the inner surface.
The polyimide-based resin porous film has an internal flow path in which communication holes formed by holes having curved surfaces on the inner surface are continuous, so that the surface area of the inner surface of the holes is increased. This not only allows the object to be filtered to pass through the inside of the porous membrane, but also increases the frequency of contact with the inner surface of the pores when passing while in contact with the curved surface of each pore, and foreign matter present in the object to be filtered. Is adsorbed by the inner surface of the hole, and foreign matter is easily removed from the object to be filtered.

本発明において、ポリイミド系樹脂多孔質膜における孔の内面のほぼ全体が曲面である孔を「略球状孔」又は「球状セル」ということがある。略球状孔(球状セル)は、孔の内面が略球状の空間を形成している。球状セルは、前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。本発明におけるポリイミド系樹脂多孔質膜が有する球状セルは、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。
In the present invention, a hole in which almost the entire inner surface of the hole in the polyimide resin porous film is a curved surface may be referred to as a "substantially spherical hole" or a "spherical cell". In the substantially spherical hole (spherical cell), the inner surface of the hole forms a substantially spherical space. The spherical cell is easily formed when the fine particles used in the above-mentioned method for producing a polyimide resin porous film are substantially spherical.
The "substantially spherical" is a concept including a true sphere, but is not necessarily limited to a true sphere, and is a concept including a substantially spherical one. "Substantially spherical" means that the sphericity defined by the major axis / minor axis, which is expressed by dividing the major axis of the particle by the minor axis, is within 1 ± 0.3. do. The spherical cell of the polyimide-based resin porous membrane in the present invention has such a sphericity of preferably 1 ± 0.1 or less, more preferably 1 ± 0.05 or less.

ポリイミド系樹脂多孔質膜における孔が内面に曲面を有することにより、該多孔質膜に濾過対象物を通過させる際、該濾過対象物が多孔質膜における孔の内部に充分に行き渡り、孔の内面と充分に接触することができ、場合によっては、孔の内面に沿って対流を起こしている可能性がある。これによって、ポリイミド系樹脂多孔質膜における孔の内面に、濾過対象物に存在する異物がより吸着しやすくなっている。
ポリイミド系樹脂多孔質膜としては、隣接した球状セル同士が連通した多孔質構造を有する多孔質膜が特に好ましい。
Since the pores in the polyimide-based resin porous membrane have a curved surface on the inner surface, when the object to be filtered is passed through the porous membrane, the object to be filtered sufficiently spreads inside the pores in the porous membrane, and the inner surface of the pores is sufficiently spread. And in some cases, there may be convection along the inner surface of the hole. As a result, foreign matter existing in the object to be filtered is more easily adsorbed on the inner surface of the pores in the polyimide resin porous film.
As the polyimide-based resin porous membrane, a porous membrane having a porous structure in which adjacent spherical cells communicate with each other is particularly preferable.

球状セルを有するポリイミド系樹脂多孔質膜は、平均球径が50~2000nmである球状セルが相互に連通した構造を有するものが好ましい。かかる球状セルの平均球径は、より好ましくは100~1000nm、さらに好ましくは200~800nmである。
かかる球状セルの平均球径とは、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。球状セルの平均球径は、上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 polyimide resin porous membrane having spherical cells preferably has a structure in which spherical cells having an average spherical diameter of 50 to 2000 nm communicate with each other. The average spherical diameter of such spherical cells is more preferably 100 to 1000 nm, still more preferably 200 to 800 nm.
The average sphere diameter of such a spherical cell means an average value of the diameters of communication holes formed from two adjacent spherical cells. The average spherical diameter of the spherical cell can be obtained by the same method as the average pore diameter in the above-mentioned porous membrane.

また、球状セルを有するポリイミド系樹脂多孔質膜が内部に有する流路は、前記球状セル同士の連通孔、及び、前記球状セルとこれ以外のセルとの連通孔からなる群より選択される1種以上の連通孔を有する。前記これ以外のセルの径は、濾過対象物から除去される異物の大きさ等を勘案して適宜決定される。
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。
Further, the flow path internally contained in the polyimide resin porous membrane having the spherical cells is selected from the group consisting of communication holes between the spherical cells and communication holes between the spherical cells and other cells1. It has more than a kind of communication hole. The diameter of the cells other than the above is appropriately determined in consideration of the size of the foreign matter removed from the object to be filtered and the like.
Further, the spherical cell may further have a recess on its inner surface. For example, a hole having a hole diameter smaller than that of the spherical cell may be formed in the concave portion, which opens on the inner surface of the spherical cell.

