(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数又は複数の原料化合物を有機溶媒（Ａ）の存在下で反応させて樹脂含有溶液を得、該樹脂含有溶液を上記有機溶媒とは異なる溶媒（Ｂ）中に添加して樹脂を析出させ、次いで、析出した樹脂と有機溶媒（Ａ）と溶媒（Ｂ）との混合物を加熱しながら撹拌した後、得られたスラリーを濾過することを特徴とする固体樹脂の製造方法。
【請求項２】
固体樹脂がフォトレジスト組成物用樹脂である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
原料化合物が、メタクリレート及びアクリレートからなる群より選ばれる１種以上である請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
有機溶媒（Ａ）が、ケトン系有機溶媒又はエーテル系有機溶媒である請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
溶媒（Ｂ）が、脂肪族系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、及び水とアルコール系有機溶媒との混合溶媒からなる群より選ばれる１種である請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
加熱途中及び加熱後のスラリーの温度が、樹脂を析出させるときの温度よりも高く、且つ６０℃以下である請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
溶媒（Ｂ）中に添加する樹脂含有溶液が、２０〜４０重量％の樹脂を含有する請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体樹脂の製造方法に関し、詳しくは、フォトレジスト組成物の構成成分である樹脂等の固体樹脂の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体樹脂の製造方法としては、原料化合物を有機溶媒の存在下で反応させて樹脂含有溶液を得、該樹脂含有溶液を上記有機溶媒とは異なる溶媒中に添加して樹脂を析出させる方法が公知である（特開平9-90637号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知の方法では、析出した樹脂と有機溶媒と上記有機溶媒とは異なる溶媒からなるスラリーから固体樹脂を濾過等の手段で単離する際、反応で副生する不純物等を充分除去することができず、所望の品質を有する固体樹脂を得るためには、更に、煩雑な精製操作を要するという問題点があった。又、固体樹脂を濾過等の手段で単離する際の所要時間が長いという問題点もあった。
本発明の目的は、所望の品質を有する固体樹脂を容易に且つ比較的短時間で製造する方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、単数又は複数の原料化合物を有機溶媒（Ａ）の存在下で反応させて樹脂含有溶液を得、該樹脂含有溶液を上記有機溶媒とは異なる溶媒（Ｂ）中に添加して樹脂を析出させ、次いで、樹脂が析出したスラリーを加熱すると、上記目的を達成できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、単数又は複数の原料化合物を有機溶媒（Ａ）の存在下で反応させて樹脂含有溶液を得、該樹脂溶液を上記有機溶媒とは異なる溶媒（Ｂ）中に添加して樹脂を析出させ、次いで、析出した樹脂と有機溶媒（Ａ）と溶媒（Ｂ）からなるスラリーを加熱することを特徴とする固体樹脂の製造方法を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において目的とする固体樹脂としては、例えば、電子回路パターンをシリコンウエハー上に形成する際に用いられるフォトレジスト組成物の構成成分である樹脂等が挙げられる。
【０００７】
これらの固体樹脂の具体例としては、例えば、R.D.Allen, W.Conley and J.D.Gelorme,Proc. SPIE, 1672, 513(1992)、S.Takechi, M.Takahashi, A.Kotachi, K.Nozaki, E.Yano and I.Hanyu, J.Photopolym. Sci. Technol.,7, 1, 31(1994)、K.Nakano, K.Maeda,S.Iwase, and E.Hasegawa, J.Photopolym. Sci. Technol.,10, 4, 561(1995)等の文献や、特開2000-137327号公報に示される樹脂等が挙げられる。
