JP2511651B2 - How to form a pattern - Google Patents

How to form a pattern

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JP2511651B2
JP2511651B2 JP61114181A JP11418186A JP2511651B2 JP 2511651 B2 JP2511651 B2 JP 2511651B2 JP 61114181 A JP61114181 A JP 61114181A JP 11418186 A JP11418186 A JP 11418186A JP 2511651 B2 JP2511651 B2 JP 2511651B2
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体工業において層間絶縁膜などを形成す
る際に、前駆体として使用する光架橋性重合体組成物か
ら所定のパターンを形成する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is a method for forming a predetermined pattern from a photocrosslinkable polymer composition used as a precursor when forming an interlayer insulating film in the semiconductor industry. It is about.

〔従来技術〕[Prior art]

近年、半導体工業において、耐熱性が高く無機物質と
比較して段差成形性に優れたポリイミド樹脂等の複素環
を有する樹脂が、固体素子における絶縁膜やパッシベー
ション膜として、あるいは集積回路や多層プリント配線
板の層間絶縁膜として用いられるようになってきた。
In recent years, in the semiconductor industry, a resin having a heterocycle, such as a polyimide resin, which has high heat resistance and is excellent in step formability as compared with an inorganic substance, is used as an insulating film or a passivation film in a solid element, or as an integrated circuit or a multilayer printed wiring. It has come to be used as an interlayer insulating film of a plate.

層間絶縁膜を形成する場合には、上下層の導通を取る
ためのバイアホールを設ける必要があるが、そのための
方法としてプロセス性に優れた感光性ポリイミド前駆体
組成物等を用いたパターン形成法が提案されている。
When forming an interlayer insulating film, it is necessary to provide via holes for establishing conduction between upper and lower layers, and as a method therefor, a pattern forming method using a photosensitive polyimide precursor composition or the like having excellent processability is used. Is proposed.

これらパターン形成に用いられる材料の中で、式
〔I〕で示される繰返し単位を有する光架橋性重合体組
成物は、厚膜形成性に優れ、また、現像時に露光部の膜
減りが全くない等の優れた特長を有するものである。
Among these materials used for pattern formation, the photocrosslinkable polymer composition having the repeating unit represented by the formula [I] is excellent in thick film forming property and has no film loss at the exposed portion during development. It has excellent features such as

該組成物を用いるパターン形成法は、例えば、以下の
工程順で行なわれる。
The pattern forming method using the composition is performed, for example, in the following order of steps.

(1)塗布:該前駆体組成物ワニスを所定の基板上に塗
布する。
(1) Application: The precursor composition varnish is applied on a predetermined substrate.

(2)乾燥:溶媒を蒸発させて、該前駆体組成物の塗膜
とする。
(2) Drying: The solvent is evaporated to form a coating film of the precursor composition.

(3)露光:所定のフォトマスクを用いて露光する。(3) Exposure: Exposure is performed using a predetermined photomask.

(4)現像:現像液で未露光部を溶解除去し、さらにリ
ンス液で洗浄してパターンを得る。
(4) Development: The unexposed area is dissolved and removed with a developing solution, and further washed with a rinse solution to obtain a pattern.

(5)熱硬化:加熱することにより、ポリイミド樹脂等
の耐熱性樹脂に転化させ、所定のパターンを得る。
(5) Thermosetting: By heating, it is converted into a heat resistant resin such as a polyimide resin to obtain a predetermined pattern.