以上説明した本態様の濾過フィルターによれば、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備えるフィルターによって濾過対象物が濾過される。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、ポリイミド系樹脂多孔質膜が用いられていることで、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。
本態様の濾過フィルターは、特に、リソグラフィー用薬液を濾過するのに好適なものである。かかる濾過フィルターによれば、リソグラフィー用薬液、例えばレジスト組成物、樹脂溶液、現像液、レジスト用溶剤、プリウェット溶剤等に混入したパーティクル等の不純物がより除去される。
According to the filtration filter of the present embodiment described above, the object to be filtered is filtered by the filter provided with the polyimide-based resin porous membrane. As a result, foreign substances such as organic substances and metal impurities are removed from the object to be filtered more than ever. In particular, due to the use of the polyimide-based resin porous membrane, highly polar components and polymers that were difficult to remove in the past are sufficiently removed from the object to be filtered, and the highly polar polymer is particularly specific. Is removed.
The filtration filter of this embodiment is particularly suitable for filtering a chemical solution for lithography. According to such a filtration filter, impurities such as particles mixed in a chemical solution for lithography, such as a resist composition, a resin solution, a developing solution, a resist solvent, and a pre-wet solvent, are further removed.

また、本態様の濾過フィルターは、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(リソグラフィー用薬液)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を調製できる。 Further, the filtration filter of this embodiment is replaced with a filter cartridge or the like for removing fine particle impurities which has been installed so far in a supply line of various chemicals or a POU (point of use) in a semiconductor manufacturing process, or with this. Can be used in combination. Therefore, various foreign substances can be efficiently removed from the object to be filtered (chemical solution for lithography) by the same apparatus and operation as in the conventional case, and a high-purity chemical solution for lithography can be prepared.

(濾過方法)
本発明の第2の態様の濾過方法は、前記第1の態様の濾過フィルターに、リソグラフィー用薬液を通過させる操作を含む。かかる操作によって、薬液等に混入したパーティクル等の不純物が除去される。
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濾過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濾過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。
(Filtration method)
The filtration method of the second aspect of the present invention includes an operation of passing a chemical solution for lithography through the filtration filter of the first aspect. By such an operation, impurities such as particles mixed in the chemical solution and the like are removed.
Such an operation may be performed without a differential pressure (that is, the lithographic chemical solution may be passed through the filtration 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 lithographic chemical solution through the filtration filter by a differential pressure.

「差圧を設けた状態」とは、濾過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、中でも、前者の加圧が好ましい。
The "state in which the differential pressure is provided" means that there is a pressure difference between one side and the other side of the polyimide-based resin porous membrane provided in the filtration filter.
For example, pressurization (positive pressure) that applies pressure to one side of the polyimide resin porous film (the chemical solution supply side for lithography), and depressurization that makes one side (filtrate side) of the polyimide resin porous film negative pressure. (Negative pressure) and the like can be mentioned, and 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。
Pressurization applies pressure to the supply liquid side of the polyimide resin porous membrane in which the lithographic chemical solution (hereinafter sometimes referred to as "supply liquid") before passing through the polyimide resin porous membrane exists. be.
For example, it is preferable to apply pressure to the supply liquid side by using the flow pressure generated by the circulation or flow of the supply liquid, or by using the positive pressure of the gas.
The flow pressure can be generated, for example, by an active flow pressure addition method of a pump (liquid feed pump, circulation pump, etc.). 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, a liquid pump and the like.
When the feed liquid is circulated or sent by the pump, the pump is usually arranged between the feed 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 flow pressure may be, for example, the pressure applied to the polyimide-based resin porous film by the feed solution when the feed solution is passed through the polyimide-based resin porous film only by gravity. It is preferable that the pressure is applied by a specific flow pressure addition method.
The gas used for pressurization is preferably a gas that is inert or non-reactive with respect to the feed solution, and specific examples thereof include nitrogen and rare gases such as helium and argon.
As a method of applying pressure to the supply liquid side, it is preferable to use positive pressure of gas. At that time, the pressure on the filtrate side that has passed through the polyimide-based resin porous membrane may be atmospheric pressure without reducing the pressure.

