JP3120701B2 - Composition for forming metal oxide thin film pattern, method for manufacturing the same, method for forming metal oxide thin film pattern, and method for manufacturing electronic components and optical components - Google Patents

Composition for forming metal oxide thin film pattern, method for manufacturing the same, method for forming metal oxide thin film pattern, and method for manufacturing electronic components and optical components

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JP3120701B2 JP07181784A JP18178495A JP3120701B2 JP 3120701 B2 JP3120701 B2 JP 3120701B2 JP 07181784 A JP07181784 A JP 07181784A JP 18178495 A JP18178495 A JP 18178495A JP 3120701 B2 JP3120701 B2 JP 3120701B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属アルコキシド
を含有する、ゾルゲル法による金属酸化物薄膜パターン
形成用組成物及びその製造方法、金属酸化物薄膜パター
ンの形成方法並びに電子部品及び光学部品の製造方法に
係り、特に、当該金属アルコキシドの光反応性を高め、
必要な光照射エネルギーの大幅な低減が可能な金属酸化
物薄膜パターン形成用組成物及びその製造方法と、この
組成物を用いた金属酸化物薄膜パターンの形成方法並び
に電子部品及び光学部品の製造方法に関する。
The present invention relates to a composition for forming a metal oxide thin film pattern by a sol-gel method, comprising a metal alkoxide, a method for producing the same, a method for forming a metal oxide thin film pattern, and production of electronic components and optical components. According to the method, in particular, to enhance the photoreactivity of the metal alkoxide,
Composition for forming metal oxide thin film pattern capable of significantly reducing required light irradiation energy, method for producing the same, method for forming metal oxide thin film pattern using this composition, and method for producing electronic components and optical components About.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属酸化物薄膜は、その電気的、光学的
性質により、キャパシター膜、光導波路、光学素子等と
して、各種デバイスに使われている。金属酸化物薄膜を
デバイスに使用する場合、一般に所定の回路を形成する
ように金属酸化物薄膜のパターン形成が必要となる。
2. Description of the Related Art Metal oxide thin films are used in various devices as capacitor films, optical waveguides, optical elements, etc. due to their electrical and optical properties. When a metal oxide thin film is used for a device, it is generally necessary to form a pattern of the metal oxide thin film so as to form a predetermined circuit.

【0003】従来、金属酸化物薄膜パターンは、CVD
法又はスパッタリング法により基板上に金属酸化物の薄
膜を形成した後、レジストを用いるウェットエッチン
グ、或いは、RIE等のドライエッチングを行って、パ
ターニングすることにより形成されている。
Conventionally, metal oxide thin film patterns have been formed by CVD.
It is formed by forming a metal oxide thin film on a substrate by a sputtering method or a sputtering method, and then performing wet etching using a resist or dry etching such as RIE and patterning.

【0004】また、ゾルゲル法による金属酸化物薄膜パ
ターンの形成方法、即ち、金属のメトキシド、エトキシ
ド、イソプロポキシド等の一般的なアルコキシド、或い
は、更に必要に応じて安定化のための添加剤等を加えて
部分置換を行った金属アルコキシドを含む溶液を基板に
塗布して形成したゲル膜に、紫外線を照射して反応さ
せ、エッチングを行ってパターンを作製する方法も知ら
れている。更に、酸発生剤を混合する例も知られている
(特開平5−116454号公報)。
Further, a method of forming a metal oxide thin film pattern by a sol-gel method, that is, a general alkoxide such as a metal methoxide, ethoxide, or isopropoxide, or, if necessary, an additive for stabilization. A method is also known in which a gel film formed by applying a solution containing a metal alkoxide which has been partially replaced by adding a metal to a substrate is irradiated with ultraviolet rays to cause a reaction, followed by etching to form a pattern. Furthermore, an example in which an acid generator is mixed is also known (JP-A-5-116454).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ウェットエッチング又
はドライエッチングによるパターニングは、工程が多
く、コスト的に高くつくという欠点がある。
[0005] Patterning by wet etching or dry etching has the disadvantage that it involves many steps and is costly.

【0006】一方、ゾルゲル法の紫外線照射による加工
は、工程数が比較的少ないという利点を有する反面、塗
布液に用いる金属アルコキシドの光反応性が弱いため、
光照射エネルギーをかなり大きくする必要があるという
欠点がある。感度を上げるために酸発生剤を加えたもの
は、膜の加工は低エネルギーでできるものの、硫黄等の
不純物元素が残りやすく電気特性に劣るものとなるとい
う欠点がある。また、溶液中の金属化合物が光反応性以
外に加水分解反応性をも有するため、基板上に塗布後長
時間放置した場合、或いは作業雰囲気の湿度が高い場合
には、安定的にパターンを形成することができない場合
もあった。
On the other hand, the processing by ultraviolet irradiation in the sol-gel method has the advantage that the number of steps is relatively small, but the photoreactivity of the metal alkoxide used in the coating solution is weak.
There is a disadvantage that the light irradiation energy needs to be considerably increased. When an acid generator is added to increase the sensitivity, processing of the film can be performed with low energy, but there is a disadvantage that impurity elements such as sulfur are likely to remain and electrical characteristics are inferior. In addition, since the metal compound in the solution has hydrolytic reactivity in addition to photoreactivity, a pattern is formed stably when left on the substrate for a long time after application or when the humidity of the working atmosphere is high. In some cases it was not possible.

【0007】本発明は上記従来の問題点を解決し、ゾル
ゲル法による金属酸化物薄膜パターンの形成に当り、少
ないエネルギー量の光照射により、高特性の金属酸化物
薄膜パターンを効率的に形成することができる金属酸化
物薄膜パターン形成用組成物及びその製造方法、この組
成物を用いた金属酸化物薄膜パターンの形成方法並びに
このような金属酸化物薄膜パターンを有する電子部品及
び光学部品の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and, when forming a metal oxide thin film pattern by the sol-gel method, efficiently forms a high-performance metal oxide thin film pattern by irradiating a small amount of energy with light. COMPOSITION FOR FORMING METAL OXIDE THIN FILM PATTERN AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, METHOD FOR FORMING METAL OXIDE THIN FILM PATTERN USING THE COMPOSITION, AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC COMPONENTS AND OPTICAL COMPONENTS HAVING SUCH METAL OXIDE THIN PATTERN The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の金属酸化物薄膜
パターン形成用組成物は、金属アルコキシドを含有する
金属酸化物薄膜パターン形成用組成物であって、ニトロ
フラン誘導体を含有することを特徴とする。
The composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention is a composition for forming a metal oxide thin film pattern containing a metal alkoxide, characterized in that it contains a nitrofuran derivative. And

【0009】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物を基板に塗布し、所定のパターンに従って光照射す
ると、光照射により光反応した部分は、少ない照射エネ
ルギー量にて非照射部(即ち、未反応部分)に対して溶
剤に対する溶解度が劇的に変化する。
When the composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention is applied to a substrate and irradiated with light in accordance with a predetermined pattern, a portion which has been photoreacted by the light irradiation has a non-irradiated portion (ie, a non-irradiated portion with a small irradiation energy amount). The solubility in the solvent changes dramatically with respect to the unreacted portion).

【0010】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物によるこの大きな溶解度変化が生じる機構の詳細は
明らかではないが、次のように推定される。
The details of the mechanism by which the composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention causes this large change in solubility are not clear, but are presumed as follows.

【0011】即ち、本発明の金属酸化物薄膜パターン形
成用組成物に含有されるニトロフラン誘導体は、組成物
中の金属アルコキシドと、容易に配位子交換反応を受け
て、光反応性の高い金属化合物を生成する。この金属化
合物は、光反応性が高いため、少ない照射エネルギー量
の光であっても、これを吸収すると、配位子が容易に分
解し、元の金属アルコキシドとは溶剤に対する溶解度が
大きく異なった金属化合物を生成する。このため、本発
明によれば、少ない照射エネルギー量にて、大きな溶解
度差を得ることができるものと推定される。
That is, the nitrofuran derivative contained in the composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention easily undergoes a ligand exchange reaction with a metal alkoxide in the composition, resulting in high photoreactivity. Produces metal compounds. Since this metal compound has high photoreactivity, even if light with a small irradiation energy amount is absorbed, the ligand is easily decomposed, and the solubility in a solvent is significantly different from that of the original metal alkoxide. Produces metal compounds. For this reason, according to the present invention, it is estimated that a large solubility difference can be obtained with a small irradiation energy amount.

【0012】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物において、ニトロフラン誘導体は、金属アルコキシ
ドに対して0.05〜6倍モル、特に0.3〜2倍モル
含有することが好ましい。
In the composition for forming a metal oxide thin film pattern according to the present invention, the nitrofuran derivative is preferably contained in an amount of 0.05 to 6 times, particularly 0.3 to 2 times, the mole of the metal alkoxide.

【0013】本発明において、ニトロフラン誘導体とし
ては、2−ニトロフラン、アンチ−5−ニトロ−2−フ
ラルドキシム、5−ニトロ−2−フラン酸、又は、5−
ニトロ−2−フルアルデヒドが好ましい。
In the present invention, the nitrofuran derivative may be 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-furaldoxime, 5-nitro-2-furanoic acid, or 5-nitrofuran.
Nitro-2-furaldehyde is preferred.

【0014】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物においては、更に、照射光の波長領域に強い吸収を
示さない、金属アルコキシドの安定化剤を含有すること
が好ましく、これにより、組成物の耐湿性、経時安定性
を高め、安定的なパターン形成が可能となる。
The composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention preferably further contains a metal alkoxide stabilizer which does not show strong absorption in the wavelength region of irradiation light. And the stability over time can be improved, and a stable pattern can be formed.

【0015】即ち、本発明の金属酸化物薄膜パターン形
成用組成物においては、金属アルコキシドに、前述の如
く、光反応性の置換基が導入され光反応性の高い化合物
が形成されていると考えられるが、残りの官能基(アル
コキシ基)には高い加水分解性があるため、溶液中の金
属化合物には光反応性以外にも加水分解性があることに
なる。このため、基板上に塗布後長時間放置した場合、
或いは作業雰囲気の湿度が高い場合には安定的にパター
ンを形成することができない場合があるが、耐加水分解
性のための安定化剤を加えることにより、塗膜形成後空
気中又は高湿雰囲気中に長時間放置した後でも、パター
ンを安定的に形成することができるようになる。
That is, in the composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention, it is considered that a compound having high photoreactivity is formed by introducing a photoreactive substituent into the metal alkoxide as described above. However, since the remaining functional groups (alkoxy groups) have high hydrolyzability, the metal compound in the solution has hydrolyzability other than photoreactivity. For this reason, if left for a long time after coating on the substrate,
Alternatively, when the humidity of the working atmosphere is high, a pattern cannot be stably formed in some cases. However, by adding a stabilizer for hydrolysis resistance, it is possible to form a pattern in air or in a high-humidity atmosphere after forming a coating film. Even after being left inside for a long time, the pattern can be formed stably.