一連の工程で従来現像液としては、例えば、ジメチル
アセトアミド単独の現像液、あるいはジメチルホルムア
ミドとキシレンの1:1(容量比)混合溶媒の現像液のよ
うに、該前駆体の良溶媒単独または良溶媒と貧溶媒から
成る混合物が用いられている。
As a conventional developing solution in a series of steps, for example, a developing solution of dimethylacetamide alone or a developing solution of a mixed solvent of dimethylformamide and xylene in a volume ratio of 1: 1 (volume ratio) is used. A mixture of solvent and antisolvent has been used.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上記の方法でパターンを形成する場合、現像
の許容範囲が狭いため、現像時間が設定よりも少しでも
長くなると露光部の膨潤、さらには溶出が起こり、これ
によるパターンのダレ、現像残が発生し、解像度が悪く
なるという問題が存在する。最悪の場合、例えば、バイ
アホール底部に薄膜が残ったり、パターン同志が癒着し
てスペース部分が埋まってしまう。また、現像液を数時
間放置しておいた後に使用する場合、例えば、該前駆体
の貧溶媒の揮発あるいは吸湿などにより現像液が変質し
て、現像時間が大幅に狂い上述のような問題が発生して
いる。
However, in the case of forming a pattern by the above method, since the development allowable range is narrow, swelling of the exposed portion and further elution occur if the development time becomes slightly longer than the set time, resulting in pattern sag and undeveloped residue. However, there is a problem that it occurs and the resolution becomes poor. In the worst case, for example, a thin film may remain on the bottom of the via hole, or the patterns may adhere to each other to fill the space. Further, when the developer is used after being left for several hours, the developer is deteriorated due to, for example, volatilization or moisture absorption of the poor solvent of the precursor, resulting in a problem that the development time is significantly deviated. It has occurred.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するため、従来露光量を増やして現
像オーバー、現像液の変質に対処していたが、露光時間
が長くなるプロセス上の問題と同時に、パターン部が太
ってしまうので解像度が悪くなるという問題が新たに生
じている。
In order to solve the above-mentioned problems, in the past, the exposure amount was increased to deal with over-development and deterioration of the developer, but at the same time as the process problem that the exposure time becomes long, the pattern portion becomes thick and the resolution is poor. There is a new problem of becoming.

本発明者らは、以上述べたような従来技術の問題点を
解決するため鋭意研究を重ねた結果、以下に詳述する現
像許容範囲の広い、しかも経時変化のない現像液を使用
することによって、高解像度のパターンを提供すること
ができた。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, by using a developing solution having a wide development allowable range and not changing with time as described in detail below. , Was able to provide high resolution patterns.

即ち、本発明は、式〔I〕で示される繰返し単位を有
する光架橋性重合体組成物から所定のパターンを形成す
る方法において、該重合体の良溶媒単独又は良溶媒と貧
溶媒を組み合わせた混合溶媒92容量%以上99容量%以下
と1容量%以上8容量%以下の水を含む現像液を使用す
ることを特徴とするパターン形成方法に関するものであ
る。
That is, the present invention provides a method of forming a predetermined pattern from a photocrosslinkable polymer composition having a repeating unit represented by the formula [I], in which a good solvent alone or a good solvent and a poor solvent of the polymer are combined. The present invention relates to a pattern forming method, which comprises using a developing solution containing 92% by volume or more and 99% by volume or less of mixed solvent and 1% by volume or more and 8% by volume or less of water.

〔式中のXは(2+n)価の炭素環式基又は複素環式
基、Yは(2+m)価の炭素環式基又は複素環式基、Z
Rは炭素−炭素二重結合を有する共有結合基、Wは熱処
理により−COORのカルボキシル基と反応して環を形成し
得る基、nは1又は2、mは0、1又は2であり、か
つ、COORとZは互いにオルト位又はペリ位の関係にあ
る。) 本発明で用いられる式〔I〕で示される繰返し単位を
有する光架橋性重合体とは、代表的には、ピロメリット
酸無水物、ベンゾフエノンテトラカルボン酸無水物、ビ
フエニルテトラカルボン酸無水物等のテトラカルボン酸
無水物と、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル、4,4′
−ジアミノジフエニルスルホン、4,4′−ジアミノジフ
エニルメタン等のジアミンとの重縮合により生成される
繰返し単位の側鎖に感光性基を有するポリイミド前駆体
等が挙げられるが、これらに限定されない。
[Wherein X is a (2 + n) -valent carbocyclic or heterocyclic group, Y is a (2 + m) -valent carbocyclic or heterocyclic group, Z
Is R is a covalent bond group having a carbon-carbon double bond, W is a group capable of reacting with a carboxyl group of -COOR to form a ring by heat treatment, n is 1 or 2, m is 0, 1 or 2, Moreover, COOR and Z are in the ortho position or the peri position. The photo-crosslinkable polymer having the repeating unit represented by the formula [I] used in the present invention is typically pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic acid anhydride, biphenyltetracarboxylic acid. Tetracarboxylic acid anhydride such as anhydride, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4 '
-Diaminodiphenyl sulfone, polyimide precursor having a photosensitive group in the side chain of the repeating unit produced by polycondensation with diamine such as 4,4'-diaminodiphenylmethane, but not limited to these .