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 flow pressure and the positive pressure of the gas. Further, the differential pressure may be a combination of pressurization and depressurization, for example, one that utilizes both flow pressure and depressurization, one that utilizes both positive pressure and depressurization of gas, or a flow fluid. It may utilize the positive pressure and the depressurization of the pressure and the gas. When the method of providing the differential pressure is combined, the combination of the fluid pressure and the positive pressure of the gas, and the combination of the fluid pressure and the depressurized pressure are preferable from the viewpoint of simplification of production and the like.
In the present invention, since the polyimide-based resin porous membrane is used, even one method of providing a differential pressure, for example, a positive pressure with a gas, is excellent in foreign matter removing 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 reduced pressure is to reduce the pressure on the filtrate side that has passed through the polyimide resin porous membrane. For example, the pressure may be reduced by a pump, but it is preferable to reduce the pressure to vacuum.

リソグラフィー用薬液を濾過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 chemical solution for lithography through the filtration filter is performed with a differential pressure, the pressure difference is the film thickness, porosity or average pore size of the polyimide resin porous film used, or the desired degree of purification. , Flow rate, flow rate, concentration or viscosity of the feed solution, etc. are taken into consideration. For example, the pressure difference in the case of the so-called cross-flow method (flowing the supply liquid in parallel with the polyimide-based resin porous film) is preferably, for example, 3 MPa or less, and the so-called dead-end method (with respect to the polyimide-based resin porous film). The pressure difference in the case of flowing the feed liquid so as to intersect with each other is preferably 1 MPa or less, for example. The lower limit of each pressure difference is not particularly limited, and is preferably 10 Pa or more, for example.

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濾過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濾過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。
The operation of passing the lithographic chemical solution through the filtration filter provided with the polyimide-based resin porous membrane described above can be performed while maintaining a high flow velocity of the lithographic chemical solution (supply liquid).
The flow rate in this case is not particularly limited, but for example, the flow rate of pure water when pressurized at room temperature (20 ° C.) at 0.08 MPa is preferably 1 mL / min or more, more preferably 3 mL / min or more. It is more preferably 5 mL / min or more, and particularly preferably 10 mL / min or more. The upper limit of the flow velocity is not particularly limited, and is, for example, 50 mL / min or less.
In the present invention, since the filtration filter provided with the polyimide-based resin porous membrane described above is used, filtration can be performed while maintaining a high flow velocity in this way, and the removal rate of foreign substances contained in the chemical solution for lithography is increased. Be done.

また、リソグラフィー用薬液を濾過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。 Further, the operation of passing the lithographic chemical solution through the filtration filter is preferably performed by setting the temperature of the lithographic chemical solution to 0 to 30 ° C., and more preferably set to 5 to 25 ° C.

本態様の濾過方法には、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、本態様の濾過方法では、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濾過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濾過フィルターを少なくとも含む、複数の濾過フィルターに通過させてもよい。
As the filtration method of this embodiment, a circulation type filtration operation in which a lithographic chemical solution (supply solution) is constantly circulated and passed through a polyimide resin porous membrane can also be suitably applied.
Further, in the filtration method of this embodiment, the chemical solution for lithography may be passed through the filtration filter provided with the polyimide resin porous membrane a plurality of times, or at least a plurality of filtration filters including the polyimide resin porous membrane may be included. It may be passed through a filtration filter.

本態様の濾過方法においては、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 method of this embodiment, before the feed liquid is passed through the polyimide resin porous membrane, the polyimide resin porous membrane is washed, the wettability with respect to the feed liquid is improved, or the polyimide resin porous membrane and the feed liquid are used. In order to adjust the surface energy with, a solution such as alcohol such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol or ketone such as acetone and methyl ethyl ketone, water, a solvent contained in the feed solution or a mixture thereof is applied to the polyimide resin porous membrane. The liquid may be passed through contact.
In order to bring the above solution into contact with the polyimide-based resin porous membrane, the polyimide-based resin porous membrane may be impregnated or immersed in the above solution. By contacting the above solution with the polyimide-based resin porous membrane, for example, the solution can be infiltrated into the inner pores of the polyimide-based resin porous membrane. The contact between the solution and the polyimide resin porous membrane may be performed with the above-mentioned differential pressure provided, and in particular, when the solution is allowed to penetrate into the inner pores of the polyimide resin porous membrane, it is under pressure. It is preferable to do it in.

