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JPH0737486B2 - Method for purifying polymer for semiconductor substrate coating material - Google Patents
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JPH0737486B2 - Method for purifying polymer for semiconductor substrate coating material - Google Patents

Method for purifying polymer for semiconductor substrate coating material

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JPH0737486B2
JPH0737486B2 JP27286386A JP27286386A JPH0737486B2 JP H0737486 B2 JPH0737486 B2 JP H0737486B2 JP 27286386 A JP27286386 A JP 27286386A JP 27286386 A JP27286386 A JP 27286386A JP H0737486 B2 JPH0737486 B2 JP H0737486B2
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哲了 楠
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弘 矢野
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポリマーの精製方法に関し、さらに詳しくは、
半導体基板塗布材料として用いられるポリマーの金属含
有量の低減方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for purifying a polymer, and more specifically,
The present invention relates to a method for reducing the metal content of a polymer used as a semiconductor substrate coating material.

従来の技術 近年、半導体素子の高集積化,高速化が進むにつれ、素
子の微細化に対する要求が強まっている。この要求に対
応するため、リソグラフィーに使用されるレジストは、
従来の環化ポリイソプレン−ビスアジド系ネガ型レジス
トから、ノボラック樹脂−キノンジアジド系ポジ型レジ
ストに変わりつつあり、さらに微細なパターンが要求さ
れる場合には、クロロメチルスチレン−スチレン共重合
体,メタクリル酸−メタクリル酸エステル共重合体など
の電子線レジストも用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, as the integration and speed of semiconductor devices have increased, the demand for miniaturization of the devices has increased. To meet this requirement, resists used in lithography are
Conventional cyclized polyisoprene-bisazide negative resist is changing to novolak resin-quinonediazide positive resist, and when a finer pattern is required, chloromethylstyrene-styrene copolymer, methacrylic acid is used. -Electron beam resists such as methacrylic acid ester copolymers are also used.

また、半導体素子の構造が複雑になるにつれて段差のあ
る基板にパターンを形成することが必要となってきてお
り、この場合、いわゆる多層レジストシステムが用いら
れることがあるあ、この方法では、半導体基板には、ま
ず各種のポリマーが平坦化剤として塗布され、この上に
レジスト層が形成される。
Further, as the structure of the semiconductor element becomes complicated, it becomes necessary to form a pattern on a substrate having a step. In this case, a so-called multilayer resist system may be used. First, various polymers are applied as a flattening agent, and a resist layer is formed thereon.

レジストを用いて半導体基板にパターンを形成するに
は、まずレジストをスピナーなどにより塗布して適当な
膜厚を有するレジスト層を形成し、次いで残存するレジ
スト溶媒をプリベークにより除去する。多層レジストシ
ステムにおいては、平坦化剤層を同様にして半導体基板
上形成したのち、この上に更にレジスト層を上記の方法
で形成する。次に所望のパターンがそれぞれのレジスト
に応じた方法で描かれ(露光),生成した潜像が現像液
により処理されて顕像となる。この顕像をマスクとして
シリコンなどの基板がエッチングされて所望のパターン
が基板に転写される。基板のエッチングでは、環化ポリ
イソプレン−ビスアジド系レジストでは、フッ酸水溶液
などによるウェットエッチングが主であったが、次第に
プラズマ放電中で発生する活性種等を利用するドライエ
ッチングが多用されるようになっている。
To form a pattern on a semiconductor substrate using a resist, first, the resist is applied by a spinner or the like to form a resist layer having an appropriate film thickness, and then the remaining resist solvent is removed by prebaking. In a multi-layer resist system, a leveling agent layer is similarly formed on a semiconductor substrate, and then a resist layer is further formed thereon by the above method. Next, a desired pattern is drawn (exposure) by a method according to each resist, and the generated latent image is processed by a developing solution to become a visible image. A substrate made of silicon or the like is etched by using this visible image as a mask, and a desired pattern is transferred to the substrate. Regarding the etching of the substrate, the cyclized polyisoprene-bisazide-based resist was mainly wet-etched with an aqueous solution of hydrofluoric acid, but gradually dry etching that uses active species generated in plasma discharge is frequently used. Has become.

