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JP2020084007A - Polymer and positive resist composition - Google Patents

Polymer and positive resist composition Download PDF

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JP2020084007A
JP2020084007A JP2018219461A JP2018219461A JP2020084007A JP 2020084007 A JP2020084007 A JP 2020084007A JP 2018219461 A JP2018219461 A JP 2018219461A JP 2018219461 A JP2018219461 A JP 2018219461A JP 2020084007 A JP2020084007 A JP 2020084007A
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positive resist
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resist composition
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学 星野
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学 星野
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Abstract

【課題】主鎖切断型のポジ型レジストとして使用した際に、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる、重合体の提供。
【解決手段】一般式(I)で表される単量体単位(A)と、一般式(II)で表される単量体単位(B)と、を有する、重合体。

Figure 2020084007

〔式(I)中、Rは、フッ素原子の数が4の有機基である。〕
【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer capable of forming a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity when it is used as a main chain cleavage type positive resist.
A polymer having a monomer unit (A) represented by the general formula (I) and a monomer unit (B) represented by the general formula (II).
Figure 2020084007

[In the formula (I), R 1 is an organic group having 4 fluorine atoms. ]
[Selection diagram] None

Description

本発明は、重合体及びポジ型レジスト組成物に関し、特には、ポジ型レジストとして好適に使用し得る重合体及び当該重合体を含むポジ型レジスト組成物に関するものである。 The present invention relates to a polymer and a positive resist composition, and more particularly to a polymer that can be preferably used as a positive resist and a positive resist composition containing the polymer.

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

そして、例えば特許文献1には、高感度な主鎖切断型のポジ型レジストとして、α−メチルスチレン(AMS)単位とα−クロロアクリル酸メチル単位とを含有するα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体よりなるポジ型レジストが開示されている。 And, for example, in Patent Document 1, an α-methylstyrene/α-chloro containing α-methylstyrene (AMS) unit and an α-chloromethyl acrylate unit as a high-sensitivity main chain cleavage type positive resist. A positive resist made of a methyl acrylate copolymer is disclosed.

特公平8−3636号公報Japanese Patent Publication No. 8-3636

近年、半導体集積回路の高集積化への要求から、レジスト組成物を用いて得られるレジストパターンを微細化して解像度を向上させることが求められている。また、主鎖切断型のポジ型レジストにおいては、パターニングの際の効率を高め、かつ得られるレジストパターンが明瞭であること、すなわち、パターニングの結果、レジスト膜が残っている部分と、溶解している部分との境界が明瞭であることが求められる。具体的には、より明瞭性の高いレジストパターン形成を可能とする観点からは、レジストには、照射量が特定量に至らなければ現像液に溶解せず、特定量に至った時点で速やかに主鎖が切断され現像液に溶解される特性を有すること、すなわち電離放射線等の照射量の常用対数と、現像後のレジストの残膜厚との関係を示す感度曲線の傾きの大きさを表すγ値を高めることが求められている。しかしながら、特許文献1に記載のα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体よりなるポジ型レジストでは、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができなかった。 In recent years, due to the demand for higher integration of semiconductor integrated circuits, it has been required to miniaturize a resist pattern obtained using a resist composition to improve the resolution. Further, in the main chain cleavage type positive type resist, the efficiency at the time of patterning is improved, and the obtained resist pattern is clear, that is, as a result of patterning, the portion where the resist film remains is dissolved. It is required that the boundary with the existing part is clear. Specifically, from the viewpoint of enabling formation of a resist pattern with higher clarity, the resist does not dissolve in the developer unless the irradiation amount reaches a specific amount, and the resist is rapidly dissolved when the specific amount is reached. It has a characteristic that the main chain is cleaved and dissolved in a developing solution, that is, it represents the magnitude of the slope of a sensitivity curve showing the relationship between the common logarithm of the dose of ionizing radiation and the residual film thickness of resist after development. It is required to increase the γ value. However, the positive resist composed of the α-methylstyrene/α-methyl chloroacrylate copolymer described in Patent Document 1 could not form a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity.

そこで、本発明は、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる、レジストとして良好に使用可能な重合体、及び該重合体を含むポジ型レジスト組成物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a polymer capable of forming a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity, which can be favorably used as a resist, and a positive resist composition containing the polymer. And

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者は、フッ素原子の数が4の有機基を有するα−クロロアクリル酸フルオロエステル単位を含有する所定の重合体を含むポジ型レジスト組成物を用いて形成したレジストが、主鎖切断型のポジ型レジストとして使用した際に、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを良好に形成可能であることを新たに見出し、本発明を完成させた。 The present inventor has conducted extensive studies to achieve the above object. Then, the present inventors have found that a resist formed using a positive resist composition containing a predetermined polymer containing an α-chloroacrylic acid fluoroester unit having an organic group having 4 fluorine atoms has a main chain The present invention has been newly found that a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity can be favorably formed when it is used as a cutting-type positive resist, and the present invention has been completed.

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の重合体は、下記一般式(I):

Figure 2020084007
〔式(I)中、Rは、フッ素原子の数が4の有機基である。〕
で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
Figure 2020084007
〔式(II)中、Rは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基であり、Rは、水素原子、非置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基であり、p及びqは、0以上5以下の整数であり、p+q=5である。〕で表される単量体単位(B)と、を有する、ことを特徴とする。重合体にフッ素原子の数が4の有機基を有するα−クロロアクリル酸フルオロエステル単位を含有させれば、当該重合体をポジ型レジストとして使用した際に、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる。
なお、本発明において、式(II)中のpが2以上の場合には、複数あるRは互いに同一でも異なっていてもよく、また、式(II)中のqが2以上の場合には、複数あるRは互いに同一でも異なっていてもよい。 That is, the present invention is intended to advantageously solve the above-mentioned problems, and the polymer of the present invention has the following general formula (I):
Figure 2020084007
[In the formula (I), R 1 is an organic group having 4 fluorine atoms. ]
A monomer unit (A) represented by
The following general formula (II):
Figure 2020084007
[In the formula (II), R 2 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and R 3 is a hydrogen atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom. It is a substituted alkyl group, p and q are integers of 0 or more and 5 or less, and p+q=5. ] It has a monomer unit (B) represented by these, It is characterized by the above-mentioned. If the polymer contains an α-chloroacrylic acid fluoroester unit having an organic group having 4 fluorine atoms, the resist has sufficiently high resolution and clarity when the polymer is used as a positive resist. A pattern can be formed.
In the present invention, when p in the formula (II) is 2 or more, a plurality of R 2 s may be the same or different, and when q in the formula (II) is 2 or more. , A plurality of R 3 s may be the same or different.

ここで、本発明の重合体では、前記Rがテトラフルオロアルキル基であることが好ましい。単量体単位(A)のRがテトラフルオロアルキル基であれば、得られるレジストパターンの解像度及び明瞭性を一層向上させることができる。 Here, in the polymer of the present invention, R 1 is preferably a tetrafluoroalkyl group. When R 1 of the monomer unit (A) is a tetrafluoroalkyl group, the resolution and clarity of the resulting resist pattern can be further improved.

さらに、本発明の重合体では、前記Rが2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基であることが好ましい。単量体単位(A)のRが2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基であれば、得られるレジストパターンの解像度及び明瞭性を一層向上させることができる。 Further, in the polymer of the present invention, it is preferable that R 1 is a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group. When R 1 of the monomer unit (A) is a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group, the resolution and clarity of the resulting resist pattern can be further improved.

さらにまた、本発明の重合体は、重量平均分子量(Mw)が、30000以上160000以下であることが好ましい。重合体の重量平均分子量(Mw)が、上記範囲内であれば、ポジ型レジストとして使用した際の解像度及び明瞭性を向上させることができる。 Furthermore, the polymer of the present invention preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 or more and 160000 or less. When the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is within the above range, the resolution and clarity when used as a positive resist can be improved.

さらにまた、本発明の重合体は、分子量分布(Mw/Mn)が、1.8以下であることが好ましい。重合体の分子量分布(Mw/Mn)が、1.8以下であれば、得られるレジストパターンの明瞭性を一層高めることができる。 Furthermore, the polymer of the present invention preferably has a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 1.8 or less. When the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer is 1.8 or less, the clarity of the obtained resist pattern can be further enhanced.

そして、本発明の重合体は、前記単量体単位(B)が、4−フルオロ−α−メチルスチレン単位であることが好ましい。単量体単位(B)が、4−フルオロ−α−メチルスチレン単位であれば、ポジ型レジストとして使用した際の感度を向上させることができる。 Further, in the polymer of the present invention, the monomer unit (B) is preferably a 4-fluoro-α-methylstyrene unit. When the monomer unit (B) is a 4-fluoro-α-methylstyrene unit, the sensitivity when used as a positive resist can be improved.

また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のポジ型レジスト組成物は、上述した重合体の何れかと、溶剤とを含むことを特徴とする。ポジ型レジスト組成物が、上述した重合体を含有していれば、かかるポジ型レジスト組成物を用いて、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる。 Moreover, this invention aims at solving the said subject advantageously, and the positive resist composition of this invention is characterized by including any of the above-mentioned polymers, and a solvent. When the positive resist composition contains the above-mentioned polymer, a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity can be formed by using the positive resist composition.