以上説明した本態様の濾過方法によれば、上述の第1の態様の濾過フィルターに、リソグラフィー用薬液を通過させる操作によって、該リソグラフィー用薬液に含まれる、パーティクル等の不純物が除去される。これによって、濾過対象物(リソグラフィー用薬液)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、濾過フィルターがポリイミド系樹脂多孔質膜を備えていることで、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。このため、レジストパターン形成において、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。 According to the filtration method of the present embodiment described above, impurities such as particles contained in the lithographic chemical solution are removed by the operation of passing the lithographic chemical solution through the filtration filter of the first aspect described above. As a result, foreign substances such as organic substances and metal impurities are removed from the object to be filtered (chemical solution for lithography) more than ever. In particular, since the filtration filter is provided with a polyimide resin porous membrane, highly polar components and polymers that were difficult to remove in the past are sufficiently removed from the object to be filtered (chemical solution for lithography). Highly polar polymers are specifically removed. Therefore, in the resist pattern formation, the occurrence of defects in the resist pattern after development is further suppressed.

また、本態様の濾過方法では、濾過対象物(リソグラフィー用薬液)から、不純物質として金属成分も充分に除去される。リソグラフィー用薬液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。かかる濾過方法では、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。
例えば、本態様の濾過方法によりレジスト組成物を濾過した場合、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未満のレジスト組成物精製品を調製できる。
Further, in the filtration method of this embodiment, the metal component as an impurity is sufficiently removed from the object to be filtered (chemical solution for lithography). Various base material components and organic solvents contained in the chemical solution for lithography contain metal components such as trace amounts of metal ion impurities. This metal component may be originally contained in the compounding component, but it may also be mixed from a chemical liquid transfer path such as a pipe of a manufacturing apparatus or a joint. In such a filtration method, for example, iron, nickel, zinc, chromium and the like that are easily mixed in the manufacturing process of the resist composition can be effectively removed.
For example, when the resist composition is filtered by the filtration method of this embodiment, a resist composition refined product having a metal component concentration of preferably less than 500 ppt (1 trillion percent), more preferably less than 100 ppt, and particularly preferably less than 10 ppt. Can be prepared.

(リソグラフィー用薬液精製品の製造方法)
本発明の第3の態様のリソグラフィー用薬液精製品の製造方法は、前記第2の態様の濾過方法によりリソグラフィー用薬液を濾過する工程(以下「濾過工程」という。)を有する方法である。
かかる濾過工程では、リソグラフィー用薬液を、上記<濾過フィルター>、すなわち、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備える濾過フィルターにより濾過する。
(Manufacturing method of refined chemical products for lithography)
The method for producing a lithographic chemical solution refined product according to a third aspect of the present invention is a method having a step of filtering the lithographic chemical solution by the filtration method of the second aspect (hereinafter referred to as “filtration step”).
In such a filtration step, the chemical solution for lithography is filtered by the above <filtration filter>, that is, a filtration filter provided with a polyimide-based resin porous membrane.

本発明の第3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、ポリイミド系樹脂多孔質膜を備える濾過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。かかる薬液精製品は、例えば30nm以上の微細粒子が非常に少ないものである。
本態様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、不純物がより低減されたものである。例えば、リソグラフィー用薬液がレジスト組成物である場合に製造されるレジスト組成物精製品を用いることにより、レジストパターンの形成において、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。
また、リソグラフィー用薬液を、前記第1の態様の濾過フィルターによって濾過した濾液(精製品)を、40℃下で7日間保管した場合でも、異物の発生が抑制される。即ち、かかるリソグラフィー用薬液精製品は、不純物がより低減された高純度品である。
The lithography chemical refined product produced by the method for producing a lithography chemical refined product according to the third aspect of the present invention is filtered by passing through a filtration filter provided with a polyimide-based resin porous membrane. Foreign substances such as organic substances and metal impurities have been removed. Such chemical refined products have very few fine particles of, for example, 30 nm or more.
The lithographic chemical solution refined product produced by the production method of this embodiment has further reduced impurities. For example, by using a resist composition refined product produced when the chemical solution for lithography is a resist composition, the generation of defects is further suppressed in the formation of a resist pattern, and defects such as scum and microbridge generation are reduced. It is possible to form a resist pattern having a good shape.
Further, even when the filtrate (refined product) obtained by filtering the chemical solution for lithography by the filtration filter of the first aspect is stored at 40 ° C. for 7 days, the generation of foreign substances is suppressed. That is, the lithographic chemical solution refined product is a high-purity product with further reduced impurities.