【0016】この安定化剤としては、エタノールアミン
類、β−ジケトン類、β−ケトエステル類、カルボン酸
類、グリコール類及びグリコールエステル類から選ばれ
る1種又は2種以上が好ましい。
As the stabilizer, one or more selected from ethanolamines, β-diketones, β-ketoesters, carboxylic acids, glycols and glycol esters are preferred.

【0017】また、本発明においては、金属アルコキシ
ドと前記ニトロフラン誘導体とを溶媒に溶解させて加熱
還流することにより、金属アルコキシドとニトロフラン
誘導体との複合体を形成しておくのが有利である。
Further, in the present invention, it is advantageous to form a complex of the metal alkoxide and the nitrofuran derivative by dissolving the metal alkoxide and the nitrofuran derivative in a solvent and heating and refluxing the solution. .

【0018】即ち、必要な光照射エネルギーの大幅な低
減化(感度の向上)のためには、前述の光反応性の高い
金属化合物の生成量を多くする必要がある。このため、
溶媒中で金属アルコキシドとニトロフラン誘導体とを還
流下反応させて、予め金属アルコキシドとニトロフラン
誘導体との複合体を形成しておくことにより、少ないニ
トロフラン誘導体添加量で、光感度の非常に高い感光性
酸化物薄膜パターン形成用組成物とすることができる。
That is, in order to greatly reduce the required light irradiation energy (improve the sensitivity), it is necessary to increase the amount of the metal compound having high photoreactivity. For this reason,
By reacting the metal alkoxide and the nitrofuran derivative under reflux in a solvent to form a complex of the metal alkoxide and the nitrofuran derivative in advance, the photosensitivity is very high with a small amount of the nitrofuran derivative added. It can be a composition for forming a photosensitive oxide thin film pattern.

【0019】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物は、特に2種以上の金属アルコキシドを含有する場
合に好適であり、この場合において、この2種以上の金
属アルコキシドが複合アルコキシドとして含有されてい
ることが、パターニングの安定化の面から望ましい。ま
た、いったん形成された複合アルコキシドが逆反応によ
り単体に戻るのを防ぐため、複合化の際に生成してくる
有機物を取り除くという方法も効果的である。
The composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention is particularly suitable when it contains two or more metal alkoxides. In this case, the two or more metal alkoxides are contained as a composite alkoxide. Is desirable from the viewpoint of stabilization of patterning. Further, in order to prevent the once formed complex alkoxide from returning to a simple substance by a reverse reaction, a method of removing an organic substance generated at the time of complexing is also effective.

【0020】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物は、金属アルコキシドと前記ニトロフラン誘導体と
を溶媒中で加熱還流することにより、予め金属アルコキ
シドとニトロフラン誘導体との複合体を形成した後、安
定化剤その他の成分を添加して製造するのが好ましい。
The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to the present invention is obtained by forming a complex of a metal alkoxide and a nitrofuran derivative in advance by heating and refluxing the metal alkoxide and the nitrofuran derivative in a solvent. It is preferable to add a stabilizer and other components.

【0021】また、2種以上の金属アルコキシドを含有
する場合にあっては、2種以上の金属アルコキシドを溶
媒中で加熱還流して予め複合アルコキシドを形成した
後、安定化剤その他の成分を添加して製造するのが好ま
しい。
When two or more metal alkoxides are contained, the two or more metal alkoxides are heated and refluxed in a solvent to form a composite alkoxide in advance, and then a stabilizer and other components are added. It is preferable to manufacture it.

【0022】また、ニトロフラン誘導体は、この複合ア
ルコキシドに対して、前述の如く、複合化させておくの
が好ましい。金属アルコキシドあるいは複合金属アルコ
キシドとニトロフラン誘導体を複合化させた際、逆反応
を防止するために、生成してくる有機物を取り除くとい
う方法も効果的である。
It is preferable that the nitrofuran derivative is complexed with the complex alkoxide as described above. When a metal alkoxide or a composite metal alkoxide is combined with a nitrofuran derivative, a method of removing generated organic substances is also effective in order to prevent a reverse reaction.

【0023】本発明の金属酸化物薄膜パターンの形成方
法は、本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組成物を
基板に塗布した後、得られた塗布膜に所定のパターンに
従って光照射し、照射部の光反応により生起する光照射
部と非照射部との溶媒に対する溶解度差を利用して該塗
布膜をパターニングすることを特徴とする。
In the method for forming a metal oxide thin film pattern according to the present invention, the composition for forming a metal oxide thin film pattern according to the present invention is applied to a substrate, and the obtained coating film is irradiated with light according to a predetermined pattern. The coating film is patterned by utilizing a difference in solubility in a solvent between a light-irradiated portion and a non-irradiated portion caused by a photoreaction of the portion.

【0024】本発明の電子部品の製造方法は、上記方法
に従って、金属酸化物薄膜パターンを有する電子部品を
製造することを特徴とする。
According to the method of manufacturing an electronic component of the present invention, an electronic component having a metal oxide thin film pattern is manufactured according to the above method.

【0025】本発明の光学部品の製造方法は、上記方法
に従って、金属酸化物薄膜パターンを有する光学部品を
製造することを特徴とする。
According to the method of manufacturing an optical component of the present invention, an optical component having a metal oxide thin film pattern is manufactured according to the above method.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0027】本発明において、金属酸化物薄膜パターン
形成用組成物中に金属アルコキシドと共に含有させるニ
トロフラン誘導体としては、2−ニトロフラン、アンチ
−5−ニトロ−2−フラルドキシム、5−ニトロ−2−
フラン酸、5−ニトロ−2−フルアルデヒド、5−ニト
ロ−2−フルアルデヒドジアセテート、5−ニトロ−2
−フルアルデヒドセミカルバゾン、5−ニトロ−2−フ
ルアナクロレイン等のニトロフラン系化合物が挙げられ
る。
In the present invention, the nitrofuran derivatives to be contained together with the metal alkoxide in the composition for forming a metal oxide thin film pattern include 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-furaldoxime, 5-nitro-2-nitrofuran.
Furanic acid, 5-nitro-2-furaldehyde, 5-nitro-2-furaldehyde diacetate, 5-nitro-2
Nitrofuran-based compounds such as -furaldehyde semicarbazone and 5-nitro-2-fluanacrolein.

【0028】本発明においては、特に、ニトロフラン誘
導体として下記構造式で示される2−ニトロフラン、ア
ンチ−5−ニトロ−2−フラルドキシム、5−ニトロ−
2−フラン酸又は5−ニトロ−2−フルアルデヒドを用
いるのが好ましい。
In the present invention, 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-furaldoxime, 5-nitro-
Preference is given to using 2-furonic acid or 5-nitro-2-furaldehyde.

【0029】[0029]

【化1】 Embedded image

【0030】これらの誘導体は1種を単独で用いても、
2種以上を併用しても良い。
These derivatives may be used alone or
Two or more kinds may be used in combination.

【0031】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物におけるこれらニトロフラン誘導体の含有割合(2
種以上用いる場合はその合計の含有割合)は、金属アル
コキシドの含有量(金属アルコキシドとして2種以上の
ものを組成物中に含有する場合はその合計含有量)の
0.05〜6倍モル、特に0.3〜2倍モルとするのが
好ましい。この割合が0.05倍モル未満ではこれらの
誘導体を含有させることによる本発明の照射エネルギー
低減効果が十分に得られず、0.3倍モル以上の添加で
実用的な感度を得ることができる。また2倍モルを超え
ても改善効果に差異はなく、6倍モルを超えると、溶液
に対する溶解度、熱処理後の膜中残留有機物の問題等が
生じて好ましくない。
The content of these nitrofuran derivatives in the composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention (2
When more than one kind is used, the total content thereof is 0.05 to 6 times mol of the content of the metal alkoxide (when two or more kinds of metal alkoxide are contained in the composition, the total content), In particular, it is preferably from 0.3 to 2 moles. If this ratio is less than 0.05 mole, the irradiation energy reduction effect of the present invention cannot be sufficiently obtained by including these derivatives, and practical sensitivity can be obtained by adding 0.3 mole or more. . There is no difference in the improvement effect even when the molar ratio exceeds 2 times, and when the molar ratio exceeds 6 times, problems such as solubility in the solution and residual organic matter in the film after the heat treatment occur.

【0032】本発明において、金属アルコキシドは金属
酸化物の原料となるものであり、従って、形成する金属
酸化物の金属のエトキシド、プロポキシド、イソプロポ
キシド、ブトキシド、イソブトキシドなどの低級アルコ
キシドが好適である。
In the present invention, the metal alkoxide is a raw material of the metal oxide. Therefore, lower alkoxides such as ethoxide, propoxide, isopropoxide, butoxide, and isobutoxide of the metal of the metal oxide to be formed are preferable. It is.

【0033】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物は、金属酸化物原料として、このような金属アルコ
キシドの他、金属アセチルアセトナート錯体や金属カル
ボン酸塩を含有していても良い。この場合、金属カルボ
ン酸塩としては、酢酸塩、プロピオン酸塩などの低級脂
肪酸塩が好ましいが、これに限定されるものではない。
The composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention may contain, as a metal oxide raw material, a metal acetylacetonate complex or a metal carboxylate in addition to such a metal alkoxide. In this case, the metal carboxylate is preferably a lower fatty acid salt such as an acetate or a propionate, but is not limited thereto.

【0034】これら金属酸化物原料の組み合せや、使用
割合には特に制限はなく、目的とする金属酸化物薄膜に
対応した金属酸化物原料を選択すれば良い。
There is no particular limitation on the combination of these metal oxide raw materials and the usage ratio, and a metal oxide raw material corresponding to a target metal oxide thin film may be selected.