本発明の重合体によれば、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる主鎖切断型のポジ型レジストを提供することができる。
本発明のポジ型レジスト組成物によれば、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを効率的に形成することができる。
According to the polymer of the present invention, it is possible to provide a main chain scission-type positive resist capable of forming a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity.
According to the positive resist composition of the present invention, a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity can be efficiently formed.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここで、本発明の重合体は、EUV及び電子線などの電離放射線、並びに、紫外線などの短波長の光の照射により主鎖が切断されて低分子量化する、主鎖切断型のポジ型レジストとして良好に使用することができる。そして、本発明のポジ型レジスト組成物は、ポジ型レジストとして本発明の重合体を含むものであり、例えば、ビルドアップ基板などのプリント基板、半導体、フォトマスク、及び、モールドなどの製造プロセスにおいてレジストパターンを形成する際に好適に用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Here, the polymer of the present invention is a main chain cutting type positive resist in which the main chain is cut by irradiation of ionizing radiation such as EUV and electron beam, and light of a short wavelength such as ultraviolet ray to lower the molecular weight. Can be used satisfactorily. Then, the positive resist composition of the present invention contains the polymer of the present invention as a positive resist, for example, in a manufacturing process of a printed board such as a build-up board, a semiconductor, a photomask, and a mold. It can be preferably used when forming a resist pattern.

(重合体)
本発明の重合体は、下記の一般式(I):

Figure 2020084007
〔式(I)中、Rは、フッ素原子の数が4の有機基である。〕で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
Figure 2020084007
〔式(II)中、Rは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基であり、Rは、水素原子、非置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基であり、p及びqは、0以上5以下の整数であり、p+q=5である。〕で表される単量体単位(B)と、を有する。 (Polymer)
The polymer of the present invention has the following general formula (I):
Figure 2020084007
[In the formula (I), R 1 is an organic group having 4 fluorine atoms. ] The monomer unit (A) represented by
The following general formula (II):
Figure 2020084007
[In the formula (II), R 2 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and R 3 is a hydrogen atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom. It is a substituted alkyl group, p and q are integers of 0 or more and 5 or less, and p+q=5. ] And the monomer unit (B) represented by these.

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

なお、本発明の重合体は、単量体単位(A)及び単量体単位(B)を有する限り、例えば、ランダム重合体、ブロック重合体、交互重合体(ABAB・・・)、などのいずれであってもよいが、交互重合体を90質量%以上(上限は100質量%)含む重合体であることが好ましい。ここで、交互重合体同士が架橋体を形成しないことが好ましい。単量体単位(A)のRにフッ素原子が含まれることにより、架橋体が形成しなくなる。 The polymer of the present invention is, for example, a random polymer, a block polymer, an alternating polymer (ABAB...) As long as it has a monomer unit (A) and a monomer unit (B). It may be either, but it is preferably a polymer containing 90% by mass or more of the alternating polymer (the upper limit is 100% by mass). Here, it is preferable that the alternating polymers do not form a crosslinked body. When R 1 of the monomer unit (A) contains a fluorine atom, a crosslinked body is not formed.

そして、本発明の重合体は、所定の単量体単位(A)及び単量体単位(B)を含んでいるので、電離放射線等(例えば、電子線、KrFレーザー、ArFレーザー、EUVレーザーなど)が照射されると、主鎖が切断されて低分子量化する。また、本発明の重合体は、フッ素原子の数が4の有機基を有する単量体単位(A)を含むので、ポジ型レジストとして使用した場合に、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる。さらにまた、本発明の重合体は、少なくとも単量体単位(A)がフッ素原子を含むので、当該重合体をポジ型レジストとして使用した際に、レジストパターンの倒れの発生を十分に抑制可能である。 Since the polymer of the present invention contains the predetermined monomer unit (A) and monomer unit (B), ionizing radiation (eg, electron beam, KrF laser, ArF laser, EUV laser, etc.) ) Is irradiated, the main chain is cleaved to lower the molecular weight. Further, since the polymer of the present invention contains a monomer unit (A) having an organic group having 4 fluorine atoms, when used as a positive resist, a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity is obtained. Can be formed. Furthermore, in the polymer of the present invention, since at least the monomer unit (A) contains a fluorine atom, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of collapse of the resist pattern when the polymer is used as a positive resist. is there.

<単量体単位(A)>
ここで、単量体単位(A)は、下記の一般式(III):

Figure 2020084007
(式(III)中、R1は、式(I)と同様である。)で表される単量体(a)に由来する構造単位である。 <Monomer unit (A)>
Here, the monomer unit (A) has the following general formula (III):
Figure 2020084007
(In the formula (III), R 1 is the same as the formula (I).) A structural unit derived from the monomer (a) represented by the formula (I).

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

ここで、得られるレジストパターンの解像度を高める観点から、式(I)及び式(III)中のRは、フッ素原子の数が4の有機基であることが必要である。
例えば、式(I)及び式(III)中のRとしては、テトラフルオロアルキル基、テトラフルオロアルコキシアルキル基、又はテトラフルオロアルコキシアルケニル基が挙げられる。中でも、解像度及び明瞭性が一層高いレジストパターンを形成可能とする観点から、Rがテトラフルオロアルキル基であることが好ましい。そして、かかるテトラフルオロアルキル基としては、例えば、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基、3,3,4,4−テトラフルオロブチル基が挙げられる。中でも、より一層解像度及び明瞭性の高いレジストパターンを形成可能とする観点から、Rが2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基であることが特に好ましい。
Here, from the viewpoint of increasing the resolution of the obtained resist pattern, R 1 in the formulas (I) and (III) needs to be an organic group having 4 fluorine atoms.
For example, R 1 in formulas (I) and (III) includes a tetrafluoroalkyl group, a tetrafluoroalkoxyalkyl group, or a tetrafluoroalkoxyalkenyl group. Above all, R 1 is preferably a tetrafluoroalkyl group from the viewpoint of being able to form a resist pattern having higher resolution and clarity. Examples of such a tetrafluoroalkyl group include a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group and a 3,3,4,4-tetrafluorobutyl group. Among them, it is particularly preferable that R 1 is a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group from the viewpoint that a resist pattern having higher resolution and higher clarity can be formed.

そして、上述した式(I)で表される単量体単位(A)を形成し得る、上述した式(III)で表される単量体(a)としては、特に限定されることなく、例えば、α−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、及びα−クロロアクリル酸3,3,4,4−テトラフルオロブチル等のα−クロロアクリル酸フルオロアルキルエステル;α−クロロアクリル酸テトラフルオロエトキシメチルエステル、α−クロロアクリル酸テトラフルオロエトキシエチルエステル等のα−クロロアクリル酸フルオロアルコキシアルキルエステル;α−クロロアクリル酸テトラフルオロエトキシビニルエステル等のα−クロロアクリル酸フルオロアルコキシアルケニルエステル;などが挙げられる。 The monomer (a) represented by the above formula (III), which can form the monomer unit (A) represented by the above formula (I), is not particularly limited, For example, α-chloroacrylic acid fluoroalkyl esters such as α-chloroacrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl and α-chloroacrylic acid 3,3,4,4-tetrafluorobutyl; α-chloro Α-chloroacrylic acid fluoroalkoxyalkyl esters such as acrylic acid tetrafluoroethoxymethyl ester and α-chloroacrylic acid tetrafluoroethoxyethyl ester; α-chloroacrylic acid fluoroalkoxyalkenyls such as α-chloroacrylic acid tetrafluoroethoxyvinyl ester Ester; and the like.

<単量体単位(B)>
また、単量体単位(B)は、下記の一般式(IV):

Figure 2020084007
(式(IV)中、R〜R、並びに、p及びqは、式(II)と同様である。)で表される単量体(b)に由来する構造単位である。 <Monomer unit (B)>
The monomer unit (B) has the following general formula (IV):
Figure 2020084007
(In the formula (IV), R 2 to R 3 , and p and q are the same as those in the formula (II).) A structural unit derived from the monomer (b) represented by the formula (II).

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

ここで、式(II)及び式(IV)中のR〜Rを構成し得る、フッ素原子で置換されたアルキル基としては、特に限定されることなく、アルキル基中の水素原子の一部又は全部をフッ素原子で置換した構造を有する基が挙げられる。
また、式(II)及び式(IV)中のR〜Rを構成し得る非置換のアルキル基としては、特に限定されることなく、非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基が挙げられる。中でも、R〜Rを構成し得る非置換のアルキル基としては、メチル基又はエチル基が好ましい。
Here, the alkyl group substituted by a fluorine atom which may constitute R 2 to R 3 in the formulas (II) and (IV) is not particularly limited, and one of hydrogen atoms in the alkyl group is not particularly limited. Examples thereof include groups having a structure in which a part or all of them are substituted with a fluorine atom.
In addition, the unsubstituted alkyl group that can form R 2 to R 3 in the formulas (II) and (IV) is not particularly limited, and an unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms can be used. Can be mentioned. Of these, a methyl group or an ethyl group is preferable as the unsubstituted alkyl group that can form R 2 to R 3 .

そして、重合体をレジストパターンの形成に使用した際の感度を高める観点からは、式(II)及び式(IV)中に複数存在するR及び/又はRの少なくとも何れかがフッ素原子を含むことが好ましく、式(II)及び式(IV)中のpが5であり、qが0であり、5つあるRのうちの、4位のRがフッ素原子であり、その他の4つのRが水素原子であることがより好ましい。 From the viewpoint of increasing the sensitivity when the polymer is used for forming a resist pattern, at least one of R 2 and/or R 3 present in the formulas (II) and (IV) has a fluorine atom. It is preferable that p is 5 in formulas (II) and (IV), q is 0, and R 2 at the 4-position of the 5 R 2 is a fluorine atom. More preferably, four R 2 are hydrogen atoms.