該前駆体に導入される感光性基としては、光により二
量化または重合が可能な炭素−炭素二重結合を有する基
が代表的で、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタク
リル基、シンナミル基、マレイミド基等を有する基が好
ましい例として挙げられる。
As the photosensitive group introduced into the precursor, a group having a carbon-carbon double bond capable of being dimerized or polymerized by light is typical, and a vinyl group, an allyl group, an acryl group, a methacryl group, a cinnamyl group. A group having a maleimide group or the like is mentioned as a preferable example.

感光性基の結合形式としては、一般的にエステル結
合、アミド結合等の共有結合とイオン結合がある。例え
ば、特開昭54-145794号公報に示されているようなイオ
ン結合により感光性基を導入したポリイミド前駆体の場
合、現像時に露光部も膜減りする問題がある。また、例
えば、混成集積回路等の層間絶縁膜の場合、10μm以上
の膜厚が必要であるが、分子内にイオン結合があるため
ポリマー濃度を高くすることができず、したがって1回
の塗布で高膜厚の塗膜を得ることができない。さらに、
イオン結合は、空気中の水分により加水分解されやすい
ため、保存方法、保存安定性などに問題がある。
The bonding form of the photosensitive group generally includes covalent bond such as ester bond and amide bond and ionic bond. For example, in the case of a polyimide precursor in which a photosensitive group is introduced by an ionic bond as disclosed in JP-A-54-145794, there is a problem that the exposed portion is reduced during development. Further, for example, in the case of an interlayer insulating film of a hybrid integrated circuit or the like, a film thickness of 10 μm or more is required, but the polymer concentration cannot be increased because of an ionic bond in the molecule, and therefore, it is possible to apply it only once. It is not possible to obtain a coating film having a high film thickness. further,
Since the ionic bond is easily hydrolyzed by moisture in the air, there are problems in storage method and storage stability.

一方、米国特許第3,957,512号明細書などに記載され
ているようなエステル結合、アミド結合等の共有結合の
場合、現像時の露光部膜減りもなく、厚膜形成性に優れ
ているため段差成形性も良い。また、保存安定性も極め
て良い。
On the other hand, in the case of covalent bond such as ester bond and amide bond as described in U.S. Pat. The sex is also good. Also, the storage stability is extremely good.

以上の点から、感光性基の結合形式としてはエステル
結合、アミド結合等の共有結合を用いる。
From the above points, a covalent bond such as an ester bond or an amide bond is used as the bonding form of the photosensitive group.

式〔I〕で示される繰返し単位を有する光架橋性重合
体の感光性を向上させる目的で混合される感光性化合物
としては、まず増感剤として以下の例が挙げられるが、
これらに限定されない。例えば、ベンゾフエノン、4,
4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフエノン等ベンゾ
フエノン類、ベンゾインエーテルまたはアントラキノン
または、チオキサントン誘導体、2,6−ビス−(4′−
ジエチルアミノベンザル)−シクロヘキサノン等ビスア
ジド類、1−フエニル−5−メルカプトテトラゾール等
メルカプト化合物、1−フエニル−1,2−プロパンジオ
ン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム等オキ
シム類、2,4,5−トリフエニルイミダゾリル二量体等イ
ミダゾール類等である。
Examples of the photosensitive compound mixed for the purpose of improving the photosensitivity of the photocrosslinkable polymer having the repeating unit represented by the formula [I] include the following examples of sensitizers.
It is not limited to these. For example, benzophenone, 4,
Benzophenones such as 4'-bis (dimethylamino) benzophenone, benzoin ether or anthraquinone, or thioxanthone derivatives, 2,6-bis- (4'-
Diethylaminobenzal) -cyclohexanone and other bisazides, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole and other mercapto compounds, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime and other oximes, 2,4 Examples include imidazoles, such as 5,5-triphenylimidazolyl dimer.