これらの固体樹脂は単数又は複数の原料化合物を重合又は縮合させて得られるが、原料化合物としては、例えばメタクリレート及びアクリレートからなる群より選ばれる１種以上の化合物や、重合開始剤等が挙げられる。又、反応により得られる固体樹脂は共重合樹脂であってもよい。
【０００８】
本発明で用いられる有機溶媒（Ａ）としては、例えば、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒や、テトラヒドロフラン又はジオキサン等のエーテル系溶媒等が挙げられる。有機溶媒（Ａ）としては、特にケトン系有機溶媒が好ましい。
これらの有機溶媒（Ａ）の使用量は特に限定されないが、本発明における目的物である固体樹脂100重量部当り、200〜1000重量部の範囲が好ましい。
重合反応や反応後の洗浄操作等において比較的多量の有機溶媒（Ａ）を使用した場合は、例えば濃縮等の操作により、溶液中の樹脂濃度を２０〜４０重量％の範囲に調整後、溶媒（Ｂ）中に添加して樹脂を析出させ、得られたスラリーを加熱することがより好ましい。
【０００９】
本発明により得られる固体樹脂がフォトレジスト組成物の構成成分である場合、フォトレジスト組成物を構成する溶媒成分と上記有機溶媒（Ａ）とは、同一であってもよいが、異なっている方がより好ましい。
【００１０】
本発明で用いられる溶媒（Ｂ）としては、例えば、ｎ―ヘキサンやｎ―ヘプタン等の脂肪族系有機溶媒、メタノールやイソプロパノール等のアルコール系有機溶媒、及び水と前記アルコール系有機溶媒との混合溶媒等が挙げられる。
水とアルコール系有機溶媒の混合溶媒における割合は、混合溶媒100重量部当り、アルコ−ル系有機溶媒が60重量部以上であることが好ましく、70〜90重量部であることが特に好ましい。
これらの溶媒（Ｂ）の使用量は、樹脂溶液100重量部当り、350重量部以上であることが好ましく、350〜1000重量部の範囲であることが特に好ましい。
溶媒（Ｂ）としては、固体樹脂の溶解度が低いという観点から、アルコール系有機溶媒や、水とアルコール系有機溶媒の混合溶媒が好ましく、水とアルコール系有機溶媒の混合溶媒が特に好ましい。
樹脂含有溶液を溶媒（Ｂ）中に添加して樹脂を析出させるときの温度は、１０〜３０℃の範囲が好ましい。
【００１１】
樹脂含有溶液を溶媒（Ｂ）中に添加して得た析出した樹脂と有機溶媒（Ａ）と溶媒（Ｂ）からなるスラリーを加熱する際に、加熱途中の温度及び加熱後の保温温度は、樹脂を析出させるときの温度よりも高ければよいが、樹脂の団塊化を防止する観点からは60℃以下が好ましく、35〜60℃の範囲がより好ましく、40〜50℃の範囲が特に好ましい。又、加熱時間は、１時間以上が好ましく、３時間以上が特に好ましい。
固体樹脂の単離方法としては、例えば、濾過による固液分離手段を用いる方法等が挙げられる。
【００１２】
【実施例】
以下、実施例等により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例により何ら限定されるものではない。例中、「部」及び「％」はそれぞれ重量部及び重量％を表す。
【００１３】
実施例１
メタクリル酸  ２−エチル−２−アダマンチル1500部、メタクリル酸  ３−ヒドロキシ−１−アダマンチル717部、α−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン514部及びメチルイソブチルケトン1980部を混合し、溶解させた。これを、［モノマー溶液１］とする。
アゾイソブチリロニトリル40部をメチルイソブチルケトン683部に溶解した。これを、［重合開始剤溶液１］とする。
脱気された87℃のメチルイソブチルケトン4164部中に、［モノマー溶液１］と［重合開始剤溶液１］を、個別に且つ同時に導入した。導入終了後、87℃で6時間攪拌した。次いで、60℃に冷却後、メチルイソブチルケトン4096部を加え、蓚酸20部とイオン交換水2164部からなる蓚酸水溶液で一度洗浄した。その後、2184部のイオン交換水で3度洗浄した。これを、＜樹脂溶液１＞とする。この樹脂溶液１を、メタノール54610部とイオン交換水13650部からなる２０℃の溶液に導入した。その後、スラリー温度を45℃まで昇温した。次いで、同温度で２時間攪拌した。攪拌終了後に得られたスラリーのうち２５０Ｌを濾過面積が０．６ｍ2である加圧式濾過機を用い、０．２５〜０．３Ｋｇ／ｃｍ2の圧力で濾過した。濾過の所要時間は４分間であった。濾上物を80％メタノールイオン交換水溶液で３度洗浄した。次いで、残りのスラリーの全部を上記と同様にして濾過、洗浄し、濾上物を乾燥後、1420部の樹脂Ａを得た。