次いで、不要となったレジスト,平坦化剤は、剥離され
るが、この工程も、従来の湿式法に替わりプラズマが利
用されることが多くなっている。
Then, the resist and the flattening agent which have become unnecessary are stripped off. In this step, plasma is often used instead of the conventional wet method.

このように、半導体基板にパターンを形成するプロセス
は、従来の溶剤を使用するウェットプロセスから、溶剤
を使用しないドライプロセスに移りつつあるが、この過
程で新たな問題が発生している。
As described above, the process of forming a pattern on a semiconductor substrate is shifting from a conventional wet process using a solvent to a dry process not using a solvent, but a new problem occurs in this process.

すなわち、レジストや平坦化剤のドライエッチングやプ
ラズマによる剥離において、これらレジスト,平坦化剤
に含まれる金属の大部分がそのまま基板上に残存するた
め、これら基板から形成される半導体の電気特性を大き
く低下させることになる。半導体基板に塗布されるその
他のポリマーについても同様な問題が指摘できる。
That is, when the resist and the flattening agent are removed by dry etching or plasma, most of the metal contained in the resist and the flattening agent remains on the substrate, so that the electrical characteristics of the semiconductor formed from these substrates are increased. Will be lowered. Similar problems can be pointed out for other polymers applied to semiconductor substrates.

このため、微細なパターンが描けるということと共に金
属含有量が少ないことが、レジスト,平坦化剤等の半導
体基板に塗布される材料の特性として重要になってきて
いる。
Therefore, it is becoming important as a characteristic of a material such as a resist or a flattening agent to be applied to a semiconductor substrate that a fine pattern can be drawn and a metal content is small.

ところが、現在市販されているレジストや平坦化剤等の
半導体基板塗布材料の金属含有量は、決して半導体メー
カーを満足させ得るレベルではなく、半導体製造上の大
きな問題となっている。
However, the metal content of semiconductor substrate coating materials such as resists and planarizing agents that are currently on the market is not at a level that can satisfy semiconductor manufacturers, and has become a major problem in semiconductor manufacturing.

レジストや平坦化剤等の半導体基板塗布材料に含有され
る金属の由来には、様々なことが考えられる。レジスト
や平坦化剤等の半導体基板塗布材料は主成分として種々
のポリマーを溶媒に溶解させたものであるが、この他に
感光剤,溶解抑制剤,増感剤,保存安定剤,可塑剤,各
種界面活性剤その他の配合剤を含有している。従って金
属の混入源としては、これらの配合物がすべて考えられ
る。これら各種の配合物中で溶媒は、最も多くの配合比
率を有しているが、種々の方法で精製された電子材料用
グレードのものが市販されており、溶媒に起因する金属
含有量は少ない。
Various causes can be considered for the origin of the metal contained in the semiconductor substrate coating material such as the resist and the flattening agent. A semiconductor substrate coating material such as a resist or a planarizing agent is one in which various polymers are dissolved as a main component in a solvent. In addition to this, a photosensitizer, a dissolution inhibitor, a sensitizer, a storage stabilizer, a plasticizer Contains various surfactants and other compounding agents. Therefore, these compounds are all conceivable as sources of metal contamination. The solvent has the highest blending ratio among these various blends, but grades for electronic materials purified by various methods are commercially available, and the metal content due to the solvent is low. .

他方、レジスト或いは平坦化剤等の半導体基板塗布材料
として用いられるポリマーには数多くのものがあるが、
これらのポリマーには、原料モノマーや反応の溶媒中に
触まれているもの,モノマーの重合や縮合或いはポリマ
ー変性反応に用いられる各種溶媒・助触媒に起因するも
の,あるいは、製造装置に起因するものなど種々の金属
が含まれている。この他の配合物にも金属は含有されて
はいるが、その含有量及び配合量を考えるとき、レジス
トあるいは平坦化剤等の半導体基板塗布材料に含まれる
金属の最大の原因は、ポリマーが多量の金属を含むこと
である。
On the other hand, there are many polymers used as coating materials for semiconductor substrates such as resists and planarizing agents.
These polymers are those that are touched by the raw material monomers and the solvent of the reaction, those that are caused by various solvents and cocatalysts used in the polymerization or condensation of the monomers or the polymer modification reaction, or those that are caused by the manufacturing equipment. Various metals are included. Although other formulations also contain metals, when considering their contents and blending amounts, the major cause of metals contained in coating materials for semiconductor substrates such as resists or planarizing agents is the large amount of polymer. That is to include the metal.