そして、上述した式(II)で表される単量体単位(B)を形成し得る、上述した式(IV)で表される単量体(b)としては、特に限定されることなく、例えば、以下の(b−1)〜(b−11)等のα−メチルスチレン(AMS)及びその誘導体(例えば、4−フルオロ−α−メチルスチレン:4FAMS)が挙げられる。

Figure 2020084007
The monomer (b) represented by the above formula (IV) capable of forming the monomer unit (B) represented by the above formula (II) is not particularly limited, Examples thereof include α-methylstyrene (AMS) such as the following (b-1) to (b-11) and derivatives thereof (for example, 4-fluoro-α-methylstyrene: 4FAMS).
Figure 2020084007

そして、現像液に対する溶解性を高めて、重合体をレジストパターンの形成に使用した際の感度を高める観点からは、単量体単位(B)は、上記式(b−2)にて示される4−フルオロ−α−メチルスチレン(4FAMS)に由来する単位であることが好ましい。 The monomer unit (B) is represented by the above formula (b-2) from the viewpoint of enhancing the solubility in a developing solution and enhancing the sensitivity when the polymer is used for forming a resist pattern. It is preferably a unit derived from 4-fluoro-α-methylstyrene (4FAMS).

(重合体の性状)
<重量平均分子量>
ここで、本発明の重合体の重量平均分子量(Mw)は、160000以下であることが好ましく、30000以上であることが好ましく、60000以上であることがより好ましく、65000以上であることが更に好ましく、75000以上であることが特に好ましい。重合体の重量平均分子量(Mw)が上記範囲内であれば、重合体を用いて形成されるレジストパターンの解像度及び明瞭性を十分に向上させることができる。
(Properties of polymer)
<Weight average molecular weight>
Here, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer of the present invention is preferably 160,000 or less, preferably 30,000 or more, more preferably 60,000 or more, further preferably 65,000 or more. , 75000 or more is particularly preferable. When the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is within the above range, the resolution and clarity of the resist pattern formed using the polymer can be sufficiently improved.

<数平均分子量>
また、本発明の重合体の数平均分子量(Mn)は、19000以上であることが好ましく、38000以上であることがより好ましく、100000以下であることが好ましい。重合体の数平均分子量(Mn)が19000以上であれば、過剰に低い照射量でレジスト膜の現像液に対する溶解性が高まることを抑制することができ、得られるレジストパターンの明瞭性が過度に低下することを抑制することができる。
<Number average molecular weight>
Further, the number average molecular weight (Mn) of the polymer of the present invention is preferably 19000 or more, more preferably 38000 or more, and preferably 100000 or less. When the number average molecular weight (Mn) of the polymer is 19000 or more, it is possible to prevent the solubility of the resist film in a developing solution from increasing at an excessively low irradiation amount, and the resulting resist pattern becomes unclear. It is possible to suppress the decrease.

<分子量分布>
本発明の重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1.8以下であることが好ましく、1.6以下であることがより好ましい。重合体の分子量分布(Mw/Mn)がかかる上限値以下であれば、得られるレジストパターンの明瞭性を効果的に高めることができる。なお、重合体の分子量分布は、特に限定されることなく、例えば、1.25以上でありうる。重合体の分子量分布(Mw/Mn)が1.25以上であれば、重合体の製造容易性を高めることができる。
<Molecular weight distribution>
The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer of the present invention is preferably 1.8 or less, more preferably 1.6 or less. When the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer is at most the upper limit value, the clarity of the obtained resist pattern can be effectively enhanced. The molecular weight distribution of the polymer is not particularly limited and may be, for example, 1.25 or more. When the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer is 1.25 or more, the easiness of producing the polymer can be improved.

(重合体の調製方法)
そして、上述した単量体単位(A)及び単量体単位(B)を有する重合体は、例えば、単量体(a)と単量体(b)とを含む単量体組成物を重合させた後、任意に得られた重合物を精製することにより調製することができる。
なお、重合体の組成、分子量分布、重量平均分子量及び数平均分子量は、重合条件及び精製条件を変更することにより調整することができる。具体的には、例えば、重合体の組成は、重合に使用する単量体組成物中の各単量体の含有割合を変更することにより調整することができる。また、重量平均分子量及び数平均分子量は、重合温度を高くすれば、小さくすることができる。さらに、重量平均分子量及び数平均分子量は精製時に用いる溶媒の種類及び混合溶媒の際には混合比率を適宜変更することにより調整することができる。更に、重量平均分子量及び数平均分子量は、重合時間を適切な範囲内とすることで、大きくすることができる。
(Method for preparing polymer)
And the polymer which has the above-mentioned monomer unit (A) and monomer unit (B) polymerizes the monomer composition containing a monomer (a) and a monomer (b), for example. After that, it can be prepared by optionally purifying the obtained polymer.
The composition, molecular weight distribution, weight average molecular weight and number average molecular weight of the polymer can be adjusted by changing the polymerization conditions and the purification conditions. Specifically, for example, the composition of the polymer can be adjusted by changing the content ratio of each monomer in the monomer composition used for the polymerization. The weight average molecular weight and the number average molecular weight can be reduced by increasing the polymerization temperature. Furthermore, the weight average molecular weight and the number average molecular weight can be adjusted by appropriately changing the mixing ratio in the case of the type of solvent used during purification and the mixed solvent. Furthermore, the weight average molecular weight and the number average molecular weight can be increased by setting the polymerization time within an appropriate range.

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

また、単量体組成物を重合して得られた重合物は、そのまま重合体として使用してもよい。また、重合物を含む重合溶液を、ヘキサン等の貧溶媒に滴下して析出させて、得られた析出物を重合体として使用しても良い。更にまた、特に限定されることなく、重合物を含む溶液にテトラヒドロフラン等の良溶媒を添加した後、良溶媒を添加した溶液をメタノール、ヘキサン等の貧溶媒中に滴下して重合物を凝固させることにより回収し、以下のようにして精製することもできる。 The polymer obtained by polymerizing the monomer composition may be used as it is as a polymer. Further, a polymerization solution containing a polymer may be dropped into a poor solvent such as hexane to cause precipitation, and the obtained precipitate may be used as a polymer. Furthermore, without particular limitation, after adding a good solvent such as tetrahydrofuran to a solution containing the polymer, the solution containing the good solvent is dropped into a poor solvent such as methanol or hexane to coagulate the polymer. It can also be recovered and purified as follows.

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

そして、再沈殿法による重合物の精製は、例えば、得られた重合物をテトラヒドロフラン等の良溶媒に溶解した後、得られた溶液を、テトラヒドロフラン等の良溶媒とメタノール、ヘキサン等の貧溶媒との混合溶媒、又は、一種又は複数種の貧溶媒からなる溶媒に滴下し、重合物の一部を析出(即ち、再沈殿)させることにより行うことが好ましい。重合物の溶液を滴下する溶媒の種類又は組成を変更することにより、得られる重合体の分子量分布、重量平均分子量及び数平均分子量を調整することができる。中でも、良溶媒と貧溶媒との混合溶媒中に重合物の溶液を滴下して重合物の精製を行う場合には、良溶媒及び貧溶媒の種類及び混合比率、並びに、混合溶媒と重合物との量比等を変更することにより、得られる重合体の分子量分布、重量平均分子量及び数平均分子量を容易に調整することができる。具体的には、例えば、混合溶媒中の良溶媒の割合を高めるほど、混合溶媒中で析出する重合体の分子量を大きくすることができる。また、例えば、重合物の混合溶媒に対する量比が過度に小さくならないようにすることで、混合溶媒中で析出する重合体の分子量を大きくすることができる。 Then, the purification of the polymer by the reprecipitation method, for example, after dissolving the obtained polymer in a good solvent such as tetrahydrofuran, the resulting solution, a good solvent such as tetrahydrofuran and a poor solvent such as hexane. It is preferable to carry out dropwise addition to the mixed solvent of 1 or a solvent consisting of one or more poor solvents to precipitate a part of the polymer (that is, reprecipitation). The molecular weight distribution, weight average molecular weight and number average molecular weight of the resulting polymer can be adjusted by changing the type or composition of the solvent in which the polymer solution is dropped. Among them, when the solution of the polymer is added dropwise to the mixed solvent of the good solvent and the poor solvent to purify the polymer, the types and mixing ratios of the good solvent and the poor solvent, and the mixed solvent and the polymer. The molecular weight distribution, weight average molecular weight, and number average molecular weight of the polymer obtained can be easily adjusted by changing the weight ratio and the like. Specifically, for example, the higher the ratio of the good solvent in the mixed solvent, the larger the molecular weight of the polymer precipitated in the mixed solvent. Further, for example, by preventing the ratio of the amount of the polymer to the mixed solvent from becoming excessively small, the molecular weight of the polymer precipitated in the mixed solvent can be increased.

なお、再沈殿法により重合物を精製する場合、本発明の重合体としては、再沈殿した重合物を用いてもよいし、再沈殿しなかった重合物(即ち、溶媒中に溶解している重合物)を用いてもよい。ここで、溶媒中で析出しなかった重合物は、濃縮乾固などの既知の手法を用いて溶媒中から回収することができる。 When the polymer is purified by the reprecipitation method, a reprecipitated polymer may be used as the polymer of the present invention, or a polymer not reprecipitated (that is, dissolved in a solvent). Polymers) may be used. Here, the polymer not precipitated in the solvent can be recovered from the solvent by using a known method such as concentration to dryness.

