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公開番号2025002575
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102849
出願日2023-06-22
発明の名称相分離構造を含む構造体の製造方法、及び組成物
出願人東京応化工業株式会社,国立大学法人東京科学大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03F 7/40 20060101AFI20241226BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】下地剤層と自己組織化層とを同一のブロックコポリマーを含有する組成物を用いて形成する、相分離構造を含む構造体の製造方法等の提供。
【解決手段】基板上に、式(n1)で表されるブロックコポリマーを含有する組成物を塗布し、下地剤層を形成する工程(i)と、前記下地剤層上に、前記ブロックコポリマーを含有する組成物を塗布し、自己組織化層を形成する工程(ii)と、前記自己組織化層を相分離させる工程(iii)と、を含む、相分離構造を含む構造体の製造方法。Aは第1のポリマーブロック;Bは第2のポリマーブロック;R^1c及びR^1dは基板吸着性基含有基;R^2c及びR^2dは基板吸着性基含有基以外の置換基;m1及びn1は0～5の整数;m2及びn2は0～5の整数;m1+n1≧1、m1+m2≦5、n1+n2≦5。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に、下記一般式（ｎ１）で表されるブロックコポリマーを含有する組成物を塗布し、下地剤層を形成する工程（ｉ）と、
前記下地剤層上に、前記ブロックコポリマーを含有する組成物を塗布し、自己組織化層を形成する工程（ｉｉ）と、
前記自己組織化層を相分離させる工程（ｉｉｉ）と、
を含む、相分離構造を含む構造体の製造方法。
TIFF
2025002575000111.tif
83
170
［式中、Ａは第１のポリマーブロックを表し；Ｂは第２のポリマーブロックを表し；Ｒ
１ｃ
及びＲ
１ｄ
は、それぞれ独立に、基板吸着性基含有基を表し；Ｒ
２ｃ
及びＲ
２ｄ
は、それぞれ独立に、基板吸着性基含有基以外の置換基を表し；ｍ１及びｎ１は、それぞれ独立に、０～５の整数を表し；ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に、０～５の整数を表し；ｍ１＋ｎ１≧１であり；ｍ１＋ｍ２≦５であり；ｎ１＋ｎ２≦５である。ｍ１が２以上の整数のとき、複数のＲ
１ｃ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよく；ｍ２が２以上の整数のとき、複数のＲ
２ｃ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよく；ｎ１が２以上の整数のとき、複数のＲ
１ｄ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよく；ｎ２が２以上の整数のとき、複数のＲ
２ｄ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよい。］
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１のポリマーブロック及び前記第２のポリマーブロックが、下記一般式（ｕ０－１）～～（ｕ０－４）のいずれかで表される構成単位（ｕ０）を有さない、請求項１に記載の相分離構造を含む構造体の製造方法。
TIFF
2025002575000112.tif
65
170
［式中、Ｒは、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基を表し；Ｙｕ
１
、Ｙｕ
２
、Ｙｕ
３
及びＹｕ
４
は、それぞれ独立に、２価の連結基を表し；Ｚｕ
１
、Ｚｕ
２１
、Ｚｕ
２２
、Ｚｕ
３１
、Ｚｕ
３２
、Ｚｕ
３３
及びＺｕ
４
は、それぞれ独立に、基板吸着性基を表し；Ｗｕ
４
は環式基を表し；ｎｕは原子価が許容する限り、１以上の整数を表す。］
【請求項３】
前記Ｒ
１ｃ
及びＲ
１ｄ
が、下記一般式（ｒ１）で表される基である、請求項１又は２に記載の相分離構造を含む構造体の製造方法。
TIFF
2025002575000113.tif
14
170
［式中、Ｘ
１
は、単結合、メチレン基、－ＣＯＯ－又は－Ｏ－を表し；Ｙ
１
は、単結合又は２価の連結基を表し；Ｚ
１
は、基板吸着性基含有基を表し；ｒ１は原子価が許容する限り１以上の整数を表す。但し、Ｘ
１
が－ＣＯＯ－又は－Ｏ－のとき、Ｙ
１
が単結合になることはない。＊は、一般式（ｎ１）中のベンゼン環に結合する結合手を表す。］
【請求項４】
前記基板吸着性基が、ヒドロキシ基、カルボキシ基、チオール基、ビニル基、ハロゲン原子、アミノ基、アジド基、ホルミル基、エポキシ基、又はシアノ基である、請求項１又は２に記載の相分離構造を含む構造体の製造方法。
【請求項５】
前記第１のポリマーブロックが、疎水性の構成単位（Ｎａ）を有し、
