WO2016133115A1 - Self-organized-film forming method, pattern forming method, and self-organized-film forming composition - Google Patents

Self-organized-film forming method, pattern forming method, and self-organized-film forming composition Download PDF

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film
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裕之 小松
智博 小田
岳彦 成岡
永井 智樹
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    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a self-assembled film, a pattern forming method, and a composition for forming a self-assembled film.
  • the pattern formation method of this invention it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a coating film in the area
  • the pattern formation method of this invention it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a self-organization film
  • the formation method of the self-assembled film preferably further includes a step of heating the coating film (hereinafter also referred to as “heating step”). Moreover, you may provide the process (henceforth a "stationary process") which leaves the said coating film before the said heating process or simultaneously with the said heating process.
  • Examples of the heating method in the heating step include a method of heating with an oven, a hot plate, or the like.
  • the lower limit of the temperature of the heating step is preferably 40 ° C, more preferably 100 ° C, further preferably 150 ° C, and particularly preferably 200 ° C.
  • 300 degreeC is preferable, 280 degreeC is more preferable, 260 degreeC is further more preferable, 240 degreeC is especially preferable.
  • the lower limit of the heating step time is preferably 1 minute, more preferably 3 minutes, and even more preferably 5 minutes.
  • the upper limit of the time is preferably 120 minutes, more preferably 60 minutes, still more preferably 30 minutes, and particularly preferably 20 minutes.
  • the method for forming the self-assembled film may include a step of annealing the formed self-assembled film 103 in order to improve the phase separation structure of the self-assembled film 103.
  • the annealing method include a method of heating with an oven, a hot plate, or the like.
  • 80 ° C is preferred, 100 ° C is more preferred, and 150 ° C is still more preferred.
  • 400 degreeC is preferable, 350 degreeC is more preferable, and 300 degreeC is further more preferable.
  • the lower limit of the heating time is usually 30 seconds, preferably 1 minute, more preferably 2 minutes, and even more preferably 3 minutes.
  • the upper limit of the heating time is preferably 120 minutes, more preferably 90 minutes, and even more preferably 60 minutes.
  • the block copolymer can be synthesized by forming the blocks in a desired order by living anion polymerization, living radical polymerization, or the like.
  • a polystyrene block, a poly (meth) acrylic acid ester block, other blocks other than these and the like are connected while being polymerized in a desired order, and then synthesized by adding methanol or the like to stop the polymerization.
  • styrene is first used in an appropriate solvent using an anionic polymerization initiator.
  • a polystyrene block is synthesized by polymerizing.
  • the polymerization is stopped by adding methanol or the like.
  • the method for synthesizing each block include a method in which a solution containing a monomer is dropped into a reaction solvent containing an anionic polymerization initiator to cause a polymerization reaction.
  • anionic polymerization initiator used for the polymerization examples include alkyl lithium, alkyl magnesium halide, sodium naphthalene, alkylated lanthanoid compounds, and the like.
  • alkyl lithium when polymerizing using styrene and / or (meth) acrylic acid ester as a monomer, it is preferable to use an alkyl lithium compound.
  • the lower limit of the weight average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (GPC) of the block copolymer is preferably 1,000, more preferably 8,000, still more preferably 20,000, 000 is particularly preferred.
  • the upper limit of the Mw of the block copolymer is preferably 150,000, more preferably 100,000, still more preferably 80,000, and particularly preferably 70,000.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the lower limit of the ratio (Mw / Mn) between the Mw and the number average molecular weight (Mn) of the block copolymer is usually 1.
  • the upper limit of Mw / Mn of the block copolymer is usually 5, preferably 3, more preferably 2, more preferably 1.5, and particularly preferably 1.2.
  • Mw / Mn of the block copolymer By setting Mw / Mn of the block copolymer in the above range, a better phase separation structure can be formed.
  • the polymer can contain two or more kinds of polymers depending on the desired phase separation structure, but two kinds are preferred.
  • a polymer constituting the polymer for example, an acrylic polymer, a styrene polymer, a vinyl acetal polymer, a urethane polymer, a urea polymer, an imide polymer, an amide polymer, Examples thereof include novolak type phenol polymers and ester polymers.
  • the polymer may be a homopolymer synthesized from one type of monomer or a copolymer synthesized from a plurality of types of monomers.
  • the polymer preferably includes a styrene polymer and an acrylic polymer, and more preferably includes only a styrene polymer and an acrylic polymer.
  • radical polymerization initiator examples include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropylene). Pionitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), azo radical polymerization initiators such as dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate; benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide And peroxide radical polymerization initiators such as cumene hydroperoxide. Of these, AIBN and dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate are preferred, and AIBN is more preferred. These radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • the lower limit of Mw / Mn of each polymer in the polymer is usually 1.
  • the upper limit of Mw / Mn of the polymer is usually 5, preferably 3 and more preferably 2.
  • the compound [B1] is a compound having an aromatic ring, and is preferably a solvent having a boiling point at 1 atm of 150 ° C. to 300 ° C. and a surface tension at 25 ° C. of 29 mN / m to 60 mN / m.
  • the lower limit of the content of the [B1] compound in the [B] solvent is preferably 30% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 55% by mass, and particularly preferably 60% by mass.
  • the upper limit of the content is preferably 99.9% by mass, more preferably 99% by mass, still more preferably 90% by mass, particularly preferably 80% by mass, still more particularly preferably 75% by mass, and most preferably 70% by mass. preferable.
  • [B1] compounds are preferably ether solvents, hydrocarbon solvents and alcohol solvents, such as anisole, isopropylbenzene, t-butylbenzene, trimethylbenzene, propylene glycol monophenyl ether and combinations thereof. More preferred are anisole, 1,3,5-trimethylbenzene and combinations thereof.
  • a compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the solvent may contain a solvent other than the [B1] compound.
  • the other solvent is a compound having no aromatic ring, and examples thereof include ketone solvents, ester solvents, amide solvents, aprotic polar solvents, alcohol solvents and the like.
  • phase separation of the [A] polymer proceeds better.
  • a self-assembled film 103 having a better phase separation structure can be formed, and as a result, a self-assembled film with fewer defects in a regular arrangement structure can be obtained.
  • the reason why the phase separation is improved by the [C] polymer is not necessarily clear.
  • the difference in surface free energy between the atmosphere and the [A] polymer is Although it tends to promote phase separation in a substantially horizontal direction due to its large size, the difference in surface free energy from the [A] polymer is reduced by applying the [C] polymer, so that the substantially horizontal direction is reduced. Since phase separation is suppressed, it can be considered that phase separation in a substantially vertical direction is effectively performed as a result.
  • the [C] polymer is unevenly distributed in the region 104 above the self-assembled film 103.
  • the lower limit of the value obtained by subtracting the surface free energy of the polymer [C] from the surface free energy of the polymer is preferably 1 mN / m, more preferably 3 mN / m, still more preferably 5 mN / m, and 7 mN / m. m is particularly preferable, and 9 mN / m is further particularly preferable.
  • the upper limit of the value obtained by subtracting the surface free energy of the [C] polymer from the surface free energy of the polymer is preferably 20 mN / m, more preferably 18 mN / m, still more preferably 15 mN / m, and 13 mN / m.
  • the polymer may have a structural unit other than the structural unit (I) (hereinafter also referred to as “structural unit (II)”).
  • structural unit (II) include structural units derived from (meth) acrylic acid esters, structural units derived from styrene compounds, and the like.
  • styrene compound examples include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, 4-hydroxystyrene, 4- (t-butoxy) styrene, and the like.
  • a structural unit derived from tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and a structural unit derived from styrene and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate More preferably.
  • the lower limit of the Mw of the [C] polymer is preferably 1,000, more preferably 5,000, still more preferably 8,000, and particularly preferably 10,000.
  • the upper limit of the Mw of the polymer is preferably 100,000, more preferably 60,000, still more preferably 40,000, and particularly preferably 30,000.
  • This step is a step of removing a part of the phase separation structure of the self-assembled film 103.
  • the pre-pattern 106 can also be removed simultaneously with or separately from the partial phase. As shown in FIGS. 6 and 7, the block phase (I) 103a and the pre-pattern 106 of the self-assembled film 103 are removed by etching using the difference in the etching rate of each block phase phase-separated by self-assembly. can do.
  • Pre-pattern removal process This step is a step of removing the pre-pattern 106 as shown in FIGS. By removing the pre-pattern 106, a finer and more complicated pattern can be formed. As a method for removing the pre-pattern 106, a method for removing a part of the phase separation structure described above can be applied. Moreover, this process may be performed simultaneously with the said removal process, and may be performed before or after a removal process.

Abstract

The present invention relates to a self-organized-film forming method comprising a step for forming a coating film on a substrate by using a self-organized-film forming composition that contains a solvent and at least one type of a first polymer that can form a phase-separated structure through self-organization, wherein the solvent contains an aromatic-ring-containing compound. It is preferred that self-organized-film forming method further comprise a step for heating the coating film. It is preferred that the solvent contain the aromatic-ring-containing compound at 80 mass% or less and 50 mass% or more. It is preferred that the self-organized-film forming composition further contain a second polymer having smaller surface free energy than the first polymer and that the second polymer be unevenly distributed above the self-organized film.

Description

自己組織化膜の形成方法、パターン形成方法及び自己組織化膜形成用組成物Method for forming self-assembled film, method for forming pattern, and composition for forming self-assembled film
 本発明は、自己組織化膜の形成方法、パターン形成方法及び自己組織化膜形成用組成物に関する。 The present invention relates to a method for forming a self-assembled film, a pattern forming method, and a composition for forming a self-assembled film.
 半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス構造の微細化に伴って、パターン形成工程におけるパターンの微細化が要求されている。現在、例えばArFエキシマレーザーを用いて線幅50nm程度の微細なパターンを形成することができるが、さらに微細なパターン形成が要求されるようになってきている。 With the miniaturization of various electronic device structures such as semiconductor devices and liquid crystal devices, pattern miniaturization is required in the pattern formation process. At present, it is possible to form a fine pattern with a line width of about 50 nm using, for example, an ArF excimer laser, but further fine pattern formation has been required.
 上記要求に対し、秩序パターンを自発的に形成するいわゆる自己組織化による相分離(ミクロドメイン)構造を利用した自己組織化パターンの形成方法が提案されている。かかる自己組織化パターンの形成方法として、一の性質を有する単量体化合物と、それと性質の異なる単量体化合物とを共重合してなるブロック共重合体を用い、自己組織化により超微細パターンを形成する方法が知られている(特開2008-149447号公報、特表2002-519728号公報及び特開2003-218383号公報参照)。この方法によると、上記ブロック共重合体を含む膜をアニーリングすることにより、同じ性質を持つ構造同士が集まろうと規則配列するために、自己整合的にパターンを形成することができる。また、互いに性質の異なる複数の重合体を含む組成物を自己組織化させることにより微細パターンを形成する方法も知られている(米国特許出願公開2009/0214823号明細書及び特開2010-58403号公報参照)。 In response to the above requirements, a method of forming a self-organized pattern using a so-called self-organized phase separation (microdomain) structure that spontaneously forms an ordered pattern has been proposed. As a method for forming such a self-assembled pattern, an ultrafine pattern is formed by self-assembly using a block copolymer obtained by copolymerizing a monomer compound having one property and a monomer compound having a different property. There are known methods for forming (see JP 2008-149447 A, JP 2002-519728 A and JP 2003-218383 A). According to this method, by annealing the film containing the block copolymer, a structure can be formed in a self-aligned manner in order to arrange the structures having the same properties so as to gather together. Also known is a method of forming a fine pattern by self-organizing a composition containing a plurality of polymers having different properties (US Patent Application Publication No. 2009/0214823 and JP 2010-58403 A). (See the publication).
 しかし、上記従来の技術では、自己組織化により形成される相分離構造が十分に良好なものにならない、塗布性が十分でない等の理由で、形成される自己組織化膜において欠陥の発生を抑制することができないという不都合がある。 However, in the above conventional technique, the phase separation structure formed by self-organization is not sufficiently good, and the coating property is not sufficient, so that the occurrence of defects in the formed self-assembled film is suppressed. There is an inconvenience that can not be done.
特開2008-149447号公報JP 2008-149447 A 特表2002-519728号公報JP-T-2002-519728 特開2003-218383号公報JP 2003-218383 A 米国特許出願公開2009/0214823号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0214823 特開2010-58403号公報JP 2010-58403 A
 本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができる自己組織化膜の形成方法を提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for forming a self-assembled film that can form a self-assembled film with few defects.
 上記課題を解決するためになされた発明は、自己組織化により相分離構造を形成しうる1種又は複数種の第1重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)と溶媒(以下、「[B]溶媒」ともいう)とを含有する自己組織化膜形成用組成物(以下、「組成物(I)」ともいう)により、基板上に塗布膜を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」ともいう)を備え、上記[B]溶媒が、芳香環含有化合物(以下、「[B1]化合物」ともいう)を含む自己組織化膜の形成方法である。 The invention made in order to solve the above problems includes one or more first polymers (hereinafter also referred to as “[A] polymers”) and a solvent (hereinafter referred to as “a polymer”) that can form a phase separation structure by self-assembly. , A process for forming a coating film on a substrate (hereinafter, referred to as “composition (I)”) (hereinafter also referred to as “composition (I)”). A coating film forming step), and the [B] solvent includes an aromatic ring-containing compound (hereinafter also referred to as “[B1] compound”).
 上記課題を解決するためになされた別の発明は、当該自己組織化膜の形成方法と、上記自己組織化膜の一部の相を除去する工程(以下、「除去工程」ともいう)とを備えるパターン形成方法である。 Another invention made in order to solve the above problems includes a method of forming the self-assembled film and a step of removing a part of the phase of the self-assembled film (hereinafter also referred to as “removing step”). It is the pattern formation method provided.
 上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、自己組織化により相分離構造を形成しうる1種又は複数種の[A]重合体と、[B]溶媒とを含有し、上記[B]溶媒が、[B1]化合物を含み、上記[B]溶媒における上記[B1]化合物の含有量が、50質量%以上である自己組織化膜形成用組成物である。 Still another invention made in order to solve the above-mentioned problems contains one or a plurality of [A] polymers capable of forming a phase-separated structure by self-assembly, and [B] a solvent. B] The composition for forming a self-assembled film, wherein the solvent contains a [B1] compound, and the content of the [B1] compound in the [B] solvent is 50% by mass or more.
