JP3379420B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP3379420B2 JP3379420B2 JP2264998A JP2264998A JP3379420B2 JP 3379420 B2 JP3379420 B2 JP 3379420B2 JP 2264998 A JP2264998 A JP 2264998A JP 2264998 A JP2264998 A JP 2264998A JP 3379420 B2 JP3379420 B2 JP 3379420B2
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- polysilane
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた精細度のパ
ターンを安価で簡便かつ迅速に形成できるパターン形成
方法に関する。
ターンを安価で簡便かつ迅速に形成できるパターン形成
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリシ
ランは、炭素に比べてそのケイ素の持つ金属性と電子非
局在性、高い耐熱性と柔軟性、良好な薄膜形成特性から
非常に興味深いポリマーであり、ヨウ素でドーピングす
る方法や、塩化第二鉄蒸気でドーピングする方法によ
り、高導電性の材料が得られている。また、様々な極微
細なパターンを高精度で形成するフォトレジストの開発
を目的として、ポリシランを用いた研究も活発に行われ
ていた（例えば、特開平６−２９１２７３号公報）。
ランは、炭素に比べてそのケイ素の持つ金属性と電子非
局在性、高い耐熱性と柔軟性、良好な薄膜形成特性から
非常に興味深いポリマーであり、ヨウ素でドーピングす
る方法や、塩化第二鉄蒸気でドーピングする方法によ
り、高導電性の材料が得られている。また、様々な極微
細なパターンを高精度で形成するフォトレジストの開発
を目的として、ポリシランを用いた研究も活発に行われ
ていた（例えば、特開平６−２９１２７３号公報）。
【０００３】中でも、特開平５−７２６９４号公報にお
いては、半導体集積パターンの製造方法として、ポリシ
ランが用いられている。そこでは、導電層としてポリシ
ランやヨウ素等でドーピングしたポリシランを用い、絶
縁層として光照射によりポリシランから変換したシロキ
サン層を用いることを特徴としていた。
いては、半導体集積パターンの製造方法として、ポリシ
ランが用いられている。そこでは、導電層としてポリシ
ランやヨウ素等でドーピングしたポリシランを用い、絶
縁層として光照射によりポリシランから変換したシロキ
サン層を用いることを特徴としていた。
【０００４】しかし、ポリシランの光によるパターン描
画性は非常に悪く、しばしば強度の強い紫外線を用いて
も長時間の光照射を必要とし、このことは微細パターン
のパターン精度の向上にも悪影響を与えていた。
画性は非常に悪く、しばしば強度の強い紫外線を用いて
も長時間の光照射を必要とし、このことは微細パターン
のパターン精度の向上にも悪影響を与えていた。
【０００５】こうした欠点を改良するために、例えば特
開平７−１１４１８８号公報においては、トリハロ置換
のトリアジンのような光ラジカル発生剤とｔ−ブチルパ
ーオキサイドのような酸化剤を用いて光による分解速度
を上げる試みがなされていたが、特に厚い膜で選択的に
露光した場合、添加物が紫外線のポリマー内部までの露
光を妨げ、かつ未露光部の一部が乱反射した光により露
光されるため、光照射部のポリシラン層のみを完全にポ
リシロキサン層に変換することができず、必ずしも十分
な特性とは言えなかった。
開平７−１１４１８８号公報においては、トリハロ置換
のトリアジンのような光ラジカル発生剤とｔ−ブチルパ
ーオキサイドのような酸化剤を用いて光による分解速度
を上げる試みがなされていたが、特に厚い膜で選択的に
露光した場合、添加物が紫外線のポリマー内部までの露
光を妨げ、かつ未露光部の一部が乱反射した光により露
光されるため、光照射部のポリシラン層のみを完全にポ
リシロキサン層に変換することができず、必ずしも十分
な特性とは言えなかった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
安価で簡便な工程により、優れた精細度の高導電回路を
形成することができる導電回路基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
安価で簡便な工程により、優れた精細度の高導電回路を
形成することができる導電回路基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、ポリシランを酸素の存在下に選択的に極弱い光によ
り照射することにより、露光されたポリシラン部の表層