(ポジ型レジスト組成物)
本発明のポジ型レジスト組成物は、上述した重合体と、溶剤とを含み、任意に、レジスト組成物に配合され得る既知の添加剤を更に含有する。そして、本発明のポジ型レジスト組成物は、上述した重合体をポジ型レジストとして含有しているので、レジストパターンの形成に使用した際に解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる。
(Positive resist composition)
The positive resist composition of the present invention contains the above-mentioned polymer and a solvent, and optionally further contains a known additive that can be incorporated into the resist composition. Since the positive resist composition of the present invention contains the above-mentioned polymer as a positive resist, it is necessary to form a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity when used for forming a resist pattern. You can

<溶剤>
なお、溶剤としては、上述した重合体を溶解可能な溶剤であれば特に限定されることなく、例えば、特許第5938536号公報に記載されたような既知の溶剤を用いることができる。中でも、適度な粘度のポジ型レジスト組成物を得てポジ型レジスト組成物の塗工性を向上させる観点からは、溶剤としては、有機酸である、n−ペンチルエステル、n−ヘキシルエステル、酢酸2−メトキシ−1−メチルエチル、酢酸イソアミル、又はそれらの混合物が好ましく、酢酸2−メトキシ−1−メチルエチル、酢酸イソアミル、又はそれらの混合物がより好ましく、酢酸イソアミルが更に好ましい。
<Solvent>
The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the above-mentioned polymer, and for example, a known solvent described in Japanese Patent No. 5938536 can be used. Among them, from the viewpoint of obtaining a positive resist composition having an appropriate viscosity and improving the coatability of the positive resist composition, the solvent is an organic acid such as n-pentyl ester, n-hexyl ester, and acetic acid. 2-Methoxy-1-methylethyl, isoamyl acetate, or a mixture thereof is preferable, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, isoamyl acetate, or a mixture thereof is more preferable, and isoamyl acetate is further preferable.

(レジストパターン形成方法)
本発明のレジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法は、(1)本発明のポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程(レジスト膜形成工程)と、(2)レジスト膜を露光する工程(露光工程)と、(3)露光されたレジスト膜を現像する工程(現像工程)と、を含むことが好ましい。さらに、任意に、現像工程の後に現像液を除去するリンス工程を更に含んでいてもよい。
(Method of forming resist pattern)
The resist pattern forming method using the resist composition of the present invention comprises (1) a step of forming a resist film using the positive resist composition of the present invention (resist film forming step), and (2) exposing the resist film. It is preferable to include a step of performing (exposure step) and a step (3) of developing the exposed resist film (developing step). Further, it may optionally further include a rinse step of removing the developing solution after the developing step.

<レジスト膜形成工程>
上記工程(1)では、レジストパターンを利用して加工される基板などの被加工物の上に、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布し、塗布したポジ型レジスト組成物を乾燥させてレジスト膜を形成する。塗布方法及び乾燥方法は特に限定されることなく、既知の塗布方法及び乾燥方法にて行うことができる。
<Resist film forming step>
In the step (1), the positive resist composition of the present invention is applied onto a work piece such as a substrate processed using a resist pattern, and the applied positive resist composition is dried to form a resist. Form a film. The coating method and drying method are not particularly limited, and known coating methods and drying methods can be used.

<露光工程>
上記工程(2)では、レジスト膜に対して電離放射線や光を照射して所望のパターンを描画する。なお、電離放射線や光の照射には、電子線描画装置やレーザー描画装置などの既知の描画装置を用いることができる。
<Exposure process>
In the step (2), the resist film is irradiated with ionizing radiation or light to draw a desired pattern. A known drawing device such as an electron beam drawing device or a laser drawing device can be used for irradiation of ionizing radiation or light.

<現像工程>
上記工程(3)では、露光工程で露光されたレジスト膜と、現像液とを接触させてレジスト膜を現像し、被加工物上にレジストパターンを形成する。
ここで、レジスト膜と現像液とを接触させる方法は、特に限定されることなく、現像液中へのレジスト膜の浸漬やレジスト膜への現像液の塗布等の既知の手法を用いることができる。
<Developing process>
In the step (3), the resist film exposed in the exposure step is brought into contact with a developing solution to develop the resist film and form a resist pattern on the workpiece.
Here, the method of bringing the resist film into contact with the developing solution is not particularly limited, and a known method such as dipping the resist film in the developing solution or coating the developing solution on the resist film can be used. ..

[現像液]
本発明のレジストパターン形成方法で使用する現像液としては、特に限定されることなく、CF3CFHCFHCF2CF3、CF3CF2CHCl2、CClF2CF2CHClF、C818等のフッ素系溶剤(ハイドロフルオロエーテル溶剤以外のフッ素含有溶剤);COCH、COCH、COC、CCF(OCH)C等のハイドロフルオロエーテル溶剤;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(イソプロピルアルコール)等のアルコール;酢酸アミル、酢酸ヘキシルなどのアルキル基を有する酢酸エステル;フッ素系溶剤とアルコールとの混合物;フッ素系溶剤とアルキル基を有する酢酸エステルとの混合物;アルコールとアルキル基を有する酢酸エステルとの混合物;フッ素系溶剤とアルコールとアルキル基を有する酢酸エステルとの混合物;などを用いることができる。中でも、得られるレジストパターンの解像度及び明瞭性を一層高める観点から、フッ素系溶剤を用いることが好ましい。なお、フッ素系溶剤を含む混合物を現像液とする場合に、現像液全体に対するフッ素系溶剤の占める比率は、50体積%超であることが好ましく、75体積%超であることがより好ましく、90体積%以上であることがさらに好ましく、95体積%以上であることが特に好ましい。
[Developer]
The developer used in the method for forming a resist pattern of the present invention is not particularly limited, and a fluorine-based developer such as CF 3 CFHCFHCF 2 CF 3 , CF 3 CF 2 CHCl 2 , CClF 2 CF 2 CHClF, and C 8 F 18 is used. solvent (fluorine-containing solvents other than the hydrofluoroether solvents); C 3 F 7 OCH 3 , C 4 F 9 OCH 3, C 4 F 9 OC 2 H 5, C 2 F 5 CF (OCH 3) C 3 F 7 , etc. Hydrofluoroether solvent; alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropyl alcohol); acetic acid esters having alkyl groups such as amyl acetate and hexyl acetate; mixtures of fluorine-based solvents and alcohols; fluorine-based A mixture of a solvent and an acetic acid ester having an alkyl group; a mixture of an alcohol and an acetic acid ester having an alkyl group; a mixture of a fluorine-based solvent, an alcohol and an acetic acid ester having an alkyl group; and the like can be used. Above all, it is preferable to use a fluorine-based solvent from the viewpoint of further improving the resolution and clarity of the obtained resist pattern. When a mixture containing a fluorinated solvent is used as the developing solution, the proportion of the fluorinated solvent in the entire developing solution is preferably more than 50% by volume, more preferably more than 75% by volume, It is more preferably at least vol%, particularly preferably at least 95 vol%.

そして、現像工程における現像時間及び現像温度等の現像条件は、所望の品質のレジストパターンを得るように適宜設定することができる。例えば、現像時間は、1分間以上4分間以下であり得る。また、例えば、現像液の温度は、21℃以上25℃以下とすることができる。 Then, the developing conditions such as the developing time and the developing temperature in the developing step can be appropriately set so as to obtain a resist pattern of desired quality. For example, the development time can be 1 minute or more and 4 minutes or less. Further, for example, the temperature of the developer can be set to 21° C. or higher and 25° C. or lower.

<リンス工程>
現像工程の後に任意で実施することができるリンス工程では、被加工物上のレジストパターン中に残留した現像液、及び、レジスト膜の溶解残渣等を、リンス液を用いて除去することができる。かかるリンス工程を実施することで、得られるレジストパターンの明瞭性を高めることができる。
<Rinse process>
In the rinse step that can be optionally performed after the developing step, the developing solution remaining in the resist pattern on the workpiece, the dissolution residue of the resist film, and the like can be removed using the rinse solution. By performing such a rinse step, the clarity of the obtained resist pattern can be improved.

リンス工程にて用いることができるリンス液としては、特に限定されることなく、既知の溶剤を用いることができる。例えば、現像液として使用可能な溶剤として上記列挙した各種溶剤を、リンス液として用いることができる。リンス液として用いる溶剤は、使用する現像液の種類に応じて適宜選定することができる。具体的には、リンス液の選定では、現像液と混ざり易いリンス液を選択し、現像液との置換が容易となるようにすることが好ましい。中でも、高解像度のレジストパターンを形成する観点からは、現像液としてCFCFHCFHCFCFのようなハイドロフルオロエーテル以外のフッ素系溶剤を用いた場合には、リンス液としては、COCHのようなハイドロフルオロエーテル溶剤を用いることが好ましい。 The rinse liquid that can be used in the rinse step is not particularly limited, and a known solvent can be used. For example, the various solvents listed above as the solvent usable as the developing solution can be used as the rinse solution. The solvent used as the rinse liquid can be appropriately selected according to the type of the developing solution used. Specifically, in selecting the rinse liquid, it is preferable to select a rinse liquid that is easily mixed with the developer so that the rinse liquid can be easily replaced. Among them, from the viewpoint of forming a high-resolution resist pattern, when a fluorine-based solvent other than hydrofluoroether such as CF 3 CFHCFHCF 2 CF 3 is used as the developing solution, C 4 F 9 is used as the rinse solution. It is preferred to use a hydrofluoroether solvent such as OCH 3 .