また、感光性モノマーとして以下のものが好例として
挙げられるが、これらに限定されない。例えば、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
アクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート等(メタ)ア
クリレート類、チオグリコール酸等メルカプト化合物、
フエニルスルホニルマレイミド等マレイミド類、メタク
リル酸エチルイソシアネート等イソシアネート類等であ
る。
Further, the following are preferable examples of the photosensitive monomer, but the photosensitive monomer is not limited thereto. For example, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, (meth) acrylates such as dimethylaminoethyl methacrylate, mercapto compounds such as thioglycolic acid,
Examples thereof include maleimides such as phenylsulfonylmaleimide, and isocyanates such as ethyl methacrylate isocyanate.

これらの添加剤を光架橋性重合体100重量部に対して
0.1〜50重量部添加するのが好ましい。
These additives to 100 parts by weight of photocrosslinkable polymer
It is preferable to add 0.1 to 50 parts by weight.

溶媒としては、N,N′−ジメチルホルムアミド、N,N′
−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、N−メ
チルピロリドンなどが好例として挙げられる。
As the solvent, N, N'-dimethylformamide, N, N '
-Dimethylacetamide, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone and the like are mentioned as preferable examples.

基板上への塗布法としては、スピンナー、ロールコー
ター等によるのが代表的であり、基板としては、シリコ
ンウエーハ、ガリウム・ヒ素基板、ガラス、セラミック
ス、銅板またはそれら基板上に素子を構成した基板が代
表例として挙げられるが、これらに限定されない。
As a coating method on the substrate, a spinner, a roll coater or the like is typical, and as the substrate, a silicon wafer, a gallium arsenide substrate, glass, ceramics, a copper plate or a substrate having elements formed on these substrates is used. As a representative example, the present invention is not limited to these.

乾燥法は、循環式オーブン、ホットプレート、赤外線
加熱器によるのが好例として挙げられるがこれらに限定
されない。乾燥温度は、好ましくは50〜140℃、さらに
好ましくは60〜90℃が良い。乾燥時間は、膜厚によって
異なるが、3分〜15時間である。膜厚は、好ましくは0.
1〜200μmであるが、この膜厚に限定されるものではな
い。
Drying methods include, but are not limited to, circulating ovens, hot plates, and infrared heaters. The drying temperature is preferably 50 to 140 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. The drying time varies depending on the film thickness, but is 3 minutes to 15 hours. The film thickness is preferably 0.
The thickness is 1 to 200 μm, but the thickness is not limited to this.

露光の方法としては、通常のフオトレジスト工程に用
いる露光機によりフオトマスクを通して紫外線を照射す
るのが好ましい。露光時間は、光架橋性重合体の種類、
添加剤の種類および露光機の光強度等によって異なる
が、一般的には1秒〜30分の間で最適な時間を選べばよ
い。また、露光後に熱処理を行なうならば、露光時間を
2〜5倍短縮することができる。熱処理温度は好ましく
は40〜140℃、さらに好ましくは60〜100℃が良い。熱処
理時間は、温度により異なるが、好ましくは1秒〜1時
間が良く、加熱方法は、循環式オーブン、ホットプレー
ト、赤外線加熱器が好例として挙げられるが、これらに
限定されない。
As a method of exposure, it is preferable to irradiate ultraviolet rays through a photomask by an exposure device used in a normal photoresist process. The exposure time depends on the type of photocrosslinkable polymer,
Although it depends on the kind of the additive and the light intensity of the exposure machine, generally, the optimum time may be selected from 1 second to 30 minutes. If heat treatment is performed after exposure, the exposure time can be shortened by 2 to 5 times. The heat treatment temperature is preferably 40 to 140 ° C, more preferably 60 to 100 ° C. The heat treatment time varies depending on the temperature, but is preferably 1 second to 1 hour, and the heating method includes, but is not limited to, a circulation oven, a hot plate, and an infrared heater.

現像液は、該重合体の良溶媒単独に対して、あるい
は、良溶媒と貧溶媒とを組み合わせた混合溶媒に対し
て、水を加えたものを使用する。これらを加えることに
より、現像液の粘度を下げることができ、したがって露
光部と未露光部の溶解速度差が大きくなり、現像許容範
囲を広くすることができる。また、経時変化もなくな
る。
As the developing solution, one prepared by adding water to a good solvent for the polymer alone or a mixed solvent obtained by combining a good solvent and a poor solvent is used. By adding these, the viscosity of the developing solution can be lowered, so that the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion becomes large, and the development allowable range can be widened. In addition, there is no change over time.