発明が解決しようとする問題点 本発明者らは、前記欠点を解決すべく、鋭意研究の結
果、半導体基板の塗布用材料に用いられるポリマーを特
定の方法により精製すれば、該ポリマー中の金属含有量
を低減することが可能で、上記の精製を行なったポリマ
ーを使用することによりレジストあるいは平坦化剤等の
半導体基板塗布材料中の金属含有量を大幅に低減させ得
ることを見出しこの知見に基いて本発明を完成するに到
った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention As a result of intensive studies to solve the above-mentioned drawbacks, the present inventors have found that if a polymer used as a material for coating a semiconductor substrate is purified by a specific method, the metal in the polymer is It was found that it is possible to reduce the content, and by using the above-mentioned purified polymer, the metal content in the semiconductor substrate coating material such as resist or flattening agent can be significantly reduced. Based on this, the present invention has been completed.

問題点を解決するための手段 かくして本発明によれば、半導体基板塗布材料として用
いられるポリマーを20℃における水に対する溶解度が10
0以下である溶媒に溶解し、得られる溶液の水による液
液抽出及び遠心分離を行なうことにより、該ポリマー中
の金属含有量を低減することを特徴とする半導体基板塗
布材料用ポリマーの精製方法が提供される。
According to the present invention, a polymer used as a coating material for semiconductor substrates has a solubility in water at 20 ° C. of 10 or less.
A method for purifying a polymer for semiconductor substrate coating material, which comprises dissolving in a solvent of 0 or less, performing liquid-liquid extraction of the resulting solution with water, and centrifuging to reduce the metal content in the polymer. Will be provided.

半導体基板塗布材料として用いられるポリマー(以下、
材料ポリマーという)の精製方法を以下に説明する。上
記ポリマーとしては、ノボラック樹脂、ポリメタクリル
酸メチル,メタクリル酸メチル−メタクリル酸共重合
体,メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体,
メタクリル酸メチル−イソブチレン共重合体,ポリメタ
クリル酸ヘキサフルオロブチル,ポリメタクリル酸テト
ラフルオロプロピルなどのアクリレート系ポリマー、エ
ポキシ化ポリイソプレン,ポリグリシジルメタクリレー
ト,メタクリル酸グリシジル−アクリル酸エチル共重合
体,メタクリル酸グリシジル−スチレン共重合体などの
エポキシ系ポリマー、メチルビニルシロキサンなどのシ
リコーン系ポリマー、ポリ(ブテン−1−スルホン),
ポリ(スチレンスルホン)などのオレフィン−スルホン
系ポリマー、ポリスチレン,ポリ−α−メチルスチレ
ン,ポリクロロメチルスチレン,スチレン−クロロメチ
ルスチレン共重合体などのスチレン系ポリマー、ポリメ
チルイソプロペニルケトン、オリイソブチレン、ポリジ
アリルフタレート等が挙げられる。
Polymers used as coating materials for semiconductor substrates (hereinafter,
The method for purifying the material polymer) will be described below. Examples of the polymer include novolac resin, polymethylmethacrylate, methylmethacrylate-methacrylic acid copolymer, methylmethacrylate-acrylonitrile copolymer,
Acrylate polymers such as methyl methacrylate-isobutylene copolymer, hexafluorobutyl polymethacrylate, tetrafluoropropyl polymethacrylate, epoxidized polyisoprene, polyglycidyl methacrylate, glycidyl methacrylate-ethyl acrylate copolymer, methacrylic acid Epoxy-based polymers such as glycidyl-styrene copolymers, silicone-based polymers such as methylvinylsiloxane, poly (butene-1-sulfone),
Olefin-sulfone polymers such as poly (styrene sulfone), polystyrene, styrene polymers such as poly-α-methylstyrene, polychloromethylstyrene, styrene-chloromethylstyrene copolymers, polymethylisopropenyl ketone, orisoisobutylene, Examples thereof include polydiallyl phthalate.