のみにＳｉ−Ｏ結合を形成させることで非極性から極性
に変化させ得ること、またこの表層にＳｉ−Ｏ結合が形
成された露光ポリシラン部に周期表第８族又は第１Ｂ族
の金属塩、例えばパラジウム塩を接触させることによ
り、該金属塩が露光ポリシラン部のみに非常に容易に吸
着されると共に、これを加熱することにより、光照射部
のポリシラン部だけが選択的にシロキサンに変換し、こ
れによりポリシランが厚い膜厚であっても、非常に弱い
光を照射し、その後短時間でポリシラン層とポリシロキ
サン層を選択的に形成し得ることを見出したものであ
る。
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、ポリシランを酸素の存在下に選択的に極弱い光によ
り照射することにより、露光されたポリシラン部の表層
のみにＳｉ−Ｏ結合を形成させることで非極性から極性
に変化させ得ること、またこの表層にＳｉ−Ｏ結合が形
成された露光ポリシラン部に周期表第８族又は第１Ｂ族
の金属塩、例えばパラジウム塩を接触させることによ
り、該金属塩が露光ポリシラン部のみに非常に容易に吸
着されると共に、これを加熱することにより、光照射部
のポリシラン部だけが選択的にシロキサンに変換し、こ
れによりポリシランが厚い膜厚であっても、非常に弱い
光を照射し、その後短時間でポリシラン層とポリシロキ
サン層を選択的に形成し得ることを見出したものであ
る。
【０００８】従って、本発明は基板上に形成されたポリ
シラン膜に、酸素の存在下に短時間の選択的光照射を行
って光照射部の表層のみにＳｉ−Ｏ結合を持つパターン
を形成させた後、上記光照射部に周期表第８族又は第１
Ｂ族の金属塩を吸着させ、次いで加熱して上記光照射部
の垂直方向残部のＳｉ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ結合へ変化
させることを特徴とするパターン形成方法を提供する。
シラン膜に、酸素の存在下に短時間の選択的光照射を行
って光照射部の表層のみにＳｉ−Ｏ結合を持つパターン
を形成させた後、上記光照射部に周期表第８族又は第１
Ｂ族の金属塩を吸着させ、次いで加熱して上記光照射部
の垂直方向残部のＳｉ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ結合へ変化
させることを特徴とするパターン形成方法を提供する。
【０００９】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明は、極微細なパターンを高精度で形成したポ
リシランとポリシロキサンとからなるパターンを描画す
るものである。
と、本発明は、極微細なパターンを高精度で形成したポ
リシランとポリシロキサンとからなるパターンを描画す
るものである。
【００１０】本発明のパターン形成方法においては、ま
ず基板上にポリシラン膜を形成する。
ず基板上にポリシラン膜を形成する。
【００１１】ここで、基板としては、ガラス、セラミッ
ク、プラスチック等の絶縁体、シリコン等の半導体、ア
ルミニウム等の導体が挙げられ、パターン回路の使用目
的などに応じて適宜選定される。
ク、プラスチック等の絶縁体、シリコン等の半導体、ア
ルミニウム等の導体が挙げられ、パターン回路の使用目
的などに応じて適宜選定される。
【００１２】また、上記基板上に形成されるポリシラン
膜としては、有機溶剤に可溶なものを使用することがで
きるが、より好ましくは下記式（１） （Ｒ1 mＲ2 nＸpＳｉ）q （１） で示されるポリシランが用いられる。
膜としては、有機溶剤に可溶なものを使用することがで
きるが、より好ましくは下記式（１） （Ｒ1 mＲ2 nＸpＳｉ）q （１） で示されるポリシランが用いられる。
【００１３】上記式（１）において、Ｒ1及びＲ2はそれ
ぞれ水素原子又は置換もしくは非置換の脂肪族、脂環式
又は芳香族１価炭化水素基であり、脂肪族又は脂環式炭
化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２、より好ましく
は１〜８のものが好適であり、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
また、芳香族炭化水素基としては、好ましくは炭素数６
〜１４、より好ましくは６〜１０のものが好適であり、
例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基
等のアリール基やベンジル基、フェネチル基等のアラル
キル基などが挙げられる。なお、置換炭化水素基として
は、上記に例示した非置換の炭化水素基の水素原子の一
部又は全部をハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、
アミノアルキル基などで置換したもの、例えばｐ−ジメ
チルアミノフェニル基、ｍ−ジメチルアミノフェニル基
