JPH03259261A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH03259261A JPH03259261A JP2059380A JP5938090A JPH03259261A JP H03259261 A JPH03259261 A JP H03259261A JP 2059380 A JP2059380 A JP 2059380A JP 5938090 A JP5938090 A JP 5938090A JP H03259261 A JPH03259261 A JP H03259261A
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
基板上の所望の超薄膜パターンを形成するパターン形成
方法に関し、 ポリイミドの熱的化学的Ｍ１械的安定性及び電気的性能
を劣化させることなく、ポリイミド族に微細パターンを
形成することが可能なパターン形成方法を提供すること
を目的とし、 Ｓｉ−Ｓｉ結合を有するポリイミド前駆体を用いて、ラ
ングミュア−プロジェット法によりポリイミド前駆体Ｌ
Ｄ膜を形成後、イミド化処理によりポリイミド膜を基板
上に形成する工程と、 ポリイミドのＳ ｉ−Ｓｉ結合
を切断するのに十分なエネルギーを有するエネルギー線
を所望のパターンに基づいて前記ポリイミド膜に照射す
る工程と、Ｓｉ−Ｓｉ結合が切断されたポリイミドを溶
解する現像液により前記ポリイミド膜を現像する工程と
を有し、前記ポリイミド膜に、エネルギー線照射部分が
溶解されたポジ型パターンを形成するように栖成する。
方法に関し、 ポリイミドの熱的化学的Ｍ１械的安定性及び電気的性能
を劣化させることなく、ポリイミド族に微細パターンを
形成することが可能なパターン形成方法を提供すること
を目的とし、 Ｓｉ−Ｓｉ結合を有するポリイミド前駆体を用いて、ラ
ングミュア−プロジェット法によりポリイミド前駆体Ｌ
Ｄ膜を形成後、イミド化処理によりポリイミド膜を基板
上に形成する工程と、 ポリイミドのＳ ｉ−Ｓｉ結合
を切断するのに十分なエネルギーを有するエネルギー線
を所望のパターンに基づいて前記ポリイミド膜に照射す
る工程と、Ｓｉ−Ｓｉ結合が切断されたポリイミドを溶
解する現像液により前記ポリイミド膜を現像する工程と
を有し、前記ポリイミド膜に、エネルギー線照射部分が
溶解されたポジ型パターンを形成するように栖成する。
［産業上の利用分野］
本発明は基板上の所望の超薄膜パターンを形成するパタ
ーン形成方法に関する。
ーン形成方法に関する。
［従来の技術］
露光技術により所望のパターンに形成できる超薄膜が種
々の分野において注目されている０例えば、接合面積を
制御して製造した弱結合型ジョセフソン接合素子におけ
る絶縁膜や、液晶の配向膜や、ＬＳＩ中のコンデンサの
絶縁膜として、露光技術により所望のパターンに精度よ
＜［ｌ［ｌ加工可能であって、熱的化学的安定性を有し
、電気的性能に優れた超薄膜の実現が待望されている。
々の分野において注目されている０例えば、接合面積を
制御して製造した弱結合型ジョセフソン接合素子におけ
る絶縁膜や、液晶の配向膜や、ＬＳＩ中のコンデンサの
絶縁膜として、露光技術により所望のパターンに精度よ
＜［ｌ［ｌ加工可能であって、熱的化学的安定性を有し
、電気的性能に優れた超薄膜の実現が待望されている。
従来から、感光性を有する超薄膜として、ポリアミド酸
と、４
＜１７−オクタデシルピリジン〉
の混合溶液を用いてラングミュア−プロジェット法（Ｌ
Ｂ法〉により形成されたポリイミド累積膜か知られてい
る。このポリイミド累積膜を形成するためのポリイミド
前駆体の累積膜に紫外線を照射すると、照射された部分
のポリイミド前駆体が架橋して現像液に溶解されにくく
なり、現像液により紫外線が照射されない部分が溶解す
るネカ型パターン形成がなされる。