良溶媒としては、N,N′−ジメチルホルムアミド、N,
N′−ジメチルアセトアミド、シクロペンタノン、シク
ロヘキサノン、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラク
トン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルリン酸トリ
アミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン等が挙げ
られるが、該重合体を溶解するものであれば、これらに
限定されない。また、これらは単独でも2種類以上の混
合でも用いられる。
As a good solvent, N, N'-dimethylformamide, N,
Examples include N′-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoric triamide, acetonitrile, tetrahydrofuran, etc., as long as they dissolve the polymer, It is not limited to these. Further, these may be used alone or in a mixture of two or more kinds.

貧溶媒としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、イソプロピルベンゼン、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプロ
ピルセロソルブ、n−プロピルアルコール、イソブチル
アルコール、エタノール等が挙げられるが、これらに限
定されない。また、これらは単独でも2種類以上の混合
でも良く、良溶媒との混合比率は、水を加えた最終現像
液組成で、該重合体が溶解する範囲内であれば特に制約
はない。本発明ではこのような現像液を用いることによ
り、極めてシャープなパターンを形成することができ
る。
Examples of the poor solvent include, but are not limited to, toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, isopropyl cellosolve, n-propyl alcohol, isobutyl alcohol, and ethanol. Further, these may be used alone or as a mixture of two or more kinds, and there is no particular limitation as long as the mixing ratio with the good solvent is within the range in which the polymer is dissolved in the final developer composition containing water. In the present invention, an extremely sharp pattern can be formed by using such a developing solution.

水の添加量は、1〜8容量%の範囲から、該重合体の
種類、添加剤の種類に合った最適なものを選べば良い。
このような水の添加は現像時の許容範囲の広さやパター
ンのシャープさをもたらす効果を奏する。
The optimum amount of water added may be selected from the range of 1 to 8% by volume, which is suitable for the type of the polymer and the type of the additive.
Addition of such water has the effect of providing a wide range of tolerance and sharpness of the pattern during development.

これらの範囲を越えて加えた場合、現像ができなくな
るか、あるいは現像できても極めて長い時間を要し、現
像残も多くなり、かつ露光部の膨潤、パターンダレが著
しい。また、水は半導体工業への適用という点からイオ
ン交換水を用いるのが好ましい。
If added in excess of these ranges, development becomes impossible, or even if development is possible, it takes an extremely long time, the amount of undeveloped residue increases, and the swelling and pattern sag of the exposed area are remarkable. Moreover, it is preferable to use ion-exchanged water as the water from the viewpoint of application to the semiconductor industry.

現像方法は、スプレー現像、浸漬現像、超音波現像が
好例として挙げられるが、最も高解像度が得られるのは
スプレー現像である。
As a developing method, spray development, immersion development, and ultrasonic development are mentioned as favorable examples, and the spray development is the one that can obtain the highest resolution.

現像された該重合体組成物のパターン画像は、現像液
を取り除くために直ちにリンス液で洗浄する。リンス液
としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、メタノール、エタノール、
n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ト
ルエン、キシレン、エチルベンゼン、水などが挙げられ
るが、これらに限定されない。また、これらは単独でも
2種類以上の混合でも用いられる。
The developed pattern image of the polymer composition is immediately rinsed with a rinse to remove the developer. As the rinse liquid, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methanol, ethanol,
Examples include, but are not limited to, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, toluene, xylene, ethylbenzene, water and the like. Further, these may be used alone or in a mixture of two or more kinds.

得られたポリイミド前駆体パターンのポリイミドへの
転化は、200〜500℃で5分〜3時間熱硬化することによ
り行なわれる。方法としては、循環式オーブン、ホット
プレート、赤外線加熱器が好例として挙げられるが、こ
れらに限定されない。
The conversion of the obtained polyimide precursor pattern into polyimide is carried out by thermosetting at 200 to 500 ° C. for 5 minutes to 3 hours. Examples of the method include, but are not limited to, a circulation oven, a hot plate, and an infrared heater.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の方法により、光架橋性重合体組成物を用いて
パターン形成を行なえば、従来問題があった現像許容範
囲が大幅に広くなり、しかも現像液の変質もなくなるの
で、露光時間を長くしたり、また、現像時間を厳密に管
理する必要もなくなり、極めて高解像度なパターンを提
供することができる。
If pattern formation is performed using the photocrosslinkable polymer composition according to the method of the present invention, the development allowable range, which has been a problem in the past, is significantly widened, and further, the deterioration of the developer is eliminated, so that the exposure time is lengthened. Moreover, it is not necessary to strictly control the developing time, and an extremely high-resolution pattern can be provided.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明およびその効果を実施例により説明する
が、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
Next, the present invention and its effects will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