【0035】本発明においては、金属アルコキシド及び
前記ニトロフラン誘導体の他、耐湿性、経時安定性の改
善のために、更に、照射光の波長領域に強い吸収を示さ
ない安定化剤、即ち、アルコキシ基の加水分解防止剤を
含有することが望ましい。
In the present invention, in addition to the metal alkoxide and the nitrofuran derivative, in order to improve moisture resistance and stability over time, a stabilizer which does not show strong absorption in the wavelength region of irradiation light, It is desirable to include a group hydrolysis inhibitor.

【0036】このような安定化剤としては、エタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等
のエタノールアミン類、アセチルアセトン、ベンゾイル
アセトン、ジベンゾイルメタン等のβ−ジケトン類、3
−オキソブタン酸エチル等のβ−ケトエステル類、2−
エチルヘキサン酸、2−エチル酪酸、酪酸、吉草酸等の
カルボン酸類、1,3−ブチレングリコール、2,4−
アミレングリコール等のグリコール類及びグリコールエ
ステル類から選ばれる1種又は2種以上を用いることが
できる。
Examples of such a stabilizer include ethanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine; β-diketones such as acetylacetone, benzoylacetone, and dibenzoylmethane;
Β-ketoesters such as ethyl oxobutanoate, 2-
Carboxylic acids such as ethylhexanoic acid, 2-ethylbutyric acid, butyric acid, valeric acid, 1,3-butylene glycol, 2,4-
One or more selected from glycols such as amylene glycol and glycol esters can be used.

【0037】このような安定化剤の添加量は、用いる金
属アルコキシドの種類や、前記ニトロフラン誘導体の添
加量、必要とされる耐湿性、経時安定性等によっても異
なるが、通常の場合、金属アルコキシドに対して、5倍
モル以下、特に0.5〜2倍モルとするのが好ましい。
この安定化剤の割合が金属アルコキシドに対して5倍モ
ルを超えると、ニトロフラン誘導体よりも金属と結合し
やすい安定化剤に関しては、感光性の感度を落としてし
まうので、好ましくない。
The amount of such a stabilizer varies depending on the type of the metal alkoxide used, the amount of the nitrofuran derivative, the required moisture resistance, the stability over time, and the like. It is preferably 5 times or less, particularly preferably 0.5 to 2 times, the mole of the alkoxide.
If the ratio of the stabilizer exceeds 5 times the molar amount of the metal alkoxide, the photosensitivity of a stabilizer that is more easily bonded to a metal than a nitrofuran derivative is undesirably reduced.

【0038】本発明の組成物及び方法は、チタンジルコ
ン酸鉛(PZT)、ランタン含有チタン酸ジルコン酸鉛
(PLZT)、チタン酸ストロンチウム(STO)、チ
タン酸バリウム(BTO)、チタン酸バリウムストロン
チウム(BSTO)、チタン酸ビスマス(Bi4 Ti3
12)、酸化タンタル(Ta25 )、二酸化チタン
(TiO2 )、酸化鉛(PbO)、二酸化ジルコニウム
(ZrO2 )、アルミナ(Al23 )、二酸化スズ
(SnO2 )、二酸化ルテニウム(RuO2 )などの金
属酸化物(複合金属酸化物と単金属酸化物の両者を含
む)の薄膜パターンの形成に好適に利用することができ
る。当然ながら、これらの金属酸化物の薄膜を形成する
には、これら金属酸化物の金属のアルコキシドを含む金
属酸化物原料を用いる。
The composition and the method of the present invention comprise lead zirconate titanate (PZT), lanthanum-containing lead zirconate titanate (PLZT), strontium titanate (STO), barium titanate (BTO), and barium strontium titanate (PZT). BSTO), bismuth titanate (Bi 4 Ti 3)
O 12 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), titanium dioxide (TiO 2 ), lead oxide (PbO), zirconium dioxide (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), tin dioxide (SnO 2 ), ruthenium dioxide It can be suitably used for forming a thin film pattern of a metal oxide such as (RuO 2 ) (including both a composite metal oxide and a single metal oxide). Naturally, to form a thin film of these metal oxides, a metal oxide raw material containing an alkoxide of a metal of these metal oxides is used.

【0039】特に、本発明は金属アルコキシドを2種以
上含有するものに好適であり、例えば、金属アルコキシ
ドとしてSrアルコキシドSr(OR)2 (R:アルキ
ル基)と、BiアルコキシドBi(OR)3 と、Taア
ルコキシドTa(OR)5 及び/又はNbアルコキシド
Nb(OR)5 とを含有する組成式SrBi2 (Tax
Nb2-x )O9 で表されるBi層状酸化物系薄膜パター
ン形成用組成物、或いは、この組成物において、Biア
ルコキシドの代りに、カルボン酸ビスマス、硝酸ビスマ
ス、塩化ビスマス及び硫酸ビスマスよりなる群から選ば
れる1種又は2種以上を含むものが挙げられる。
The present invention is particularly suitable for those containing two or more metal alkoxides. For example, Sr alkoxide Sr (OR) 2 (R: alkyl group), Bi alkoxide Bi (OR) 3 , A Ta alkoxide Ta (OR) 5 and / or a Nb alkoxide Nb (OR) 5 containing SrBi 2 (Ta x
The composition for forming a Bi layered oxide-based thin film pattern represented by Nb 2-x ) O 9 or, in this composition, bismuth carboxylate, bismuth nitrate, bismuth chloride and bismuth sulfate instead of Bi alkoxide Those containing one or more selected from the group are mentioned.

【0040】本発明の金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物は、金属アルコキシドを含む金属酸化物原料を適当
な有機溶媒(例、エタノール、イソプロパノール、2−
メトキシエタノールなどのアルコール類;酢酸、プロピ
オン酸などの低級脂肪族カルボン酸類など)に溶解した
後、得られた溶液に所定量のニトロフラン誘導体を添加
することにより調製できるが、望ましくは、金属アルコ
キシドと前記ニトロフラン誘導体とを溶媒中で加熱還流
することにより、予め金属アルコキシドとニトロフラン
誘導体との複合体を形成した後、安定化剤等の他の成分
を添加するのが好ましく、これにより、光感度の向上及
びニトロフラン誘導体の使用量の低減を図ることができ
る。また、複合化の逆反応を防止するためにも、生成し
た有機物を取り除くという方法も効果的である。
In the composition for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention, a metal oxide raw material containing a metal alkoxide is mixed with a suitable organic solvent (eg, ethanol, isopropanol, 2-
Alcohols such as methoxyethanol; lower aliphatic carboxylic acids such as acetic acid and propionic acid) and then adding a predetermined amount of a nitrofuran derivative to the resulting solution. By heating and refluxing the and the nitrofuran derivative in a solvent to form a complex of the metal alkoxide and the nitrofuran derivative in advance, it is preferable to add another component such as a stabilizer, It is possible to improve the light sensitivity and reduce the amount of the nitrofuran derivative used. In order to prevent the reverse reaction of complexation, a method of removing the generated organic matter is also effective.

【0041】なお、目的物が複合酸化物薄膜パターンで
ある場合には、2種以上の金属酸化物原料を、目的物中
における各金属の存在比に一致した割合で使用するが、
2種以上の金属アルコキシドを含有する場合には、該2
種以上の金属アルコキシドを溶媒中で加熱還流して予め
複合アルコキシドを形成した後、安定化剤等の他の添加
剤を添加するのが好ましい。この場合においても、ニト
ロフラン誘導体は、複合アルコキシドと共に溶媒中で加
熱還流して複合体を形成しておくのが望ましい。この場
合も、また、複合化の逆反応を防止するためにも、生成
した有機物を取り除くという方法も効果的である。
When the target is a composite oxide thin film pattern, two or more kinds of metal oxide raw materials are used in proportions corresponding to the abundance of each metal in the target.
When two or more metal alkoxides are contained,
It is preferable to heat and reflux at least one kind of metal alkoxide in a solvent to form a composite alkoxide in advance, and then add another additive such as a stabilizer. Also in this case, it is desirable that the nitrofuran derivative is heated and refluxed in a solvent together with the complex alkoxide to form a complex. In this case as well, a method of removing the generated organic matter is also effective to prevent the reverse reaction of complexation.

【0042】なお、組成物中の金属酸化物原料の濃度は
1〜20重量%の範囲内が好ましい。
The concentration of the metal oxide raw material in the composition is preferably in the range of 1 to 20% by weight.

【0043】この組成物の基板への塗布は、均一な膜厚
の塗膜が形成される塗布法であれば特に制限されない
が、工業的にはスピンコート法が採用されることが多
い。必要であれば、塗膜がゲル化した後、塗布操作を繰
り返して所望の塗膜厚みを得ることもできる。本発明で
は、ニトロフラン誘導体の添加により少ない照射エネル
ギーで露光することができるため、塗膜を厚くすること
も可能である。本発明の組成物を用いて形成する金属酸
化物薄膜の膜厚は、一般的に300〜1000Åの範囲
内が好ましい。
The application of this composition to a substrate is not particularly limited as long as it is a coating method capable of forming a coating film having a uniform thickness, but a spin coating method is often employed industrially. If necessary, after the coating film has gelled, the coating operation can be repeated to obtain a desired coating film thickness. In the present invention, since the exposure can be performed with a small irradiation energy by adding the nitrofuran derivative, the coating film can be thickened. Generally, the thickness of the metal oxide thin film formed using the composition of the present invention is preferably in the range of 300 to 1000 °.

【0044】得られた塗膜は、短時間の放置で流動性を
失い、露光が可能となる。放置時間は、画像形成のため
の光照射が可能な程度に塗膜が乾く(流動性を喪失す
る)ように決めればよく、通常は数秒〜数分の範囲内で
よい。
The obtained coating film loses its fluidity when left for a short time, and can be exposed. The leaving time may be determined so that the coating film is dried (loss of fluidity) to the extent that light irradiation for image formation is possible, and is usually within a range from several seconds to several minutes.