Ｂ法〉により形成されたポリイミド累積膜か知られてい
る。このポリイミド累積膜を形成するためのポリイミド
前駆体の累積膜に紫外線を照射すると、照射された部分
のポリイミド前駆体が架橋して現像液に溶解されにくく
なり、現像液により紫外線が照射されない部分が溶解す
るネカ型パターン形成がなされる。
Ｌ発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来のポリイミドの累積膜は主ポリマー
が熟的化学的安定性を有しているため、現像時に溶解し
にくく十分な解像度を得ることが難しい、現状では１μ
ｍ幅のラインアンドスペースのパターンを得ることも難
しい。
が熟的化学的安定性を有しているため、現像時に溶解し
にくく十分な解像度を得ることが難しい、現状では１μ
ｍ幅のラインアンドスペースのパターンを得ることも難
しい。
また、従来のポリイミドの累積膜では１０ｎｍ以下の厚
さになると、紫外線の照射による架橋による歪みが発生
し、微細加工がますます困難となっていた。
さになると、紫外線の照射による架橋による歪みが発生
し、微細加工がますます困難となっていた。
本発明の目的は、ポリイミドの熱的化学的機械的安定性
及び電気的性能を劣化させることなく、ポリイミド膜に
微細パターンを形成することが可能なパターン形成方法
を提供することにある。
及び電気的性能を劣化させることなく、ポリイミド膜に
微細パターンを形成することが可能なパターン形成方法
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的は、Ｓｉ−３Ｌ結合を有するポリイミド前駆体
を用いて、ラングミュア−ブロジェット法によりポリイ
ミド前駆体ＬＢＷｉ！を形成後、イミド化処理によりポ
リイミド膜を基板上に形成する工程と、ポリイミドのＳ
ｉ−３Ｌ結合を切断するのに十分なエネルギーを有する
エネルギー線を所望のパターンに基づいて前記ポリイミ
ド膜に照射する工程と、Ｓｉ−３Ｌ結合が切断されたポ
リイミドを溶解する現像液により前記ポリイミド膜を現
像する工程とを有し、前記ポリイミド膜に、エネルギー
線照射部分が溶解されたポジ型パターンを形成すること
を特徴とするパターン形成方法によって達成される。
を用いて、ラングミュア−ブロジェット法によりポリイ
ミド前駆体ＬＢＷｉ！を形成後、イミド化処理によりポ
リイミド膜を基板上に形成する工程と、ポリイミドのＳ
ｉ−３Ｌ結合を切断するのに十分なエネルギーを有する
エネルギー線を所望のパターンに基づいて前記ポリイミ
ド膜に照射する工程と、Ｓｉ−３Ｌ結合が切断されたポ
リイミドを溶解する現像液により前記ポリイミド膜を現
像する工程とを有し、前記ポリイミド膜に、エネルギー
線照射部分が溶解されたポジ型パターンを形成すること
を特徴とするパターン形成方法によって達成される。
次に、本発明によるパターン形成方法について具体的に
説明する。
説明する。
まず、ポリイミドの超薄膜を形成するために、Ｓｉ−３
Ｌ結合を有するポリイミド前駆体を用い、ＬＵ法により
基板上にポリイミド前駆体を形成し、イミド化処理によ
りポリイミドの累積膜を形成する。
Ｌ結合を有するポリイミド前駆体を用い、ＬＵ法により
基板上にポリイミド前駆体を形成し、イミド化処理によ
りポリイミドの累積膜を形成する。
次に、ポリイミドの累積膜に、紫外線、Ｘ線、電子ビー
ムなどのエネルギー線を照射して所望のパターンを形成
する。本発明ではポリイミド累積膜がポジ型レジストと
して機能するので、パターンとして取除きたい部分にエ
ネルギー線を照射する↓うにする。このとき、照射する
エネルギー線のエネルギーを十分な強さとして、累積膜
を構成するポリイミドの５Ｌ−３Ｌ結合を切断する。エ
ネルギー線が照射されない部分はＳｉ−３Ｌ結合が切断
されず、累積膜形成時の状態が維持される。
ムなどのエネルギー線を照射して所望のパターンを形成
する。本発明ではポリイミド累積膜がポジ型レジストと