参考例1 100mlのγ−ブチロラクトンにピロメリット酸無水物2
1.8g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート27.0g、ピ
リジン33.0gを溶解し、15時間室温で撹拌した。次に撹
拌しながらチオニルクロライド23.8gを滴下した。さら
に、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル16gをγ−ブチ
ロラクトン50mlでスラリー状にしたものを、氷冷下で滴
下し、2時間撹拌した後、10lのイオン交換水中に撹拌
しながら滴下し、沈殿物を過、洗浄風乾して、淡黄色
の粉末を得た。この粉末10g、トリメチロールプロパン
トリアクリレート1.5g、ミヒラーズケトン0.6gをN−メ
チルピロリドン15mlに加え、均一溶液S-1得た。
Reference Example 1 100 ml of γ-butyrolactone and pyromellitic anhydride 2
1.8 g, 2-hydroxyethyl methacrylate 27.0 g and pyridine 33.0 g were dissolved and stirred for 15 hours at room temperature. Next, 23.8 g of thionyl chloride was added dropwise with stirring. Further, 16 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether slurried with 50 ml of γ-butyrolactone was added dropwise under ice cooling and stirred for 2 hours, and then added dropwise to 10 l of ion-exchanged water while stirring, The precipitate was filtered, washed and air-dried to obtain a pale yellow powder. 10 g of this powder, 1.5 g of trimethylolpropane triacrylate and 0.6 g of Michler's ketone were added to 15 ml of N-methylpyrrolidone to obtain a uniform solution S-1.

参考例2 参考例1のピロメリット酸無水物21.8gをベンゾフエ
ノンテトラカルボン酸無水物32.2gに替えて、以下同様
の操作を行なった。この溶液を以下S-2と称する。
Reference Example 2 The same operation was performed below, except that 21.8 g of pyromellitic anhydride in Reference Example 1 was replaced with 32.2 g of benzophenone tetracarboxylic acid anhydride. This solution is hereinafter referred to as S-2.

参考例3 ジアミノジフエニルエーテル110gをN−メチルピロリ
ドン278gに溶解し、アミノ溶液とした。ピロメリット酸
無水物120gをジメチルアセトアミド308gに分散させ、次
いでN−メチルピロリドン184gを加えて溶解させ、酸溶
液とした。60℃のアミン溶液に酸溶液を加えて、3時間
反応させ均一な溶液を得た。
Reference Example 3 110 g of diaminodiphenyl ether was dissolved in 278 g of N-methylpyrrolidone to prepare an amino solution. 120 g of pyromellitic dianhydride was dispersed in 308 g of dimethylacetamide, and then 184 g of N-methylpyrrolidone was added and dissolved to obtain an acid solution. An acid solution was added to the amine solution at 60 ° C., and the mixture was reacted for 3 hours to obtain a uniform solution.

この溶液50g、ミヒラーズケトン1.15gを30gのジメチ
ルアセトアミドに溶解した溶液およびジエチルアミノエ
チルメタクリレート0.2gを10gのジメチルアセトアミド
に溶解した溶液を混合、過した。この溶液を以下S-3
と称する。
50 g of this solution, a solution of 1.15 g of Michler's ketone dissolved in 30 g of dimethylacetamide and a solution of 0.2 g of diethylaminoethyl methacrylate dissolved in 10 g of dimethylacetamide were mixed and passed. This solution is referred to below as S-3
Called.