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
そして、実施例及び比較例において、重合体の重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布、並びに、重合体よりなるポジ型レジストの耐パターン倒れ性、Eth、γ値(明瞭性)、及び解像度は、下記の方法で測定及び評価した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the following description, "%" and "parts" representing amounts are based on mass unless otherwise specified.
In Examples and Comparative Examples, the weight average molecular weight of the polymer, the number average molecular weight and the molecular weight distribution, and the pattern collapse resistance, Eth, γ value (clarity), and resolution of the positive resist made of the polymer are The following methods were used for measurement and evaluation.

<重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布>
実施例、比較例で得られた各種重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。具体的には、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー社製、HLC−8220)を使用し、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用いて、重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を標準ポリスチレン換算値として求めた。そして、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
<Weight average molecular weight, number average molecular weight and molecular weight distribution>
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the various polymers obtained in Examples and Comparative Examples were measured by gel permeation chromatography to calculate the molecular weight distribution (Mw/Mn). Specifically, using a gel permeation chromatograph (HLC-8220, manufactured by Tosoh Corporation) and using tetrahydrofuran as a developing solvent, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polymer are converted into standard polystyrene. It was calculated as a value. Then, the molecular weight distribution (Mw/Mn) was calculated.

<レジスト膜の耐パターン倒れ性>
スピンコーター(ミカサ社製、MS−A150)を使用し、実施例、比較例で調製したポジ型レジスト組成物を、直径4インチのシリコンウェハ上に塗布した。次いで、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上に厚さ50nmのレジスト膜を形成した。そして、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いてレジスト膜を最適露光量(Eop)で露光して、パターンを描画した。その後、レジスト用現像液としてフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレルXF(登録商標)、CFCFHCFHCFCF)を用いて温度23℃で1分間の現像処理を行った。その後、リンス液として、ハイドロフルオロエーテル溶剤であるCOCH(3M社製、「Novec(登録商標)7100」)を用いて、温度23℃で10秒間リンス処理して、レジストパターンを形成した。そして、形成したレジストパターンのパターン倒れの有無を観察した。なお、最適露光量(Eop)は、それぞれEthの約2倍の値を目安として、適宜設定した。また、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、それぞれ20nm(実施例1〜18、比較例1〜2)、又は、25nm(比較例3〜4)とした。
そして、以下の基準に従って耐パターン倒れ性を評価した。
A:パターン倒れ無し
B:パターン倒れ有り
<Pattern collapse resistance of resist film>
Using a spin coater (MS-A150, manufactured by Mikasa Co., Ltd.), the positive resist compositions prepared in Examples and Comparative Examples were coated on a silicon wafer having a diameter of 4 inches. Next, the applied positive resist composition was heated on a hot plate having a temperature of 180° C. for 3 minutes to form a resist film having a thickness of 50 nm on the silicon wafer. Then, the resist film was exposed at an optimum exposure amount (Eop) using an electron beam drawing apparatus (ELS-S50 manufactured by Elionix Co., Ltd.) to draw a pattern. After that, a fluorine-based solvent (Bartrel XF (registered trademark), CF 3 CFHCFHCF 2 CF 3 manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was used as a resist developing solution, and development processing was performed at a temperature of 23° C. for 1 minute. After that, a hydrofluoric ether solvent, C 4 F 9 OCH 3 (“Novec (registered trademark) 7100” manufactured by 3M Co., Ltd.), which is a hydrofluoroether solvent, was used to perform a rinsing treatment at a temperature of 23° C. for 10 seconds to form a resist pattern. Formed. Then, the presence or absence of pattern collapse of the formed resist pattern was observed. The optimum exposure dose (Eop) was appropriately set with a value of about twice each Eth as a standard. The line (unexposed region) and space (exposed region) of the resist pattern were 20 nm (Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 and 2) or 25 nm (Comparative Examples 3 and 4), respectively.
Then, the pattern collapse resistance was evaluated according to the following criteria.
A: No pattern collapse B: Pattern collapse

<レジスト膜のγ値>
スピンコーター(ミカサ社製、MS−A150)を使用し、実施例、比較例で調製したポジ型レジスト組成物を直径4インチのシリコンウェハ上に厚さ500nmになるように塗布した。そして、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上にレジスト膜を形成した。そして、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いて、電子線の照射量が互いに異なるパターン(寸法500μm×500μm)をレジスト膜上に複数描画し、レジスト用現像液として、フッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレルXF(登録商標)、CFCFHCFHCFCF)を用いて、温度23℃で1分間の現像処理を行った。なお、電子線の照射量は、4μC/cm2から200μC/cm2の範囲内で4μC/cm2ずつ異ならせた。次に、描画した部分のレジスト膜の厚みを光学式膜厚計(SCREENセミコンダクタソリューション社製、ラムダエース)で測定し、電子線の総照射量の常用対数と、現像後のレジスト膜の残膜率(=(現像後のレジスト膜の膜厚/シリコンウェハ上に形成したレジスト膜の膜厚)との関係を示す感度曲線を作成した。そして、得られた感度曲線(横軸:電子線の総照射量の常用対数、縦軸:レジスト膜の残膜率(0≦残膜率≦1.00))について、下記の式を用いてγ値を求めた。なお、下記の式中、Eは、残膜率0.20〜0.80の範囲において感度曲線を二次関数にフィッティングし、得られた二次関数(残膜率と総照射量の常用対数との関数)に対して残膜率0を代入した際に得られる総照射量の対数である。また、Eは、得られた二次関数上の残膜率0の点と残膜率0.50の点とを結ぶ直線(感度曲線の傾きの近似線)を作成し、得られた直線(残膜率と総照射量の常用対数との関数)に対して残膜率1.00を代入した際に得られる総照射量の対数である。そして、下記式は、残膜率0と1.00との間での上記直線の傾きを表している。

Figure 2020084007
γ値の値が大きいほど、感度曲線の傾きが大きく、明瞭性の高いパターンを良好に形成し得ることを示す。 <γ value of resist film>
Using a spin coater (MS-A150, manufactured by Mikasa Co., Ltd.), the positive resist composition prepared in Examples and Comparative Examples was applied onto a silicon wafer having a diameter of 4 inches so as to have a thickness of 500 nm. Then, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at a temperature of 180° C. for 3 minutes to form a resist film on the silicon wafer. Then, using an electron beam drawing apparatus (ELS-S50 manufactured by Elionix Co., Ltd.), a plurality of patterns (dimensions 500 μm×500 μm) having different irradiation doses of electron beams are drawn on the resist film, and fluorine is used as a resist developer. Development processing was performed at a temperature of 23° C. for 1 minute using a system solvent (Bertrel XF (registered trademark), CF 3 CFHCFHCF 2 CF 3 manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.). The irradiation amount of the electron beam was varied in the range of 4μC / cm 2 of 200μC / cm 2 by 4μC / cm 2. Next, the thickness of the resist film in the drawn portion was measured with an optical film thickness meter (Lambda Ace manufactured by SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.), and the common logarithm of the total electron beam irradiation amount and the residual film of the resist film after development were measured. A sensitivity curve showing the relationship with the ratio (=(thickness of resist film after development/thickness of resist film formed on silicon wafer) was prepared. The obtained sensitivity curve (horizontal axis: electron beam Regarding the common logarithm of the total irradiation amount, the vertical axis: the residual film ratio of the resist film (0≦remaining film ratio≦1.00), the γ value was calculated using the following formula: In the following formula, E 0 is a quadratic function obtained by fitting the sensitivity curve to a quadratic function in the range of residual film ratio of 0.20 to 0.80, and the obtained quadratic function (function of residual film ratio and common logarithm of total irradiation) It is a logarithm of the total irradiation amount obtained when the residual film rate is 0. Further, E 1 is the obtained point of the residual film rate 0 and the residual film rate of 0.50 on the quadratic function. It is obtained by creating a connecting straight line (an approximate line of the slope of the sensitivity curve) and substituting the residual film ratio 1.00 into the obtained straight line (a function of the residual film ratio and the common logarithm of the total irradiation). It is a logarithm of the total irradiation amount, and the following formula represents the slope of the above straight line between the remaining film ratios of 0 and 1.00.
Figure 2020084007
It is shown that the larger the γ value, the larger the slope of the sensitivity curve, and the better the pattern with high clarity can be formed.

<Eth>
「レジスト膜のγ値」の評価方法と同様にして、実施例、比較例で調製したポジ型レジスト組成物を用いて、シリコンウェハ上にレジスト膜を形成した。得られたレジスト膜の初期厚みTを光学式膜厚計(SCREENセミコンダクタソリューション社製、ラムダエース)で測定した。また、γ値の算出の際に得られた直線(感度曲線の傾きの近似線)の残膜率が0となる際の、電子線の総照射量Eth(μC/cm)を求めた。なお、Ethの値が小さいほど、レジスト膜の感度が高く、レジストパターンの形成効率が高いことを意味する。
<Eth>
A resist film was formed on a silicon wafer by using the positive resist compositions prepared in Examples and Comparative Examples in the same manner as in the evaluation method of “γ value of resist film”. The initial thickness T 0 of the obtained resist film was measured with an optical film thickness meter (Lambda Ace, manufactured by SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.). Further, the total irradiation dose Eth (μC/cm 2 ) of the electron beam when the residual film rate of the straight line (approximate line of the slope of the sensitivity curve) obtained when calculating the γ value was 0 was obtained. Note that the smaller the value of Eth, the higher the sensitivity of the resist film and the higher the efficiency of forming the resist pattern.