本発明に用いられる溶媒は、材料ポリマーの溶媒であっ
て、20℃における水に対する溶解度が100以下、好まし
くは50以下のものである。その具体例としては、ベンゼ
ン,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサ
ン,ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、
テトラリンなどの脂環式炭化水素、酢酸エチル,酢酸n
−ブチル,酢酸イソアミルなどの酢酸エステル類、メチ
ルエチルケトン,メチルイソブチルケトン,シクロヘキ
サノンどのケトン類、n−ブタノール,i−ブタノール,i
−アミルアルコールなどのアルコール類、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート,エチレングリコ
ールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエ
ーテルアセテート類、四塩化炭素,クロロホルム,テト
ラクロルエタンなどのハロゲン化炭化水素類、その他エ
ーテル、リグロイン、ソルベントナフサなどが挙げられ
る。これらの溶媒は、単独でも、あるいは2種以上を混
合して用いることもできる。溶媒の水に対する溶解度が
100を超えると精製時において材料ポリマーが析出した
り、材料ポリマー溶液層と水層との分離が困難または不
可能となる。
The solvent used in the present invention is a solvent for the material polymer and has a solubility in water at 20 ° C. of 100 or less, preferably 50 or less. Specific examples thereof include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, cyclohexane,
Alicyclic hydrocarbons such as tetralin, ethyl acetate, acetic acid n
-Butyl, acetic acid esters such as isoamyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and other ketones, n-butanol, i-butanol, i
-Alcohols such as amyl alcohol, glycol ether acetates such as ethylene glycol monoethyl ether acetate and ethylene glycol monobutyl ether acetate, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform and tetrachloroethane, and other ethers, ligroins and solvents. Examples include naphtha. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The solubility of the solvent in water
When it exceeds 100, the material polymer is precipitated during the purification, or the separation of the material polymer solution layer and the aqueous layer becomes difficult or impossible.

材料ポリマーを前記溶媒に溶解する。好ましい濃度は特
に規定しないが、低濃度では全体の液量が多くなって操
作上の問題があり、濃度が高過ぎると溶液粘度が高くな
り、水層との分離が悪くなるなどの問題が生ずる。好適
な範囲は、3%〜50%である。
The material polymer is dissolved in the solvent. The preferred concentration is not specified, but if the concentration is too low, there is a problem in operation because the total amount of liquid is large, and if the concentration is too high, the solution viscosity becomes high and the separation from the aqueous layer becomes poor. . The preferred range is 3% to 50%.

次に前記材料ポリマーの溶液に、水を添加する。あるい
は、水に前記溶液を投入してもよい。用いられる水は、
本発明の目的に沿って金属含有量の少ないものが望まし
い。使用する水の量は本質的な問題ではないが、材料ポ
リマーの溶液の量に対して容積比で1/10倍から10倍が好
適である。1/10倍以下では、金属除去のための抽出回数
がおおくなり、10倍以上では、材料ポリマーの一部が析
出したり、取扱う液の量が多くなるという問題が起き
る。また、抽出に用いる水は、硫酸,塩酸あるいは酢酸
などでpHを5以下としたものが好ましい。理由は明確で
はないが、各種の材料ポリマー中に含まれる金属の一部
は、キレート構造を有しており、水よりも有機溶媒に、
より溶解し易くなっているが、これが酸により構造変化
を起し水に親和性を持つようになるためと考えられる。
また、金属の多くは、酸化物の形で材料中に含まれる
が、これが酸により塩の形となって水に、より溶解しや
すくなることも考えられる。
Next, water is added to the solution of the material polymer. Alternatively, the solution may be added to water. The water used is
For the purpose of the present invention, those having a low metal content are desirable. The amount of water used is not an essential problem, but it is preferably 1/10 to 10 times the volume of the solution of the material polymer by volume. If it is less than 1/10, the number of extractions for removing metals will be too small, and if it is more than 10 times, problems will occur in that a part of the material polymer will be precipitated and the amount of liquid to be handled will increase. The water used for the extraction is preferably sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, or the like having a pH of 5 or less. Although the reason is not clear, some of the metals contained in the various polymer materials have a chelate structure and are more suitable for organic solvents than water.
It is more easily dissolved, but it is thought that this is because the structure changes due to the acid and it has an affinity for water.
Further, most of the metals are contained in the material in the form of oxides, but it is possible that these become salts in the form of acid and become more soluble in water.