 ここで「自己組織化(Directed Self Assembly)」とは、外的要因からの制御のみに起因せず、自発的に組織や構造を構築する現象をいう。 Here, “Directed Self Assembly” refers to a phenomenon in which an organization or structure is spontaneously constructed without being caused only by control from an external factor.
 本発明の自己組織化膜の形成方法及び自己組織化膜形成用組成物によれば、欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができる。本発明のパターン形成方法によれば、このような欠陥の少ない自己組織化膜を用いて良好な形状のパターンを形成することができる。従って、これらはさらなる微細化が要求されている半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス製造におけるパターン形成工程に好適に用いることができる。 According to the method for forming a self-assembled film and the composition for forming a self-assembled film of the present invention, a self-assembled film with few defects can be formed. According to the pattern forming method of the present invention, a pattern having a good shape can be formed using such a self-assembled film with few defects. Therefore, they can be suitably used in pattern formation processes in the manufacture of various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices that are required to be further miniaturized.
本発明の自己組織化膜の形成方法において、基板上に塗布膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the formation method of the self-organization film of the present invention, it is a mimetic diagram showing an example of a state after forming a coating film on a substrate. 本発明の自己組織化膜の形成方法において、自己組織化膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the formation method of the self-organization film of the present invention, it is a mimetic diagram showing an example of the state after forming the self-assembly film. 本発明のパターン形成方法において、基板上に下層膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a lower layer film | membrane on a board | substrate. 本発明のパターン形成方法において、下層膜上にプレパターンを形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a pre pattern on a lower layer film. 本発明のパターン形成方法において、プレパターンによって挟まれた下層膜上の領域に塗布膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a coating film in the area | region on the lower layer film pinched | interposed by the pre pattern. 本発明のパターン形成方法において、プレパターンによって挟まれた下層膜上の領域に自己組織化膜を形成した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after forming a self-organization film | membrane in the area | region on the lower layer film pinched | interposed by the pre pattern. 本発明のパターン形成方法において、自己組織化膜の一部の相及びプレパターンを除去した後の状態の一例を示す模式図である。In the pattern formation method of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the state after removing the one part phase and pre pattern of a self-organization film | membrane.
 以下、本発明の自己組織化膜の形成方法、パターン形成方法及び自己組織化膜形成用組成物の実施の形態について詳説する。 Hereinafter, embodiments of the method for forming a self-assembled film, the pattern forming method, and the composition for forming a self-assembled film of the present invention will be described in detail.
<自己組織化膜の形成方法>
 当該自己組織化膜の形成方法は、塗布膜形成工程を備え、この塗布膜形成工程における塗布膜を組成物(I)により形成する。当該自己組織化膜の形成方法によれば、規則配列構造の欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができる。当該自己組織化膜の形成方法が上記構成を有することで上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば[B]溶媒が特定の構造を有する[B1]化合物を含むことで、相分離がより良好に行われること等が挙げられる。
<Method for forming self-assembled film>
The method for forming a self-assembled film includes a coating film forming step, and the coating film in the coating film forming step is formed from the composition (I). According to the method for forming a self-assembled film, it is possible to form a self-assembled film having a regular array structure with few defects. The reason why the method for forming a self-assembled film has the above-described configuration is not necessarily clear, but for example, the [B] solvent contains a [B1] compound having a specific structure, so that phase separation is achieved. Is better performed.
 当該自己組織化膜の形成方法は、上記塗布膜を加熱する工程(以下、「加熱工程」ともいう)をさらに備えることが好ましい。また、上記加熱工程の前又は上記加熱工程と同時に、上記塗布膜を静置する工程(以下、「静置工程」ともいう)を備えていてもよい。 The formation method of the self-assembled film preferably further includes a step of heating the coating film (hereinafter also referred to as “heating step”). Moreover, you may provide the process (henceforth a "stationary process") which leaves the said coating film before the said heating process or simultaneously with the said heating process.
 当該自己組織化膜の形成方法で形成される相分離構造としては、海島構造、シリンダ構造、共連続構造、ラメラ構造等が挙げられる。当該自己組織化膜の形成方法で形成される相分離構造は部分的なものであってもよい。以下、各工程、組成物(I)の順に、図面を参照しつつ説明する。 Examples of the phase separation structure formed by the method for forming a self-assembled film include a sea-island structure, a cylinder structure, a co-continuous structure, and a lamella structure. The phase separation structure formed by the method for forming the self-assembled film may be partial. Hereinafter, it demonstrates, referring drawings for the order of each process and composition (I).
[塗布膜形成工程]
 本工程は、図1に示すように、基板101上に塗布膜102を形成する工程である。塗布膜102は、後述する組成物(I)により形成する。基板101としては、例えばシリコンウェハ、二酸化シリコン、アルミニウムで被覆されたウェハ等の従来公知のものなどが挙げられる。また、後述するように、下層膜及び/又はプレパターンを基板上に形成してもよい。塗布膜102を形成する方法としては、例えば回転塗布(スピンコーティング)、流延塗布、ロール塗布等が挙げられる。
[Coating film forming process]
This step is a step of forming a coating film 102 on the substrate 101 as shown in FIG. The coating film 102 is formed from a composition (I) described later. Examples of the substrate 101 include conventionally known ones such as a silicon wafer, silicon dioxide, and a wafer coated with aluminum. Further, as will be described later, a lower layer film and / or a pre-pattern may be formed on the substrate. Examples of the method for forming the coating film 102 include spin coating, cast coating, and roll coating.
 形成される塗布膜102の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、0.2nmが好ましく、1nmがより好ましく、2nmがさらに好ましく、10nmが特に好ましい。塗布膜102の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、1,000nmが好ましく、200nmがより好ましく、120nmがさらに好ましく、70nmが特に好ましい。 The lower limit of the average thickness of the coating film 102 to be formed is not particularly limited, but is preferably 0.2 nm, more preferably 1 nm, still more preferably 2 nm, and particularly preferably 10 nm. The upper limit of the average thickness of the coating film 102 is not particularly limited, but is preferably 1,000 nm, more preferably 200 nm, still more preferably 120 nm, and particularly preferably 70 nm.
[静置工程]
 本工程は、上記塗布膜形成工程で形成された塗布膜102を静置する工程である。「塗布膜を静置する」とは、塗布膜状の状態を保持し、かつ移動していないことをいう。当該自己組織化膜の形成方法は、本工程を備えることで、より良好な相分離構造を形成することができる。本工程は、塗布膜が塗布膜状の状態を保持している限り、塗布膜から[B]溶媒の一部又は全部が蒸発してもよい。
[Standing process]
This step is a step of allowing the coating film 102 formed in the coating film forming step to stand still. “Leave the coating film still” means that the state of the coating film is maintained and is not moved. The method for forming the self-assembled film can form a better phase separation structure by including this step. In this step, as long as the coating film maintains the state of the coating film, part or all of the [B] solvent may evaporate from the coating film.
 上記静置工程の時間の下限としては、1分が好ましく、3分がより好ましく、5分がさらに好ましい。上記時間を上記下限以上とすることで、より良好な相分離構造を形成することができ、ひいては規則配列構造の欠陥のより少ない自己組織化膜を形成することができる。上記時間の上限としては、生産性の観点から、120分が好ましく、60分がより好ましく、30分がさらに好ましく、20分が特に好ましい。 The lower limit of the standing time is preferably 1 minute, more preferably 3 minutes, and even more preferably 5 minutes. By setting the above time to the above lower limit or more, a better phase separation structure can be formed, and as a result, a self-assembled film with fewer defects in the ordered arrangement structure can be formed. The upper limit of the time is preferably 120 minutes, more preferably 60 minutes, further preferably 30 minutes, and particularly preferably 20 minutes from the viewpoint of productivity.
 当該自己組織化膜の形成方法は、上記静置工程の後に、上記塗布膜から溶媒を除去する工程(以下、「溶媒除去工程」ともいう)をさらに備えてもよい。溶媒除去工程を行う方法としては、例えば加熱する方法等が挙げられる。 The method for forming the self-assembled film may further include a step of removing the solvent from the coating film (hereinafter also referred to as “solvent removing step”) after the standing step. Examples of the method for performing the solvent removal step include a heating method.
[加熱工程]
 本工程は、塗布膜102を加熱する工程である。本工程は、上記塗布膜形成工程、上記静置工程及び上記溶媒除去工程のいずれで行ってもよいが、上記静置工程で行うことが好ましい。当該自己組織化膜の形成方法は、本工程を上記静置工程で行うことにより、より良好な相分離構造を形成することができる。
[Heating process]
This step is a step of heating the coating film 102. This step may be performed in any of the coating film forming step, the standing step, and the solvent removing step, but is preferably performed in the standing step. In the method for forming the self-assembled film, a better phase separation structure can be formed by performing this step in the stationary step.
 上記加熱工程における加熱方法としては、例えばオーブン、ホットプレート等により加熱する方法等が挙げられる。 Examples of the heating method in the heating step include a method of heating with an oven, a hot plate, or the like.
 上記加熱工程の温度の下限としては、40℃が好ましく、100℃がより好ましく、150℃がさらに好ましく、200℃が特に好ましい。上記加熱工程の温度の上限としては、300℃が好ましく、280℃がより好ましく、260℃がさらに好ましく、240℃が特に好ましい。上記加熱工程の温度を上記範囲とすることで、より良好な相分離構造を形成することができる。 The lower limit of the temperature of the heating step is preferably 40 ° C, more preferably 100 ° C, further preferably 150 ° C, and particularly preferably 200 ° C. As an upper limit of the temperature of the said heating process, 300 degreeC is preferable, 280 degreeC is more preferable, 260 degreeC is further more preferable, 240 degreeC is especially preferable. By setting the temperature of the heating step in the above range, a better phase separation structure can be formed.
 上記加熱工程の時間の下限としては、1分が好ましく、3分がより好ましく、5分がさらに好ましい。上記時間の上限としては、120分が好ましく、60分がより好ましく、30分がさらに好ましく、20分が特に好ましい。上記時間を上記範囲とすることで、より良好な相分離構造を形成することができる。 The lower limit of the heating step time is preferably 1 minute, more preferably 3 minutes, and even more preferably 5 minutes. The upper limit of the time is preferably 120 minutes, more preferably 60 minutes, still more preferably 30 minutes, and particularly preferably 20 minutes. By setting the time in the above range, a better phase separation structure can be formed.
 塗布膜102から相分離構造が形成されることで自己組織化膜103が形成される。組成物(I)が後述する[C]重合体を含有する場合、図2に示すように、例えば[C]重合体が自己組織化膜103の上方に偏在して領域104を形成し、[A]重合体は略垂直方向に相分離して自己組織化膜103を形成する。 The self-assembled film 103 is formed by forming a phase separation structure from the coating film 102. When the composition (I) contains a [C] polymer, which will be described later, as shown in FIG. 2, for example, the [C] polymer is unevenly distributed above the self-assembled film 103 to form the region 104, A] The polymer is phase-separated in a substantially vertical direction to form a self-assembled film 103.
 自己組織化膜103の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、0.1nmが好ましく、0.5nmがより好ましく、1nmがさらに好ましく、10nmが特に好ましい。自己組織化膜103の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、500nmが好ましく、100nmがより好ましく、60nmがさらに好ましく、40nmが特に好ましい。 The lower limit of the average thickness of the self-assembled film 103 is not particularly limited, but is preferably 0.1 nm, more preferably 0.5 nm, still more preferably 1 nm, and particularly preferably 10 nm. The upper limit of the average thickness of the self-assembled film 103 is not particularly limited, but is preferably 500 nm, more preferably 100 nm, still more preferably 60 nm, and particularly preferably 40 nm.
[アニーリング工程]
 当該自己組織化膜の形成方法は、自己組織化膜103の相分離構造をより良好なものにするために、形成された自己組織化膜103をアニーリングする工程を備えてもよい。アニーリングの方法としては、例えばオーブン、ホットプレート等により加熱する方法などが挙げられる。上記加熱温度の下限としては、80℃が好ましく、100℃がより好ましく、150℃がさらに好ましい。上記加熱温度の上限としては、400℃が好ましく、350℃がより好ましく、300℃がさらに好ましい。上記加熱時間の下限としては、通常30秒であり、1分が好ましく、2分がより好ましく、3分がさらに好ましい。上記加熱時間の上限としては、120分が好ましく、90分がより好ましく、60分がさらに好ましい。
[Annealing process]
The method for forming the self-assembled film may include a step of annealing the formed self-assembled film 103 in order to improve the phase separation structure of the self-assembled film 103. Examples of the annealing method include a method of heating with an oven, a hot plate, or the like. As a minimum of the above-mentioned heating temperature, 80 ° C is preferred, 100 ° C is more preferred, and 150 ° C is still more preferred. As an upper limit of the said heating temperature, 400 degreeC is preferable, 350 degreeC is more preferable, and 300 degreeC is further more preferable. The lower limit of the heating time is usually 30 seconds, preferably 1 minute, more preferably 2 minutes, and even more preferably 3 minutes. The upper limit of the heating time is preferably 120 minutes, more preferably 90 minutes, and even more preferably 60 minutes.
<組成物(I)>
 組成物(I)は、[A]重合体と[B]溶媒とを含有する。組成物(I)は、[A]重合体及び[B]溶媒以外にも、[A]重合体よりも表面自由エネルギーが小さい第2重合体(以下、「[C]重合体」ともいう)、界面活性剤等の他の成分を含有してもよい。以下、組成物(I)の各成分について説明する。
<Composition (I)>
The composition (I) contains a [A] polymer and a [B] solvent. In addition to the [A] polymer and the [B] solvent, the composition (I) is a second polymer having a surface free energy smaller than that of the [A] polymer (hereinafter also referred to as “[C] polymer”). Other components such as a surfactant may be contained. Hereinafter, each component of the composition (I) will be described.
[[A]重合体]
 [A]重合体は、自己組織化により相分離構造を形成しうる1種又は複数種の重合体である。[A]重合体は1種のブロック共重合体(以下、「[A1]ブロック共重合体」ともいう)のみからなることが好ましい。また、[A]重合体は複数種の重合体(以下、「[A2]重合体」ともいう)からなることも好ましい。
[[A] polymer]
[A] The polymer is one or more kinds of polymers capable of forming a phase separation structure by self-assembly. [A] The polymer is preferably composed of only one type of block copolymer (hereinafter also referred to as “[A1] block copolymer”). [A] The polymer is preferably composed of a plurality of types of polymers (hereinafter also referred to as “[A2] polymer”).