<レジストパターンの解像度>
スピンコーター(ミカサ社製、MS−A150)を使用し、実施例、比較例で調製したポジ型レジスト組成物を4インチのシリコンウェハ上に厚み40nmとなるように塗布した。そして、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上にポジ型レジスト膜を形成した。そして、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−5700)を用いて、線幅18nm、20nm、22nm、25nmのラインアンドスペース1:1のパターンを、各実施例、比較例における最適露光量(Eop)で、それぞれ電子線描画し、電子線描画済ウエハを得た。
電子線描画済ウエハを、23℃において、<レジスト膜の耐パターン倒れ性>を評価した際と同じ現像液に1分間、リンス液に10秒間浸漬することで、ラインアンドスペースパターンを形成した。走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)にて倍率5万倍で観察を行い、パターンが分離解像した最小のラインアンドスペース幅を調べた。
<Resist pattern resolution>
Using a spin coater (MS-A150, manufactured by Mikasa), the positive resist composition prepared in Examples and Comparative Examples was applied on a 4-inch silicon wafer so as to have a thickness of 40 nm. Then, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at a temperature of 180° C. for 3 minutes to form a positive resist film on the silicon wafer. Then, using an electron beam drawing apparatus (ELS-5700, manufactured by Elionix Co., Ltd.), a line and space 1:1 pattern having a line width of 18 nm, 20 nm, 22 nm, and 25 nm was formed into an optimum exposure amount in each of Examples and Comparative Examples ( Eop), and electron beam drawing was carried out to obtain electron beam drawn wafers.
A line-and-space pattern was formed by immersing the electron beam-drawn wafer at 23° C. for 1 minute in the same developer as used in the evaluation of <pattern collapse resistance of resist film> and for 10 seconds in a rinse solution. It was observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 50,000 times, and the minimum line-and-space width at which the pattern was separated and resolved was examined.

(実施例1)
<重合体の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(ACATFP)3.0g及び単量体(b)としてのα−メチルスチレン(AMS)3.7508955gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0059564gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.6818gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉及び窒素置換して、窒素雰囲気下、76℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた重合溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体;crude)を得た。
得られた重合体(crude)は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(ACATFP)単位を50mol%、α−メチルスチレン(AMS)単位を50mol%含んでいた。
(Example 1)
<Preparation of polymer>
3.0 g of 2,2,3,3-tetrafluoropropyl α-chloroacrylic acid (ACATFP) as the monomer (a) and 3.7508955 g of α-methylstyrene (AMS) as the monomer (b) , A monomer composition containing 0.0059564 g of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator and 1.6818 g of cyclopentanone as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen, The mixture was stirred under a nitrogen atmosphere in a constant temperature bath at 76° C. for 6 hours. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was opened to the atmosphere, and 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained polymerization solution. Then, the solution to which THF was added was dropped into 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer; crude).
The resulting polymer (crude) contained 50 mol% of 2,2,3,3-tetrafluoropropyl α-chloroacrylate (ACATFP) units and 50 mol% of α-methylstyrene (AMS) units.

[重合体(crude)の精製]
次いで、得られた重合体(crude)2gを18gのTHF(テトラヒドロフラン)に溶解させ(10質量%)、得られた重合体溶液をメタノール(MeOH)200gに滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体(1回精製済重合体)について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表1に示す。
[Purification of polymer (crude)]
Next, 2 g of the obtained polymer (crude) was dissolved in 18 g of THF (tetrahydrofuran) (10% by mass), the obtained polymer solution was added dropwise to 200 g of methanol (MeOH), and a white coagulated product (α- A polymer containing a methylstyrene unit and an α-chloroacrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl unit) was deposited. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. Then, the weight average molecular weight, the number average molecular weight and the molecular weight distribution of the obtained polymer (polymer once purified) were measured. The results are shown in Table 1.

<ポジ型レジスト組成物の調製>
得られた1回精製済重合体を溶剤としての酢酸イソアミルに溶解させ、重合体の濃度が2質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。そして、重合体よりなるポジ型レジスト膜の耐パターン倒れ性、γ値、及びEth、並びに、ポジ型レジスト膜を用いて得られるレジストパターンの解像度を上記に従って評価した。結果を表1に示す。
<Preparation of positive resist composition>
The obtained once-purified polymer was dissolved in isoamyl acetate as a solvent to prepare a resist solution (positive resist composition) having a polymer concentration of 2% by mass. Then, the pattern collapse resistance, γ value, and Eth of the positive resist film made of a polymer, and the resolution of the resist pattern obtained by using the positive resist film were evaluated as described above. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
実施例1において、重合体の調製時の撹拌時間を6時間から2時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、重合体(crude)の精製及びポジ型レジスト組成物の調製をし、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, except that the stirring time at the time of preparing the polymer was changed from 6 hours to 2 hours, purification of the polymer (crude) and preparation of the positive resist composition were performed in the same manner as in Example 1. Then, various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例2にて得られた1回精製済重合体に対して、さらに下記精製(2回目の精製)を行って、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
The once-purified polymer obtained in Example 2 was further purified as follows (second purification) to obtain a twice-purified polymer. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that such a twice-purified polymer was used, and various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

[重合体の精製(2回目の精製)]
実施例2にて得られた1回精製済重合体1gを9gのTHF(テトラヒドロフラン)に溶解させ(10質量%)、得られた重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体(2回精製済重合体)を得た。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表1に示す。
[Purification of polymer (second purification)]
1 g of the once-purified polymer obtained in Example 2 was dissolved in 9 g of THF (tetrahydrofuran) (10% by mass), and the obtained polymer solution was mixed with a mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). The mixture was added dropwise to deposit a white coagulated product (a polymer containing α-methylstyrene units and α,2-chloroacrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl units). Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered with a Kiriyama funnel to obtain a white polymer (polymer purified twice). And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例2にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、メタノール(MeOH)100gに滴下したこと以外は、実施例3の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 4)
In purifying the once-purified polymer obtained in Example 2, except that the polymer solution was added dropwise to 100 g of methanol (MeOH) instead of being added dropwise to the mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). Was obtained in the same manner as described in [Purification of polymer (second purification)] in Example 3 to obtain a twice-purified polymer. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例2にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、THF3gとメタノール(MeOH)97gとの混合溶媒に滴下したこと以外は、実施例3の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
In purifying the once-purified polymer obtained in Example 2, instead of dropping the polymer solution into a mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH), a mixture of 3 g of THF and 97 g of methanol (MeOH) was mixed. A twice-purified polymer was obtained in the same manner as described in [Purification of polymer (second purification)] in Example 3 except that the polymer was added dropwise. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
実施例2にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、ヘキサン100gに滴下したこと以外は、実施例3の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
In purifying the once-purified polymer obtained in Example 2, except that the polymer solution was dropped in 100 g of hexane instead of being dropped in a mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). A twice-purified polymer was obtained in the same manner as described in [Purification of polymer (second purification)] in Example 3. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 1.

(実施例7)
実施例2にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、THF20gとヘキサン80gとの混合溶媒に滴下したこと以外は、実施例3の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 7)
Upon purifying the once-purified polymer obtained in Example 2, the polymer solution was added dropwise to a mixed solvent of 20 g of THF and 80 g of hexane instead of being added dropwise to the mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). A two-time purified polymer was obtained in the same manner as described in [Polymer purification (second purification)] in Example 3 except for the above. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 1.

(実施例8)
以下の点以外は、実施例1の<重合体の調製>の記載と同様にして、重合体を得た。
重合体を調製するにあたり、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリルの添加量を0.0059564gから0.0119128gに変更し、溶媒としてのシクロペンタノンの添加量を1.6818gから6.7400gに変更した。さらに、得られた重合溶液にTHFを加えることなく、重合溶液を直接ヘキサンに滴下し、重合体を析出させた。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表1に示す。
(Example 8)
A polymer was obtained in the same manner as in <Preparation of polymer> in Example 1 except for the following points.
In preparing the polymer, the addition amount of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was changed from 0.0059564 g to 0.0119128 g, and the addition amount of cyclopentanone as a solvent was changed from 1.6818 g to 6.7400 g. Changed to. Further, the polymerization solution was directly added dropwise to hexane without adding THF to the obtained polymerization solution to precipitate a polymer. And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 1.

そして、上記のようにして得られた重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。 Then, a positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer obtained as described above was used, and various measurements and evaluations were performed according to the above. The results are shown in Table 1.

(実施例9)
重合体を調製するに当たり、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリルの添加量を0.0119128gから0.0238255gに変更したこと以外は、実施例8と同様にして、重合体を得た。このようにして得られた重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 9)
In preparing the polymer, a polymer was obtained in the same manner as in Example 8 except that the amount of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator added was changed from 0.0119128 g to 0.0238255 g. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer thus obtained was used. Various measurements and evaluations were performed on the obtained polymer and positive resist composition as described above. The results are shown in Table 1.

(実施例10)
重合体(crude)の調製を下記のように行ったこと以外は、実施例1と同様にして、重合体(1回精製済重合体)を得た。かかる重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた重合体(1回精製済重合体)及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 10)
A polymer (one-time-purified polymer) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer (crude) was prepared as follows. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that this polymer was used. Various measurements and evaluations were performed on the obtained polymer (polymer once purified) and the positive resist composition as described above. The results are shown in Table 2.