次に、前記水と材料ポリマー溶液とを攪拌または振盪に
より、よく混合させたのち、静置する。これにより材料
ポリマー溶液層と水層とが二層に分離するので、デカン
テーションなどにより材料ポリマー溶液層を分離する。
この材料ポリマー溶液層について、水投入,攪拌または
振盪による混合,静置,分離という前記操作を数回繰返
す。
Next, the water and the material polymer solution are mixed well by stirring or shaking, and then allowed to stand. As a result, the material polymer solution layer and the water layer are separated into two layers, so that the material polymer solution layer is separated by decantation or the like.
For the material polymer solution layer, the above-mentioned operations of water addition, mixing by stirring or shaking, standing and separation are repeated several times.

本発明においては、前記の操作に遠心分離操作を組み合
わせることにより、精製の効率を一段と高めることがで
きる。この遠心分離操作は、前記の水投入,混合,静
置,分離を数回繰返した後に行なってもよく、また、水
投入,混合,静置,分離,遠心分離のサイクルで数回繰
返してもよい。また、材料ポリマー溶液に第1回目の水
を投入する前に遠心分離操作を追加してもよい。これら
の遠心分離の効果は次のように考えられる。即ち、先ず
第一に、溶媒に不溶の形で存在する金属酸化物などが遠
心分離により除去される。第二に、塩の形で水に対して
可溶となった金属のうち相当量は、液液抽出に用いられ
た水が溶媒中に懸濁(又は乳濁)状態で存在するため、
この懸濁水に含まれた形で溶媒中に存在するが、遠心分
離により、この懸濁した水が溶媒中から取除かれ、従っ
て、この中に溶解している金属も除去されるからであ
る。
In the present invention, the efficiency of purification can be further improved by combining the above-mentioned operation with a centrifugation operation. This centrifugation operation may be carried out after repeating the above-mentioned water addition, mixing, standing and separation several times, or may be repeated several times in the cycle of water addition, mixing, standing, separation and centrifugation. Good. Further, a centrifugation operation may be added before the first-time addition of water to the material polymer solution. The effects of these centrifugations are considered as follows. That is, first of all, metal oxides and the like which are present in a solvent-insoluble form are removed by centrifugation. Secondly, a considerable amount of the metal that has become soluble in water in the form of a salt exists because the water used for liquid-liquid extraction is suspended (or emulsified) in the solvent.
This is because the suspended water is present in the solvent in the form of being contained in the water, but the suspended water is removed from the solvent by centrifugation, and therefore the metal dissolved therein is also removed. .

さらに、前記液液抽出,遠心分離の操作の他にフィルタ
ーによる濾過と操作を加えることも、溶媒に不溶の形で
存在する金属を除去する効果を有する。
Furthermore, in addition to the operations of the liquid-liquid extraction and the centrifugal separation, the addition of filtration and operation with a filter also has the effect of removing the metal present in a form insoluble in the solvent.

このようにして得られた材料ポリマー溶液から溶媒を蒸
発乾固により除去する、あるいは該溶液を材料ポリマー
の非溶媒中に投入して材料ポリマーを再沈させたのち濾
取するなどの方法によって材料ポリマーを回収する。精
製された該溶液をそのまま、レジストあるいは平坦化剤
等の調製に用いることもできる。
The solvent is removed from the material polymer solution thus obtained by evaporation to dryness, or the solution is put in a non-solvent of the material polymer to reprecipitate the material polymer and then filtered. Collect the polymer. The purified solution can be used as it is for preparation of a resist, a planarizing agent, or the like.