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 by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

<濾過フィルターの製造>
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濾過フィルターと、ポリアミドイミド多孔質膜を備える濾過フィルターと、をそれぞれ製造した。
<Manufacturing of filtration filters>
Using the raw materials shown below, a filtration filter having a polyimide porous membrane and a filtration filter having a polyamide-imide porous membrane were manufactured.

・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 dianhydride: pyromellitic dianhydride.
-Diamine: 4,4'-diaminodiphenyl ether.
-Polyamide acid solution: Reaction product of pyromellitic acid dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether (solid content 21.9% by mass), solvent is N, N-dimethylacetamide.
Polyamideimide solution: Polyamideimide containing trimellitic acid anhydride and o-trizine diisocyanate as polymerization components (mass average molecular weight Mw about 30,000; solid content 14.0% by mass), solvent is 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 with a volume average particle size of 300 nm, particle size 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 solution, the etching solution (1) shown below was used.
・ Etching liquid (1)
TMAH solution with a concentration of 1.0% by mass, the 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。
≪Manufacturing of polyimide porous membrane≫
[Preparation of silica dispersion (a)]
Silica (1) 23.1 parts by mass was added to a mixture of 23.1 parts by mass of the organic solvent (1) and 0.1 parts by mass of the 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]
To 41.1 parts by mass of the polyamic acid solution, 42.0 parts by mass of the silica dispersion liquid (a) was added.
Next, a total of 66.9 parts by mass of the organic solvent (1) and the organic solvent (2) was used, and the solvent composition of the entire varnish was organic solvent (1): organic solvent (2) = 90:10 (mass ratio). The varnish was prepared by adding and stirring to prepare a varnish.
The volume ratio of polyamic acid to silica in the obtained varnish was 40:60 (mass ratio was 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。
[Film formation of unfired composite film]
The varnish obtained in the above [Preparation of varnish] was applied onto a PET film as a base material using an applicator. Then, it was prebaked 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 passed between the two rolls and pressed. At that time, the roll holding pressure was 3.0 kg / cm 2 , the roll temperature was 80 ° C., and the moving speed of the unfired composite film was 0.5 m / min. After the pressing, the coating film was peeled off from the substrate 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。
[Baking of unbaked composite film]
The unfired composite film obtained in the above [Film formation of unfired composite film] is imidized by heat treatment (baking) at a firing temperature of 400 ° C. for 15 minutes to obtain a polyimide-fine particle composite film. rice field.

[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。
[Removal of fine particles]
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, the fine particles contained in the composite film were removed.
Then, it was washed with water and dried to obtain a polyimide porous membrane (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 (acceleration 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 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℃で各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 membrane obtained in the above [baking of unfired composite membrane] in a 10% HF solution for 10 minutes, the fine particles contained in the composite membrane are removed to obtain a porous body. rice field. Then, it was washed with water and dried.
Then, according to the chemical etching conditions shown in the “CE” column in Table 1, the porous body after washing with water and drying 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 the etching solution (1) for 2 minutes.
Then, the polyimide porous film (PIm (2)) was obtained by heat-treating (re-baking) at a re-baking temperature of 380 ° C. for 15 minutes each.