([A1]ブロック共重合体)
 [A1]ブロック共重合体は、複数のブロックが結合した構造を有する重合体である。上記ブロックのそれぞれは1種類の単量体に由来する構造単位の連鎖構造からなる。このような複数のブロックを有する[A1]ブロック共重合体は、加熱等により、同じ種類のブロック同士が凝集し、同種のブロックからなる相を形成する。このとき異なる種類のブロックから形成される相同士は互いに混ざり合うことがないため、異種の相が周期的に交互に繰り返される秩序パターンを有する相分離構造を形成することができると推察される。
([A1] block copolymer)
[A1] The block copolymer is a polymer having a structure in which a plurality of blocks are bonded. Each of the blocks is composed of a chain structure of structural units derived from one type of monomer. In the [A1] block copolymer having such a plurality of blocks, the same type of blocks are aggregated by heating or the like to form a phase composed of the same type of blocks. At this time, since phases formed from different types of blocks do not mix with each other, it is presumed that a phase separation structure having an ordered pattern in which different types of phases are periodically and alternately repeated can be formed.
 [A1]ブロック共重合体としては、例えばジブロック共重合体、トリブロック共重合体、テトラブロック共重合体等が挙げられる。これらの中で、所望の微細な相分離構造を有するパターンをより容易に形成できるという観点から、ジブロック共重合体及びトリブロック共重合体が好ましく、ジブロック共重合体がより好ましい。 [A1] Examples of the block copolymer include a diblock copolymer, a triblock copolymer, and a tetrablock copolymer. Among these, from the viewpoint that a pattern having a desired fine phase separation structure can be more easily formed, diblock copolymers and triblock copolymers are preferable, and diblock copolymers are more preferable.
 上記ブロックとしては、例えばポリスチレンブロック、ポリ(メタ)アクリル酸エステルブロック、ポリビニルアセタールブロック、ポリウレタンブロック、ポリウレアブロック、ポリイミドブロック、ポリアミドブロック、エポキシブロック、ノボラック型フェノールブロック、ポリエステルブロック等が挙げられる。 Examples of the block include a polystyrene block, a poly (meth) acrylate block, a polyvinyl acetal block, a polyurethane block, a polyurea block, a polyimide block, a polyamide block, an epoxy block, a novolac type phenol block, and a polyester block.
 相分離構造の形成し易さ及び相の除去のし易さの観点から、[A1]ブロック共重合体としては、ポリスチレンブロックとポリ(メタ)アクリル酸エステルブロックとからなる重合体が好ましい。 From the viewpoint of easy formation of the phase separation structure and easy removal of the phase, the [A1] block copolymer is preferably a polymer comprising a polystyrene block and a poly (meth) acrylate block.
 [A1]ブロック共重合体がジブロック共重合体の場合、これを構成する2種の構造単位(A)及び(B)の含有割合の質量比((A)/(B))としては、所望するラインスペースパターンのライン/スペース幅比、コンタクトホールの寸法等に応じて適宜選択できる。微細かつ良好な相分離構造を形成する観点から、ラメラ構造を形成する場合、上記(A)/(B)の下限としては、35/65が好ましく、40/60がより好ましい。ラメラ構造を形成する場合、上記(A)/(B)の上限としては、65/35が好ましく、60/40がより好ましい。また、微細かつ良好な相分離構造を形成する観点から、シリンダ構造を形成する場合、上記(A)/(B)の下限としては、65/35が好ましい。シリンダ構造を形成する場合、上記(A)/(B)の上限としては、85/15が好ましく、75/25がより好ましい。 [A1] When the block copolymer is a diblock copolymer, the mass ratio ((A) / (B)) of the content ratio of the two types of structural units (A) and (B) constituting the block copolymer is as follows: The line / space width ratio of the desired line space pattern, the size of the contact hole, and the like can be selected as appropriate. From the viewpoint of forming a fine and good phase separation structure, when forming a lamellar structure, the lower limit of the above (A) / (B) is preferably 35/65, more preferably 40/60. In the case of forming a lamella structure, the upper limit of the above (A) / (B) is preferably 65/35, more preferably 60/40. Further, from the viewpoint of forming a fine and good phase separation structure, when the cylinder structure is formed, the lower limit of (A) / (B) is preferably 65/35. When the cylinder structure is formed, the upper limit of the above (A) / (B) is preferably 85/15, more preferably 75/25.
([A1]ブロック共重合体の合成方法)
 [A1]ブロック共重合体は、リビングアニオン重合、リビングラジカル重合等によって、各ブロックを所望の順で形成することにより合成することができる。例えばポリスチレンブロック、ポリ(メタ)アクリル酸エステルブロック、これら以外の他のブロック等を所望の順で重合しながら連結した後、メタノール等を添加して重合を停止させることにより合成することができる。
([A1] Method for synthesizing block copolymer)
[A1] The block copolymer can be synthesized by forming the blocks in a desired order by living anion polymerization, living radical polymerization, or the like. For example, a polystyrene block, a poly (meth) acrylic acid ester block, other blocks other than these and the like are connected while being polymerized in a desired order, and then synthesized by adding methanol or the like to stop the polymerization.
 例えばポリスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸エステルブロックからなるジブロック共重合体である[A1]ブロック共重合体を合成する場合は、まずアニオン重合開始剤を使用して、適当な溶媒中でスチレンを重合することによりポリスチレンブロックを合成する。次にポリスチレンブロックに繋げて、(メタ)アクリル酸エステルを同様に重合してポリ(メタ)アクリル酸エステルブロックを合成する。その後、メタノール等を添加することにより、重合を停止させる。なお、それぞれのブロックの合成方法としては、例えばアニオン重合開始剤を含有する反応溶媒中に単量体を含有する溶液を滴下して重合反応させる方法等が挙げられる。 For example, when synthesizing a block copolymer [A1] which is a diblock copolymer composed of a polystyrene block and a poly (meth) acrylate block, styrene is first used in an appropriate solvent using an anionic polymerization initiator. A polystyrene block is synthesized by polymerizing. Next, it connects with a polystyrene block, (meth) acrylic acid ester is similarly polymerized, and a poly (meth) acrylic acid ester block is synthesize | combined. Thereafter, the polymerization is stopped by adding methanol or the like. Examples of the method for synthesizing each block include a method in which a solution containing a monomer is dropped into a reaction solvent containing an anionic polymerization initiator to cause a polymerization reaction.
 上記重合に使用される溶媒としては、例えば
 n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン等のアルカン類;
 シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;
 ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;
 酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;
 アセトン、2-ブタノン、4-メチル-2-ペンタノン、2-ヘプタノン等のケトン類;
 テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類などが挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent used for the polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane;
Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene;
Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate;
Ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone, 2-heptanone;
And ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
 上記重合における反応温度は、アニオン重合開始剤の種類に応じて適宜決定すればよい。上記重合における反応温度の下限としては、通常-150℃であり、-80℃が好ましい。上記重合における反応温度の上限としては、通常50℃であり、40℃が好ましい。上記重合における反応時間の下限としては、通常5分であり、20分が好ましく、1時間がより好ましい。上記重合における反応時間の上限としては、通常24時間であり、12時間が好ましく、6時間がより好ましい。 The reaction temperature in the above polymerization may be appropriately determined according to the type of anionic polymerization initiator. The lower limit of the reaction temperature in the polymerization is usually −150 ° C., preferably −80 ° C. As an upper limit of the reaction temperature in the said superposition | polymerization, it is 50 degreeC normally and 40 degreeC is preferable. The lower limit of the reaction time in the polymerization is usually 5 minutes, preferably 20 minutes, and more preferably 1 hour. The upper limit of the reaction time in the polymerization is usually 24 hours, preferably 12 hours, and more preferably 6 hours.
 上記重合に使用されるアニオン重合開始剤としては、例えばアルキルリチウム、アルキルマグネシウムハライド、ナフタレンナトリウム、アルキル化ランタノイド系化合物等が挙げられる。これらのうち、モノマーとしてスチレン及び/又は(メタ)アクリル酸エステルを使用して重合する場合には、アルキルリチウム化合物を用いることが好ましい。 Examples of the anionic polymerization initiator used for the polymerization include alkyl lithium, alkyl magnesium halide, sodium naphthalene, alkylated lanthanoid compounds, and the like. Among these, when polymerizing using styrene and / or (meth) acrylic acid ester as a monomer, it is preferable to use an alkyl lithium compound.
 上記重合において、上述のように各ブロックを所望の順で形成した後、その重合末端を、例えばヘテロ原子を含む末端処理剤で処理することにより、上記ブロック共重合体の末端にヘテロ原子を含む基を導入することもできる。[A1]ブロック共重合体の末端にヘテロ原子を含む基を導入することで、組成物(I)における相分離がより良好なものに制御され得る。 In the above polymerization, after forming each block in the desired order as described above, the polymerization terminal is treated with, for example, a terminal treating agent containing a hetero atom, so that a hetero atom is contained at the terminal of the block copolymer. Groups can also be introduced. [A1] By introducing a group containing a hetero atom at the terminal of the block copolymer, the phase separation in the composition (I) can be controlled to be better.
 上記ヘテロ原子を含む末端処理剤としては、例えば
 1,2-ブチレンオキシド、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、エポキシアミン等のエポキシ化合物;
 イソシアネート化合物、チオイソシアネート化合物、イミダゾリジノン、イミダゾール、アミノケトン、ピロリドン、ジエチルアミノベンゾフェノン、ニトリル化合物、アジリジン、ホルムアミド、エポキシアミン、ベンジルアミン、オキシム化合物、アジン、ピドラゾン、イミン、アゾカルボン酸エステル、アミノスチレン、ビニルピリジン、アミノアクリレート、アミノジフェニルエチレン、イミド化合物等の含窒素化合物;
 アルコキシシラン、アミノシラン、ケトイミノシラン、イソシアネートシラン、シロキサン、グリシジルシラン、メルカプトシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、ピリジルシラン、ピペラジルシラン、ピロリドンシラン、シアノシラン、イソシアン酸シラン等のシラン化合物;
 ハロゲン化スズ、ハロゲン化ケイ素、二酸化炭素等が挙げられる。
Examples of the terminal treating agent containing a hetero atom include epoxy compounds such as 1,2-butylene oxide, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, propylene oxide, ethylene oxide, and epoxyamine;
Isocyanate compound, thioisocyanate compound, imidazolidinone, imidazole, aminoketone, pyrrolidone, diethylaminobenzophenone, nitrile compound, aziridine, formamide, epoxyamine, benzylamine, oxime compound, azine, pyrazone, imine, azocarboxylic acid ester, aminostyrene, vinyl Nitrogen-containing compounds such as pyridine, aminoacrylate, aminodiphenylethylene, and imide compounds;
Silane compounds such as alkoxy silane, amino silane, ketino silane, isocyanate silane, siloxane, glycidyl silane, mercapto silane, vinyl silane, epoxy silane, pyridyl silane, piperazyl silane, pyrrolidone silane, cyano silane, isocyanate silane;
Examples thereof include tin halide, silicon halide, carbon dioxide and the like.
 上記重合により合成された[A1]ブロック共重合体は、再沈殿法により回収することが好ましい。すなわち、重合反応後、反応液を再沈溶媒に投入することにより、目的の共重合体を粉体として回収する。再沈溶媒としては、アルコール類やアルカン類等を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。再沈殿法の他に、分液操作やカラム操作、限外濾過操作等により、単量体、オリゴマー等の低分子量成分を除去して、重合体を回収することもできる。 [A1] The block copolymer synthesized by the above polymerization is preferably recovered by a reprecipitation method. That is, after the polymerization reaction, the target copolymer is recovered as a powder by introducing the reaction solution into a reprecipitation solvent. As the reprecipitation solvent, alcohols or alkanes can be used alone or in admixture of two or more. In addition to the reprecipitation method, the polymer can be recovered by removing low molecular weight components such as monomers and oligomers by a liquid separation operation, a column operation, an ultrafiltration operation, or the like.
 [A1]ブロック共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)の下限としては、1,000が好ましく、8,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、40,000が特に好ましい。[A1]ブロック共重合体のMwの上限としては、150,000が好ましく、100,000がより好ましく、80,000がさらに好ましく、70,000が特に好ましい。[A1]ブロック共重合体のMwを上記範囲とすることで、さらに良好な相分離構造を形成することができる。 [A1] The lower limit of the weight average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (GPC) of the block copolymer is preferably 1,000, more preferably 8,000, still more preferably 20,000, 000 is particularly preferred. [A1] The upper limit of the Mw of the block copolymer is preferably 150,000, more preferably 100,000, still more preferably 80,000, and particularly preferably 70,000. [A1] By setting the Mw of the block copolymer within the above range, a more favorable phase separation structure can be formed.
 [A1]ブロック共重合体のMwと数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)の下限としては、通常1である。[A1]ブロック共重合体のMw/Mnの上限としては、通常5であり、3が好ましく、2がより好ましく、1.5がさらに好ましく、1.2が特に好ましい。[A1]ブロック共重合体のMw/Mnを上記範囲とすることで、より良好な相分離構造を形成することができる。 [A1] The lower limit of the ratio (Mw / Mn) between the Mw and the number average molecular weight (Mn) of the block copolymer is usually 1. [A1] The upper limit of Mw / Mn of the block copolymer is usually 5, preferably 3, more preferably 2, more preferably 1.5, and particularly preferably 1.2. [A1] By setting Mw / Mn of the block copolymer in the above range, a better phase separation structure can be formed.
 Mw及びMnは、東ソー社のGPCカラム(「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本及び「G4000HXL」1本)を使用し、溶離液:テトラヒドロフラン(和光純薬工業社)、流量:1.0mL/分、試料濃度:1.0質量%、試料注入量:100μL、カラム温度:40℃の分析条件で、検出器として示差屈折計を使用し、単分散ポリスチレンを標準とするGPCにより測定したものである。 Mw and Mn are Tosoh GPC columns ("G2000HXL", "G3000HXL" and "G4000HXL"), eluent: tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), flow rate: 1.0 mL / Min, sample concentration: 1.0% by mass, sample injection amount: 100 μL, column temperature: measured by GPC using a differential refractometer as a detector and a monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of 40 ° C. It is.