このようにして得られた材料ポリマーは、含有する金属
量が精製前に比して大幅(好ましくは、50ppb以下、更
に好ましくは検出限界以下)に低減されたものとなって
いる。
In the material polymer thus obtained, the amount of metal contained is greatly reduced (preferably 50 ppb or less, more preferably the detection limit or less) as compared with that before purification.

このようにして得られた材料ポリマーを、それぞれの目
的に応じて配合,調製することによって、金属含有量の
少ないレジスト,平坦化剤等の半導体基板塗布材料が調
製される。
By blending and preparing the material polymer thus obtained according to each purpose, a semiconductor substrate coating material such as a resist having a low metal content, a flattening agent and the like is prepared.

発明の効果 かくして本発明によれば、従来技術に比して金属含有量
が低減された半導体基板塗布材料用ポリマーを得ること
が可能となり、このポリマーを用いることにより、半導
体集積回路構造に用いたとき、電気的特性を低下させる
ことのない、金属含有量の少ないレジストあるいは平坦
化剤等の半導体基板塗布材料を得ることができる。従っ
て、本発明は、微細パターンの要求される用途やドライ
エッチング工程を経る場合に特に有用である。
EFFECTS OF THE INVENTION Thus, according to the present invention, it becomes possible to obtain a polymer for a coating material for a semiconductor substrate having a metal content reduced as compared with the prior art, and by using this polymer, it was used in a semiconductor integrated circuit structure. At this time, it is possible to obtain a semiconductor substrate coating material such as a resist or a flattening agent having a small metal content without deteriorating the electrical characteristics. Therefore, the present invention is particularly useful when a fine pattern is required and a dry etching process is performed.

実 施 例 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例、比較例及び参考例中の部及び%は特
に断りのないかぎり重量基準である。
Examples The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The parts and% in Examples, Comparative Examples and Reference Examples are based on weight unless otherwise specified.

参考例 市販のノボラック樹脂を金属を含まないメチルイソブチ
ルケトンの溶液として、フレームレス原子吸光法により
金属含有量を測定したところ(測定値はppbで表示)、
ノボラック樹脂重量に対してそれぞれFe 1,770、Na 28
0、Mn 63、Cu 54、Mg 12、K 55、Ca 20、Zn 110、Pb 32
0、Ni 164、Cr 240で、AlおよびSnについては検出限界
(それぞれ100ppb)以下であった。
Reference Example Commercially available novolac resin was used as a solution of metal-free methyl isobutyl ketone, and the metal content was measured by flameless atomic absorption spectrometry (measurement value is displayed in ppb),
Fe 1,770, Na 28 for novolak resin weight respectively
0, Mn 63, Cu 54, Mg 12, K 55, Ca 20, Zn 110, Pb 32
0, Ni 164, Cr 240, Al and Sn were below the detection limit (each 100 ppb).