等が挙げられる。
ぞれ水素原子又は置換もしくは非置換の脂肪族、脂環式
又は芳香族１価炭化水素基であり、脂肪族又は脂環式炭
化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２、より好ましく
は１〜８のものが好適であり、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
また、芳香族炭化水素基としては、好ましくは炭素数６
〜１４、より好ましくは６〜１０のものが好適であり、
例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基
等のアリール基やベンジル基、フェネチル基等のアラル
キル基などが挙げられる。なお、置換炭化水素基として
は、上記に例示した非置換の炭化水素基の水素原子の一
部又は全部をハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、
アミノアルキル基などで置換したもの、例えばｐ−ジメ
チルアミノフェニル基、ｍ−ジメチルアミノフェニル基
等が挙げられる。
【００１４】ＸはＲ1と同様の基、アルコキシ基又はハ
ロゲン原子であり、アルコキシ基としてはメトキシ基、
エトキシ基等の炭素数１〜４のもの、ハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、通常塩素原
子、メトキシ基、エトキシ基が用いられる。このＸは、
ポリシラン膜の基板に対する剥離を防止し、密着性を改
善するためのものである。
ロゲン原子であり、アルコキシ基としてはメトキシ基、
エトキシ基等の炭素数１〜４のもの、ハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、通常塩素原
子、メトキシ基、エトキシ基が用いられる。このＸは、
ポリシラン膜の基板に対する剥離を防止し、密着性を改
善するためのものである。
【００１５】ｍは０．１≦ｍ≦１、特に０．５≦ｍ≦
１、ｎは０．１≦ｎ≦１、特に０．５≦ｎ≦１、ｐは０
≦ｐ≦０．５、特に０≦ｐ≦０．２であり、かつ１≦ｍ
＋ｎ＋ｐ≦２．５、特に１．５≦ｍ＋ｎ＋ｐ≦２．５を
満足する数であり、ｑは１０≦ｑ≦１００，０００、特
に１０≦ｑ≦１０，０００の範囲の整数である。
１、ｎは０．１≦ｎ≦１、特に０．５≦ｎ≦１、ｐは０
≦ｐ≦０．５、特に０≦ｐ≦０．２であり、かつ１≦ｍ
＋ｎ＋ｐ≦２．５、特に１．５≦ｍ＋ｎ＋ｐ≦２．５を
満足する数であり、ｑは１０≦ｑ≦１００，０００、特
に１０≦ｑ≦１０，０００の範囲の整数である。
【００１６】本発明のパターン形成方法は、上述したよ
うに、まず基板上に上記ポリシラン膜を形成するが、こ
の場合、ポリシラン膜の膜厚は０．０１〜１，０００μ
ｍ、特に０．１〜２０μｍとすることが好ましい。
うに、まず基板上に上記ポリシラン膜を形成するが、こ
の場合、ポリシラン膜の膜厚は０．０１〜１，０００μ
ｍ、特に０．１〜２０μｍとすることが好ましい。
【００１７】ポリシラン膜の形成方法としては、特に限
定されず、スピンコート法、ディッピング法、キャスト
法、真空蒸着法、ＬＢ法（ラングミュアー・ブロジット
法）などの通常のポリシラン薄膜形成法が採用できる。
特に、ポリシランの溶液を展開した基板を高速で回転さ
せながら成形するスピンコート法が好適に用いられる。
ポリシランを溶解させる溶媒の例としては、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどの芳香族系炭化水素、テトラヒ
ドロフラン、ジブチルエーテルなどのエーテル系溶剤が
好適に用いられる。製膜後、しばらく乾燥雰囲気下で静
置したり、或いは減圧下で４０〜６０℃程度の温度に放
置し乾燥することが効果的である。ポリシラン溶液の濃
度は、１〜２０重量％が好適に用いられ、これにより
０．０１〜１，０００μｍの範囲の膜厚のポリシラン膜
を形成することができる。
定されず、スピンコート法、ディッピング法、キャスト
法、真空蒸着法、ＬＢ法（ラングミュアー・ブロジット
法）などの通常のポリシラン薄膜形成法が採用できる。
特に、ポリシランの溶液を展開した基板を高速で回転さ
せながら成形するスピンコート法が好適に用いられる。
ポリシランを溶解させる溶媒の例としては、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどの芳香族系炭化水素、テトラヒ
ドロフラン、ジブチルエーテルなどのエーテル系溶剤が
好適に用いられる。製膜後、しばらく乾燥雰囲気下で静
置したり、或いは減圧下で４０〜６０℃程度の温度に放
置し乾燥することが効果的である。ポリシラン溶液の濃
度は、１〜２０重量％が好適に用いられ、これにより
０．０１〜１，０００μｍの範囲の膜厚のポリシラン膜
を形成することができる。