([A2]重合体)
 [A2]重合体は複数種の重合体からなる。このような複数種の重合体を有する[A2]重合体を適切な溶媒に溶解させると同じ種類の重合体同士が凝集し、同種の重合体からなる相を形成する。このとき異なる種類の重合体から形成される層同士は互いに混ざり合うことがないため、異種の相が周期的に交互に繰り返される秩序パターンを有する相分離構造を形成することができると推察される。
([A2] polymer)
[A2] The polymer comprises a plurality of types of polymers. When the [A2] polymer having such a plurality of types of polymers is dissolved in an appropriate solvent, the same types of polymers aggregate to form a phase composed of the same types of polymers. At this time, the layers formed from different types of polymers do not mix with each other, so it is presumed that a phase-separated structure having an ordered pattern in which different phases are periodically repeated alternately can be formed. .
 [A2]重合体は、所望の相分離構造に応じて、重合体を2種又は3種以上含むことができるが、2種が好ましい。[A2]重合体を構成する重合体としては、例えばアクリル系重合体、スチレン系重合体、ビニルアセタール系重合体、ウレタン系重合体、ウレア系重合体、イミド系重合体、アミド系重合体、ノボラック型フェノール重合体、エステル系重合体等が挙げられる。なお、上記重合体としては、1種類の単量体から合成されるホモポリマーであっても、複数種の単量体から合成されるコポリマーであってもよい。[A2]重合体としては、スチレン系重合体及びアクリル系重合体を含むものが好ましく、スチレン系重合体及びアクリル系重合体のみからなるものがより好ましい。 [A2] The polymer can contain two or more kinds of polymers depending on the desired phase separation structure, but two kinds are preferred. [A2] As a polymer constituting the polymer, for example, an acrylic polymer, a styrene polymer, a vinyl acetal polymer, a urethane polymer, a urea polymer, an imide polymer, an amide polymer, Examples thereof include novolak type phenol polymers and ester polymers. The polymer may be a homopolymer synthesized from one type of monomer or a copolymer synthesized from a plurality of types of monomers. [A2] The polymer preferably includes a styrene polymer and an acrylic polymer, and more preferably includes only a styrene polymer and an acrylic polymer.
 [A2]重合体が2種の重合体からなる場合、[A2]重合体における各重合体の質量比の下限としては、10/90が好ましく、20/80がより好ましく、30/70がさらに好ましい。[A2]重合体における各重合体の質量比の上限としては、90/10が好ましく、80/20がより好ましく、70/30がさらに好ましい。[A2]重合体における各重合体の質量比を上記範囲とすることで、より良好な相分離構造を形成することができる。 [A2] When the polymer is composed of two types of polymers, the lower limit of the mass ratio of each polymer in the [A2] polymer is preferably 10/90, more preferably 20/80, and further 30/70 preferable. [A2] The upper limit of the mass ratio of each polymer in the polymer is preferably 90/10, more preferably 80/20, and even more preferably 70/30. [A2] By setting the mass ratio of each polymer in the polymer within the above range, a better phase separation structure can be formed.
([A2]重合体の合成方法)
 [A2]重合体におけるそれぞれの重合体は、例えば所定の各構造単位に対応する単量体を、ラジカル重合開始剤等の重合開始剤を使用し、適当な重合反応溶媒中で重合することにより製造できる。重合体の合成方法としては、例えば単量体及び重合開始剤を含有する溶液を重合反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、単量体を含有する溶液と重合開始剤を含有する溶液とを各別に重合反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、各々の単量体を含有する複数種の溶液と重合開始剤を含有する溶液とを各別に重合反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法等が挙げられる。
([A2] Polymer Synthesis Method)
[A2] Each polymer in the polymer is obtained by polymerizing, for example, a monomer corresponding to each predetermined structural unit in a suitable polymerization reaction solvent using a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator. Can be manufactured. Examples of the polymer synthesis method include a method in which a solution containing a monomer and a polymerization initiator is dropped into a polymerization reaction solvent or a solution containing a monomer to cause a polymerization reaction, a solution containing the monomer and a polymerization A method in which a solution containing an initiator is dropped into a polymerization reaction solvent or a solution containing a monomer separately to cause a polymerization reaction, a plurality of types of solutions containing each monomer, and a solution containing a polymerization initiator And a method in which a polymerization reaction is carried out by dropping them into a solution containing a polymerization reaction solvent or a monomer.
 上記ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’-アゾビスイソブチレート等のアゾ系ラジカル重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル重合開始剤などが挙げられる。これらの中で、AIBN及びジメチル2,2’-アゾビスイソブチレートが好ましく、AIBNがより好ましい。これらのラジカル重合開始剤は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。 Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropylene). Pionitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), azo radical polymerization initiators such as dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate; benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide And peroxide radical polymerization initiators such as cumene hydroperoxide. Of these, AIBN and dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate are preferred, and AIBN is more preferred. These radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
 上記重合に使用される溶媒としては、例えば上述の[A1]ブロック共重合体の合成方法において挙げたものと同様の溶媒等が使用できる。 As the solvent used for the above polymerization, for example, the same solvents as mentioned in the above-mentioned method for synthesizing the [A1] block copolymer can be used.
 上記重合における反応温度の下限としては、通常40℃であり、50℃が好ましい。上記重合における反応温度の上限としては、通常150℃であり、120℃が好ましい。上記重合における反応時間の下限としては、通常1時間である。上記重合における反応時間の上限としては、通常48時間であり、24時間が好ましい。 The lower limit of the reaction temperature in the polymerization is usually 40 ° C., and preferably 50 ° C. As an upper limit of the reaction temperature in the said superposition | polymerization, it is 150 degreeC normally and 120 degreeC is preferable. The lower limit of the reaction time in the polymerization is usually 1 hour. The upper limit of the reaction time in the polymerization is usually 48 hours, preferably 24 hours.
 上記重合反応により得られた重合体は、上述の[A1]ブロック共重合体の合成方法と同様にして、再沈殿法により回収することが好ましい。 The polymer obtained by the above polymerization reaction is preferably recovered by a reprecipitation method in the same manner as in the method for synthesizing the above [A1] block copolymer.
 [A2]重合体におけるそれぞれの重合体のMwの下限としては、特に限定されないが、3,000が好ましく、5,000がより好ましく、7,000がさらに好ましく、8,000が特に好ましい。上記重合体のMwの上限としては、特に限定されないが、50,000が好ましく、30,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、15,000が特に好ましい。上記重合体のMwを上記範囲とすることで組成物(I)からより微細なパターンを得ることができ、パターンの矩形性も向上する。上記重合体のMwが上記下限未満であると自己組織化膜の耐熱性が低下するおそれがある。上記重合体のMwが上記上限を超えると十分に微細なパターンが得られないおそれがある。 The lower limit of Mw of each polymer in the [A2] polymer is not particularly limited, but is preferably 3,000, more preferably 5,000, still more preferably 7,000, and particularly preferably 8,000. The upper limit of the Mw of the polymer is not particularly limited, but is preferably 50,000, more preferably 30,000, still more preferably 20,000, and particularly preferably 15,000. By making Mw of the said polymer into the said range, a finer pattern can be obtained from composition (I) and the rectangularity of a pattern also improves. There exists a possibility that the heat resistance of a self-organization film | membrane may fall that Mw of the said polymer is less than the said minimum. If the Mw of the polymer exceeds the upper limit, a sufficiently fine pattern may not be obtained.
 [A2]重合体におけるそれぞれの重合体のMw/Mnの下限としては、通常1である。上記重合体のMw/Mnの上限としては、通常5であり、3が好ましく、2がさらに好ましい。 [A2] The lower limit of Mw / Mn of each polymer in the polymer is usually 1. The upper limit of Mw / Mn of the polymer is usually 5, preferably 3 and more preferably 2.
 [A]重合体の含有量の下限としては、組成物(I)の全固形分に対して、70質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましく、95質量%が特に好ましい。 [A] The lower limit of the content of the polymer is preferably 70% by mass, more preferably 80% by mass, still more preferably 90% by mass, and 95% by mass with respect to the total solid content of the composition (I). Particularly preferred.
[[B]溶媒]
 [B]溶媒は、[B1]化合物を含む。[B]溶媒は、本発明の効果を損なわない範囲で、[B1]化合物以外の他の溶媒を含んでもよい。組成物(I)における[B]溶媒の含有量の下限としては、50質量%が好ましく、75質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましく、95質量%が特に好ましく、98質量%がさらに特に好ましい。
[[B] solvent]
[B] The solvent contains a [B1] compound. [B] The solvent may contain a solvent other than the compound [B1] as long as the effects of the present invention are not impaired. As a minimum of content of [B] solvent in composition (I), 50 mass% is preferred, 75 mass% is more preferred, 90 mass% is still more preferred, 95 mass% is especially preferred, and 98 mass% is still more. Particularly preferred.
([B1]化合物)
 [B1]化合物は、芳香環を有する化合物であり、好ましくは、1気圧における沸点が150℃以上300℃以下、かつ25℃における表面張力が29mN/m以上60mN/m以下の溶媒である。
([B1] compound)
The compound [B1] is a compound having an aromatic ring, and is preferably a solvent having a boiling point at 1 atm of 150 ° C. to 300 ° C. and a surface tension at 25 ° C. of 29 mN / m to 60 mN / m.
 [B]溶媒における[B1]化合物の含有量の下限としては、30質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、55質量%がさらに好ましく、60質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、99.9質量%が好ましく、99質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましく、80質量%が特に好ましく、75質量%がさらに特に好ましく、70質量%が最も好ましい。当該自己組織化膜の形成方法によれば、[B]溶媒が[B1]化合物を上記範囲の含有量で含むことにより、規則配列構造の欠陥のより少ない自己組織化膜を形成することができる。 The lower limit of the content of the [B1] compound in the [B] solvent is preferably 30% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 55% by mass, and particularly preferably 60% by mass. The upper limit of the content is preferably 99.9% by mass, more preferably 99% by mass, still more preferably 90% by mass, particularly preferably 80% by mass, still more particularly preferably 75% by mass, and most preferably 70% by mass. preferable. According to the method for forming a self-assembled film, when the [B] solvent contains the [B1] compound in a content in the above range, a self-assembled film with fewer defects in the ordered arrangement structure can be formed. .
 芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、ベンゼン環が特に好ましい。 Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring, and a benzene ring is particularly preferable.
 [B1]化合物としては、例えば
 アニソール、フェニルエチルエーテル、トリルメチルエーテル等のエーテル系溶媒;
 イソプロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリメチルベンゼン等の炭化水素系溶媒;
 フェニルメチルケトン、フェニルエチルケトン等のケトン系溶媒;
 ギ酸フェニル、酢酸フェニル、安息香酸メチル等のエステル系溶媒;
 N,N-ジメチル安息香酸アミド、N-メチル-N-フェニルホルムアミド等のアミド系溶媒;
 フェニルメチルスルホキシド、ベンゾニトリル等の非プロトン性極性溶媒;
 プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、ナフチルメチルアルコール等のアルコール系溶媒;
 イプゾール100、イプゾール150(芳香族炭化水素が主成分の混合溶媒、出光興産社)などが挙げられる。
[B1] As the compound, for example, an ether solvent such as anisole, phenylethyl ether, tolylmethyl ether;
Hydrocarbon solvents such as isopropylbenzene, t-butylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene;
Ketone solvents such as phenyl methyl ketone and phenyl ethyl ketone;
Ester solvents such as phenyl formate, phenyl acetate and methyl benzoate;
Amide solvents such as N, N-dimethylbenzoic acid amide and N-methyl-N-phenylformamide;
Aprotic polar solvents such as phenylmethyl sulfoxide, benzonitrile;
Alcohol solvents such as propylene glycol monophenyl ether, benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, naphthylmethyl alcohol;
Examples include Ipsol 100 and Ipsol 150 (a mixed solvent containing aromatic hydrocarbon as a main component, Idemitsu Kosan Co., Ltd.).
 [B1]化合物としては、これらの中で、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒及びアルコール系溶媒が好ましく、アニソール、イソプロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、トリメチルベンゼン、プロピレングリコールモノフェニルエーテル及びこれらの組み合わせがより好ましく、アニソール、1,3,5-トリメチルベンゼン及びこれらの組み合わせが特に好ましい。[B1]化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Among these, [B1] compounds are preferably ether solvents, hydrocarbon solvents and alcohol solvents, such as anisole, isopropylbenzene, t-butylbenzene, trimethylbenzene, propylene glycol monophenyl ether and combinations thereof. More preferred are anisole, 1,3,5-trimethylbenzene and combinations thereof. [B1] A compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
 [B1]化合物の溶解度パラメータ(SP値)の下限としては、8(cal/cm1/2が好ましく、8.3(cal/cm1/2がより好ましく、8.5(cal/cm1/2がさらに好ましい。一方、[B1]化合物のSP値の上限としては、15(cal/cm1/2が好ましく、13(cal/cm1/2がより好ましく、12.5(cal/cm1/2がさらに好ましい。このように[B1]化合物のSP値を上記範囲とすることで、[B1]化合物と[A]重合体との相溶性を向上することができ、また上記加熱工程を行う場合等には[B1]化合物の蒸発をさらに抑えつつ加熱することができるため、より良好な相分離構造を形成することができる。 [B1] The lower limit of the solubility parameter (SP value) of the compound is preferably 8 (cal / cm 3 ) 1/2, more preferably 8.3 (cal / cm 3 ) 1/2 , and 8.5 (cal / Cm 3 ) 1/2 is more preferable. On the other hand, the upper limit of the SP value of the [B1] compound is preferably 15 (cal / cm 3 ) 1/2, more preferably 13 (cal / cm 3 ) 1/2 , and 12.5 (cal / cm 3 ). 1/2 is more preferable. Thus, by setting the SP value of the [B1] compound within the above range, the compatibility between the [B1] compound and the [A] polymer can be improved. B1] Since it can be heated while further suppressing the evaporation of the compound, a better phase separation structure can be formed.
 なお、「SP値」は、Fedorsらが提案した方法によって計算されるものである。具体的には、「POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,FEBRUARY,1974,Vol.14,No.2,ROBERT F.FEDORS.(第147頁~154頁)」に記載の方法で計算することができる。 The “SP value” is calculated by the method proposed by Fedors et al. Specifically, it can be calculated by the method described in “POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, FEBRUARY, 1974, Vol. 14, No. 2, ROBERT F. FEDORS. (Pages 147 to 154)”.