実施例1 シリコンウエーハ上にスピンナーを用いてS-1を塗布
し、70℃の循環式オーブンで2時間乾燥した。膜厚は20
μmであった。この塗膜に5μm〜100μm角(5μm
きざみ)のスルーホールテストパターンが印刷されたフ
オトマスクを密着させ、ミカサ(株)製MA-10露光機を
用いて110秒露光した。次に、N,N′−ジメチルアセトア
ミド/エチルセロソルブ/水(70/25/5,容量比)の現像
液でスプレー現像を30秒間行ない、引き続きアセトン/
メタノール(1/3,容量比)のリンス液でスプレーリンス
を15秒間行なった。得られたパターンの解像度(最小バ
イアホール径)は20μmであった。画像はシャープでパ
ターンの膨潤、溶出などは全く見られなかった。
Example 1 S-1 was applied onto a silicon wafer using a spinner and dried in a circulating oven at 70 ° C. for 2 hours. Film thickness is 20
μm. 5μm-100μm square (5μm
A photomask on which a through-hole test pattern of (steps) was printed was brought into close contact, and exposed for 110 seconds using a MA-10 exposure machine manufactured by Mikasa Co., Ltd. Next, spray development is carried out for 30 seconds with a developing solution of N, N'-dimethylacetamide / ethyl cellosolve / water (70/25/5, volume ratio), followed by acetone /
Spray rinse was performed for 15 seconds with a rinse solution of methanol (1/3, volume ratio). The resolution (minimum via hole diameter) of the obtained pattern was 20 μm. The image was sharp and no pattern swelling or elution was observed.

比較例1 実施例1と同様に塗膜を形成し、110秒露光した後、
N,N′−ジメチルアセトアミド/エチルセロソルブ/水
(60/20/20,容量比)の現像液でスプレー現像を行なっ
たが、50秒間かかった。また、得られたパターンの解像
度は35μmで、パターンの膨潤も著しかった。
Comparative Example 1 A coating film was formed in the same manner as in Example 1, and after exposing for 110 seconds,
Spray development was carried out with a developer of N, N'-dimethylacetamide / ethyl cellosolve / water (60/20/20, volume ratio), but it took 50 seconds. The resolution of the obtained pattern was 35 μm, and the swelling of the pattern was remarkable.

実施例2〜5 現像液組成、現像時間等の条件を変えて実験を行なっ
た。使用した機器は実施例1と同様である。
Examples 2 to 5 Experiments were conducted by changing the conditions such as the composition of the developing solution and the developing time. The equipment used is the same as in Example 1.

比較例2〜10 現像液組成、現像時間、組成物溶液等の条件を変えて
比較実験を行なった。使用した機器は実施例1と同様で
ある。
Comparative Examples 2 to 10 Comparative experiments were carried out by changing the conditions such as developing solution composition, developing time, and composition solution. The equipment used is the same as in Example 1.

以上の実施例、比較例の条件および結果をまとめて表
1に示す。
The conditions and results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】式〔I〕で示される繰返し単位を有する光
架橋性重合体組成物から所定のパターンを形成する方法
において、該重合体の良溶媒単独又は良溶媒と貧溶媒を
組み合わせた混合溶媒92容量%以上99容量%以下と1容
量%以上8容量%以下の水を含む現像液を使用すること
を特徴とするパターン形成方法。 〔式中のXは(2+n)価の炭素環式基又は複素環式
基、Yは(2+m)価の炭素環式基又は複素環式基、Z
Rは炭素−炭素二重結合を有する共有結合基、Wは熱処
理により−COORのカルボキシル基と反応して環を形成し
得る基、nは1又は2、mは0、1又は2であり、か
つ、COORとZは互いにオルト位又はペリ位の関係にあ
る。)
1. A method for forming a predetermined pattern from a photocrosslinkable polymer composition having a repeating unit represented by the formula [I], which comprises mixing a good solvent of the polymer alone or a combination of a good solvent and a poor solvent. A pattern forming method comprising using a developing solution containing water in an amount of 92% by volume or more and 99% by volume or less and 1% by volume or more and 8% by volume or less of a solvent. [Wherein X is a (2 + n) -valent carbocyclic or heterocyclic group, Y is a (2 + m) -valent carbocyclic or heterocyclic group, Z
Is R is a covalent bond group having a carbon-carbon double bond, W is a group capable of reacting with a carboxyl group of -COOR to form a ring by heat treatment, n is 1 or 2, m is 0, 1 or 2, Moreover, COOR and Z are in the ortho position or the peri position. )
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