実施例 1 参考例のノボラック樹脂10gを90gのメチルイソブチルケ
トンに溶解したのち、1ιの分液ロウトに移した。これ
を実質的に金属を含まない超純水および硫酸から調製し
た3%硫酸水溶液(pH0.7)500gに添加した。この混合
物をよる振り混ぜたのち、30分間静置した。ノボラック
樹脂溶液層が上層に、水層が下層に、二層に分離したの
で水層を除去した。残ったノボラック樹脂溶液層を、国
産遠心機(株)製H−251型遠心分離器により5,000rpm,
10℃で15分間遠心分離した。ノボラック樹脂溶液層を取
出し、これを1ι分液ロウトに移して、新たな上記3%
硫酸水溶液を加え、再び振り混ぜ、静置し、分離した水
層を除去し、再び遠心分離した。この一連の操作を併せ
て3回行なったのち、このノボラック樹脂溶液の金属含
有量をNa,K,Mn,Mg,Fe,Ca,Cu,Al,Sn,Zn,Pb,Ni,Crについ
て測定したところ、いずれも検出限界以下であった。
Example 1 10 g of the novolak resin of Reference Example was dissolved in 90 g of methyl isobutyl ketone, and then transferred to a separating funnel of 1ι. This was added to 500 g of 3% sulfuric acid aqueous solution (pH 0.7) prepared from ultrapure water containing substantially no metal and sulfuric acid. The mixture was shaken and shaken, and then allowed to stand for 30 minutes. Since the novolac resin solution layer was separated into the upper layer, the aqueous layer into the lower layer, and the two layers were separated, the aqueous layer was removed. The remaining novolac resin solution layer was 5,000 rpm by an H-251 type centrifugal separator manufactured by Domestic Centrifuge Co., Ltd.
Centrifuged at 10 ° C for 15 minutes. Take out the novolac resin solution layer, transfer it to a 1 separation funnel, and add the new 3%
An aqueous solution of sulfuric acid was added, and the mixture was shaken again and allowed to stand, the separated aqueous layer was removed, and the mixture was centrifuged again. After repeating this series of operations three times, the metal content of this novolak resin solution was measured for Na, K, Mn, Mg, Fe, Ca, Cu, Al, Sn, Zn, Pb, Ni, Cr. However, all were below the detection limit.

実施例 2 市販のポリメチルメタクリレート樹脂を金属を含まない
メチルエチルケトンの溶液としてFe,Naの含有量を測定
したところ、それぞれポリマー重量当たり90,30ppbであ
った。
Example 2 When a commercially available polymethylmethacrylate resin was used as a solution of metal-free methyl ethyl ketone and the Fe and Na contents were measured, they were 90 and 30 ppb per polymer weight, respectively.

このポリメチルメタクリレート樹脂8gをジイソブチルケ
トン92gに溶解したのち、実施例1と同様な操作を行な
った。このポリメチルメタクリレート樹脂溶液の金属含
有量をFe,Naについて測定したところ、何れも検出限界
以下であった。
After dissolving 8 g of this polymethylmethacrylate resin in 92 g of diisobutyl ketone, the same operation as in Example 1 was performed. When the metal content of this polymethylmethacrylate resin solution was measured for Fe and Na, both were below the detection limit.

実施例 3 4−クロルメチルスチレン単位が36モル%,4−クロルス
チレン単位が64%であり、重量平均分子量が24,000、分
散度が1.70である重合体を金属を含まないトルエンに溶
解して金属含有量をFe,Naについて測定したところ、ポ
リマー重量に対してそれぞれ200ppb,40ppbであった。こ
のポリマー15gをトルエン85gに溶解し、硫酸を塩酸にか
えた(水溶液pH0.3)他は、実施例1と同様の操作を行
なった。但し、各操作の繰返しは2回となった。この溶
液の金属含有量をFe,Naについて測定したところ、何れ
も検出限界以下であった。
Example 3 A polymer having 4-chloromethylstyrene unit of 36 mol%, 4-chlorostyrene unit of 64%, weight average molecular weight of 24,000 and dispersity of 1.70 was dissolved in toluene containing no metal to obtain a metal. When the contents were measured for Fe and Na, they were 200 ppb and 40 ppb, respectively, relative to the polymer weight. The same operation as in Example 1 was carried out except that 15 g of this polymer was dissolved in 85 g of toluene, and sulfuric acid was changed to hydrochloric acid (aqueous solution pH 0.3). However, each operation was repeated twice. When the metal content of this solution was measured for Fe and Na, both were below the detection limit.