 [B1]化合物の25℃における粘度の下限としては、1mPa・sが好ましく、1.3mPa・sがより好ましく、1.5mPa・sがさらに好ましい。上記粘度の上限としては、20mPa・sが好ましく、10mPa・sがより好ましく、5mPa・sがさらに好ましく、3mPa・sが特に好ましい。このように上記粘度を上記範囲とすることで、より良好な相分離構造を形成することができる。 The lower limit of the viscosity of the [B1] compound at 25 ° C. is preferably 1 mPa · s, more preferably 1.3 mPa · s, and even more preferably 1.5 mPa · s. The upper limit of the viscosity is preferably 20 mPa · s, more preferably 10 mPa · s, further preferably 5 mPa · s, and particularly preferably 3 mPa · s. Thus, a more favorable phase-separation structure can be formed by making the said viscosity into the said range.
 [B]溶媒は、[B1]化合物以外の他の溶媒を含んでいてもよい。 [B] The solvent may contain a solvent other than the [B1] compound.
 他の溶媒としては、芳香環を有さない化合物であって、例えばケトン系溶媒、エステル系溶媒、アミド系溶媒、非プロトン性極性溶媒、アルコール系溶媒等が挙げられる。 The other solvent is a compound having no aromatic ring, and examples thereof include ketone solvents, ester solvents, amide solvents, aprotic polar solvents, alcohol solvents and the like.
 他の溶媒としては、具体的には、
 シクロヘキサノン、シクロヘプタノン等のケトン系溶媒;
 γ-ブチロラクトン等のラクトン系溶媒;
 プロピレングリコールジアセテート、1,4-ブタンジオールジアセテート、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,6-ヘキサンジオールジアセテート等のアルキレングリコールジアセテート系溶媒;
 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エチルエーテルアセテート、エチ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等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート系溶媒;
 ジエチレングリコールモノメ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、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート;
 シクロヘキサノールアセテート、トリアセチン等のエステル系溶媒;
 N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒;
 ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;
 1,3-ブチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコ-ルメチルエ-テル、トリプロピレングリコールn-ブチルエ-テル等のアルコール系溶媒などが挙げられる。
As other solvents, specifically,
Ketone solvents such as cyclohexanone and cycloheptanone;
lactone solvents such as γ-butyrolactone;
Alkylene glycol diacetate solvents such as propylene glycol diacetate, 1,4-butanediol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, and 1,6-hexanediol diacetate;
Alkylene glycol monoalkyl ether acetate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate;
Dialkylene glycol monoalkyl ether acetates such as diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate;
Ester solvents such as cyclohexanol acetate and triacetin;
Amide solvents such as N, N-dimethylformamide;
Sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide;
Examples include alcohol solvents such as 1,3-butylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol methyl ether, and tripropylene glycol n-butyl ether.
 他の溶媒としては、これらの中で、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート系溶媒が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがより好ましい。 Among these, among these, an alkylene glycol monoalkyl ether acetate solvent is preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate is more preferable.
 [B]溶媒が他の溶媒を含む場合、[B]溶媒における他の溶媒の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましく、20質量%が特に好ましく、25質量%がさらに特に好ましく、30質量%が最も好ましい。上記含有量の上限としては、70質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、45質量%がさらに好ましく、40質量%が特に好ましい。当該自己組織化膜の形成方法によれば、[B]溶媒が他の溶媒を上記範囲の含有量で含むことにより、自己組織化膜形成用組成物の良好な濾過性を確保しつつ、規則配列構造の欠陥のより少ない自己組織化膜を形成することができる。 [B] When the solvent contains another solvent, the lower limit of the content of the other solvent in the [B] solvent is preferably 0.1% by mass, more preferably 1% by mass, further preferably 10% by mass, 20% by weight is particularly preferred, 25% by weight is more particularly preferred, and 30% by weight is most preferred. As an upper limit of the said content, 70 mass% is preferable, 50 mass% is more preferable, 45 mass% is further more preferable, 40 mass% is especially preferable. According to the method for forming a self-assembled film, the [B] solvent contains other solvent in a content within the above range, thereby ensuring good filterability of the composition for forming a self-assembled film. A self-assembled film with fewer defects in the arrangement structure can be formed.
[他の成分]
[[C]重合体]
 [C]重合体は、[A]重合体よりも表面自由エネルギーが小さい重合体である。図1に示すように、[C]重合体を含有する組成物(I)により塗布膜102を形成した際、[C]重合体の方が[A]重合体よりも表面自由エネルギーが小さいため、[C]重合体は自己組織化の過程において、塗布膜102中の上部領域に偏在して推移すると考えられる。また、塗布膜102中の[B1]化合物は、[C]重合体の上部領域への偏在を促進すると考えられる。この塗布膜102中の上部領域に偏在する[C]重合体と、上部領域以外の領域に存在する[A]重合体との相互作用により、[A]重合体の相分離をより良好に進行させることができ、より良好な相分離構造を有する自己組織化膜103を形成することができ、その結果、より規則配列構造の欠陥の少ない自己組織化膜を得ることができる。上述のように[C]重合体により相分離がより良好になる理由については必ずしも明確ではないが、例えば[C]重合体を適用しない場合、大気と[A]重合体の表面自由エネルギー差が大きいために略水平方向への相分離が促進される傾向にあるが、[C]重合体を適用することで、[A]重合体との表面自由エネルギー差が小さくなり、略水平方向への相分離が抑制されるため、結果として略垂直方向への相分離が効果的に実施されること等が考えられる。最終的には、図2に示すように、[C]重合体は自己組織化膜103の上方の領域104に偏在する。
[Other ingredients]
[[C] polymer]
The [C] polymer is a polymer having a surface free energy smaller than that of the [A] polymer. As shown in FIG. 1, when the coating film 102 is formed from the composition (I) containing the [C] polymer, the surface free energy of the [C] polymer is smaller than that of the [A] polymer. The [C] polymer is considered to be unevenly distributed in the upper region in the coating film 102 during the self-assembly process. Moreover, it is thought that the [B1] compound in the coating film 102 promotes uneven distribution of the [C] polymer in the upper region. Due to the interaction between the [C] polymer unevenly distributed in the upper region in the coating film 102 and the [A] polymer present in the region other than the upper region, the phase separation of the [A] polymer proceeds better. Thus, a self-assembled film 103 having a better phase separation structure can be formed, and as a result, a self-assembled film with fewer defects in a regular arrangement structure can be obtained. As described above, the reason why the phase separation is improved by the [C] polymer is not necessarily clear. For example, when the [C] polymer is not applied, the difference in surface free energy between the atmosphere and the [A] polymer is Although it tends to promote phase separation in a substantially horizontal direction due to its large size, the difference in surface free energy from the [A] polymer is reduced by applying the [C] polymer, so that the substantially horizontal direction is reduced. Since phase separation is suppressed, it can be considered that phase separation in a substantially vertical direction is effectively performed as a result. Finally, as shown in FIG. 2, the [C] polymer is unevenly distributed in the region 104 above the self-assembled film 103.
 各重合体の表面自由エネルギーは、例えば各重合体の溶液をスピンコートした後、加熱等することにより各重合体の薄膜を形成させ、文献「JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE VOL.13,PP.1741-1747(1969)」に記載されているD.K.OWENSらの方法に従い、上記薄膜上における純水及びヨウ化メチレン等の液体の接触角を測定し、その測定値から下記式(X)及び下記式(Y)の関係を用いて求めることができる。 The surface free energy of each polymer is determined by, for example, forming a thin film of each polymer by, for example, spin-coating a solution of each polymer and then heating, and the documents “JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE VOL.13, PP.1741- 1747 (1969) ". K. According to the method of OWENS et al., The contact angle of liquid such as pure water and methylene iodide on the thin film is measured, and can be obtained from the measured value using the relationship of the following formula (X) and the following formula (Y). .
 (1+cosθ)×γ=2(γ ×γ 1/2+2(γ ×γ 1/2
                ・・・(X)
 γ=γ +γ ・・・(Y)
(γ:重合体の表面自由エネルギー、γ :重合体の表面自由エネルギーの分散成分、γ :重合体の表面自由エネルギーの極性成分、γ:液体の表面自由エネルギー、γ :液体の表面自由エネルギーの分散成分、γ :液体の表面自由エネルギーの極性成分、θ:接触角)
(1 + cos θ) × γ L = 2 (γ S d × γ L d ) 1/2 +2 (γ S p × γ L p ) 1/2
... (X)
γ S = γ S d + γ S p (Y)
S : surface free energy of polymer, γ S d : dispersion component of surface free energy of polymer, γ S p : polar component of surface free energy of polymer, γ L : surface free energy of liquid, γ L d : dispersion component of surface free energy of liquid, γ L p : polar component of surface free energy of liquid, θ: contact angle)
 [A]重合体の表面自由エネルギーから[C]重合体の表面自由エネルギーを減じた値の下限としては、1mN/mが好ましく、3mN/mがより好ましく、5mN/mがさらに好ましく、7mN/mが特に好ましく、9mN/mがさらに特に好ましい。[A]重合体の表面自由エネルギーから[C]重合体の表面自由エネルギーを減じた値の上限としては、20mN/mが好ましく、18mN/mがより好ましく、15mN/mがさらに好ましく、13mN/mが特に好ましく、11mN/mがさらに特に好ましい。上記表面自由エネルギー差を上記範囲とすることで、上記塗布膜形成工程等において[C]重合体をより効果的に偏在化させ、[C]重合体と[A]重合体との相互作用をより効果的に高めることができると考えられ、その結果、より規則配列構造の欠陥の少ない自己組織化膜を得ることができる。 [A] The lower limit of the value obtained by subtracting the surface free energy of the polymer [C] from the surface free energy of the polymer is preferably 1 mN / m, more preferably 3 mN / m, still more preferably 5 mN / m, and 7 mN / m. m is particularly preferable, and 9 mN / m is further particularly preferable. [A] The upper limit of the value obtained by subtracting the surface free energy of the [C] polymer from the surface free energy of the polymer is preferably 20 mN / m, more preferably 18 mN / m, still more preferably 15 mN / m, and 13 mN / m. m is particularly preferable, and 11 mN / m is further particularly preferable. By making the surface free energy difference in the above range, the [C] polymer is more effectively unevenly distributed in the coating film forming step and the like, and the interaction between the [C] polymer and the [A] polymer is increased. It is considered that the self-assembled film can be more effectively improved. As a result, a self-assembled film with fewer defects in the ordered arrangement structure can be obtained.
 [C]重合体としては、[A]重合体よりも表面自由エネルギーが小さい限り特に限定されないが、フッ素原子及び/又は珪素原子を含む構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)を有することが好ましい。上記構造単位(I)の含有割合の下限としては、[C]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、14モル%がより好ましく、18モル%がさらに好ましく、22モル%が特に好ましい。上記構造単位(I)の含有割合の上限としては、[C]重合体を構成する全構造単位に対して、50モル%が好ましく、45モル%がより好ましく、40モル%がさらに好ましく、36モル%が特に好ましい。上記構造単位(I)の含有割合を上記範囲とすることで、上述の[C]重合体の偏在化及び[C]重合体と[A]重合体との相互作用をより効果的に向上させることができる。 [C] The polymer is not particularly limited as long as the surface free energy is smaller than that of the [A] polymer, but is a structural unit containing a fluorine atom and / or a silicon atom (hereinafter also referred to as “structural unit (I)”). It is preferable to have. As a minimum of the content rate of the said structural unit (I), 10 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [C] polymer, 14 mol% is more preferable, 18 mol% is further more preferable, 22 Mole% is particularly preferred. As an upper limit of the content rate of the said structural unit (I), 50 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [C] polymer, 45 mol% is more preferable, 40 mol% is further more preferable, 36 Mole% is particularly preferred. By making the content rate of the said structural unit (I) into the said range, uneven distribution of the above-mentioned [C] polymer and interaction with a [C] polymer and a [A] polymer are improved more effectively. be able to.
 また、[C]重合体は、上記構造単位(I)以外の他の構造単位(以下、「構造単位(II)」ともいう)を有していてもよい。上記構造単位(II)としては、例えば(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位、スチレン化合物に由来する構造単位等が挙げられる。 [C] The polymer may have a structural unit other than the structural unit (I) (hereinafter also referred to as “structural unit (II)”). Examples of the structural unit (II) include structural units derived from (meth) acrylic acid esters, structural units derived from styrene compounds, and the like.
 上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Examples include acid adamantyl, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, and the like.
 上記スチレン化合物としては、例えばスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、α-メチルスチレン、4-ヒドロキシスチレン、4-(t-ブトキシ)スチレン等が挙げられる。 Examples of the styrene compound include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, α-methylstyrene, 4-hydroxystyrene, 4- (t-butoxy) styrene, and the like.
 [C]重合体が有する構造単位としては、[A]重合体との相互作用をより適度に高めることができると考えられ、より良好な相分離構造を形成させる観点から、[A]重合体が有する構造単位の少なくとも一部を含むことが好ましく、[A]重合体が有する構造単位をすべて含むことがより好ましい。例えば[A]重合体が、ポリスチレンブロック-ポリ(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルブロックのジブロック共重合体である場合、[C]重合体は、上記構造単位(I)以外に、スチレンに由来する構造単位及び(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルに由来する構造単位の少なくともいずれかを有することが好ましく、スチレンに由来する構造単位及び(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルに由来する構造単位の両方を有することがより好ましい。 As the structural unit possessed by the [C] polymer, it is considered that the interaction with the [A] polymer can be moderately increased. From the viewpoint of forming a better phase separation structure, the [A] polymer It is preferable that at least a part of the structural unit included in [A] is included, and it is more preferable that all the structural units included in the [A] polymer are included. For example, when the [A] polymer is a diblock copolymer of polystyrene block-poly (meth) acrylic acid tetrahydrofurfuryl block, the [C] polymer is derived from styrene in addition to the structural unit (I). It is preferable to have at least one of a structural unit derived from tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and a structural unit derived from styrene and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate. More preferably.
 [C]重合体としては[A]重合体との相互作用をより効果的に発揮することができ、より良好な相分離構造を形成させる観点から、ランダム共重合体が好ましい。 [C] The polymer is preferably a random copolymer from the viewpoint of more effectively exhibiting the interaction with the [A] polymer and forming a better phase separation structure.