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 (acceleration 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 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。
≪Manufacturing of polyamide-imide 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 parts by mass of dispersant were mixed and stirred to prepare a silica dispersion liquid (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(2)との体積比は40:60(質量比は30:70)であった。
[Preparation of varnish]
To 53.6 parts by mass of the polyamide-imide solution, 35.0 parts by mass of the silica dispersion liquid (b) was added.
Next, the total amount of the organic solvent (1) and the organic solvent (3) was 33.7 parts by mass, and the solvent composition of the entire varnish was organic solvent (1): organic solvent (3) = 5: 95 (mass ratio). The varnish was prepared by adding and stirring to prepare a varnish.
The volume ratio of polyamide-imide to silica (2) in the obtained varnish was 40:60 (mass ratio was 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。
[Film formation of unfired composite film]
The varnish obtained in the above [Preparation of varnish] was applied onto a PET film as a base material using an applicator. Then, it was prebaked 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 passed between the two rolls and pressed. At that time, the roll holding pressure was 3.0 kg / cm 2 , the roll temperature was 80 ° C., and the moving speed of the unfired composite film was 0.5 m / min. After the pressing, the coating film was peeled off from the substrate 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。
[Baking of unbaked composite film]
The unfired composite film obtained in the above [Film formation of unfired composite film] was heat-treated (baked) at 280 ° C. for 15 minutes to obtain a polyamide-imide-fine particle composite film.

[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。
[Removal of fine particles]
The polyamide-imide-fine particle composite film obtained in the above [baking of unfired composite film] was immersed in a 10% HF solution for 10 minutes to remove fine particles contained in the composite film.
Then, it was washed with water and dried 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 (acceleration voltage 5.0 kV; trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The PAIm had a porous structure in which communication holes were formed in which adjacent spherical cells communicated with each other, as shown in FIG.

≪その他多孔質膜を備える濾過フィルターの製造≫
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)を備える濾過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)を備える濾過フィルターを用意した。
≪Manufacturing of filtration filters with other porous membranes≫
A filtration filter provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm (d); pore size 20 nm, Pall, Dispo) was prepared.
A filtration filter provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm (pou); Point of use, manufactured by Pall) 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 shows an SEM in which the surface of a polyamide (nylon) porous membrane (PAm (d)) is observed with a scanning electron microscope (acceleration 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 film (PAm (pou)) also has the form shown in FIG. 3 and the form 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)を備える濾過フィルターを用意した。 A filtration filter equipped with a polyethylene porous membrane (PEm (pou); pore size of 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 obtained by observing the surface of a polyethylene porous membrane (PEm (pou)) with a scanning electron microscope (acceleration 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).

<濾過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 filtration filter>
The filters provided with the polyimide porous membrane were evaluated as shown below.

[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 membrane (PIm (2)) was determined.
PIm (2) represents an imide bond measured by a Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) apparatus after heat treatment (refiring) for 15 minutes at a refiring temperature of 380 ° C. shown in Table 1. The value (area ratio) obtained by dividing the peak area by the peak area representing benzene also measured by the FT-IR apparatus was obtained, and this was used 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。
[Garley air permeability]
A sample having a thickness of about 40 μm was cut out into a 5 cm square from the polyimide porous membrane (PIm (2)).
Using a Garley type densometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), the time (seconds) for 100 mL of air to pass through the sample was measured according to JIS P 8117. The results are shown in Table 1.

[空隙率]
濾過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、濾過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 ratio of the mass of the fine particles to the total mass of the resin (polyamideimide) or the like used in the production of the filtration filter and the fine particles was defined as the void ratio (mass%) of the filtration 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]
A strip-shaped sample was obtained by cutting out a small piece having a size of 4 mm × 30 mm from the polyimide porous membrane (PIm (2)).
Using EZ Test (testing machine, manufactured by Shimadzu Corporation), the stress (MPa; tensile strength) and elongation at break (% GL) at break of the sample were evaluated under the measurement conditions of 5 mm / min. These results are shown in Table 1.

Figure 0007004859000004
Figure 0007004859000004

<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、各濾過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。
<Manufacturing of resist composition refined product (1)>
(Example 1, Comparative Examples 1 to 3)
A resist solution (1) is prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 2, and the resist solution (1) is filtered by each filtration filter to prepare a resist composition refined product (solid content concentration 7). .5% by mass) were produced respectively.

Figure 0007004859000005
Figure 0007004859000005

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 meaning. The value in [] is the blending 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 obtained by GPC measurement was 10100, and the molecular weight dispersion (Mw / Mn) was 1.62. The copolymerization composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_13 C-NMR) is l / m / n = 40/40/20. there were.