【0045】次いで、所望パターンに対応する画像を形
成するために光を照射して画像形成露光を行う。照射す
る光としては、紫外線が一般的である。紫外線源は、例
えば、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、エキシマレーザー等
でよい。画像形成露光は、常法により、マスクを通して
光を照射するか、或いは光源がレーザーの場合にはパタ
ーン化されたレーザー光を照射する直描法によって行う
ことができる。照射エネルギー量は特に制限されず、膜
厚や金属酸化物原料の種類によっても変動するが、本発
明によればニトロフラン誘導体の添加により、通常は
0.5〜2J/cm2 の低エネルギー量とすることがで
きる。
Next, in order to form an image corresponding to a desired pattern, light is irradiated to perform image forming exposure. As the light to be irradiated, ultraviolet light is generally used. The ultraviolet source may be, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, an excimer laser, or the like. The image forming exposure can be carried out by a conventional method by irradiating light through a mask or, when the light source is a laser, by a direct drawing method of irradiating patterned laser light. The irradiation energy amount is not particularly limited and varies depending on the film thickness and the kind of the metal oxide raw material. However, according to the present invention, the addition of the nitrofuran derivative usually results in a low energy amount of 0.5 to 2 J / cm 2. It can be.

【0046】特に、金属アルコキシドとニトロフラン誘
導体とを予め複合化させておいた場合には、光感度の向
上により、0.1〜2J/cm2 のより一層低いエネル
ギー量とすることもできる。
In particular, when the metal alkoxide and the nitrofuran derivative are previously compounded, the energy can be further reduced to 0.1 to 2 J / cm 2 by improving the photosensitivity.

【0047】この光の照射により、露光部では後述の作
用の項で記載する如く、金属アルコキシドの光反応等に
より硬化して、アルコールなどの溶媒への溶解度が低下
する。本発明では、ニトロフラン誘導体が、好ましくは
金属アルコキシドとの複合体として存在しているので、
少ない光照射エネルギーで、露光部の金属アルコキシド
の光反応を選択的に促進することができる。そのため、
エネルギー密度が低い紫外線でも短時間で十分に照射の
目的を達成できる。
By the irradiation of the light, the exposed portion is hardened by the photoreaction of the metal alkoxide in the exposed portion, as described later, and the solubility in a solvent such as alcohol is reduced. In the present invention, since the nitrofuran derivative is preferably present as a complex with a metal alkoxide,
The photoreaction of the metal alkoxide in the exposed part can be selectively promoted with a small light irradiation energy. for that reason,
Irradiation can be sufficiently achieved in a short time even with ultraviolet rays having low energy density.

【0048】なお、所望により、この照射後、乾燥不活
性ガス(N2 ,Ar等)雰囲気中で40〜100℃に1
〜10分間程度放置してもよい。こうして空気中の水分
を遮断して温度保持することにより、未露光部の塗膜成
分の加水分解を抑制したまま、露光部の塗膜の硬化反応
を選択的にさらに進めることができるので、露光部と未
露光部との溶解度差が一層大きくなる。
If desired, after this irradiation, the temperature is raised to 40 to 100 ° C. in a dry inert gas (N 2 , Ar, etc.) atmosphere.
It may be left for about 10 minutes. By blocking the moisture in the air and maintaining the temperature in this manner, the curing reaction of the coating film on the exposed portion can be selectively further advanced while suppressing the hydrolysis of the coating film component on the unexposed portion. The solubility difference between the part and the unexposed part is further increased.

【0049】また、照射後、必要に応じて、基板を全面
的に加熱することにより塗膜を乾燥してもよい。これに
より、パターンとして残る露光部に残留している水分や
有機溶媒が除去される。この全面的な加熱は、例えば、
100〜150℃で5〜10分間程度行えばよい。
After the irradiation, the coating may be dried by heating the entire surface of the substrate, if necessary. As a result, the moisture and the organic solvent remaining in the exposed portion remaining as a pattern are removed. This overall heating is, for example,
What is necessary is just to perform at 100-150 degreeC for about 5 to 10 minutes.

【0050】その後、適当な溶媒を用いて現像すること
により、未露光部にある未硬化の塗膜を除去すると、露
光部からなるネガ型のパターンが基板上に形成される。
現像剤として用いる溶媒は、未露光部の材料を溶解で
き、露光部の硬化膜に対する溶解性の小さい溶媒であれ
ば良く、一般的には、水又はアルコール類を使用するこ
とが好ましい。適当なアルコールとしては、2−メトキ
シエタノール、2−エトキシエタノールなどのアルコキ
シアルコールがある。これでは溶解力が高すぎ、露光部
の溶解が起こり得る場合には、上記アルコールにエチル
アルコール、イソプロピルアルコール(IPA)などの
アルキルアルコールを添加することにより、溶解力を調
整することができる。
Thereafter, the uncured coating film in the unexposed portions is removed by developing with an appropriate solvent, and a negative pattern composed of the exposed portions is formed on the substrate.
The solvent used as the developer only needs to be a solvent that can dissolve the material in the unexposed portion and has low solubility in the cured film in the exposed portion. In general, it is preferable to use water or alcohols. Suitable alcohols include alkoxy alcohols such as 2-methoxyethanol and 2-ethoxyethanol. In this case, when the dissolving power is too high and dissolution of the exposed portion can occur, the dissolving power can be adjusted by adding an alkyl alcohol such as ethyl alcohol or isopropyl alcohol (IPA) to the alcohol.

【0051】現像は、例えば、常温の溶媒に10秒〜1
0分間程度浸漬することにより実施できる。現像条件
は、未露光部が完全に除去され、露光部は実質的に除去
されないように設定する。従って、現像条件は、光の照
射量、その後の熱処理の有無、現像に用いる溶媒の種類
に応じて変動する。
The development is performed, for example, in a solvent at room temperature for 10 seconds to 1 hour.
It can be carried out by immersion for about 0 minutes. The development conditions are set so that the unexposed portions are completely removed and the exposed portions are not substantially removed. Therefore, the development conditions vary depending on the amount of light irradiation, the presence or absence of a subsequent heat treatment, and the type of solvent used for development.

【0052】現像後、すなわち現像液から塗膜サンプル
を引き上げた後、塗膜に付着した現像液による残膜部の
溶解を防ぎ、現像を完全に停止するために、必要に応じ
て、リンス液に浸漬し、現像液を洗い流す操作を行って
も良い。リンス液としては、膜の溶解力が弱く、現像液
と容易に混じるものが良く、一般的には低級アルコール
類を使用することが好ましい。適当なアルコールとして
はエチルアルコール、イソプロピルアルコールがある。
After the development, that is, after pulling up the coating film sample from the developing solution, if necessary, in order to prevent the remaining film portion from being dissolved by the developing solution attached to the coating film and to completely stop the development, a rinsing solution may be used. May be performed by immersing the developing solution in the developing solution. As the rinsing liquid, a solvent which has a low dissolving power of the film and is easily mixed with the developing solution is preferable. In general, lower alcohols are preferably used. Suitable alcohols include ethyl alcohol and isopropyl alcohol.

【0053】こうして露光部が残留したネガ型の塗膜パ
ターンが基板上に形成される。その後、基板を熱処理し
て塗膜中の金属化合物を完全に金属酸化物に変換させる
と、所望組成の金属酸化物からなる薄膜パターンが得ら
れる。この熱処理は、通常は大気雰囲気中300〜80
0℃で1秒〜2時間の焼成により行うことが好ましい。
In this way, a negative-type coating film pattern with the exposed portions remaining is formed on the substrate. Thereafter, when the substrate is heat-treated to completely convert the metal compound in the coating film into a metal oxide, a thin film pattern composed of a metal oxide having a desired composition is obtained. This heat treatment is usually performed in an air atmosphere at 300 to 80.
It is preferable to perform baking at 0 ° C. for 1 second to 2 hours.

【0054】必要であれば、こうして形成された金属酸
化物薄膜パターンの上に、同じ方法で異種又は同種の金
属酸化物薄膜パターンを重ねて形成してもよい。
If necessary, a different kind or the same kind of metal oxide thin film pattern may be formed on the metal oxide thin film pattern thus formed by the same method.

【0055】このような方法に従って製造される電子部
品としては、DRAM、不揮発性強誘電体薄膜メモリ
ー、バイポーラメモリー、GaAsIC等の半導体メモ
リー、液晶素子、コンデンサアレイ等が挙げられる。
The electronic components manufactured according to such a method include DRAM, nonvolatile ferroelectric thin film memory, bipolar memory, semiconductor memory such as GaAsIC, liquid crystal element, and capacitor array.

【0056】また、光学部品としては、光導波路、薄膜
型光アイソレーター、フレネルレンズ等が挙げられる。
The optical components include an optical waveguide, a thin film type optical isolator, a Fresnel lens, and the like.

【0057】[0057]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

【0058】実施例1 2−メトキシエタノール75gに酢酸鉛三水和物11.
65gを加えて加熱溶解し、共沸混合物として脱水して
無水酢酸鉛溶液を得た。これにジルコニウムテトラノル
マルブトキシド6.12g及びチタニウムテトライソプ
ロポキシド4.19gを加え、重量調整のため2−メト
キシエタノールで全量を100gとし、10重量%のP
bZr0.52Ti0.483 (PZT)溶液を得、この溶液
に2−ニトロフランを各々表1に示す割合で加え、PZ
T薄膜パターン形成用組成物とした。
Example 1 Lead acetate trihydrate in 75 g of 2-methoxyethanol
65 g was added and dissolved by heating, and dehydrated as an azeotropic mixture to obtain an anhydrous lead acetate solution. To this, 6.12 g of zirconium tetranormal butoxide and 4.19 g of titanium tetraisopropoxide were added, and the total amount was adjusted to 100 g with 2-methoxyethanol to adjust the weight.
bZr 0.52 Ti 0.48 O 3 (PZT) solution was obtained, and 2-nitrofuran was added to this solution at the ratio shown in Table 1 to obtain a PZT solution.
This was a composition for forming a T thin film pattern.

【0059】得られた組成物を、各々、シリコン基板上
にスピンコート法により膜厚500Åとなるように塗布
した後、塗布膜にフォトマスクを通して表1に示すエネ
ルギー量の紫外線を照射し、次いで、2−メトキシエタ
ノールとイソプロピルアルコールの1:2(体積比)混
合溶媒中に10秒浸漬して現像した。パターニングの可
(○)、否(×)を表1に示す。
Each of the obtained compositions is applied on a silicon substrate by a spin coating method so as to have a film thickness of 500 °, and the applied film is irradiated with ultraviolet rays having an energy amount shown in Table 1 through a photomask. And immersion in a mixed solvent of 1: 2 (volume ratio) of 2-methoxyethanol and isopropyl alcohol for 10 seconds for development. Table 1 shows whether patterning is possible (O) or not (X).