 [C]重合体は、例えば上記構造単位(I)及び構造単位(II)等の各構造単位を与える単量体を、上述の[A]重合体の合成方法と同様にして、ラジカル重合開始剤等を用い、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。 [C] For the polymer, for example, a monomer that gives each structural unit such as the structural unit (I) and the structural unit (II) is used to initiate radical polymerization in the same manner as the above-described method for synthesizing the polymer [A]. It can synthesize | combine by superposing | polymerizing in a suitable solvent using an agent.
 [C]重合体のMwの下限としては、1,000が好ましく、5,000がより好ましく、8,000がさらに好ましく、10,000が特に好ましい。[C]重合体のMwの上限としては、100,000が好ましく、60,000がより好ましく、40,000がさらに好ましく、30,000が特に好ましい。[C]重合体のMwを上記範囲とすることで、より規則配列構造の欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができる。 The lower limit of the Mw of the [C] polymer is preferably 1,000, more preferably 5,000, still more preferably 8,000, and particularly preferably 10,000. [C] The upper limit of the Mw of the polymer is preferably 100,000, more preferably 60,000, still more preferably 40,000, and particularly preferably 30,000. [C] By setting the Mw of the polymer in the above range, a self-assembled film with fewer defects in the ordered arrangement structure can be formed.
 [C]重合体のMw/Mnの下限としては、通常1であり、1.1が好ましい。[C]重合体のMw/Mnの上限としては、通常5であり、3が好ましく、2.5がより好ましく、1.8がさらに好ましく、1.5が特に好ましい。[C]重合体のMw/Mnを上記範囲とすることで、より規則配列構造の欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができる。 [C] The lower limit of Mw / Mn of the polymer is usually 1 and preferably 1.1. [C] The upper limit of Mw / Mn of the polymer is usually 5, preferably 3, more preferably 2.5, still more preferably 1.8, and particularly preferably 1.5. [C] By setting Mw / Mn of the polymer within the above range, a self-assembled film with fewer defects in the ordered structure can be formed.
[界面活性剤]
 組成物(I)は、さらに界面活性剤を含有してもよい。組成物(I)が界面活性剤を含有することで、基板等への塗布性を向上させることができる。
[Surfactant]
The composition (I) may further contain a surfactant. Application | coating property to a board | substrate etc. can be improved because composition (I) contains surfactant.
[組成物(I)の調製方法]
 組成物(I)は、例えば[A]重合体、[B]溶媒、及び必要に応じて他の成分を混合し、好ましくは孔径200nm程度のメンブランフィルターで濾過することにより調製することができ、さらに好ましくは、孔径10nm程度の高密度ポリエチレン製フィルターで循環濾過を行うことにより調製することができる。
[Method for Preparing Composition (I)]
The composition (I) can be prepared, for example, by mixing the [A] polymer, the [B] solvent, and other components as necessary, and preferably filtering through a membrane filter having a pore size of about 200 nm. More preferably, it can be prepared by circulating filtration with a high-density polyethylene filter having a pore diameter of about 10 nm.
 組成物(I)の固形分濃度の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.1質量%がより好ましく、0.3質量%がさらに好ましく、0.5質量%が特に好ましい。組成物(I)の固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、20質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましく、5質量%が特に好ましい。 As a minimum of solid content concentration of composition (I), 0.01 mass% is preferred, 0.1 mass% is more preferred, 0.3 mass% is still more preferred, and 0.5 mass% is especially preferred. As an upper limit of solid content concentration of composition (I), 50 mass% is preferable, 20 mass% is more preferable, 10 mass% is further more preferable, 5 mass% is especially preferable.
 組成物(I)中の重合体の流体力学的半径(Rh)は、特に限定されず、組成物(I)の調製に用いる[A]重合体の種類、及び[B]溶媒中の[B1]化合物の種類及び含有量等により適宜設定することができるが、組成物(I)の調製容易性の観点から、組成物(I)の調製の際の濾過に用いるフィルターの孔径より小さいことが好ましい。 The hydrodynamic radius (Rh) of the polymer in the composition (I) is not particularly limited, and the type of [A] polymer used for the preparation of the composition (I) and [B1] in the solvent. It can be set as appropriate depending on the type and content of the compound, but from the viewpoint of ease of preparation of the composition (I), it should be smaller than the pore size of the filter used for filtration during preparation of the composition (I). preferable.
 Rhの上限としては、30nmが好ましく、10nmがより好ましく、8nmがさらに好ましく、7nmが特に好ましく、6nmがさらに特に好ましい。Rhの下限としては、例えば4nmであり、5nmが好ましい。組成物(I)中の重合体のRhは、動的光散乱測定(DLS)等により測定することができる。 The upper limit of Rh is preferably 30 nm, more preferably 10 nm, still more preferably 8 nm, particularly preferably 7 nm, and particularly preferably 6 nm. The lower limit of Rh is, for example, 4 nm, and preferably 5 nm. Rh of the polymer in the composition (I) can be measured by dynamic light scattering measurement (DLS) or the like.
<パターン形成方法>
 当該パターン形成方法は、当該自己組織化膜の形成方法と、上記除去工程とを備える。
<Pattern formation method>
The pattern forming method includes the method for forming the self-assembled film and the removing step.
 当該パターン形成方法は、上述の当該自己組織化膜の形成方法における塗布膜形成工程の前に、基板の上面側に下層膜を形成する工程(以下、「下層膜形成工程」ともいう)及び/又は上記基板の上面側にプレパターンを形成する工程(以下、「プレパターン形成工程」ともいう)をさらに備えてもよい。 The pattern forming method includes a step of forming a lower layer film on the upper surface side of the substrate (hereinafter also referred to as a “lower layer film forming step”) and / or a coating film forming step in the method for forming the self-assembled film described above. Or you may further provide the process (henceforth a "pre-pattern formation process") which forms a pre pattern in the upper surface side of the said board | substrate.
 当該パターン形成方法は、当該自己組織化膜の形成方法の後に、プレパターンを除去する工程(以下、「プレパターン除去工程」ともいう)をさらに備えてもよく、上記除去工程後に上記形成されたパターンをマスクとして上記基板をエッチングする工程(以下、「基板パターン形成工程」ともいう)をさらに備えることが好ましい。以下、各工程について図面を参照しつつ説明する。なお、組成物(I)における[A]重合体が[A1]ブロック共重合体である場合を例として説明する。 The pattern forming method may further include a step of removing a pre-pattern (hereinafter, also referred to as “pre-pattern removing step”) after the method of forming the self-assembled film. It is preferable to further include a step of etching the substrate using the pattern as a mask (hereinafter also referred to as “substrate pattern forming step”). Hereinafter, each process will be described with reference to the drawings. The case where the [A] polymer in the composition (I) is the [A1] block copolymer will be described as an example.
[下層膜形成工程]
 本工程は、基板101の上面側に下層膜105を形成する工程である。これにより、図3に示すように、基板101上に下層膜105が形成された下層膜付き基板を得ることができる。後述する自己組織化膜103は、この下層膜105上に形成される。自己組織化膜103が有する相分離構造は、組成物(I)が含有する[A1]ブロック共重合体の各ブロック間の相互作用に加え、下層膜105との相互作用によっても変化するため、下層膜105を有することで構造制御がより容易となる場合がある。さらに、自己組織化膜103が薄膜である場合には、下層膜105を有することでその転写プロセスを改善することができる。
[Lower layer formation process]
This step is a step of forming the lower layer film 105 on the upper surface side of the substrate 101. Thereby, as shown in FIG. 3, a substrate with a lower layer film in which the lower layer film 105 is formed on the substrate 101 can be obtained. A self-assembled film 103 described later is formed on the lower layer film 105. The phase separation structure of the self-assembled film 103 is changed by the interaction with the lower layer film 105 in addition to the interaction between the blocks of the [A1] block copolymer contained in the composition (I). By having the lower layer film 105, the structure control may be easier. Further, when the self-assembled film 103 is a thin film, the transfer process can be improved by having the lower layer film 105.
 下層膜105の形成に用いられる下層膜形成用組成物としては、従来公知の有機下層膜形成材料等を用いることができ、例えば架橋剤、熱酸発生剤等を含む下層膜形成用組成物などが挙げられる。 As a composition for forming an underlayer film used for forming the underlayer film 105, a conventionally known organic underlayer film forming material or the like can be used. For example, a composition for forming an underlayer film containing a crosslinking agent, a thermal acid generator, and the like Is mentioned.
 下層膜105の形成方法は特に限定されないが、例えば基板101上に下層膜形成用組成物をスピンコート法等の公知の方法により塗布した後、露光及び/又は加熱することにより硬化して形成する方法等が挙げられる。この露光に用いられる放射線としては、例えば可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子線、γ線、分子線、イオンビーム等が挙げられる。また、上記加熱温度の下限としては、特に限定されないが、90℃が好ましい。上記加熱温度の上限としては、特に限定されないが、550℃が好ましく、450℃がより好ましく、300℃がさらに好ましい。上記加熱時間の下限としては、5秒が好ましく、10秒がより好ましく、20秒がさらに好ましい。上記加熱時間の上限としては、1,200秒が好ましく、600秒がより好ましく、300秒がさらに好ましい。下層膜105の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、1nmが好ましく、2nmがより好ましく、3nmがさらに好ましい。下層膜105の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、20,000nmが好ましく、1,000nmがより好ましく、100nmがさらに好ましい。 The formation method of the lower layer film 105 is not particularly limited. For example, the lower layer film 105 is formed by applying a composition for forming the lower layer film on the substrate 101 by a known method such as a spin coat method, and then curing by exposure and / or heating. Methods and the like. Examples of radiation used for this exposure include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, electron beams, γ-rays, molecular beams, and ion beams. The lower limit of the heating temperature is not particularly limited, but 90 ° C. is preferable. Although it does not specifically limit as an upper limit of the said heating temperature, 550 degreeC is preferable, 450 degreeC is more preferable, and 300 degreeC is further more preferable. As a minimum of the above-mentioned heating time, 5 seconds are preferred, 10 seconds are more preferred, and 20 seconds are still more preferred. The upper limit of the heating time is preferably 1,200 seconds, more preferably 600 seconds, and even more preferably 300 seconds. The lower limit of the average thickness of the lower layer film 105 is not particularly limited, but is preferably 1 nm, more preferably 2 nm, and further preferably 3 nm. The upper limit of the average thickness of the lower layer film 105 is not particularly limited, but is preferably 20,000 nm, more preferably 1,000 nm, and still more preferably 100 nm.
[プレパターン形成工程]
 本工程は、プレパターンを形成する工程である。このプレパターンは、基板上に形成してもよく、図4に示すように上記下層膜形成工程で形成された下層膜105上に形成してもよい。プレパターン106によって相分離構造の形状が制御され、より微細なパターンの形成が可能となる。すなわち、組成物(I)が含有する[A1]ブロック共重合体が有するブロックのうち、プレパターンの側面と親和性が高いブロック(「ブロック(II)」とする)はプレパターンに沿ってブロック相(II)103bを形成し、親和性の低いブロック(「ブロック(I)」とする)はプレパターンから離れた位置にブロック相(I)103aを形成する。これにより、形成されるパターンがより微細かつ良好になる。また、プレパターンの材質、サイズ、形状等により、自己組織化膜103の相分離構造を細かく制御することができる。なお、プレパターン106としては、最終的に形成したいパターンに合わせて適宜選択することができ、例えばラインアンドスペースパターン、ホールパターン、シリンダーパターン等を用いることができる。
[Pre-pattern forming process]
This step is a step of forming a pre-pattern. This pre-pattern may be formed on the substrate, or may be formed on the lower layer film 105 formed in the lower layer film forming step as shown in FIG. The shape of the phase separation structure is controlled by the pre-pattern 106, and a finer pattern can be formed. That is, among the blocks of the [A1] block copolymer contained in the composition (I), blocks having high affinity with the side surface of the prepattern (referred to as “block (II)”) are blocked along the prepattern. The phase (II) 103b is formed, and the block having low affinity (referred to as “block (I)”) forms the block phase (I) 103a at a position away from the pre-pattern. Thereby, the pattern to be formed becomes finer and better. Further, the phase separation structure of the self-assembled film 103 can be finely controlled by the material, size, shape, etc. of the pre-pattern. The pre-pattern 106 can be appropriately selected according to the pattern to be finally formed. For example, a line and space pattern, a hole pattern, a cylinder pattern, or the like can be used.
 プレパターン106を形成する方法としては、公知のレジストパターン形成方法と同様の方法等が挙げられる。また、このプレパターン106の形成に用いられる組成物としては、酸解離性基を有する重合体、感放射線性酸発生剤及び有機溶媒を含有する組成物等の従来のレジスト組成物を用いることができる。具体的には、例えば市販の化学増幅型レジスト組成物を基板101又は下層膜105上に塗布してレジスト膜を形成する。次に、上記レジスト膜の所望の領域に特定パターンのマスクを介して放射線を照射し、露光を行う。上記放射線としては、例えば紫外線、遠紫外線、X線等の電磁波;電子線、α線等の荷電粒子線などが挙げられる。これらの中で、遠紫外線が好ましく、ArFエキシマレーザー光及びKrFエキシマレーザー光が好ましく、ArFエキシマレーザー光がより好ましい。 As a method for forming the pre-pattern 106, a method similar to a known resist pattern forming method may be used. Moreover, as a composition used for formation of this pre-pattern 106, it is using conventional resist compositions, such as a composition containing the polymer which has an acid dissociable group, a radiation sensitive acid generator, and an organic solvent. it can. Specifically, for example, a commercially available chemically amplified resist composition is applied onto the substrate 101 or the lower layer film 105 to form a resist film. Next, exposure is performed by irradiating a desired region of the resist film with radiation through a mask having a specific pattern. Examples of the radiation include electromagnetic waves such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, and X-rays; and charged particle beams such as electron beams and α rays. Among these, far ultraviolet rays are preferable, ArF excimer laser light and KrF excimer laser light are preferable, and ArF excimer laser light is more preferable.