前記第２のポリマーブロックが、親水性の構成単位（Ｎｂ）を有する、
請求項１又は２に記載の相分離構造を含む構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の相分離構造を含む構造体の製造方法に使用される、前記一般式（ｎ１）で表されるブロックコポリマーを含有する組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、相分離構造を含む構造体の製造方法、及び組成物に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）のさらなる微細化に伴い、より繊細な構造体を加工する技術が求められている。このような要望に対し、互いに非相溶性のブロック同士が結合したブロックコポリマーの自己組織化により形成される相分離構造を利用して、より微細な構造体を形成する技術開発が行われている。
ブロックコポリマーの相分離構造を利用するためには、ミクロ相分離により形成される自己組織化ナノ構造を、特定の領域のみに形成し、かつ、所望の方向へ配列させることが必須とされる。これらの位置制御及び配向制御を実現するために、ガイドパターンによって相分離パターンを制御するグラフォエピタキシーや、基板の化学状態の違いによって相分離パターンを制御するケミカルエピタキシー等のプロセスが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ブロックコポリマーを相分離させて微細なパターンを形成する方法としては、例えば、基板の上に、下地剤層を形成する方法が開示されている。例えば、特許文献１には、スチレンから誘導される構成単位と、ヒドロキシエチルアクリレートから誘導される構成単位とを含む下地剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６４７５９６３号公報
【非特許文献】
【０００５】
プロシーディングスオブエスピーアイイー（ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥ），第７６３７巻，第７６３７０Ｇ－１（２０１０年）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の方法では、下地剤と、相分離構造形成用樹脂組成物とで、異なるブロックコポリマーを含む組成物が用いられている。下地剤と、相分離構造形成用樹脂組成物とで、同じ組成物を用いることができれば、組成物を変更する手間を省くことができる。また、単一の組成物で、下地剤層と自己組織化層とを形成することができるため、原材料管理も容易となる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、下地剤層と自己組織化層とを同一のブロックコポリマーを含有する組成物を用いて形成する、相分離構造を含む構造体の製造方法、及び前記方法に使用されるブロックコポリマーを含有する組成物を提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の第１の態様は、基板上に、下記一般式（ｎ１）で表されるブロックコポリマーを含有する組成物を塗布し、下地剤層を形成する工程（ｉ）と、前記下地剤層上に、前記ブロックコポリマーを含有する組成物を塗布し、自己組織化層を形成する工程（ｉｉ）と、前記自己組織化層を相分離させる工程（ｉｉｉ）と、を含む、相分離構造を含む構造体の製造方法である。
【０００９】
TIFF
2025002575000001.tif
83
170
［式中、Ａは第１のポリマーブロックを表し；Ｂは第２のポリマーブロックを表し；Ｒ
１ｃ
及びＲ
１ｄ
は、それぞれ独立に、基板吸着性基含有基を表し；Ｒ
２ｃ
及びＲ
２ｄ
は、それぞれ独立に、基板吸着性基含有基以外の置換基を表し；ｍ１及びｎ１は、それぞれ独立に、０～５の整数を表し；ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に、０～５の整数を表し；ｍ１＋ｎ１≧１であり；ｍ１＋ｍ２≦５であり；ｎ１＋ｎ２≦５である。ｍ１が２以上の整数のとき、複数のＲ
１ｃ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよく；ｍ２が２以上の整数のとき、複数のＲ
２ｃ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよく；ｎ１が２以上の整数のとき、複数のＲ
１ｄ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよく；ｎ２が２以上の整数のとき、複数のＲ
２ｄ
は、相互に同じでもよく、異なっていてもよい。］
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係る相分離構造を含む構造体の製造方法に使用される、前記一般式（ｎ１）で表されるブロックコポリマーを含有する組成物である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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