【００１８】本発明においては、上記ポリシラン膜を形
成した基板を用いてパターン形成を行う場合、次の工程
を採用する。 （１）基板上に形成されたポリシラン膜に、酸素の存在
下に選択的光照射を行い、光照射部の極表層にＳｉ−Ｏ
結合を持つ潜像を形成させる工程。 （２）上記の表層にＳｉ−Ｏ結合を持つ露光ポリシラン
部に周期表第８族又は第１Ｂ族の金属塩を吸着させる工
程。 （３）工程（２）の基板を加熱し、上記の露光ポリシラ
ン部のみに深部までＳｉ−Ｏ結合を形成させる工程。
成した基板を用いてパターン形成を行う場合、次の工程
を採用する。 （１）基板上に形成されたポリシラン膜に、酸素の存在
下に選択的光照射を行い、光照射部の極表層にＳｉ−Ｏ
結合を持つ潜像を形成させる工程。 （２）上記の表層にＳｉ−Ｏ結合を持つ露光ポリシラン
部に周期表第８族又は第１Ｂ族の金属塩を吸着させる工
程。 （３）工程（２）の基板を加熱し、上記の露光ポリシラ
ン部のみに深部までＳｉ−Ｏ結合を形成させる工程。
【００１９】ここで、上記工程（１）は、上記ポリシラ
ン膜を形成させた基板の上から、酸素の存在下に選択的
光照射を行い光照射部の表層にＳｉ−Ｏ結合を形成させ
る工程である。これにより、光が当った部分の表層は、
Ｓｉ−Ｓｉ結合がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合やＳｉ−ＯＨ結合
に変換される。
ン膜を形成させた基板の上から、酸素の存在下に選択的
光照射を行い光照射部の表層にＳｉ−Ｏ結合を形成させ
る工程である。これにより、光が当った部分の表層は、
Ｓｉ−Ｓｉ結合がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合やＳｉ−ＯＨ結合
に変換される。
【００２０】この工程は、従来のポリシランの光酸化パ
ターン描画工程と同じ装置を用いてもよいが、意図する
ところは、全く異なっており、ポリシランの表層のみを
光酸化により疎水性から親水性に変えるためであり、照
射部のポリシランを全てシロキサンに変える必要はな
い。従って、光の照射時間は短時間でよく、ポリシラン
の膜厚が厚くなっても光の照射時間を長くする必要はな
く、或いはエネルギーの高い３００ｎｍ以下の光をガラ
ス製のマスクにより遮蔽してもよい。通常は０．１ｍＪ
／ｃｍ2〜１０Ｊ／ｃｍ2の光量が好適であり、特に１ｍ
Ｊ／ｃｍ2〜１Ｊ／ｃｍ2の光量が好適に用いられる。ま
た、照射時間は、光源の種類により一概には言えない
が、通常１〜１，０００秒、特に１〜１００秒程度でよ
く、これにより、照射部の表層にＳｉ−Ｏ結合が形成さ
れ、第８族又は第１Ｂ族の金属塩、例えばパラジウム塩
と速やかに反応し得るようになった基板が作成される。
ターン描画工程と同じ装置を用いてもよいが、意図する
ところは、全く異なっており、ポリシランの表層のみを
光酸化により疎水性から親水性に変えるためであり、照
射部のポリシランを全てシロキサンに変える必要はな
い。従って、光の照射時間は短時間でよく、ポリシラン
の膜厚が厚くなっても光の照射時間を長くする必要はな
く、或いはエネルギーの高い３００ｎｍ以下の光をガラ
ス製のマスクにより遮蔽してもよい。通常は０．１ｍＪ
／ｃｍ2〜１０Ｊ／ｃｍ2の光量が好適であり、特に１ｍ
Ｊ／ｃｍ2〜１Ｊ／ｃｍ2の光量が好適に用いられる。ま
た、照射時間は、光源の種類により一概には言えない
が、通常１〜１，０００秒、特に１〜１００秒程度でよ
く、これにより、照射部の表層にＳｉ−Ｏ結合が形成さ
れ、第８族又は第１Ｂ族の金属塩、例えばパラジウム塩
と速やかに反応し得るようになった基板が作成される。
【００２１】光源としては、水素放電管、希ガス放電
管、タングステンランプ、ハロゲンランプのような連続
スペクトル光源でも、各種レーザー、水銀灯のような不
連続スペクトル光源でもよいが、安価で取り扱いが容易
な水銀灯が好適に用いられる。
管、タングステンランプ、ハロゲンランプのような連続
スペクトル光源でも、各種レーザー、水銀灯のような不
連続スペクトル光源でもよいが、安価で取り扱いが容易
な水銀灯が好適に用いられる。
【００２２】次に、工程（２）において、周期表第８族
又は第１Ｂ族の金属塩としては特にパラジウム塩が効果
的である。
又は第１Ｂ族の金属塩としては特にパラジウム塩が効果
的である。
【００２３】パラジウム塩としては、Ｐｄ2+を含んでな
るもので、通常Ｐｄ−Ｚ2の形で表し得る。Ｚは、Ｃ
ｌ，Ｂｒ，Ｉ等のハロゲン原子、アセテート、トリフル
オロアセテート、アセチルアセトナート、カーボネー
ト、ナイトレート、オキサイド、パークロレート、ボレ
ート、ホスフェート、スルフォネート等が用いられる。
パラジウム塩の例としては、ＰｄＣｌ2，ＰｄＢｒ2，Ｐ
ｄＩ2，Ｐｄ（ＣＮ）2，ＰｄＳＯ4，Ｐｄ（ＯＣＯＣ
Ｈ3）2，Ｐｄ（ＯＣＯＣＦ3）2，Ｐｄ（ＢＦ4）2，Ｐｄ
（ＣｌＯ4）2，Ｐｄ（ＰＦ6）2，Ｐｄ（ＢＰｈ4）2，Ｐ