 また、露光方法としては液浸露光を行うこともできる。次いでポストエクスポージャーベーク(PEB)を行い、アルカリ現像液、有機溶媒等の現像液を用いて現像を行い、所望のプレパターン106を形成することができる。得られたプレパターン106は、例えば254nmの紫外線等を照射した後、加熱処理により硬化をより促進させることが好ましい。上記加熱温度の下限としては、例えば100℃である。上記加熱温度の上限としては、通常200℃である。上記加熱時間の下限としては、例えば1分間である。上記加熱時間の上限としては、例えば30分間である。 Further, immersion exposure can be performed as an exposure method. Next, post-exposure baking (PEB) is performed, and development is performed using a developer such as an alkali developer or an organic solvent, so that a desired pre-pattern 106 can be formed. It is preferable that the obtained pre-pattern 106 is further accelerated by heat treatment after irradiation with, for example, 254 nm ultraviolet rays. The lower limit of the heating temperature is, for example, 100 ° C. The upper limit of the heating temperature is usually 200 ° C. The lower limit of the heating time is, for example, 1 minute. The upper limit of the heating time is, for example, 30 minutes.
 プレパターン106の形成方法としては、公知のレジストパターン形成方法と同様の方法を用いることができる。また、上記プレパターン形成用の組成物としては、従来のレジスト膜形成用組成物を用いることができる。 As a method for forming the pre-pattern 106, a method similar to a known resist pattern forming method can be used. Further, as the pre-pattern forming composition, a conventional resist film-forming composition can be used.
 なお、プレパターン106の表面を疎水化処理又は親水化処理してもよい。具体的な処理方法としては、水素プラズマに一定時間さらす水素化処理等が挙げられる。プレパターン106の表面の疎水性又は親水性を増長させることにより、自己組織化をより促進することができる。 Note that the surface of the pre-pattern 106 may be subjected to a hydrophobic treatment or a hydrophilic treatment. As a specific treatment method, a hydrogenation treatment by exposing to hydrogen plasma for a certain period of time can be cited. By increasing the hydrophobicity or hydrophilicity of the surface of the pre-pattern 106, self-assembly can be further promoted.
(自己組織化膜の形成)
 自己組織化膜の形成については、上述の当該自己組織化膜の形成方法の項で説明した通りである。上記下層膜及びプレパターンを用いる場合には、図5及び図6に示すように、組成物(I)をプレパターン106によって挟まれた下層膜105上の領域に塗布して塗布膜102を形成し、例えば基板101上に形成された下層膜105上に、基板101に対して略垂直な界面を有する相分離構造を備える自己組織化膜103を形成する。
(Formation of self-assembled film)
The formation of the self-assembled film is as described in the section of the method for forming the self-assembled film. In the case of using the lower layer film and the prepattern, as shown in FIGS. 5 and 6, the composition (I) is applied to a region on the lower layer film 105 sandwiched between the prepatterns 106 to form the coating film 102. Then, for example, a self-assembled film 103 having a phase separation structure having an interface substantially perpendicular to the substrate 101 is formed on the lower layer film 105 formed on the substrate 101.
 プレパターン106を有する場合、自己組織化膜103の相分離構造はプレパターン106に沿って形成されることが好ましく、相分離により形成される界面は、プレパターン106の側面と略平行であることがより好ましい。例えば[A1]ブロック共重合体がスチレンブロック及びポリ(メタ)アクリル酸ブロックからなり、プレパターンとスチレンブロックとの親和性が高い場合には、スチレンブロックの相がプレパターンに沿って直線状に形成され、その隣にポリ(メタ)アクリル酸ブロックの相及びスチレンブロックの相がこの順で交互に配列するラメラ状相分離構造等を形成する。なお、形成される相分離構造は、複数の相からなるものであり、これらの相から形成される界面は通常略垂直であるが、界面自体は必ずしも明確でなくてよい。また、上記ブロック共重合体分子における各ブロック鎖の長さの比、上記ブロック共重合体分子の長さ、プレパターン、下層膜等により、得られる相分離構造を精密に制御し、所望の微細パターンを得ることができる。 When the pre-pattern 106 is included, the phase separation structure of the self-assembled film 103 is preferably formed along the pre-pattern 106, and the interface formed by the phase separation is substantially parallel to the side surface of the pre-pattern 106. Is more preferable. For example, when the block copolymer [A1] is composed of a styrene block and a poly (meth) acrylic acid block and the affinity between the prepattern and the styrene block is high, the phase of the styrene block is linear along the prepattern. Next, a lamellar phase separation structure in which a poly (meth) acrylic acid block phase and a styrene block phase are alternately arranged in this order is formed. The phase separation structure to be formed is composed of a plurality of phases, and the interface formed from these phases is usually substantially vertical, but the interface itself is not necessarily clear. In addition, the ratio of the length of each block chain in the block copolymer molecule, the length of the block copolymer molecule, the pre-pattern, the lower layer film, etc. are precisely controlled to obtain the desired fine structure. A pattern can be obtained.
[除去工程]
 本工程は、自己組織化膜103が有する相分離構造のうち、一部の相を除去する工程である。また、プレパターン106も、上記一部の相と同時又は別途、除去することができる。図6及び図7に示すように、自己組織化により相分離した各ブロック相のエッチングレートの差を用いて、自己組織化膜103のブロック相(I)103a及びプレパターン106をエッチング処理により除去することができる。
[Removal process]
This step is a step of removing a part of the phase separation structure of the self-assembled film 103. The pre-pattern 106 can also be removed simultaneously with or separately from the partial phase. As shown in FIGS. 6 and 7, the block phase (I) 103a and the pre-pattern 106 of the self-assembled film 103 are removed by etching using the difference in the etching rate of each block phase phase-separated by self-assembly. can do.
 上記エッチング処理の前に、必要に応じて放射線を照射してもよい。上記放射線としては、エッチングにより除去する相がポリメタクリル酸メチルブロック相である場合には、254nmの放射線を用いることができる。上記放射線照射により、ポリメタクリル酸メチルブロック相が分解されるため、よりエッチングされ易くなる。 Before the etching process, radiation may be applied as necessary. As the radiation, when the phase to be removed by etching is a polymethyl methacrylate block phase, radiation of 254 nm can be used. Since the polymethyl methacrylate block phase is decomposed by the radiation irradiation, etching becomes easier.
 自己組織化膜103が有する相分離構造のうちの一部のブロック相の除去の方法としては、例えばケミカルドライエッチング、ケミカルウェットエッチング等の反応性イオンエッチング(RIE);スパッタエッチング、イオンビームエッチング等の物理的エッチング等の公知の方法が挙げられる。これらのうち反応性イオンエッチング(RIE)が好ましく、中でもCF、Oガス等を用いたケミカルドライエッチング、有機溶媒、フッ酸等の液体のエッチング液を用いたケミカルウェットエッチング(湿式現像)がより好ましい。上記有機溶媒としては、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン等のアルカン類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn-ペンチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール等のアルコール類などが挙げられる。なお、これらの溶媒は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of a method for removing a part of the block phase in the phase separation structure of the self-assembled film 103 include reactive ion etching (RIE) such as chemical dry etching and chemical wet etching; sputter etching and ion beam etching. A known method such as physical etching is used. Of these, reactive ion etching (RIE) is preferable. Among them, chemical dry etching using CF 4 , O 2 gas or the like, and chemical wet etching (wet development) using a liquid etching solution such as an organic solvent or hydrofluoric acid are preferable. More preferred. Examples of the organic solvent include alkanes such as n-pentane, n-hexane and n-heptane, cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane, ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and propionic acid. Saturated carboxylic acid esters such as methyl, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 4-methyl-2-pentanol And the like. In addition, these solvents may be used independently and may use 2 or more types together.
[プレパターン除去工程]
 本工程は、図6及び図7に示すように、プレパターン106を除去する工程である。プレパターン106を除去することにより、より微細かつ複雑なパターンを形成することが可能となる。なお、プレパターン106の除去の方法については、上述の相分離構造のうちの一部の相を除去する方法を適用できる。また、本工程は、上記除去工程と同時に行ってもよいし、除去工程の前又は後に行ってもよい。
[Pre-pattern removal process]
This step is a step of removing the pre-pattern 106 as shown in FIGS. By removing the pre-pattern 106, a finer and more complicated pattern can be formed. As a method for removing the pre-pattern 106, a method for removing a part of the phase separation structure described above can be applied. Moreover, this process may be performed simultaneously with the said removal process, and may be performed before or after a removal process.
[基板パターン形成工程]
 本工程は、上記除去工程後、残存した自己組織化膜の一部からなるパターンをマスクとして下層膜及び基板をエッチングすることによりパターニングする工程である。基板へのパターニングが完了した後、マスクとして使用された相は溶解処理等により基板上から除去され、最終的にパターニングされた基板を得ることができる。
[Substrate pattern formation process]
This step is a step of patterning by etching the lower layer film and the substrate using the pattern formed of a part of the remaining self-assembled film as a mask after the removing step. After the patterning on the substrate is completed, the phase used as a mask is removed from the substrate by a dissolution process or the like, and a finally patterned substrate can be obtained.
 上記エッチングの方法としては、上記除去工程における方法と同様の方法を用いることができ、エッチングガス及びエッチング溶液は、下層膜及び基板の材質により適宜選択することができる。例えば基板がシリコン素材である場合には、フロン系ガスとSFの混合ガス等を用いることができる。また、基板が金属膜である場合には、BClとClの混合ガス等を用いることができる。なお、当該パターン形成方法により得られるパターンは半導体素子等に好適に用いられ、さらに上記半導体素子はLED、太陽電池等にも用いられる。 As the etching method, a method similar to the method in the removing step can be used, and the etching gas and the etching solution can be appropriately selected depending on the material of the lower layer film and the substrate. For example, when the substrate is made of a silicon material, a mixed gas of chlorofluorocarbon gas and SF 4 can be used. When the substrate is a metal film, a mixed gas of BCl 3 and Cl 2 or the like can be used. In addition, the pattern obtained by the said pattern formation method is used suitably for a semiconductor element etc. Furthermore, the said semiconductor element is used also for LED, a solar cell, etc.
 また、[A]重合体が[A1]ブロック共重合体ではなく[A2]重合体である場合においても、上記方法により同様にパターンを形成できる。 Further, even when the [A] polymer is not the [A1] block copolymer but the [A2] polymer, the pattern can be similarly formed by the above method.
<自己組織化膜形成用組成物>
 本発明の自己組織化膜形成用組成物は、自己組織化により相分離構造を形成しうる1種又は複数種の第1重合体と、溶媒とを含有し、上記溶媒が、芳香環含有化合物を含み、上記溶媒における上記芳香環含有化合物の含有量が、50質量%以上である。当該自己組織化膜形成用組成物は、上述の当該自己組織化膜の形成方法の組成物(I)の項で説明しているため、ここでは説明を省略する。
<Composition for forming self-assembled film>
The composition for forming a self-assembled film of the present invention contains one or more kinds of first polymers capable of forming a phase separation structure by self-assembly and a solvent, and the solvent is an aromatic ring-containing compound. And the content of the aromatic ring-containing compound in the solvent is 50% by mass or more. Since the composition for forming a self-assembled film has been described in the section of the composition (I) of the method for forming the self-assembled film, the description thereof is omitted here.
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各物性値の測定方法を下記に示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The measuring method of each physical property value is shown below.
[Mw及びMn]
 重合体のMw及びMnは、GPCにより、東ソー社のGPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本及びG4000HXL 1本)を使用し、以下の条件により測定した。
[Mw and Mn]
Mw and Mn of the polymer were measured by GPC using Tosoh's GPC columns (two G2000HXL, one G3000HXL and one G4000HXL) under the following conditions.
 溶離液:テトラヒドロフラン(和光純薬工業社)
 流量:1.0mL/分
 試料濃度:1.0質量%
 試料注入量:100μL
 検出器:示差屈折計
 標準物質:単分散ポリスチレン
Eluent: Tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries)
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene
H-NMR分析]
 重合体の各構造単位含有割合を求めるためのH-NMR分析は、核磁気共鳴装置(日本電子社の「JNM-EX400」)を使用して測定した。
[ 1 H-NMR analysis]
The 1 H-NMR analysis for determining the content of each structural unit in the polymer was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (“JNM-EX400” manufactured by JEOL Ltd.).
<[A1]ブロック共重合体の合成>
[合成例1](ブロック共重合体(A-1))
 500mLのフラスコ反応容器を減圧乾燥した後、窒素雰囲気下、蒸留脱水処理を行ったテトラヒドロフラン200gを注入し、-78℃まで冷却した。その後、sec-ブチルリチウム(sec-BuLi)の1Nシクロヘキサン溶液を0.45mL注入し、重合禁止剤除去のためシリカゲルにて吸着濾別、蒸留脱水処理を行ったスチレン17.7mL(0.153mol)を30分かけて滴下注入し、重合系が橙色であることを確認した。このとき反応溶液の内温が-60℃以上にならないように注意した。滴下終了後30分間熟成した後、1,1-ジフェニルエチレン0.11mL(0.0008mol)、塩化リチウム・0.5Nテトラヒドロフラン溶液1.08mL(0.0005mol)を加えると重合系は暗赤色になった。さらに重合禁止剤除去のためシリカゲルにて吸着濾別、蒸留脱水処理を行ったメタクリル酸メチル8.7mL(0.0819mol)を30分かけて滴下注入すると重合系は薄黄色になり、120分間反応させた。この後、末端処理剤としてメタノール1mLを注入し停止反応させた。反応溶液を室温まで昇温し、得られた反応溶液を濃縮してメチルイソブチルケトン(MIBK)で置換した後、シュウ酸2質量%水溶液1,000gを注入撹拌し、静置後、下層の水層を取り除いた。この操作を3回繰り返し、Li塩を除去した後、超純水1,000gを注入撹拌し、下層の水層を取り除いた。この操作を3回繰り返しシュウ酸除去した後、溶液を濃縮してメタノール500g中に滴下して、重合体を析出させた。減圧濾過した樹脂をメタノールで2回洗浄した後、60℃で減圧乾燥させることで、白色のブロック共重合体(A-1)24.0gを得た。
<Synthesis of [A1] block copolymer>
[Synthesis Example 1] (Block Copolymer (A-1))
After drying the 500 mL flask reaction vessel under reduced pressure, 200 g of tetrahydrofuran that had been subjected to distillation dehydration treatment was injected under a nitrogen atmosphere and cooled to −78 ° C. Thereafter, 0.45 mL of a 1N cyclohexane solution of sec-butyllithium (sec-BuLi) was injected, and 17.7 mL (0.153 mol) of styrene that had been subjected to adsorption filtration on silica gel and subjected to distillation dehydration to remove the polymerization inhibitor. Was added dropwise over 30 minutes to confirm that the polymerization system was orange. At this time, care was taken that the internal temperature of the reaction solution did not exceed -60 ° C. After ripening for 30 minutes after completion of the dropwise addition, 0.11 mL (0.0008 mol) of 1,1-diphenylethylene and 1.08 mL (0.0005 mol) of a lithium chloride / 0.5N tetrahydrofuran solution are added to make the polymerization system dark red. It was. Furthermore, when 8.7 mL (0.0819 mol) of methyl methacrylate, which has been subjected to adsorption filtration with silica gel to remove the polymerization inhibitor and distilled and dehydrated, is added dropwise over 30 minutes, the polymerization system becomes light yellow and reacts for 120 minutes. I let you. Thereafter, 1 mL of methanol was injected as a terminal treating agent to stop the reaction. The temperature of the reaction solution was raised to room temperature, and the resulting reaction solution was concentrated and replaced with methyl isobutyl ketone (MIBK). Then, 1,000 g of a 2% by mass aqueous solution of oxalic acid was injected and stirred. The layer was removed. This operation was repeated three times, and after removing the Li salt, 1,000 g of ultrapure water was injected and stirred, and the lower aqueous layer was removed. After this operation was repeated 3 times to remove oxalic acid, the solution was concentrated and added dropwise to 500 g of methanol to precipitate a polymer. The resin filtered under reduced pressure was washed twice with methanol and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain 24.0 g of a white block copolymer (A-1).