実施例 4 重量平均分子量が19万,メタクリル酸メチル単位94.5
%,メタクリル酸単位5.5%のポリマーを金属を含まな
い酢酸2−エトキシエチルに溶解して金属含有量を測定
したところ、Na 790,K 95,Mg 190,Fe 250,Ca 520,Cu 11
0ppbであった。Mn,Li,Alは検出されなかった。このポリ
マー5gを酢酸2−エトキシエチル95gに溶解して、実施
例1同様の操作を行なった。得られたポリマー溶液の金
属含有量をNa,K,Mg,Fe,Ca,Cuについて測定したところ、
何れの金属についても検出限界以下であった。
Example 4 Weight average molecular weight 190,000, methyl methacrylate unit 94.5
%, Methacrylic acid unit 5.5% polymer was dissolved in metal-free 2-ethoxyethyl acetate, and the metal content was measured. Na 790, K 95, Mg 190, Fe 250, Ca 520, Cu 11
It was 0 ppb. Mn, Li and Al were not detected. 5 g of this polymer was dissolved in 95 g of 2-ethoxyethyl acetate and the same operation as in Example 1 was performed. When the metal content of the obtained polymer solution was measured for Na, K, Mg, Fe, Ca, Cu,
All metals were below the detection limit.

比較例 1 参考例のノボラック樹脂10gと、o−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホニルクロリド及び2,3,4−トリヒドロ
キシベンゾフェノンを2:1のモル比で反応させて得られ
た化合物3gとを、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート33gに溶解した後、孔径0.2μmのフィルタ
ーで濾過してポジ型フォトレジスト組成物を得た。
Comparative Example 1 10 g of the novolak resin of Reference Example was reacted with 3 g of a compound obtained by reacting o-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride and 2,3,4-trihydroxybenzophenone with a molar ratio of 2: 1. After dissolving in 33 g of glycol monoethyl ether acetate, it was filtered with a filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a positive photoresist composition.

このレジスト組成物をシリコン基板上に1ミクロンの厚
さに塗布したのち、酸素300c.c.,300W(13.56MHz),1To
rrのプラズマで剥離し、その後、ダイオードを形成し、
ジェネレーションライフタイム(γg)を測定した(C
−Tの測定)ところ、30〜100マイクロ秒であった。未
処理のシリコン基板にダイオードを形成した場合は、30
0〜500マイクロ秒である。
This resist composition was applied on a silicon substrate to a thickness of 1 micron, and then oxygen 300c.c., 300W (13.56MHz), 1To
Peeling off with rr plasma, then forming diode,
Generation lifetime (γg) was measured (C
-T measurement), but it was 30 to 100 microseconds. If the diode is formed on an untreated silicon substrate, 30
0 to 500 microseconds.

実施例 5 比較例1で用い参考例のノボラック樹脂の代りに実施例
1で得られたノボラック樹脂を用いた他は、比較例1と
同様の実験を行い、C−Tを測定したところ、250〜450
マイクロ秒であり、未処理のシリコン基板とほぼ同程度
となり、従来の一般的なレジストに比べ、大幅な素子特
性の向上が見られた。
Example 5 The same experiment as in Comparative Example 1 was carried out except that the novolak resin obtained in Example 1 was used in place of the novolak resin used in Comparative Example 1, and the CT was measured. ~ 450
The time is microsecond, which is almost the same as that of an untreated silicon substrate, and a significant improvement in device characteristics was seen as compared with the conventional general resist.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 信一 神奈川県川崎市川崎区夜光1丁目2番1号 日本ゼオン株式会社技術開発センター内 (72)発明者 矢野 弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 藤村 修三 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinichi Takahashi 1-2-1, Yokou, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Japan Zeon Corporation Technology Development Center (72) Hiroshi Yano, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 1015 Odanaka, Fujitsu Limited (72) Inventor Shuzo Fujimura 1015, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Within Fujitsu Limited

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板塗布材料として用いられるポリ
マーを20℃における水に対する溶解度が100以下である
溶媒に溶解し、得られる溶液の水による液液抽出、及び
遠心分離を行なうことにより、該ポリマー中の金属含有
量を低減することを特徴とする半導体基板塗布材料用ポ
リマーの精製方法。
1. A polymer used as a material for coating a semiconductor substrate is dissolved in a solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 100 or less, and the resulting solution is subjected to liquid-liquid extraction with water and centrifugation to obtain the polymer. A method for purifying a polymer for a semiconductor substrate coating material, which comprises reducing a metal content in the polymer.
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