Figure 0007004859000006
Figure 0007004859000006

(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 composed of a compound represented by the following chemical formula (B) -1.
(D) -1: Tri-n-octylamine.
(E) -1: Salicylic acid.

Figure 0007004859000007
Figure 0007004859000007

(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))を備えた濾過フィルター(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 filtration filter (1) provided with a polyimide porous membrane (PIm (2)) to obtain a refined resist composition.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf / cm 2 (2.94 N / cm 2 ), 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))を備えた濾過フィルター(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 filtration filter (2) provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm (d)) to obtain a refined resist composition.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf / cm 2 (2.94 N / cm 2 ), 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))を備えた濾過フィルター(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 filtration filter (3) provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm (pou)) to obtain a refined resist composition.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf / cm 2 (2.94 N / cm 2 ), 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))を備えた濾過フィルター(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 filtration filter (4) provided with a polyethylene porous membrane (PEm (pou)) to obtain a refined resist composition.
Filtration conditions: 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(1)≫
各例において濾過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 resist composition refined products (1) >>
In each example, a resist pattern was formed using the resist composition refined product obtained by filtering with a filtration filter, 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の濾過方法により濾過して得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]
The organic antireflection film composition "ARC29A" (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner, and baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds to dry. As a result, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed.
Next, the resist composition refined products obtained by filtering by the filtration methods of Examples 1 and Comparative Examples 1 to 3 were each applied onto the organic antireflection film using a spinner, and the temperature was 110 ° C. on a hot plate. A resist film having a film thickness of 80 nm was formed by performing a prebake (PAB) treatment under the conditions of 60 seconds and drying.
Next, an ArF excimer laser (193 nm) was applied to the resist film by using an ArF exposure apparatus NSR-S609B (manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.07; Cross poly) via a 6% halftone mask. Irradiated selectively.
Then, it was subjected to post-exposure heating (PEB) treatment at 95 ° C. for 60 seconds, and was further alkaline-developed at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 10 seconds, and 15 using pure water. Rinse with water for a second and shake off to dry. Then, post-baking was performed at 100 ° C. for 45 seconds.
As a result, in each example, 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)]
With respect to the obtained LS pattern, the total number of defects in the wafer (total number of defects) was measured using a surface defect observation device (manufactured by KLA Tencol Co., Ltd., product name: KLA2371). The results are shown in Table 3. The number of wafers used for such measurement was two for each example, and the average value was adopted.

Figure 0007004859000008
Figure 0007004859000008

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 microbridge generation 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、各濾過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。
<Manufacturing of resist composition refined product (2)>
(Examples 2 to 3, Comparative Examples 4 to 5)
A resist solution (2) is prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 4, and the resist solution (2) is filtered by each filtration filter to prepare a resist composition refined product (solid content concentration 7). .5% by mass) were produced respectively.

Figure 0007004859000009
Figure 0007004859000009

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 meaning. The value in [] is the blending 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 obtained by GPC measurement was 25,000, and the molecular weight dispersion (Mw / Mn) was 4.5. The copolymerization composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_13 C-NMR) is l / m / n / o = 70/5 /. It was 20/5.

Figure 0007004859000010
Figure 0007004859000010

(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 obtained by GPC measurement was 8500, and the molecular weight dispersion (Mw / Mn) was 2.0. The copolymerization composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_13 C-NMR) is l / m / n = 65/15/20. there were.

Figure 0007004859000011
Figure 0007004859000011

(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 composed of a compound represented by the following chemical formula (B) -2.

Figure 0007004859000012
Figure 0007004859000012

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 Megafuck XR-104 (manufactured by DIC Corporation).