ｄ（ＣＦ3ＳＯ3）2，Ｐｄ（ＮＯ3）2等が好適に用いら
れる。なお、Ｐｈはフェニル基を示す。
るもので、通常Ｐｄ−Ｚ2の形で表し得る。Ｚは、Ｃ
ｌ，Ｂｒ，Ｉ等のハロゲン原子、アセテート、トリフル
オロアセテート、アセチルアセトナート、カーボネー
ト、ナイトレート、オキサイド、パークロレート、ボレ
ート、ホスフェート、スルフォネート等が用いられる。
パラジウム塩の例としては、ＰｄＣｌ2，ＰｄＢｒ2，Ｐ
ｄＩ2，Ｐｄ（ＣＮ）2，ＰｄＳＯ4，Ｐｄ（ＯＣＯＣ
Ｈ3）2，Ｐｄ（ＯＣＯＣＦ3）2，Ｐｄ（ＢＦ4）2，Ｐｄ
（ＣｌＯ4）2，Ｐｄ（ＰＦ6）2，Ｐｄ（ＢＰｈ4）2，Ｐ
ｄ（ＣＦ3ＳＯ3）2，Ｐｄ（ＮＯ3）2等が好適に用いら
れる。なお、Ｐｈはフェニル基を示す。
【００２４】この工程（２）としては、特にポリシラン
を溶解させず、パラジウム塩を溶解させる溶剤を用いた
パラジウム溶液中に上記工程（１）後の基板を浸漬する
ことにより、上記極表層のみにＳｉ−Ｏ結合を有する露
光部にパラジウム塩を接触、吸着させる方法が好適に用
いられる。
を溶解させず、パラジウム塩を溶解させる溶剤を用いた
パラジウム溶液中に上記工程（１）後の基板を浸漬する
ことにより、上記極表層のみにＳｉ−Ｏ結合を有する露
光部にパラジウム塩を接触、吸着させる方法が好適に用
いられる。
【００２５】この方法では、このパラジウム塩をよく溶
解させ、潜像を形成させたポリシランのパターンを壊さ
ない溶媒が用いられるが、このようなものとして、ポリ
シランは側鎖基の種類及び重合度により溶解性が異なる
ため一概には言えないが、水、或いはアセトン、メチル
エチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエ
ステル類、メタノール、エタノールのようなアルコール
類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘ
キサメチルホスホリックトリアミドのような非プロトン
性極性溶媒、その他、ニトロメタン、アセトニトリル等
が挙げられる。特に、フェニルメチルポリシランの場
合、エタノール等のアルコール類が好適に用いられる。
なお、パラジウム塩濃度は０．１〜２０重量％、特に１
〜１０重量％とすることができる。
解させ、潜像を形成させたポリシランのパターンを壊さ
ない溶媒が用いられるが、このようなものとして、ポリ
シランは側鎖基の種類及び重合度により溶解性が異なる
ため一概には言えないが、水、或いはアセトン、メチル
エチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエ
ステル類、メタノール、エタノールのようなアルコール
類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘ
キサメチルホスホリックトリアミドのような非プロトン
性極性溶媒、その他、ニトロメタン、アセトニトリル等
が挙げられる。特に、フェニルメチルポリシランの場
合、エタノール等のアルコール類が好適に用いられる。
なお、パラジウム塩濃度は０．１〜２０重量％、特に１
〜１０重量％とすることができる。
【００２６】上記基板をパラジウム塩溶液に浸漬するこ
とにより、上記露光ポリシラン部にパラジウム塩を吸着
させる。この場合、浸漬は室温或いは加温下に行うが、
５０〜６０℃程度の加温下で行うことにより、光照射さ
れたポリシラン部表面において金属塩の吸着が促進され
る。なお、浸漬時間は通常１秒〜１０分でよい。
とにより、上記露光ポリシラン部にパラジウム塩を吸着
させる。この場合、浸漬は室温或いは加温下に行うが、
５０〜６０℃程度の加温下で行うことにより、光照射さ
れたポリシラン部表面において金属塩の吸着が促進され
る。なお、浸漬時間は通常１秒〜１０分でよい。
【００２７】次いで、上記浸漬処理により、未露光のポ
リシラン部にもパラジウム塩が付着するので、この未露
光ポリシラン部のパラジウム塩を除去する。この方法と
しては、上記の溶剤に上記基板を浸漬し、不必要なパラ
ジウム塩を洗浄・除去すればよく、具体的にはポリシラ
ン基板を１秒〜１０分程度浸漬して、未露光部のパラジ
ウムイオンを除去する。
リシラン部にもパラジウム塩が付着するので、この未露
光ポリシラン部のパラジウム塩を除去する。この方法と
しては、上記の溶剤に上記基板を浸漬し、不必要なパラ
ジウム塩を洗浄・除去すればよく、具体的にはポリシラ
ン基板を１秒〜１０分程度浸漬して、未露光部のパラジ
ウムイオンを除去する。
【００２８】工程（３）は、上記パラジウム塩を吸着さ
せた表面によりＳｉ−Ｏ結合を有するポリシラン部をポ
リシロキサン部にする工程である。これは上記工程
（２）後の基板を加熱するものであり、これによって露
光部のポリシラン表面のパラジウム塩がポリシランの酸
化を促進し、露光ポリシラン部をシロキサンに変換させ