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】実施例2 オクチル酸バリウムと酢酸イソアミルから調製した5重
量%Ba溶液32.96g、オクチル酸ストロンチウム
と酢酸イソアミルから調製した5重量%Sr溶液21.
03g及びチタニウムテトライソプロポキシド6.82
gを混合し、酢酸イソアミルで全量を100gとして5
重量%のBa0.5 Sr0.5 TiO3 (BST)溶液を
得、この溶液に2−ニトロフランを各々表2に示す割合
で加え、BST薄膜パターン形成用組成物とした。
Example 2 32.96 g of a 5 wt% Ba solution prepared from barium octylate and isoamyl acetate, a 5 wt% Sr solution prepared from strontium octylate and isoamyl acetate 21.
03g and titanium tetraisopropoxide 6.82
g and mixed with isoamyl acetate to make the total amount 100 g.
Obtain the weight percent of Ba 0.5 Sr 0.5 TiO 3 (BST ) solution was added at a rate that indicates the 2-nitro-furan To this solution to each table 2, and a BST thin film pattern forming composition.

【0062】得られた組成物を用いて、実施例1と同様
にして露光、現像を行い、パターニングの可(○)、否
(×)を表2に示した。
Using the obtained composition, exposure and development were carried out in the same manner as in Example 1. Table 2 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】実施例3 オクチル酸ストロンチウムと酢酸イソアミルから調製し
た5重量%Sr溶液8.68g、オクチル酸ビスマスと
酢酸イソアミルから調製した5重量%Bi溶液41.2
1g及びタンタルペンタエトキシド4.02gを混合
し、酢酸イソアミルと2−メトキシエタノールの1:1
(体積比)混合溶媒で全量を100gとし、5重量%の
SrBi2 Ta29 溶液を得、この溶液に2−ニトロ
フランを各々表3に示す割合で加え、SrBi2 Ta2
9 薄膜パターン形成用組成物とした。
Example 3 8.68 g of a 5 wt% Sr solution prepared from strontium octylate and isoamyl acetate, 41.2 wt% Bi solution prepared from bismuth octylate and isoamyl acetate
1 g of tantalum pentaethoxide and 4.01 g of tantalum pentaethoxide, and 1: 1 of isoamyl acetate and 2-methoxyethanol.
(Volume ratio) The total amount was made 100 g with a mixed solvent to obtain a 5% by weight SrBi 2 Ta 2 O 9 solution. To this solution, 2-nitrofuran was added in the proportions shown in Table 3 to obtain SrBi 2 Ta 2.
This was a composition for forming an O 9 thin film pattern.

【0065】得られた組成物を用いて、実施例1と同様
にして露光、現像を行い、パターニングの可(○)、否
(×)を表3に示した。
Using the obtained composition, exposure and development were carried out in the same manner as in Example 1. Table 3 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0066】[0066]

【表3】 [Table 3]

【0067】実施例4 リチウムエトキシド1.76g、ニオブペンタエトキシ
ド10.76g及び2−メトキシエタノール87.48
gを混合し、5重量%のLiNbO3 溶液を得、この溶
液に2−ニトロフランを各々表4に示す割合で加え、L
iNbO3 薄膜パターン形成用組成物とした。
Example 4 1.76 g of lithium ethoxide, 10.76 g of niobium pentaethoxide and 87.48 of 2-methoxyethanol
g of LiNbO 3 solution to obtain a 5% by weight LiNbO 3 solution.
The composition for forming an iNbO 3 thin film pattern was used.

【0068】得られた組成物を用いて、実施例1と同様
にして露光、現像を行い、パターニングの可(○)、否
(×)を表4に示した。
Using the obtained composition, exposure and development were carried out in the same manner as in Example 1. Table 4 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0069】[0069]

【表4】 [Table 4]

【0070】実施例5 オクチル酸ビスマスと酢酸イソアミルから調製した5重
量%Bi溶液71.26gとチタニウムテトライソプロ
ポキシド3.65gとを混合し、酢酸イソアミルと2−
メトキシエタノールの1:1(体積比)混合溶液で全量
を100gとし、5重量%のBi4 Ti312溶液を
得、この溶液に2−ニトロフランを各々表5に示す割合
で加え、Bi4 Ti312薄膜パターン形成用組成物と
した。
Example 5 71.26 g of a 5% by weight Bi solution prepared from bismuth octylate and isoamyl acetate and 3.65 g of titanium tetraisopropoxide were mixed, and isoamyl acetate and 2-amyl acetate were mixed.
The total amount was made 100 g with a 1: 1 (volume ratio) mixed solution of methoxyethanol to obtain a 5 wt% Bi 4 Ti 3 O 12 solution, and 2-nitrofuran was added to this solution at the ratio shown in Table 5 to obtain a Bi 2 Ti 3 O 2 solution. A composition for forming a 4 Ti 3 O 12 thin film pattern was obtained.

【0071】得られた組成物を用いて、実施例1と同様
にして露光、現像を行い、パターニングの可(○)、否
(×)を表5に示した。
Using the obtained composition, exposure and development were carried out in the same manner as in Example 1. Table 5 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0072】[0072]

【表5】 [Table 5]

【0073】実施例6 2−ニトロフランの代りに、アンチ−5−ニトロ−2−
フラルドキシムを表6に示す割合で加えたこと以外は、
実施例1と同様にPZT薄膜パターン形成用組成物を
得、同様に露光、現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を表6に示した。
Example 6 Instead of 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-
Except that furaldoxime was added in the proportions shown in Table 6.
A composition for forming a PZT thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 1. Exposure and development were performed in the same manner, and Table 6 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0074】[0074]

【表6】 [Table 6]

【0075】実施例7 2−ニトロフランの代りに、アンチ−5−ニトロ−2−
フラルドキシムを表7に示す割合で加えたこと以外は、
実施例2と同様にBST薄膜パターン形成用組成物を
得、同様に露光、現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を表7に示した。
Example 7 Instead of 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-
Except that furaldoxime was added in the proportions shown in Table 7.
A composition for forming a BST thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 2. Exposure and development were performed in the same manner, and Table 7 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0076】[0076]

【表7】 [Table 7]

【0077】実施例8 2−ニトロフランの代りに、アンチ−5−ニトロ−2−
フラルドキシムを表8に示す割合で加えたこと以外は、
実施例3と同様にSrBi2 Ta29 薄膜パターン形
成用組成物を得、同様に露光、現像を行って、パターニ
ングの可(○)、否(×)を表8に示した。
Example 8 Instead of 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-
Except that furaldoxime was added in the proportions shown in Table 8,
A composition for forming a SrBi 2 Ta 2 O 9 thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 3. Exposure and development were carried out in the same manner.

【0078】[0078]

【表8】 [Table 8]

【0079】実施例9 2−ニトロフランの代りに、アンチ−5−ニトロ−2−
フラルドキシムを表9に示す割合で加えたこと以外は、
実施例4と同様にLiNbO3 薄膜パターン形成用組成
物を得、同様に露光、現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を表9に示した。
Example 9 Instead of 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-
Except that furaldoxime was added in the proportions shown in Table 9.
A composition for forming a LiNbO 3 thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 4. Exposure and development were performed in the same manner, and Table 9 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0080】[0080]

【表9】 [Table 9]

【0081】実施例10 2−ニトロフランの代りに、アンチ−5−ニトロ−2−
フラルドキシムを表10に示す割合で加えたこと以外
は、実施例5と同様にBi4 Ti312薄膜パターン形
成用組成物を得、同様に露光、現像を行って、パターニ
ングの可(○)、否(×)を表10に示した。
Example 10 In place of 2-nitrofuran, anti-5-nitro-2-
Except that furaldoxime was added at the ratio shown in Table 10, a composition for forming a Bi 4 Ti 3 O 12 thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 5, and exposure and development were performed in the same manner to allow patterning (可). , No (X) are shown in Table 10.

【0082】[0082]

【表10】 [Table 10]

【0083】実施例11 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フラン酸
を表11に示す割合で加えたこと以外は、実施例1と同
様にPZT薄膜パターン形成用組成物を得、同様に露
光、現像を行って、パターニングの可(○)、否(×)
を表11に示した。
Example 11 A PZT thin film pattern forming composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5-nitro-2-furanoic acid was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 11. Exposure and development are performed in the same manner, and patterning is possible (○), not possible (×)
Are shown in Table 11.

【0084】[0084]

【表11】 [Table 11]

【0085】実施例12 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フラン酸
を表12に示す割合で加えたこと以外は、実施例2と同
様にBST薄膜パターン形成用組成物を得、同様に露
光、現像を行って、パターニングの可(○)、否(×)
を表12に示した。
Example 12 A composition for forming a BST thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 2 except that 5-nitro-2-furanoic acid was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 12. Exposure and development are performed in the same manner, and patterning is possible (○), not possible (×)
Are shown in Table 12.

【0086】[0086]

【表12】 [Table 12]

【0087】実施例13 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フラン酸
を表13に示す割合で加えたこと以外は、実施例3と同
様にSrBi2 Ta29 薄膜パターン形成用組成物を
得、同様に露光、現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を表13に示した。
Example 13 A SrBi 2 Ta 2 O 9 thin film pattern was formed in the same manner as in Example 3 except that 5-nitro-2-furonic acid was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 13. The composition for use was obtained, exposed and developed in the same manner, and Table 13 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0088】[0088]

【表13】 [Table 13]

【0089】実施例14 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フラン酸
を表14に示す割合で加えたこと以外は、実施例4と同
様にLiNbO3 薄膜パターン形成用組成物を得、同様
に露光、現像を行って、パターニングの可(○)、否
(×)を表14に示した。
Example 14 A composition for forming a LiNbO 3 thin film pattern was prepared in the same manner as in Example 4 except that 5-nitro-2-furanic acid was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 14. Then, exposure and development were performed in the same manner, and Table 14 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0090】[0090]

【表14】 [Table 14]

【0091】実施例15 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フラン酸
を表15に示す割合で加えたこと以外は、実施例5と同
様にBi4 Ti312薄膜パターン形成用組成物を得、
同様に露光、現像を行って、パターニングの可(○)、
否(×)を表15に示した。
Example 15 A Bi 4 Ti 3 O 12 thin film pattern was formed in the same manner as in Example 5 except that 5-nitro-2-furanoic acid was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 15. A composition for
Exposure and development are performed in the same way to enable patterning (○),
Table 15 shows the results of failure (x).