Figure 0007004859000013
Figure 0007004859000013

(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))を備えた濾過フィルター(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 solution (2) was filtered through a filtration filter (1) provided with a polyimide porous membrane (PIm (2)) to obtain a refined resist composition.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf / cm 2 (2.94 N / cm 2 ), 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))を備えた濾過フィルター(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 filtration filter (2) provided with a polyamide (nylon) porous membrane (PAm (d)) to obtain a refined resist composition.
Filtration conditions: Filtration pressure 0.3 kgf / cm 2 (2.94 N / cm 2 ), 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))を備えた濾過フィルター(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。
濾過フィルター(1)による濾過条件:濾過圧0.3kgf/cm(2.94N/cm)、温度23℃
(Example 3)
The refined resist composition obtained in Comparative Example 4 was further filtered by a filtration filter (1) provided with a polyimide porous membrane (PIm (2)) to obtain a refined resist composition of interest. ..
Filtration conditions by the filtration 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))を備えた濾過フィルター(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。
濾過フィルター(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 refined product obtained in Comparative Example 4 is further filtered by a filtration filter (4) provided with a polyethylene porous membrane (PEm (pou)) to obtain a desired resist composition refined product. rice field.
Filtration conditions by the filtration 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)≫
各例において濾過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 resist composition refined products (2) >>
A resist pattern was formed using the resist composition refined product obtained by filtering with a filtration filter in each example, 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 antireflection film composition is applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, and then baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds to dry, whereby organic reflection having a film thickness of 120 nm is obtained. An antireflection film was formed to prepare an organic antireflection film coated substrate.
Next, the resist composition refined products produced by the production methods of Examples 2 to 3 and Comparative Examples 4 to 5 are respectively applied onto the organic antireflection film-coated substrate using a spinner, and are placed on a hot plate. A resist film having a film thickness of 400 nm was formed by performing a prebake (PAB) treatment at a temperature of 110 ° C. for 60 seconds and drying.
Next, a KrF excimer laser (248 nm) was selectively applied to the resist film by an exposure apparatus NSR-S205C (manufactured by Nikon Corporation; NA = 0.75; 1 / 2annular) via a mask pattern (binary-mask). Irradiated.
Next, a post-exposure heating (PEB) treatment was performed at 140 ° C. for 60 seconds, and then a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (trade name “NMD-3”, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was performed at 23 ° C. (Manufactured) was used for 60 seconds of alkaline development.
Then, post-baking was performed at 130 ° C. for 60 seconds.
As a result, in each example, 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)]
With respect to the obtained LS pattern, the total number of defects in the wafer (total number of defects) was measured using a surface defect observation device (manufactured by KLA Tencol Co., Ltd., product name: KLA2371). The results are shown in Table 5. The number of wafers used for such measurement was two for each example, and the average value was adopted.

Figure 0007004859000014
Figure 0007004859000014

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 microbridge generation are reduced.

1 球状セル、1a 球状セル、1b 球状セル、5 連通孔、10 ポリイミド系樹脂多孔質膜。 1 Spherical cell, 1a Spherical cell, 1b Spherical cell, 5 Communication holes, 10 Polyimide-based resin porous membrane.

Claims (2)

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を成膜する未焼成複合膜成膜工程と、An unfired composite film forming step for forming an unfired composite film containing a polyamic acid, a polyimide or a polyamide-imide, and fine particles, and a step of forming an unfired composite film.
前記未焼成複合膜成膜を120~400℃で加熱処理してポリイミド系樹脂-微粒子複合膜を得る焼成工程と、A firing step of heat-treating the unfired composite film film at 120 to 400 ° C. to obtain a polyimide resin-fine particle composite film.
前記ポリイミド系樹脂-微粒子複合膜から、前記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を得る微粒子除去工程と、A step of removing fine particles to obtain a polyimide resin porous film by removing the fine particles from the polyimide resin-fine particle composite film.
前記ポリイミド系樹脂成形膜中の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エッチング工程と、An etching step of forming a carboxy group and / or a salt-type carboxy group from a part of the imide bond in the polyimide resin molding film.
前記エッチング工程後の前記ポリイミド系樹脂多孔質膜を120~400℃で加熱処理する再焼成工程と、A re-baking step of heat-treating the polyimide resin porous film after the etching step at 120 to 400 ° C.
前記再焼成工程後の前記ポリイミド系樹脂多孔質膜に、リソグラフィー用薬液を通過させる濾過工程と、A filtration step of passing a chemical solution for lithography through the polyimide resin porous film after the re-baking step, and a filtration step.
を含む、リソグラフィー用薬液精製品の製造方法。Methods for manufacturing lithographic chemical refined products, including.
前記リソグラフィー用薬液が、有機溶剤を含む、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 lithographic chemical solution refined product according to claim 1, wherein the lithographic chemical solution contains an organic solvent.
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