る。ここで、加熱温度は、通常室温〜２５０℃で１分〜
１０時間、常圧又は減圧で行うのが好ましい。２５０℃
を超えると金属塩を吸着していない未露光部のポリシラ
ンも酸化されはじめるので望ましくない。通常は８０〜
２００℃の温度で、１分〜１時間加熱すればよい。この
条件では、金属塩を吸着していない未露光部のポリシラ
ンは変化することなく、金属塩を吸着している露光部の
ポリシランは深部までポリシロキサンに変化し、微細な
パターンを形成することができる。
せた表面によりＳｉ−Ｏ結合を有するポリシラン部をポ
リシロキサン部にする工程である。これは上記工程
（２）後の基板を加熱するものであり、これによって露
光部のポリシラン表面のパラジウム塩がポリシランの酸
化を促進し、露光ポリシラン部をシロキサンに変換させ
る。ここで、加熱温度は、通常室温〜２５０℃で１分〜
１０時間、常圧又は減圧で行うのが好ましい。２５０℃
を超えると金属塩を吸着していない未露光部のポリシラ
ンも酸化されはじめるので望ましくない。通常は８０〜
２００℃の温度で、１分〜１時間加熱すればよい。この
条件では、金属塩を吸着していない未露光部のポリシラ
ンは変化することなく、金属塩を吸着している露光部の
ポリシランは深部までポリシロキサンに変化し、微細な
パターンを形成することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明のパターン形成方法によれば、安
価で簡便かつ迅速な工程により、優れた精細度のポリシ
ランパターンを形成した基板を得ることができ、この特
性から、例えばこのパターンに銀塩を作用させれば、電
子材料へ応用することができる経時的に導電性が安定で
極微細なパターンを高精度で形成した高導電パターン基
板を得ることができる。従って、本発明は、各種フレキ
シブルスイッチ、バッテリー電極、太陽電池、センサ
ー、帯電防止用保護膜、電磁シールド用筐体等に応用可
能な有用な材料の形成方法として、電気、電子、通信分
野に広く用いることができる。
価で簡便かつ迅速な工程により、優れた精細度のポリシ
ランパターンを形成した基板を得ることができ、この特
性から、例えばこのパターンに銀塩を作用させれば、電
子材料へ応用することができる経時的に導電性が安定で
極微細なパターンを高精度で形成した高導電パターン基
板を得ることができる。従って、本発明は、各種フレキ
シブルスイッチ、バッテリー電極、太陽電池、センサ
ー、帯電防止用保護膜、電磁シールド用筐体等に応用可
能な有用な材料の形成方法として、電気、電子、通信分
野に広く用いることができる。
【００３０】
【実施例】以下、合成例と実施例、比較例を示し、本発
明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限
されるものではない。
明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限
されるものではない。
【００３１】〔合成例〕ポリシランの製造方法
窒素気流下に、金属ナトリウム５．０６ｇ（２２０ｍｍ
ｏｌ）をトルエン６０ｍｌ中に添加し、高速で撹拌しな
がら１１０℃に加熱し分散させた。これにフェニルメチ
ルジクロルシラン１９．１ｇ（１００ｍｍｏｌ）を撹拌
下にゆっくり滴下した。原料が消失するまで４時間撹拌
し、反応を完結させた。次いで、放冷後、塩を濾過し濃
縮して、ポリシラン粗生成物１０．０ｇ（粗収率８３
％）を得た。このポリマーは再度３０ｍｌのトルエンに
溶解させ、その溶液にヘキサン１２０ｍｌを添加し析出
分離して、重量平均分子量４５，０００のフェニルメチ
ルポリシラン６．６ｇ（収率５５％）を得た。
ｏｌ）をトルエン６０ｍｌ中に添加し、高速で撹拌しな
がら１１０℃に加熱し分散させた。これにフェニルメチ
ルジクロルシラン１９．１ｇ（１００ｍｍｏｌ）を撹拌
下にゆっくり滴下した。原料が消失するまで４時間撹拌
し、反応を完結させた。次いで、放冷後、塩を濾過し濃
縮して、ポリシラン粗生成物１０．０ｇ（粗収率８３
％）を得た。このポリマーは再度３０ｍｌのトルエンに
溶解させ、その溶液にヘキサン１２０ｍｌを添加し析出
分離して、重量平均分子量４５，０００のフェニルメチ
ルポリシラン６．６ｇ（収率５５％）を得た。
【００３２】〔実施例〕上で製造したフェニルメチルポ
リシランをトルエンに溶解して１０重量％のポリシラン
溶液を調製した。図１に示すように、ガラス基板１上に
このポリシラン溶液を３，０００ｒｐｍ，１０秒でスピ
ンコートし、２ｍｍＨｇ／５０℃で乾燥させて、厚さ
１．０μｍのポリシラン膜２を形成し、これをパターン
形成用基板３とした。
リシランをトルエンに溶解して１０重量％のポリシラン
溶液を調製した。図１に示すように、ガラス基板１上に
このポリシラン溶液を３，０００ｒｐｍ，１０秒でスピ
ンコートし、２ｍｍＨｇ／５０℃で乾燥させて、厚さ
１．０μｍのポリシラン膜２を形成し、これをパターン