【0092】[0092]

【表15】 [Table 15]

【0093】実施例16 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フルアル
デヒドを表16に示す割合で加えたこと以外は、実施例
1と同様にPZT薄膜パターン形成用組成物を得、同様
に露光、現像を行って、パターニングの可(○)、否
(×)を表16に示した。
Example 16 A PZT thin film pattern forming composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5-nitro-2-furaldehyde was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 16. In the same manner, exposure and development were performed, and patternability (O) and failure (X) are shown in Table 16.

【0094】[0094]

【表16】 [Table 16]

【0095】実施例17 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フルアル
デヒドを表17に示す割合で加えたこと以外は、実施例
2と同様にBST薄膜パターン形成用組成物を得、同様
に露光、現像を行って、パターニングの可(○)、否
(×)を表17に示した。
Example 17 A composition for forming a BST thin film pattern was obtained in the same manner as in Example 2 except that 5-nitro-2-furaldehyde was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 17. In the same manner, exposure and development were performed, and patternability (O) and failure (X) were shown in Table 17.

【0096】[0096]

【表17】 [Table 17]

【0097】実施例18 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フルアル
デヒドを表18に示す割合で加えたこと以外は、実施例
3と同様にSrBi2 Ta29 薄膜パターン形成用組
成物を得、同様に露光、現像を行って、パターニングの
可(○)、否(×)を表18に示した。
Example 18 A SrBi 2 Ta 2 O 9 thin film pattern was formed in the same manner as in Example 3 except that 5-nitro-2-furaldehyde was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 18. The composition for exposure was obtained and exposed and developed in the same manner. Table 18 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0098】[0098]

【表18】 [Table 18]

【0099】実施例19 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フルアル
デヒドを表19に示す割合で加えたこと以外は、実施例
4と同様にLiNbO3 薄膜パターン形成用組成物を
得、同様に露光、現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を表19に示した。
Example 19 The composition for forming a LiNbO 3 thin film pattern was prepared in the same manner as in Example 4 except that 5-nitro-2-furaldehyde was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 19. Then, exposure and development were performed in the same manner, and Table 19 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0100】[0100]

【表19】 [Table 19]

【0101】実施例20 2−ニトロフランの代りに、5−ニトロ−2−フルアル
デヒドを表20に示す割合で加えたこと以外は、実施例
5と同様にBi4 Ti312薄膜パターン形成用組成物
を得、同様に露光、現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を表20に示した。
Example 20 A Bi 4 Ti 3 O 12 thin film pattern was formed in the same manner as in Example 5 except that 5-nitro-2-furaldehyde was added in place of 2-nitrofuran at the ratio shown in Table 20. The composition for use was obtained, exposed and developed in the same manner, and Table 20 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0102】[0102]

【表20】 [Table 20]

【0103】表1〜表20より、所定割合のニトロフラ
ン誘導体を添加することにより、露光に必要な照射エネ
ルギー量を著しく低減できることが明らかである。
From Tables 1 to 20, it is clear that the addition of a predetermined ratio of the nitrofuran derivative can significantly reduce the irradiation energy required for exposure.

【0104】実施例21 実施例1において、2−ニトロフランを金属アルコキシ
ドに対して等モル加えた後、更に、表21に示す安定化
剤を金属アルコキシドに対して1.5倍モル加えたこと
以外は同様にしてPZT薄膜パターン形成用組成物を調
製した。
Example 21 In Example 1, 2-nitrofuran was added in an equimolar amount to the metal alkoxide, and then a stabilizer shown in Table 21 was further added in a 1.5-fold molar amount to the metal alkoxide. Except for the above, a composition for forming a PZT thin film pattern was prepared in the same manner.

【0105】得られた組成物を、各々、シリコン基板上
にスピンコート法により膜厚500Åとなるように塗布
した。この塗布膜にフォトマスクを通して2J/cm2
の紫外線を照射した後、室温25℃、湿度70%の恒温
恒湿室に表21に示す時間放置し、その後、2−メトキ
シエタノールとイソプロピルアルコールの1:2(体積
比)混合溶媒中に10秒間浸漬して現像し、パターニン
グの可否で高湿雰囲気中での経時安定性を調べ、結果を
表21に示した。表21において、○印はパターニング
できたもの、×印は光非照射部分が空気中の水分で加水
分解したため不溶化し、パターニングできなかったもの
を示す。
Each of the obtained compositions was applied on a silicon substrate by spin coating so as to have a thickness of 500 °. 2 J / cm 2 through a photomask through this coating film
And then left in a constant temperature / humidity room at a room temperature of 25 ° C. and a humidity of 70% for the time shown in Table 21. Thereafter, the mixture was placed in a 1: 2 (volume ratio) mixed solvent of 2-methoxyethanol and isopropyl alcohol. It was immersed for 2 seconds and developed, and the stability over time in a high humidity atmosphere was examined depending on whether or not patterning was possible. The results are shown in Table 21. In Table 21, the mark “○” indicates that the pattern was formed, and the mark “X” indicates that the non-light-irradiated portion was insolubilized due to hydrolysis in the moisture in the air and could not be patterned.

【0106】[0106]

【表21】 [Table 21]

【0107】実施例22 実施例2において、2−ニトロフランの代りにアンチ−
5−ニトロ−2−フラルドキシムを金属アルコキシドに
対して等モル加え、更に、表22に示す安定化剤を金属
アルコキシドに対して1.5倍モル加えたこと以外は同
様にしてBST薄膜パターン形成用組成物を調製した。
Example 22 In Example 2, anti-nitrofuran was used instead of 2-nitrofuran.
5-nitro-2-furaldoxime was added in an equimolar amount to the metal alkoxide, and the stabilizer shown in Table 22 was added in a 1.5-fold molar amount to the metal alkoxide in the same manner as described above for forming a BST thin film pattern. A composition was prepared.

【0108】得られた組成物について、各々、実施例2
1と同様にして、塗布、光照射、放置及び現像を行って
経時安定性を調べ、結果を表22に示した。
Each of the obtained compositions was prepared in Example 2
In the same manner as in Example 1, coating, light irradiation, standing, and development were performed, and the stability over time was examined. The results are shown in Table 22.

【0109】[0109]

【表22】 [Table 22]

【0110】実施例23 実施例1において、2−ニトロフランの代りに5−ニト
ロ−2−フラン酸を金属アルコキシドに対して等モル加
えた後、更に、表23に示す安定化剤を金属アルコキシ
ドに対して1.5倍モル加えたこと以外は同様にしてP
ZT薄膜パターン形成用組成物を調製した。
Example 23 In Example 1, 5-nitro-2-furonic acid was added in an equimolar amount to the metal alkoxide in place of 2-nitrofuran, and then a stabilizer shown in Table 23 was added to the metal alkoxide. In the same manner as above except that
A composition for forming a ZT thin film pattern was prepared.

【0111】得られた組成物について、各々、実施例2
1と同様にして、塗布、光照射、放置及び現像を行って
経時安定性を調べ、結果を表23に示した。
Each of the obtained compositions was prepared in Example 2.
Coating, light irradiation, standing, and development were performed in the same manner as in Example 1 to examine the stability with time. The results are shown in Table 23.

【0112】[0112]

【表23】 [Table 23]

【0113】実施例24 Baメタルを2−メトキシエタノールに溶解して調製し
た2−メトキシエトキシBaの5重量%Ba溶液32.
96g、Srメタルを2−メトキシエタノールに溶解し
て調製した2−メトキシエトキシSrの5重量%Sr溶
液21.03g、及び、チタニウムテトライソプロポキ
シド6.82gを混合し、2−メトキシエタノールで全
量を100gとし、5重量%のBa0.5 Sr0.5 TiO
3 (BST)溶液を得、この溶液に2−ニトロ−2−フ
ルアルデヒドを金属アルコキシドに対して等モル加え、
更に、表24に示す安定化剤を金属アルコキシドに対し
て1.5倍モル加えてBST薄膜パターン形成用組成物
を調製した。
Example 24 A 5 wt% Ba solution of 2-methoxyethoxy Ba prepared by dissolving Ba metal in 2-methoxyethanol
96 g, 21.03 g of a 5 wt% Sr solution of 2-methoxyethoxy Sr prepared by dissolving Sr metal in 2-methoxyethanol, and 6.82 g of titanium tetraisopropoxide were mixed, and the total amount was mixed with 2-methoxyethanol. 100 g, 5% by weight of Ba 0.5 Sr 0.5 TiO
3 (BST) solution was obtained, and 2-nitro-2-furaldehyde was added to this solution in an equimolar amount to the metal alkoxide.
Further, a stabilizer shown in Table 24 was added in a 1.5-fold molar amount to the metal alkoxide to prepare a composition for forming a BST thin film pattern.

【0114】得られた組成物について、各々、実施例2
1と同様にして、塗布、光照射、放置及び現像を行って
経時安定性を調べ、結果を表24に示した。
Each of the obtained compositions was prepared in Example 2.
Coating, light irradiation, standing, and development were performed in the same manner as in Example 1 to examine the stability over time. The results are shown in Table 24.

【0115】[0115]

【表24】 [Table 24]

【0116】実施例25 テトラターシャリーブトキシ錫Sn(O−t−Bu)4
12.28gとトリブトキシアンチモンSb(OBu)
3 1.05gを2−メトキシエタノール86.67gに
溶解し、5重量%ATO溶液を得た。この溶液に2−ニ
トロ−2−フルアルデヒドを金属アルコキシド(Snと
Sbの総モル数)の2倍モル加え、更に、表25に示す
安定化剤を金属アルコキシドに対して1.5倍モル加え
てATO薄膜パターン形成用組成物を調製した。
Example 25 Tetra-tert-butoxytin Sn (Ot-Bu) 4
12.28 g and tributoxyantimony Sb (OBu)
3 1.05 g was dissolved in 86.67 g of 2-methoxyethanol to obtain a 5% by weight ATO solution. To this solution, 2-nitro-2-furaldehyde was added twice as much as the metal alkoxide (total number of moles of Sn and Sb), and the stabilizer shown in Table 25 was added 1.5 times as much as the metal alkoxide. Thus, a composition for forming an ATO thin film pattern was prepared.