【００１４】
参考例１
実施例１で得た樹脂Ａ中の不純物量を、液体クロマトグラフ法で分析したところ、０．１％であった。この樹脂Ａを用いて常法によりフォトレジスト組成物を調製し、シリコンウエハー上に塗布後、常法によりエッチングして電子回路パターンを形成してその性能を測定した。樹脂Ａを用いて調製したフォトレジストから得られるパターンは、良好な透過度を有していた。
【００１５】
比較例１
実施例１と同様にして得た樹脂溶液１を、メタノール54610部とイオン交換水13650部からなる２０℃の溶液に導入し、同温度で２時間攪拌した。その後、得られたスラリーを実施例１と同様に濾過したところ、所要時間は１８０分間であった。濾上物を80％メタノールイオン交換水溶液で３度洗浄した。その後、乾燥し、1420部の樹脂Ａ'を得た。
この樹脂Ａ'の粉末Ｘ線回折図形は、実施例１で得た樹脂Ａの粉末Ｘ線回折図形と同じであったが、顕微鏡による観察の結果、樹脂Ａ'の粒子の形状は樹脂Ａの粒子の形状と異なっていた。
【００１６】
参考比較例１
比較例１で得た樹脂Ａ'中の不純物量を、液体クロマトグラフ法で分析したところ、１．１％であった。樹脂Ａ'を用いてフォトレジストを調製したが、該フォトレジストから得られるパターンの透過度は十分なものではなかった。
【００１７】
実施例２
メタクリル酸  ２−メチル−２−アダマンチル1400部、メタクリル酸  ３−ヒドロキシ−１−アダマンチル717部、α−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン514部及びメチルイソブチルケトン1980部を混合し、溶解させた。これを、［モノマー溶液２］とする。
アゾイソブチリロニトリル40部をメチルイソブチルケトン683部に溶解した。これを、［重合開始剤溶液２］とする。
脱気された87℃のメチルイソブチルケトン4164部中に、モノマー溶液２と重合開始剤溶液２を、個別に且つ同時に導入した。導入終了後、87℃で6時間攪拌した。次いで、60℃に冷却後、メチルイソブチルケトン4096部を加え、蓚酸20部とイオン交換水2164部からなる蓚酸水溶液で一度洗浄した。その後、2184部のイオン交換水で3度洗浄した。これを、＜樹脂溶液２＞とする。この樹脂溶液２を減圧下に濃縮して、4000部のメチルイソブチルケトンを留去した。濃縮後の溶液を＜樹脂溶液３＞とする。この樹脂溶液３を、メタノール54610部とイオン交換水13650部からなる２０℃の溶液に導入した。その後、スラリー温度を45℃まで昇温した。次いで、同温度で２時間攪拌した。攪拌終了後に得られたスラリーのうち２５０Ｌを濾過面積が０．６ｍ2である加圧式濾過機を用い、０．２５〜０．３Ｋｇ／ｃｍ2の圧力で濾過した。濾過の所要時間は３分間であった。濾上物を80％メタノールイオン交換水溶液で３度洗浄した。次いで、残りのスラリーの全部を上記と同様にして濾過、洗浄し、濾上物を乾燥後、1420部の樹脂Ｂを得た。
【００１８】
実施例３
実施例２と同様にして樹脂含有溶液２を得た。この樹脂含有溶液２を、メタノール54610部とイオン交換水13650部からなる２０℃の溶液に導入した。得られたスラリーを45℃まで昇温後、同温度で２時間攪拌した。攪拌終了後、得られたスラリーのうち２５０Ｌを濾過面積が０．６ｍ2である加圧式濾過機を用い、０．２５〜０．３Ｋｇ／ｃｍ2の圧力で濾過した。濾過の所要時間は１０分間であった。濾上物を80％メタノールイオン交換水溶液で３度洗浄した。次いで、残りのスラリーの全部を上記と同様にして濾過、水洗し、濾上物を乾燥後、1420部の樹脂Ｂ’を得た。
【００１９】
参考例２
実施例２で得た樹脂Ｂ中の不純物量を液体クロマトグラフ法で分析したところ、０．１％であった。この樹脂Ｂを用いて常法によりフォトレジスト組成物を調製し、シリコンウエハー上に塗布後、常法によりエッチングして電子回路パターンを形成してその性能を測定した。樹脂Ｂを用いて調製したフォトレジストから得られるパターンは、良好な透過度を有していた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、樹脂含有溶液を溶媒（Ｂ）中に添加して得た析出した樹脂と有機溶媒（Ａ）と溶媒（Ｂ）からなるスラリーの濾過性が良く、且つ、良好な品質の固体樹脂が得られる。