 ブロック共重合体(A-1)のMwは74,000であり、Mw/Mnは1.05であった。また、H-NMR分析の結果、ブロック共重合体(A-1)におけるスチレン単位の含有割合のメタクリル酸メチル単位の含有割合に対する比は65.2(モル%)/34.8(モル%)であった。なお、ブロック共重合体(A-1)はジブロック共重合体であり、PS/PMMA=66.1(質量%)/33.9(質量%)に相当する。 Mw of the block copolymer (A-1) was 74,000, and Mw / Mn was 1.05. As a result of 1 H-NMR analysis, the ratio of the content of styrene units to the content of methyl methacrylate units in the block copolymer (A-1) was 65.2 (mol%) / 34.8 (mol%). )Met. The block copolymer (A-1) is a diblock copolymer and corresponds to PS / PMMA = 66.1 (mass%) / 33.9 (mass%).
<組成物の調製>
 組成物の調製に用いた[B]溶媒について以下に示す。なお、(B-1)~(B-6)は、[B1]化合物である。
<Preparation of composition>
It shows below about the [B] solvent used for preparation of a composition. Note that (B-1) to (B-6) are [B1] compounds.
[[B]溶媒]
 B-1:イソプロピルベンゼン
 B-2:t-ブチルベンゼン
 B-3:1,2,4-トリメチルベンゼン
 B-4:1,3,5-トリメチルベンゼン
 B-5:プロピレングリコールモノフェニルエーテル
 B-6:アニソール
 b-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
[[B] solvent]
B-1: Isopropylbenzene B-2: t-butylbenzene B-3: 1,2,4-trimethylbenzene B-4: 1,3,5-trimethylbenzene B-5: Propylene glycol monophenyl ether B-6 : Anisole b-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate
[実施例1]
 [A]ブロック共重合体としての(A-1)を、イソプロピルベンゼンに溶解し、1.5質量%溶液とした。この溶液を孔径200nmのメンブランフィルターで濾過して、自己組織化膜形成用組成物(S-1)を調製した。
[Example 1]
[A] (A-1) as a block copolymer was dissolved in isopropylbenzene to obtain a 1.5 mass% solution. This solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 200 nm to prepare a composition for forming a self-assembled film (S-1).
[実施例2~12及び比較例1]
 実施例1において、[A]成分を同じとし、[B]溶媒の種類を変更した以外は実施例1と同様にして自己組織化膜形成用組成物(S-2)~(S-12)及び(CS-1)を調製した。
[Examples 2 to 12 and Comparative Example 1]
In Example 1, compositions [S-2] to (S-12) are the same as in Example 1 except that the component [A] is the same and the type of the solvent [B] is changed. And (CS-1) were prepared.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
<下層膜形成用組成物の調製>
 冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、メチルエチルケトン100gを仕込んで窒素置換した。85℃に加熱して、同温度で、メチルエチルケトン100g、スチレン51.0g(0.49mol)、メチルメタクリレート49.0g(0.49mol)、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール3.00g(0.027mol)及び2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)1.00g(0.0061mol)の混合溶液を3時間かけて各々滴下し、この温度を保持して3時間重合した。得られた樹脂溶液を3Lのメタノールにて沈殿精製を行い残留モノマー、開始剤等を除いた。得られた樹脂は、Mw=8,285、Mn=5,355、Mw/Mn=1.54であった。次に樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにて希釈し、10質量%の樹脂溶液とした。これを下層膜形成用組成物(U-1)とする。
<Preparation of composition for forming lower layer film>
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 100 g of methyl ethyl ketone and purged with nitrogen. Heat to 85 ° C., and at the same temperature, 100 g of methyl ethyl ketone, 51.0 g (0.49 mol) of styrene, 49.0 g (0.49 mol) of methyl methacrylate, 3.00 g of 3-mercapto-1,2-propanediol (0 (0.027 mol) and 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) (1.00 g, 0.0061 mol) were added dropwise over 3 hours, and polymerization was carried out for 3 hours while maintaining this temperature. The obtained resin solution was purified by precipitation with 3 L of methanol to remove residual monomers, initiators and the like. The obtained resin was Mw = 8,285, Mn = 5,355, Mw / Mn = 1.54. Next, the resin was diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate to obtain a 10% by mass resin solution. This is designated as composition (U-1) for forming a lower layer film.
(下層膜の形成)
 上記調製した下層膜形成用組成物(U-1)を、12インチシリコンウエハーの表面上に塗布し、平均厚みが5nmの塗膜を形成した。次に、220℃で120秒間焼成することにより、下層膜を形成した。
(Formation of lower layer film)
The underlayer film forming composition (U-1) prepared above was applied onto the surface of a 12-inch silicon wafer to form a coating film having an average thickness of 5 nm. Next, the lower layer film was formed by baking at 220 ° C. for 120 seconds.
(自己組織化膜の形成)
(実施例1~12及び比較例1:自己組織化膜形成用組成物(S-1)~(S-12)及び(CS-1)を用いる場合)
 上記調製した自己組織化膜形成用組成物を、上記形成した下層膜上に、塗膜の平均厚みが35nmになるように塗布し、窒素雰囲気下、220℃で60秒間加熱して相分離させ、シリンダー状のミクロドメインが基板に垂直に配列した自己組織化膜を形成した。
(Formation of self-assembled film)
(Examples 1 to 12 and Comparative Example 1: When using compositions (S-1) to (S-12) and (CS-1) for forming a self-assembled film)
The prepared composition for forming a self-assembled film is applied on the formed lower layer film so that the average thickness of the coating film becomes 35 nm, and is phase-separated by heating at 220 ° C. for 60 seconds in a nitrogen atmosphere. A self-assembled film in which cylindrical microdomains were arranged perpendicular to the substrate was formed.
<評価>
 上記形成した自己組織化膜及び上記調製した自己組織化膜形成用組成物について、下記項目について下記方法により評価した。
<Evaluation>
About the formed self-assembled film and the prepared composition for forming a self-assembled film, the following items were evaluated by the following methods.
[欠陥]
 上記形成した自己組織化膜について、KLA2810(KLA-Tencor社)にて欠陥を測定し、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジー社の「S-9380」)を用いて観察し、膜荒れ/海島といった相分離不全に至るような欠陥のほか、パーティクルに準ずる欠陥をそれぞれ計測した。検出された欠陥が50個未満の場合をA(良好)、50個以上200個未満の場合をB(やや良好)、200個以上の場合をC(不良)と評価した。評価結果を表2に示す。
[defect]
About the formed self-assembled film, defects were measured with KLA2810 (KLA-Tencor) and observed with a scanning electron microscope (“S-9380” of Hitachi High-Technology Corporation). In addition to defects that lead to phase separation failure, defects corresponding to particles were measured. A case where the number of detected defects was less than 50 was evaluated as A (good), a case where the number was 50 or more and less than 200 was evaluated as B (somewhat good), and a case where the number was 200 or more was evaluated as C (defective). The evaluation results are shown in Table 2.
[流体力学的半径(Rh)]
 上記調製した自己組織化膜形成用組成物における重合体の流体力学的半径を、PTFE製の孔径0.2μmシリンジフィルターで濾過した後、動的光散乱測定(DLS)にて検出感度60°、温度23℃、180秒間の測定条件で6回測定し、その平均値を求めた。流体力学的半径(Rh)の値(nm)及び10nm以上の面積割合(%)を下記表2に示す。芳香族炭化水素系溶媒は、ブロック共重合体を溶解するが、膨潤する可能性がある。すなわち自己組織化膜形成組成物の調製における異物除去のための循環濾過の際、目詰まりを起こす等により濾過性が低下することが考えられる。例えば循環濾過を、HDPE10nmフィルター(高密度ポリエチレン、PALL社)を通して行う場合、Rh値が10nm以上になると濾過不良を起こすことが考えられる。流体力学的半径は、10nm以上の面積割合が0.5%以下の場合はA(良好)と、0.5%を超え98%以下の場合はB(やや良好)と、98%を超える場合はC(不良)と評価した。
[Hydrodynamic radius (Rh)]
The hydrodynamic radius of the polymer in the composition for forming a self-assembled film prepared above was filtered through a PTFE pore size 0.2 μm syringe filter, and then the detection sensitivity was 60 ° by dynamic light scattering measurement (DLS). Measurement was performed 6 times under the measurement conditions of a temperature of 23 ° C. for 180 seconds, and the average value was obtained. The value (nm) of the hydrodynamic radius (Rh) and the area ratio (%) of 10 nm or more are shown in Table 2 below. The aromatic hydrocarbon solvent dissolves the block copolymer but may swell. That is, it is conceivable that the filterability deteriorates due to clogging or the like during circulation filtration for removing foreign substances in the preparation of the self-assembled film-forming composition. For example, when circulating filtration is performed through an HDPE 10 nm filter (high density polyethylene, PALL), it is considered that filtration failure may occur when the Rh value is 10 nm or more. Hydrodynamic radius is A (good) when the area ratio of 10 nm or more is 0.5% or less, B (slightly good) when it exceeds 0.5% and 98% or less, and exceeds 98% Was evaluated as C (poor).
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 表2の結果から分かるように、実施例の自己組織化膜の形成方法によれば、欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができ、その結果、良好な形状のパターンを得ることができる。 As can be seen from the results in Table 2, according to the method for forming a self-assembled film of the example, a self-assembled film with few defects can be formed, and as a result, a pattern with a good shape can be obtained. .
 本発明の自己組織化膜の形成方法及び自己組織化膜形成用組成物によれば、欠陥の少ない自己組織化膜を形成することができる。本発明のパターン形成方法によれば、上記欠陥の少ない自己組織化膜を用いて良好な形状のパターンを形成することができる。従って、これらはさらなる微細化が要求されている半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス製造におけるパターン形成工程に好適に用いることができる。 According to the method for forming a self-assembled film and the composition for forming a self-assembled film of the present invention, a self-assembled film with few defects can be formed. According to the pattern forming method of the present invention, a pattern having a good shape can be formed using the above self-assembled film with few defects. Therefore, they can be suitably used in pattern formation processes in the manufacture of various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices that are required to be further miniaturized.
101 基板
102 塗布膜
103 自己組織化膜
103a ブロック相(I)
103b ブロック相(II)
104 [C]重合体が偏在する領域
105 下層膜
106 プレパターン
 
101 Substrate 102 Coating film 103 Self-assembled film 103a Block phase (I)
103b Block phase (II)
104 [C] Region in which polymer is unevenly distributed 105 Lower layer film 106 Pre-pattern

Claims (7)

  1.  自己組織化により相分離構造を形成しうる1種又は複数種の第1重合体と溶媒とを含有する自己組織化膜形成用組成物により、基板上に塗布膜を形成する工程
    を備え、
     上記溶媒が、芳香環含有化合物を含む自己組織化膜の形成方法。
    A step of forming a coating film on a substrate with a composition for forming a self-assembled film containing one or more kinds of first polymers capable of forming a phase separation structure by self-assembly and a solvent;
    A method for forming a self-assembled film, wherein the solvent contains an aromatic ring-containing compound.
  2.  上記塗布膜を加熱する工程
    をさらに備える請求項1に記載の自己組織化膜の形成方法。
    The method for forming a self-assembled film according to claim 1, further comprising a step of heating the coating film.
  3.  上記溶媒における上記芳香環含有化合物の含有量が、80質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の自己組織化膜の形成方法。 The method for forming a self-assembled film according to claim 1 or 2, wherein the content of the aromatic ring-containing compound in the solvent is 80% by mass or less.
  4.  上記溶媒における上記芳香環含有化合物の含有量が、50質量%以上である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の自己組織化膜の形成方法。 The method for forming a self-assembled film according to claim 1, 2 or 3, wherein the content of the aromatic ring-containing compound in the solvent is 50% by mass or more.
  5.  上記自己組織化膜形成用組成物が、上記第1重合体よりも表面自由エネルギーが小さい第2重合体をさらに含有し、
     上記第2重合体が自己組織化膜の上方に偏在する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の自己組織化膜の形成方法。
    The composition for forming a self-assembled film further contains a second polymer having a surface free energy smaller than that of the first polymer,
    The method for forming a self-assembled film according to any one of claims 1 to 4, wherein the second polymer is unevenly distributed above the self-assembled film.
  6.  請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の自己組織化膜の形成方法と、
     上記自己組織化膜の一部の相を除去する工程と
    を備えるパターン形成方法。
    A method for forming a self-assembled film according to any one of claims 1 to 5,
    Removing the partial phase of the self-assembled film.
  7.  自己組織化により相分離構造を形成しうる1種又は複数種の第1重合体と、溶媒とを含有し、
     上記溶媒が、芳香環含有化合物を含み、
     上記溶媒における上記芳香環含有化合物の含有量が、50質量%以上である自己組織化膜形成用組成物。
    Containing one or more kinds of first polymers capable of forming a phase separation structure by self-assembly, and a solvent,
    The solvent contains an aromatic ring-containing compound,
    A composition for forming a self-assembled film, wherein the content of the aromatic ring-containing compound in the solvent is 50% by mass or more.
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