【0117】得られた組成物について、各々、実施例2
1と同様にして、塗布、光照射、放置及び現像を行って
経時安定性を調べ、結果を表25に示した。
Each of the obtained compositions was prepared in Example 2
In the same manner as in Example 1, coating, light irradiation, standing, and development were performed, and the stability over time was examined. The results are shown in Table 25.

【0118】[0118]

【表25】 [Table 25]

【0119】表21〜25より、安定化剤を用いること
により、金属酸化物薄膜パターン形成用組成物の高湿環
境下での経時安定性が改善されることが明らかである。
From Tables 21 to 25, it is clear that the use of a stabilizer improves the temporal stability of the composition for forming a metal oxide thin film pattern under a high humidity environment.

【0120】実施例26 表26に示す金属アルコキシドを2−メトキシエタノー
ルに溶解し、その溶液に2−ニトロフランを表26に示
す量(モル比)加え、加熱還流を5時間行って金属アル
コキシドと2−ニトロフランの複合体を形成させた。こ
の溶液をシリコン基板上にスピンコート法で膜厚500
Åとなるように塗布した。この塗布膜にフォトマスクを
通して0.1J/cm2 の紫外線を照射し、その後、2
−メトキシエタノールとイソプロピルアルコールの1:
2(体積比)混合溶媒中に10秒間浸漬して現像を行
い、パターニングの可(○)、否(×)を表26に示し
た。
Example 26 A metal alkoxide shown in Table 26 was dissolved in 2-methoxyethanol, and 2-nitrofuran was added to the solution in the amount (molar ratio) shown in Table 26. A complex of 2-nitrofuran was formed. This solution is spin-coated on a silicon substrate to a thickness of 500
Å was applied. This coating film is irradiated with 0.1 J / cm 2 ultraviolet light through a photomask,
-Methoxyethanol and isopropyl alcohol 1:
Table 2 shows whether patterning was possible (浸漬) or not (混合).

【0121】[0121]

【表26】 [Table 26]

【0122】実施例27 2−ニトロフランの代りにアンチ−5−ニトロ−2−フ
ラルドキシムを用いたこと以外は実施例26と同様にし
て複合体の形成、塗布、光照射及び現像を行って、パタ
ーニングの可(○)、否(×)を調べ、結果を表27に
示した。
Example 27 A complex was formed, coated, irradiated with light and developed in the same manner as in Example 26 except that anti-5-nitro-2-furaldoxime was used instead of 2-nitrofuran. Whether patterning was possible (O) or not (X) was examined, and the results are shown in Table 27.

【0123】[0123]

【表27】 [Table 27]

【0124】実施例28 2−ニトロフランの代りに5−ニトロ−2−フラン酸を
用いたこと以外は実施例26と同様にして複合体の形
成、塗布、光照射及び現像を行って、パターニングの可
(○)、否(×)を調べ、結果を表28に示した。
Example 28 A composite was formed, coated, irradiated with light and developed in the same manner as in Example 26 except that 5-nitro-2-furanoic acid was used instead of 2-nitrofuran, and patterning was carried out. The results were shown in Table 28.

【0125】[0125]

【表28】 [Table 28]

【0126】実施例29 2−ニトロフランの代りに5−ニトロ−2−フルアルデ
ヒドを用いたこと以外は実施例26と同様にして複合体
の形成、塗布、光照射及び現像を行って、パターニング
の可(○)、否(×)を調べ、結果を表29に示した。
Example 29 A composite was formed, coated, irradiated with light, and developed in the same manner as in Example 26 except that 5-nitro-2-furaldehyde was used instead of 2-nitrofuran. (OK) and NO (X) were checked, and the results are shown in Table 29.

【0127】[0127]

【表29】 [Table 29]

【0128】表26〜29より明らかなように、金属ア
ルコキシドとニトロフラン誘導体とを複合化させること
により、ニトロフラン誘導体の添加量が少量でも、低エ
ネルギー照射でのパターニングが可能となる。
As is clear from Tables 26 to 29, by complexing a metal alkoxide with a nitrofuran derivative, patterning with low energy irradiation becomes possible even when the amount of the nitrofuran derivative added is small.

【0129】実施例30 ビスマス−t−ペントキサイト9.3g、タンタルエト
キシド8.71g及び9.95重量%ストロンチウム−
2−メトキシエタノール溶液8.03gの混合物を加熱
還流して形成したBi2 SrTa2 複合アルコキシドに
表24に示す割合の2−ニトロフランを加えて複合体を
形成させ、更にこの複合アルコキシドの残りの官能基の
高い加水分解性を抑制し溶液を安定化するために2−メ
チル酪酸2.3gを添加し、2−メトキシエタノールで
最終的に調製することにより10重量%Bi2 Sr1
29 薄膜パターン形成用組成物100gを得た。
Example 30 9.3 g of bismuth-t-pentoxite, 8.71 g of tantalum ethoxide and 9.95% by weight of strontium-
Mixture of 2-methoxyethanol solution 8.03g to Bi 2 SrTa 2 complex alkoxide formed by heating to reflux was added 2-nitro-furan ratio shown in Table 24 to form a complex, still remaining in the composite alkoxide 2.3 g of 2-methylbutyric acid is added to suppress the high hydrolyzability of the functional group and stabilize the solution, and finally prepared with 2-methoxyethanol to obtain 10% by weight of Bi 2 Sr 1 T.
100 g of a 2 O 9 thin film pattern forming composition was obtained.

【0130】得られた組成物を、各々、シリコン基板上
にスピンコート法により膜厚800Åとなるように塗布
した後、塗布膜にフォトマスクを通して表30に示すエ
ネルギー量の紫外線を照射し、次いで、イソプロピルア
ルコール溶媒中に10秒間浸漬して現像した。パターニ
ングの可(○)、否(×)を表30に示す。
Each of the obtained compositions was applied on a silicon substrate by spin coating so as to have a film thickness of 800 °, and the applied film was irradiated with ultraviolet rays having an energy amount shown in Table 30 through a photomask. And immersed in an isopropyl alcohol solvent for 10 seconds for development. Table 30 shows whether patterning is possible (O) or not (X).

【0131】[0131]

【表30】 [Table 30]

【0132】実施例31 2−ニトロフランの代りにアンチ−5−ニトロ−2−フ
ラルドキシムを表31に示す割合で加えたこと以外は、
実施例30と同様にして10重量%Bi2 Sr1 Ta2
9 薄膜パターン形成用組成物を得、同様に露光、現像
を行って、パターニングの可(○)、否(×)を表31
に示した。
Example 31 Except that anti-5-nitro-2-furaldoxime was added in place of 2-nitrofuran in the proportions shown in Table 31,
10% by weight Bi 2 Sr 1 Ta 2 as in Example 30
The composition for forming an O 9 thin film pattern was obtained and exposed and developed in the same manner to determine whether patterning was possible (○) or not (×).
It was shown to.

【0133】[0133]

【表31】 [Table 31]

【0134】実施例32 タンタルエトキシド27.1gと9.95重量%ストロ
ンチウム−2−メトキシエタノール溶液29.4gとの
混合物を加熱還流して形成し、2−メトキシエタノール
で調製した15重量%SrTa2 複合アルコキシド10
0gに表32に示す割合の2−ニトロフランを加えて複
合体を形成させ、この複合アルコキシドの残りの官能基
の高い加水分解性を抑制し溶液を安定化するために2−
メチル酪酸7.8gを添加し、更にこの溶液に酢酸イソ
アミルを溶媒とした9.63重量%2−エチルヘキサン
酸ビスマスを加え、2−メトキシエタノールで最終的に
調製することにより10重量%Bi2 Sr1 Ta29
薄膜パターン形成用組成物を得た。
Example 32 A mixture of 27.1 g of tantalum ethoxide and 29.4 g of a 9.95% by weight strontium-2-methoxyethanol solution was formed by heating under reflux, and 15% by weight SrTa prepared with 2-methoxyethanol was prepared. 2 complex alkoxide 10
0 g of 2-nitrofuran in the proportions shown in Table 32 was added to form a complex.
It was added methyl butyrate 7.8 g, further the solution 9.63 wt% bismuth 2-ethylhexanoate were isoamyl acetate as a solvent was added to 2- 10% by weight methoxy ethanol by finally preparing Bi 2 Sr 1 Ta 2 O 9
A composition for forming a thin film pattern was obtained.

【0135】得られた組成物を用いて、実施例30と同
様に露光、現像を行って、パターニングの可(○)、否
(×)を表32に示した。
Using the obtained composition, exposure and development were carried out in the same manner as in Example 30. Table 32 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0136】[0136]

【表32】 [Table 32]

【0137】実施例33 2−ニトロフランの代りにアンチ−5−ニトロ−2−フ
ラルドキシムを表33に示す割合で加えたこと以外は、
実施例32と同様にして10重量%Bi2 Sr1 Ta2
9 薄膜パターン形成用組成物を得、同様に露光、現像
を行って、パターニングの可(○)、否(×)を表3に
示した。
Example 33 Except that anti-5-nitro-2-furaldoxime was added in place of 2-nitrofuran in the proportions shown in Table 33,
10% by weight Bi 2 Sr 1 Ta 2 as in Example 32
The composition for forming an O 9 thin film pattern was obtained and exposed and developed in the same manner. Table 3 shows whether patterning was possible (可) or not (×).

【0138】[0138]

【表33】 [Table 33]

【0139】実施例34 実施例32においてビスマス原料を硝酸ビスマスの2−
メトキシエタノール溶液としたこと以外は同様にして1
0重量%Bi2 Sr1 Ta29 薄膜パターン形成用組
成物を得、同様に露光、現像を行って、パターニングの
可(○)、否(×)を表34に示した。
Example 34 In Example 32, the bismuth raw material was replaced with bismuth nitrate 2-
1 in the same manner except that a methoxyethanol solution was used.
A composition for forming a 0% by weight Bi 2 Sr 1 Ta 2 O 9 thin film pattern was obtained, and exposed and developed in the same manner. Table 34 shows whether patterning was possible (O) or not (X).

【0140】[0140]

【表34】 [Table 34]

【0141】表26〜33より、金属アルコキシドの複
合アルコキシドを形成し、更にニトロフラン誘導体を添
加して複合化させておくことにより、より一層良好な結
果が得られることが明らかである。
From Tables 26 to 33, it is clear that better results can be obtained by forming a composite alkoxide of a metal alkoxide and further adding a nitrofuran derivative to form a composite.