形成用基板３とした。
【００３３】この基板３上に所用のパターンを形成する
ためのフォトマスク４を重ね、空気中で２０Ｗの低圧水
銀灯を用いて２５４ｎｍの紫外線ＵＶを０．１Ｊ／ｃｍ
2の光量で照射し、図２のような方法で潜像形成を行
い、ポリシランの未露光部２ａと表層のみＳｉ−Ｏ結合
を持つポリシランの露光部２ｂの潜像が形成されたガラ
ス基板を作成した。
ためのフォトマスク４を重ね、空気中で２０Ｗの低圧水
銀灯を用いて２５４ｎｍの紫外線ＵＶを０．１Ｊ／ｃｍ
2の光量で照射し、図２のような方法で潜像形成を行
い、ポリシランの未露光部２ａと表層のみＳｉ−Ｏ結合
を持つポリシランの露光部２ｂの潜像が形成されたガラ
ス基板を作成した。
【００３４】次に、下記（１），（２）の方法でパター
ンの形成を行った。 （１）：潜像が形成されたポリシラン膜を持つガラス基
板に、塩化パラジウムの２．５％エタノール溶液に１分
間浸漬し、次いで、エタノールに１分間浸漬し、未露光
部にも付着したパラジウム塩を除いた。これを取り出
し、２ｍｍＨｇ／５０℃で乾燥させた。これにより、図
３に示すように、光照射により表層がシロキサンとなっ
たポリシラン層上にパラジウム塩５が吸着された。
（２）：（１）のガラス基板を、２００℃で１０分間加
熱した。これにより、図４に示すように、露光部２ｂは
シロキサン、未露光部２ａはポリシランのパターンが形
成された。
ンの形成を行った。 （１）：潜像が形成されたポリシラン膜を持つガラス基
板に、塩化パラジウムの２．５％エタノール溶液に１分
間浸漬し、次いで、エタノールに１分間浸漬し、未露光
部にも付着したパラジウム塩を除いた。これを取り出
し、２ｍｍＨｇ／５０℃で乾燥させた。これにより、図
３に示すように、光照射により表層がシロキサンとなっ
たポリシラン層上にパラジウム塩５が吸着された。
（２）：（１）のガラス基板を、２００℃で１０分間加
熱した。これにより、図４に示すように、露光部２ｂは
シロキサン、未露光部２ａはポリシランのパターンが形
成された。
【００３５】得られた基板のＵＶ吸収スペクトルの測定
を行った。結果を表１に示す。表１の通り波長３４０ｎ
ｍの紫外線の吸収強度は、露光部は０．３となっている
のに対し、未露光部は３．０以上の値であり、露光部は
シロキサン、未露光部はポリシランのパターンが形成さ
れていることは明らかである。
を行った。結果を表１に示す。表１の通り波長３４０ｎ
ｍの紫外線の吸収強度は、露光部は０．３となっている
のに対し、未露光部は３．０以上の値であり、露光部は
シロキサン、未露光部はポリシランのパターンが形成さ
れていることは明らかである。
【００３６】〔比較例〕塩化パラジウムを含まないエタ
ノール溶液に浸漬する以外は全く同様の操作を行った。
露光部、未露光部共に紫外線の吸収強度は３．０以上の
値であり、０．１Ｊ／ｃｍ2の光量の紫外線ではパラジ
ウム塩がなければシロキサン部が形成されず、パターン
描画はできていなかった。
ノール溶液に浸漬する以外は全く同様の操作を行った。
露光部、未露光部共に紫外線の吸収強度は３．０以上の
値であり、０．１Ｊ／ｃｍ2の光量の紫外線ではパラジ
ウム塩がなければシロキサン部が形成されず、パターン
描画はできていなかった。
【００３７】
【表１】
【図１】基板にポリシラン膜を形成した状態の断面図で
ある。
ある。
【図２】同基板に紫外線を照射した状態の断面図であ
る。
る。
【図３】紫外線照射後、ポリシラン膜にパラジウム塩を
付着させた状態の断面図である。
付着させた状態の断面図である。
【図４】得られたポリシラン−ポリシロキサン回路の断
面図である。
面図である。
１ 基板
２ ポリシラン膜
２ａ 未露光部
２ｂ 露光部
５ パラジウム塩
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−92695（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−114188（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−17726（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−132559（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−230380（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−339985（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03F 7/00 - 7/42
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成されたポリシラン膜に、酸