<重合体(crude)の調製>
単量体(a)としてのびα−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル3.0g及び単量体(b)としての4−フルオロ−α−メチルスチレン4.3322686gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0059624gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.9361gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉及び窒素置換して、窒素雰囲気下、76℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた重合溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体;crude)を得た。そして、得られた重合体(crude)について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。
得られた重合体(crude)は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(ACATFP)単位を50mol%、4−フルオロ−α−メチルスチレン(4FAMS)単位を50mol%含んでいた。
<Preparation of polymer (crude)>
Polymerization with 3.0 g of 2,2,3,3-tetrafluoropropyl α-chloroacrylic acid as the monomer (a) and 4.3332686 g of 4-fluoro-α-methylstyrene as the monomer (b). A monomer composition containing 0.0059624 g of azobisisobutyronitrile as an initiator and 1.9361 g of cyclopentanone as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was closed and replaced with nitrogen to obtain a nitrogen atmosphere. The mixture was stirred for 6 hours in a constant temperature bath at 76°C. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was opened to the atmosphere, and 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained polymerization solution. Then, the solution to which THF was added was dropped into 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer; crude). Then, the weight average molecular weight, the number average molecular weight and the molecular weight distribution of the obtained polymer (crude) were measured.
The obtained polymer (crude) contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (ACATFP) unit and 50 mol% of 4-fluoro-α-methylstyrene (4FAMS) unit. I was out.

(実施例11)
重合体(crude)の調製時の撹拌時間を6時間から2時間に変更したこと以外は、実施例10と同様にして、重合体(1回精製済重合体)を得た。かかる重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた重合体(1回精製済重合体)及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 11)
A polymer (one-time-purified polymer) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the stirring time at the time of preparing the polymer (crude) was changed from 6 hours to 2 hours. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that this polymer was used. Various measurements and evaluations were performed on the obtained polymer (polymer once purified) and the positive resist composition as described above. The results are shown in Table 2.

(実施例12)
実施例11にて得られた重合体(1回精製済重合体)に対して、さらに下記精製(2回目の精製)を行って、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製し、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 12)
The polymer obtained in Example 11 (polymer purified once) was further purified (second purification) to obtain a polymer purified twice. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used, and various measurements and evaluations were performed as described above. The results are shown in Table 2.

[重合体の精製(2回目の精製)]
実施例11にて得られた1回精製済重合体1gを9gのTHF(テトラヒドロフラン)に溶解させ(10質量%)、得られた重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体(2回精製済重合体)を得た。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表2に示す。
[Purification of polymer (second purification)]
1 g of the once-purified polymer obtained in Example 11 was dissolved in 9 g of THF (tetrahydrofuran) (10% by mass), and the obtained polymer solution was mixed with a mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). The mixture was added dropwise to deposit a white coagulated product (a polymer containing α-methylstyrene units and α,2-chloroacrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl units). Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered with a Kiriyama funnel to obtain a white polymer (polymer purified twice). And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 2.

(実施例13)
実施例11にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、メタノール(MeOH)100gに滴下したこと以外は、実施例12の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 13)
In purifying the once-purified polymer obtained in Example 11, except that the polymer solution was added dropwise to 100 g of methanol (MeOH) instead of being added dropwise to the mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). Was obtained in the same manner as in [Polymer purification (second purification)] in Example 12 to obtain a twice-purified polymer. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 2.

(実施例14)
実施例11にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、THF3gとメタノール(MeOH)97gとの混合溶媒に滴下したこと以外は、実施例12の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 14)
Upon purifying the once-purified polymer obtained in Example 11, instead of dropping the polymer solution into a mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH), a mixture of 3 g of THF and 97 g of methanol (MeOH) was mixed. A twice-purified polymer was obtained in the same manner as in [Polymer purification (second purification)] in Example 12 except that the polymer was added dropwise. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 2.

(実施例15)
実施例11にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、ヘキサン100gに滴下したこと以外は、実施例12の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 15)
In purifying the once-purified polymer obtained in Example 11, except that the polymer solution was dropped into 100 g of hexane instead of being dropped into a mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). A twice-purified polymer was obtained in the same manner as in [Polymer purification (second purification)] in Example 12. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 2.

(実施例16)
実施例11にて得られた1回精製済重合体を精製するにあたり、重合体溶液をTHF6gとメタノール(MeOH)204gとの混合溶媒に滴下する代わりに、THF20gとヘキサン80gとの混合溶媒に滴下したこと以外は、実施例12の[重合体の精製(2回目の精製)]の記載と同様にして、2回精製済重合体を得た。かかる2回精製済重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製した。得られた2回精製済重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 16)
In purifying the once-purified polymer obtained in Example 11, the polymer solution was added dropwise to a mixed solvent of 20 g of THF and 80 g of hexane instead of dropping to the mixed solvent of 6 g of THF and 204 g of methanol (MeOH). A two-time purified polymer was obtained in the same manner as described in [Purification of polymer (second purification)] in Example 12 except for the above. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the twice-purified polymer was used. The obtained twice-purified polymer and positive resist composition were subjected to various measurements and evaluations as described above. The results are shown in Table 2.

(実施例17)
重合体(crude)を調製するに当たり、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリルの添加量を0.0059624gから0.0119128gに変更し、溶媒としてのシクロペンタノンの添加量を1.9361gから7.7409gに変更した。さらに、得られた重合溶液にTHFを加えることなく、重合溶液を直接ヘキサンに滴下し、重合物を析出させた。これらの点以外は、実施例10と同様にして重合体(crude)を調製し、更に、得られた重合体(Crude)について、実施例1と同様にして、重合体(1回精製済重合体)を得た。かかる重合体を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 17)
In preparing the polymer (crude), the addition amount of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was changed from 0.0059624 g to 0.0119128 g, and the addition amount of cyclopentanone as a solvent was changed from 1.9361 g. It was changed to 7.7409 g. Further, the polymerization solution was directly added dropwise to hexane without adding THF to the obtained polymerization solution to precipitate a polymer. Except for these points, a polymer (crude) was prepared in the same manner as in Example 10, and the obtained polymer (Crude) was further treated in the same manner as in Example 1 (polymer once purified Coalesced). A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that this polymer was used. Various measurements and evaluations were performed on the obtained polymer and positive resist composition as described above. The results are shown in Table 2.

(実施例18)
重合体を調製するに当たり、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリルの添加量を0.0119128gから0.0238255gに変更したこと以外は、実施例17と同様にして、重合体を得た。このようにして得られた重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製した。得られた重合体及びポジ型レジスト組成物について、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 18)
In preparing the polymer, a polymer was obtained in the same manner as in Example 17, except that the amount of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator added was changed from 0.0119128 g to 0.0238255 g. A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer thus obtained was used. Various measurements and evaluations were performed on the obtained polymer and positive resist composition as described above. The results are shown in Table 2.

(比較例1)
実施例1において、調製した重合体(crude)を用いる代わりに、以下の方法で調製したα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(ACAPFP)とα−メチルスチレンとの重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製し、各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
<重合体(Crude)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(ACAPFP)3.0g及び単量体(b)としてのα−メチルスチレン(AMS)3.4763522gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0055128gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.6204662gを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉及び窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体:Crude)を得た。得られた重合体は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
<重合体(Crude)の精製>
次いで、上記で得られた重合体(Crude)を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF150gとメタノール(MeOH)850gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表3に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, instead of using the prepared polymer (crude), 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl α-chloroacrylate (ACAPFP) and α-methylstyrene prepared by the following method were used. A positive resist composition was prepared and various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1 except that the polymer of 1. was used. The results are shown in Table 3.
<Preparation of polymer (Crude)>
2. g of 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl α-chloroacrylic acid (ACAPFP) as monomer (a) and α-methylstyrene (AMS) as monomer (b)3. A monomer composition containing 4763522 g, azobisisobutyronitrile 0.0055128 g as a polymerization initiator, and cyclopentanone 1.6204662 g as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen. The mixture was stirred under a nitrogen atmosphere in a constant temperature bath at 78° C. for 6 hours. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was opened to the atmosphere, and 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, the solution to which THF was added was dropped into 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer: Crude). The obtained polymer contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit.
<Purification of Polymer (Crude)>
Next, the polymer (Crude) obtained above was dissolved in 100 g of THF, and the resulting solution was added dropwise to a mixed solvent of 150 g of THF and 850 g of methanol (MeOH) to give a white coagulated product (α-methylstyrene unit). And a polymer containing 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl units of α-chloroacrylic acid) were precipitated. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 3.

(比較例2)
実施例1において調製した重合体(crude)を用いる代わりに、下記のようにして調製した重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製し、各種評価及び測定を行った。結果を表3に示す。
(Comparative example 2)
A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer prepared as described below was used instead of the polymer prepared in Example 1. Evaluation and measurement were performed. The results are shown in Table 3.

<重合体(crude)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(ACAPFP)3.0g及び単量体(b)としての4−フルオロ−α−メチルスチレン(4FAMS)3.234826gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0052065gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉及び窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体;crude)を得た。得られた重合体(crude)は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を50mol%、4−フルオロ−α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
<重合体(crude)の精製>
次いで、得られた重合体(crude)を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF50gとメタノール(MeOH)950gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(4−フルオロ−α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表3に示す。
<Preparation of polymer (crude)>
3.0 g of 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl α-chloroacrylic acid (ACAPFP) as the monomer (a) and 4-fluoro-α-methylstyrene (as the monomer (b) ( 4FAMS) 3.234826 g and azobisisobutyronitrile 0.0052065 g as a polymerization initiator were placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen to obtain a nitrogen atmosphere. The mixture was stirred for 6 hours in a constant temperature bath at ℃. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was opened to the atmosphere, and 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, the solution to which THF was added was dropped into 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer; crude). The obtained polymer (crude) contained 50 mol% of 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl units of α-chloroacrylic acid and 50 mol% of 4-fluoro-α-methylstyrene units.
<Purification of polymer (crude)>
Next, the obtained polymer (crude) was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 50 g of THF and 950 g of methanol (MeOH) to give a white coagulated product (4-fluoro-α-methyl). A polymer containing styrene units and 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl units of α-chloroacrylic acid) was deposited. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 3.