【0142】[0142]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の金属酸化物
薄膜パターン形成用組成物及びその製造方法、金属酸化
物薄膜パターンの形成方法によれば、製造工程数が少な
く、低コストで効率的なパターニングが可能なゾルゲル
法により、形成される金属酸化物薄膜パターンの特性の
低下をひき起こすことなく、少ない照射エネルギーに
て、従って、パターニング時間及びパターニングコスト
を低減して、より一層効率的なパターニングを行える。
従って、本発明の電子部品及び光学部品の製造方法によ
れば、このような方法により、高特性の電子部品及び光
学部品を容易かつ効率的に、安価に製造することができ
る。
As described in detail above, according to the composition for forming a metal oxide thin film pattern, the method for producing the same, and the method for forming a metal oxide thin film pattern of the present invention, the number of production steps is small, the cost is low, and the efficiency is low. By the sol-gel method capable of efficient patterning, it is possible to further reduce the patterning time and the patterning cost without causing deterioration in the characteristics of the metal oxide thin film pattern to be formed, thereby reducing the patterning time and the patterning cost. Patterning can be performed.
Therefore, according to the method for manufacturing an electronic component and an optical component of the present invention, an electronic component and an optical component having high characteristics can be easily, efficiently, and inexpensively manufactured by such a method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小木 勝実 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 平7−187669(JP,A) 特開 平7−268637(JP,A) 特開 平6−166501(JP,A) 特開 平1−313329(JP,A) 特開 平5−116454(JP,A) 特開 平6−172068(JP,A) 特開 昭60−243279(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 18/14 C01B 13/32 H01L 21/316 C01G 1/02 G03F 7/004 502 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Katsumi Ogi 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya City, Saitama Prefecture, Mitsubishi Materials Research Institute (56) References JP-A-7-187669 (JP, A) JP-A-7-268637 (JP, A) JP-A-6-166501 (JP, A) JP-A-1-313329 (JP, A) JP-A-5-116454 (JP, A) JP-A-6-172068 (JP) , A) JP-A-60-243279 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 18/14 C01B 13/32 H01L 21/316 C01G 1/02 G03F 7/004 502

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属アルコキシドを含有し、光照射によ
り金属酸化物薄膜パターンを形成するための組成物であ
って、ニトロフラン誘導体を含有することを特徴とする
金属酸化物薄膜パターン形成用組成物。
Claims: 1. A composition for forming a metal oxide thin film pattern by light irradiation, comprising a metal alkoxide, comprising a nitrofuran derivative. .
【請求項2】 請求項1の組成物において、ニトロフラ
ン誘導体を金属アルコキシドに対して0.05〜6倍モ
ル含有することを特徴とする金属酸化物薄膜パターン形
成用組成物。
2. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 1, wherein the nitrofuran derivative is contained in a molar amount of 0.05 to 6 times the amount of the metal alkoxide.
【請求項3】 請求項2の組成物において、ニトロフラ
ン誘導体を金属アルコキシドに対して0.3〜2倍モル
含有することを特徴とする金属酸化物薄膜パターン形成
用組成物。
3. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 2, wherein the nitrofuran derivative is contained in a molar amount of 0.3 to 2 times the amount of the metal alkoxide.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項の組成
物において、ニトロフラン誘導体が2−ニトロフランで
あることを特徴とする金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物。
4. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 1, wherein the nitrofuran derivative is 2-nitrofuran.
【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1項の組成
物において、ニトロフラン誘導体がアンチ−5−ニトロ
−2−フラルドキシムであることを特徴とする金属酸化
物薄膜パターン形成用組成物。
5. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 1, wherein the nitrofuran derivative is anti-5-nitro-2-furaldoxime.
【請求項6】 請求項1ないし3のいずれか1項の組成
物において、ニトロフラン誘導体が5−ニトロ−2−フ
ラン酸であることを特徴とする金属酸化物薄膜パターン
形成用組成物。
6. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 1, wherein the nitrofuran derivative is 5-nitro-2-furonic acid.
【請求項7】 請求項1ないし3のいずれか1項の組成
物において、ニトロフラン誘導体が5−ニトロ−2−フ
ルアルデヒドであることを特徴とする金属酸化物薄膜パ
ターン形成用組成物。
7. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 1, wherein the nitrofuran derivative is 5-nitro-2-furaldehyde.
【請求項8】 請求項1ないし6のいずれか1項の組成
物において、更に、照射光の波長領域に強い吸収を示さ
ない、金属アルコキシドの安定化剤を含有することを特
徴とする金属酸化物薄膜パターン形成用組成物。
8. The composition according to claim 1, further comprising a metal alkoxide stabilizer which does not show strong absorption in the wavelength region of the irradiation light. Composition for forming thin film patterns.
【請求項9】 請求項7の組成物において、安定化剤が
エタノールアミン類、β−ジケトン類、β−ケトエステ
ル類、カルボン酸類、グリコール類及びグリコールエス
テル類から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴
とする金属酸化物薄膜パターン形成用組成物。
9. The composition according to claim 7, wherein the stabilizer is one or more selected from ethanolamines, β-diketones, β-ketoesters, carboxylic acids, glycols and glycol esters. A composition for forming a metal oxide thin film pattern.
【請求項10】 請求項1ないし8のいずれか1項の組
成物において、金属アルコキシドと前記ニトロフラン誘
導体とを溶媒に溶解させて加熱還流することにより形成
された金属アルコキシドとニトロフラン誘導体との複合
体を含有することを特徴とする金属酸化物薄膜パターン
形成用組成物。
10. The composition according to claim 1, wherein the metal alkoxide and the nitrofuran derivative are dissolved in a solvent and heated to reflux to form a mixture of the metal alkoxide and the nitrofuran derivative. A composition for forming a metal oxide thin film pattern, comprising a composite.
【請求項11】 請求項1ないし9のいずれか1項の組
成物において、2種以上の金属アルコキシドを含有する
ことを特徴とする金属酸化物薄膜パターン形成用組成
物。
11. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 1, which comprises two or more metal alkoxides.
【請求項12】 請求項10の組成物において、2種以
上の金属アルコキシドが複合アルコキシドとして含有さ
れていることを特徴とする金属酸化物薄膜パターン形成
用組成物。
12. The composition for forming a metal oxide thin film pattern according to claim 10, wherein two or more metal alkoxides are contained as a composite alkoxide.
【請求項13】 請求項1ないし11のいずれか1項に
記載の組成物を製造する方法であって、金属アルコキシ
ドと前記ニトロフラン誘導体とを溶媒中で加熱還流する
ことにより、予め金属アルコキシドとニトロフラン誘導
体との複合体を形成した後、他の成分を添加することを
特徴とする金属酸化物薄膜パターン形成用組成物の製造
方法。
13. The method for producing a composition according to claim 1, wherein the metal alkoxide and the nitrofuran derivative are heated and refluxed in a solvent to thereby form the metal alkoxide and the metal alkoxide in advance. A method for producing a composition for forming a metal oxide thin film pattern, which comprises adding a component after forming a complex with a nitrofuran derivative.
【請求項14】 請求項7ないし11のいずれか1項に
記載の組成物を製造する方法であって、金属アルコキシ
ドと前記ニトロフラン誘導体とを溶媒中で加熱還流する
ことにより、予め金属アルコキシドとニトロフラン誘導
体との複合体を形成した後、前記ニトロフラン誘導体を
添加して加熱還流することにより複合アルコキシドとニ
トロフラン誘導体との複合体を形成し、次いで、安定化
剤を添加することを特徴とする金属酸化物薄膜パターン
形成用組成物の製造方法。
14. A method for producing the composition according to claim 7, wherein the metal alkoxide and the nitrofuran derivative are heated and refluxed in a solvent to thereby form the metal alkoxide and the metal alkoxide in advance. After forming a complex with a nitrofuran derivative, the above-mentioned nitrofuran derivative is added and heated under reflux to form a complex of a complex alkoxide and a nitrofuran derivative, and then a stabilizer is added. For producing a composition for forming a metal oxide thin film pattern.
【請求項15】 請求項10又は11の組成物を製造す
る方法であって、2種以上の金属アルコキシドを溶媒中
で加熱還流して予め複合アルコキシドを形成した後、他
の成分を添加することを特徴とする金属酸化物薄膜パタ
ーン形成用組成物の製造方法。
15. A method for producing the composition according to claim 10, wherein two or more metal alkoxides are heated and refluxed in a solvent to form a composite alkoxide in advance, and then other components are added. A method for producing a composition for forming a metal oxide thin film pattern, characterized by comprising:
【請求項16】 請求項10又は11の組成物を製造す
る方法であって、2種以上の金属アルコキシドを溶媒中
で加熱還流して予め複合アルコキシドを形成した後、安
定化剤を添加することを特徴とする金属酸化物薄膜パタ
ーン形成用組成物の製造方法。
16. A method for producing the composition according to claim 10, wherein two or more metal alkoxides are heated to reflux in a solvent to form a composite alkoxide in advance, and then a stabilizer is added. A method for producing a composition for forming a metal oxide thin film pattern, characterized by comprising:
【請求項17】 請求項1ないし12のいずれか1項に
記載の金属酸化物薄膜パターン形成用組成物を基板に塗
布した後、得られた塗布膜に所定のパターンに従って光
照射し、照射部の光反応により生起する光照射部と非照
射部との溶媒に対する溶解度差を利用して該塗布膜をパ
ターニングすることを特徴とする金属酸化物薄膜パター
ンの形成方法。
17. After applying the composition for forming a metal oxide thin film pattern according to any one of claims 1 to 12 to a substrate, irradiating the obtained coating film with light according to a predetermined pattern. Forming a metal oxide thin film pattern by patterning the coating film using a difference in solubility of a light-irradiated portion and a non-irradiated portion in a solvent caused by the photoreaction.
【請求項18】 請求項17に記載の方法に従って、金
属酸化物薄膜パターンを有する電子部品を製造すること
を特徴とする電子部品の製造方法。
18. A method for manufacturing an electronic component, comprising: manufacturing an electronic component having a metal oxide thin film pattern according to the method according to claim 17.
【請求項19】 請求項17に記載の方法に従って、金
属酸化物薄膜パターンを有する光学部品を製造すること
を特徴とする光学部品の製造方法。
19. A method for manufacturing an optical component, comprising: manufacturing an optical component having a metal oxide thin film pattern according to the method according to claim 17.
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