素の存在下に短時間の選択的光照射を行って光照射部の
表層のみにＳｉ−Ｏ結合を持つパターンを形成させた
後、上記光照射部に周期表第８族又は第１Ｂ族の金属塩
を吸着させ、次いで加熱して上記光照射部の垂直方向残
部のＳｉ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ結合へ変化させることを
特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】 光照射部に吸着させる金属塩がパラジウ
ム塩である請求項１記載のパターン形成方法。 - 【請求項３】 ポリシランが、下記式（１） （Ｒ1 mＲ2 nＸpＳｉ）q （１） （式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素原子又は置換又は非
置換の１価炭化水素基、ＸはＲ1又はアルコキシ基もし
くはハロゲン原子を示し、ｍは０．１≦ｍ≦１、ｎは
０．１≦ｎ≦１、ｐは０≦ｐ≦０．５であり、かつ１≦
ｍ＋ｎ＋ｐ≦２．５を満足する数、ｑは１０≦ｑ≦１０
０，０００の整数である。）で示されるものである請求
項１又は２記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264998A JP3379420B2 (ja) | 1997-01-21 | 1998-01-20 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213397 | 1997-01-21 | ||
| JP9-22133 | 1997-01-21 | ||
| JP2264998A JP3379420B2 (ja) | 1997-01-21 | 1998-01-20 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10268521A JPH10268521A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3379420B2 true JP3379420B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=26359310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2264998A Expired - Fee Related JP3379420B2 (ja) | 1997-01-21 | 1998-01-20 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379420B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3410968B2 (ja) * | 1998-06-22 | 2003-05-26 | 株式会社東芝 | パターン形成方法および感光性組成物 |
| JP3539234B2 (ja) * | 1998-10-22 | 2004-07-07 | 信越化学工業株式会社 | 金属パターン用被膜形成用ポリシラン組成物及び金属パターン形成方法 |
| JP2001005942A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Ｉｃカード及びその製造方法並びにアンテナ付き半導体装置及びその製造方法 |
| JP3980351B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2007-09-26 | 富士フイルム株式会社 | 導電性パターン材料及び導電性パターンの形成方法 |
| JP3910908B2 (ja) * | 2002-10-29 | 2007-04-25 | 新光電気工業株式会社 | 半導体装置用基板及びこの製造方法、並びに半導体装置 |
| JP3910907B2 (ja) * | 2002-10-29 | 2007-04-25 | 新光電気工業株式会社 | キャパシタ素子及びこの製造方法、半導体装置用基板、並びに半導体装置 |
| JP6997524B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2022-01-17 | トッパン・フォームズ株式会社 | 配線パターンシートの製造方法 |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP2264998A patent/JP3379420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10268521A (ja) | 1998-10-09 |
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