(比較例3)
実施例1において調製した重合体(crude)を用いる代わりに、下記のようにして調製した重合体を用いた以外は、実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製し、各種評価及び測定を行った。結果を表3に示す。
(Comparative example 3)
A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer prepared as described below was used instead of the polymer prepared in Example 1 and various evaluations were performed. And the measurement was performed. The results are shown in Table 3.

<重合体(crude)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル3.0g及び単量体(b)としてのα−メチルスチレン2.8738gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0046gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.4696gを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉及び窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体;crude)を得た。得られた重合体(crude)は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
<重合体(crude)の精製>
次いで、得られた重合体(crude)を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF100gとメタノール(MeOH)900gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表3に示す。
<Preparation of polymer (crude)>
3.0 g of 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl α-chloroacrylic acid as the monomer (a) and 2.8738 g of α-methylstyrene as the monomer (b). A monomer composition containing 0.0046 g of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator and 1.4696 g of cyclopentanone as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen to obtain nitrogen. Under an atmosphere, the mixture was stirred in a constant temperature bath at 78° C. for 6 hours. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was opened to the atmosphere, and 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, the solution to which THF was added was dropped into 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer; crude). The obtained polymer (crude) contained 50 mol% of α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit.
<Purification of polymer (crude)>
Then, the obtained polymer (crude) was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 100 g of THF and 900 g of methanol (MeOH) to give a white coagulated product (α-methylstyrene unit and α). -Chloroacrylic acid 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl unit-containing polymer) was deposited. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 3.

(比較例4)
実施例1において調製した重合体(crude)を用いる代わりに、下記のようにして調製した重合体を用い、且つ、ポジ型レジスト組成物の調製における溶剤として、酢酸イソアミルに代えて、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製し、各種評価及び測定を行った。結果を表3に示す。
(Comparative example 4)
Instead of using the polymer prepared in Example 1, the polymer prepared as described below was used, and propylene glycol methyl was used instead of isoamyl acetate as a solvent in the preparation of the positive resist composition. A positive resist composition was prepared and various evaluations and measurements were performed in the same manner as in Example 1 except that ether acetate (PGMEA) was used. The results are shown in Table 3.

<重合体(crude)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸トリフルオロエチル(ACATFE)3.0g及び単量体(b)としてのα−メチルスチレン4.3984992gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0069751gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.8513686gを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉及び窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体;crude)を得た。得られた重合体(crude)は、α−クロロアクリル酸トリフルオロエチル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
<重合体(crude)の精製>
次いで、得られた重合体(crude)を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF150gとメタノール(MeOH)850gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸トリフルオロエチル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布を測定した。結果を表3に示す。
<Preparation of polymer (crude)>
3.0 g of α-chloroacrylic acid trifluoroethyl (ACATFE) as a monomer (a), 4.398992 g of α-methylstyrene as a monomer (b), and azobisisobutyro as a polymerization initiator A monomer composition containing 0.0069751 g of nitrile and 1.8513686 g of cyclopentanone as a solvent was placed in a glass container, and the glass container was sealed and replaced with nitrogen. Under a nitrogen atmosphere, a constant temperature bath at 78° C. Stir for hours. Then, the temperature was returned to room temperature, the inside of the glass container was opened to the atmosphere, and 10 g of tetrahydrofuran (THF) was added to the obtained solution. Then, the solution to which THF was added was dropped into 300 g of methanol to precipitate a polymer. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white coagulated product (polymer; crude). The obtained polymer (crude) contained 50 mol% of α-chloroacrylate trifluoroethyl unit and 50 mol% of α-methylstyrene unit.
<Purification of polymer (crude)>
Then, the obtained polymer (crude) was dissolved in 100 g of THF, and the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 150 g of THF and 850 g of methanol (MeOH) to give a white coagulated product (α-methylstyrene unit and α). -A polymer containing trifluoroethyl chloroacrylate units) was deposited. Then, the solution containing the precipitated polymer was filtered through a Kiriyama funnel to obtain a white polymer. And about the obtained polymer, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the molecular weight distribution were measured. The results are shown in Table 3.

なお、表1〜3中、
「ACATFP」は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピルを示し、
「ACAPFP」は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルを示し、
「ACATFE」は、α−クロロアクリル酸トリフルオロエチルを示し、
「AMS」は、α−メチルスチレンを示し、
「4FAMS」は、4−フルオロ−α−メチルスチレンを示し、
「PGMEA」は、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートを示す。
In addition, in Tables 1-3,
“ACATFP” represents 2,2,3,3-tetrafluoropropyl α-chloroacrylate,
“ACAPFP” represents α-chloroacrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl,
“ACATFE” represents trifluoroethyl α-chloroacrylate,
“AMS” refers to α-methylstyrene,
“4FAMS” refers to 4-fluoro-α-methylstyrene,
“PGMEA” indicates propylene glycol methyl ether acetate.

Figure 2020084007
Figure 2020084007

Figure 2020084007
Figure 2020084007

Figure 2020084007
Figure 2020084007

表1〜3より、フッ素原子の数が4の有機基を有する単量体単位を含む、所定の重合体をポジ型レジストとして使用した場合に、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成し得たことが分かる。一方、かかる所定の重合体を使用しなかった比較例1〜4のポジ型レジストでは、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができなかったことが分かる。
また、実施例1〜9及び実施例10〜18を、それぞれ昇順に1対1で対応させることで、重合体に含まれる単量体単位(B)が、4−フルオロ−α−メチルスチレン単位である場合に、ポジ型レジストとしての感度が高まることが分かる。
そして、実施例2〜5及び実施例11〜14より、重合体の分子量分布(Mw/Mn)が、1.6以下で、かつ重量平均分子量(Mw)が65000以上である場合に、γ値が特に高くなり、得られるレジストパターンの明瞭性を高めることができることが分かる。
さらに、実施例3〜5及び実施例12〜14より、重量平均分子量(Mw)が75000以上である場合に、レジストパターンの明瞭性(γ値)及び解像度をより一層高めることができることが分かる。
From Tables 1 to 3, when a predetermined polymer containing a monomer unit having an organic group having 4 fluorine atoms is used as a positive resist, a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity is formed. You can see what you can do. On the other hand, it can be seen that the positive resists of Comparative Examples 1 to 4 which did not use the predetermined polymer could not form a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity.
Moreover, the monomer units (B) contained in the polymer were converted into 4-fluoro-α-methylstyrene units by associating Examples 1 to 9 and Examples 10 to 18 in ascending order. It is understood that the sensitivity as a positive resist is increased when
And from Examples 2-5 and Examples 11-14, when the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer is 1.6 or less and the weight average molecular weight (Mw) is 65000 or more, the γ value It can be seen that is particularly high, and the clarity of the obtained resist pattern can be improved.
Furthermore, from Examples 3 to 5 and Examples 12 to 14, it is understood that when the weight average molecular weight (Mw) is 75,000 or more, the clarity (γ value) and resolution of the resist pattern can be further enhanced.

本発明の重合体によれば、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを形成することができる主鎖切断型のポジ型レジストを提供することができる。
また、本発明のポジ型レジスト組成物によれば、解像度及び明瞭性の充分に高いレジストパターンを効率的に形成することができる。
According to the polymer of the present invention, it is possible to provide a main chain scission-type positive resist capable of forming a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity.
Further, according to the positive resist composition of the present invention, a resist pattern having sufficiently high resolution and clarity can be efficiently formed.

Claims (7)

下記一般式(I):
Figure 2020084007
〔式(I)中、Rは、フッ素原子の数が4の有機基である。〕
で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
Figure 2020084007
〔式(II)中、Rは、水素原子、フッ素原子、非置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基であり、Rは、水素原子、非置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基であり、p及びqは、0以上5以下の整数であり、p+q=5である。〕
で表される単量体単位(B)と、
を有する、重合体。
The following general formula (I):
Figure 2020084007
[In the formula (I), R 1 is an organic group having 4 fluorine atoms. ]
A monomer unit (A) represented by
The following general formula (II):
Figure 2020084007
[In the formula (II), R 2 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and R 3 is a hydrogen atom, an unsubstituted alkyl group or a fluorine atom. It is a substituted alkyl group, p and q are integers of 0 or more and 5 or less, and p+q=5. ]
A monomer unit (B) represented by
Having a polymer.
前記Rがテトラフルオロアルキル基である、請求項1に記載の重合体。 The polymer according to claim 1, wherein R 1 is a tetrafluoroalkyl group. 前記Rが2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基である、請求項2に記載の重合体。 The polymer according to claim 2, wherein R 1 is a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group. 重量平均分子量(Mw)が、30000以上160000以下である、請求項1〜3の何れかに記載の重合体。 The polymer according to any one of claims 1 to 3, which has a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 or more and 160000 or less. 分子量分布(Mw/Mn)が、1.8以下である、請求項1〜4の何れかに記載の重合体。 The polymer according to any one of claims 1 to 4, which has a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 1.8 or less. 前記単量体単位(B)が、4−フルオロ−α−メチルスチレン単位である、請求項1〜5の何れかに記載の重合体。 The polymer according to claim 1, wherein the monomer unit (B) is a 4-fluoro-α-methylstyrene unit. 請求項1〜6の何れかに記載の重合体と、溶剤とを含む、ポジ型レジスト組成物。 A positive resist composition containing the polymer according to claim 1 and a solvent.
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