して機能するので、パターンとして取除きたい部分にエ
ネルギー線を照射する↓うにする。このとき、照射する
エネルギー線のエネルギーを十分な強さとして、累積膜
を構成するポリイミドの５Ｌ−３Ｌ結合を切断する。エ
ネルギー線が照射されない部分はＳｉ−３Ｌ結合が切断
されず、累積膜形成時の状態が維持される。
次に、例えば、ジメチルアセトアミド、ピリジン等のよ
うな現像液により累積膜を現像する。ポリイミド累積膜
のうちＳｉ−ｓｔ結合が切断された部分が現像液により
溶解されてポジパターンが形成される。
うな現像液により累積膜を現像する。ポリイミド累積膜
のうちＳｉ−ｓｔ結合が切断された部分が現像液により
溶解されてポジパターンが形成される。
［作用］
この上うに本実燵例では、ポリイミドの累積膜の取除き
たい部分にエネルギー線を照射してＳｉ−３Ｌ結合を切
断し、Ｓｉ−８Ｌ結合が切断された部分を現像液により
溶解するようにしているので、パターンとして残る部分
のポリイミドの特性が劣化することなく、良好なパター
ンが形成できる。
たい部分にエネルギー線を照射してＳｉ−３Ｌ結合を切
断し、Ｓｉ−８Ｌ結合が切断された部分を現像液により
溶解するようにしているので、パターンとして残る部分
のポリイミドの特性が劣化することなく、良好なパター
ンが形成できる。
のＬ１３股を９層累積した。
展開溶液としては、ポリアミド酸
［実施例］
以下、本発明の詳細な説明する。
累積膜を形成する基板として、シリコン基板上に３８０
ｎ ｍ厚のシリコン酸化膜を成長させたものを用いた
。基板を洗浄した後、水酸化カリウムエタノール飽和溶
液に３分間基板を浸して表面を親水化した。
ｎ ｍ厚のシリコン酸化膜を成長させたものを用いた
。基板を洗浄した後、水酸化カリウムエタノール飽和溶
液に３分間基板を浸して表面を親水化した。
親水化した基板上に、次のＬＢ膜形成条件によりＬＢ膜
累積装置を用いてポリイミド前駆体の１１１ｏ１／ｊの
溶液と、アルキル鎖を有する材料の１ ｃｍ ｎｏｌ／
ｊの溶液を１＝２に混合した溶液を用いた。サブフェー
ズは２０．５℃の純水（１６゜８ＭΩｃｍ）を用いた。
累積装置を用いてポリイミド前駆体の１１１ｏ１／ｊの
溶液と、アルキル鎖を有する材料の１ ｃｍ ｎｏｌ／
ｊの溶液を１＝２に混合した溶液を用いた。サブフェー
ズは２０．５℃の純水（１６゜８ＭΩｃｍ）を用いた。
気温は２１’Ｃ５湿度は約５０％であった。１分子単位
当たりのバリア移動速度は０．００３３ｎｍ２／ｓ、表
面圧は２５ｍＮ ／ ｍとした。展開溶液の展開後に５
分間放置し、加圧後に２０分間放置した。ＬＢ膜形成時
の基板昇降速度を５ｍｍ／ｒｒｔｉｎとし、累積膜形成
時の膜乾燥時間を１５分とした。
当たりのバリア移動速度は０．００３３ｎｍ２／ｓ、表
面圧は２５ｍＮ ／ ｍとした。展開溶液の展開後に５
分間放置し、加圧後に２０分間放置した。ＬＢ膜形成時
の基板昇降速度を５ｍｍ／ｒｒｔｉｎとし、累積膜形成
時の膜乾燥時間を１５分とした。
次に、ポリイミド前駆体ＬＢｙ！Ａを次の手順で徐々に
イミド化すると共に長鎖アルキル鎖を除去した。
イミド化すると共に長鎖アルキル鎖を除去した。
まず、ベンゼン：無水酢酸＝９：１の混合溶液１００ｍ
１当たり１滴のピリジンを滴下した溶液に１時間浸した
。
１当たり１滴のピリジンを滴下した溶液に１時間浸した
。
次に、ベンゼン：無水酢酸＝８＝２の混合溶液１００ｍ
Ｊ当たり１ｍＪのピリジンを滴下した溶液に３０分分間
上た。
Ｊ当たり１ｍＪのピリジンを滴下した溶液に３０分分間
上た。
次に、ベンゼン：無水酢酸＝７：３の混合溶液１００ｍ
ｊ当たり２ｍｊのピリジンを滴下した溶液に１２時間浸
した。
ｊ当たり２ｍｊのピリジンを滴下した溶液に１２時間浸
した。
次に、ベンゼンで十分に洗浄した後、減圧乾燥を２時間
・程度行ない、イミド化処理を終了した。
・程度行ない、イミド化処理を終了した。
このようにイミド化処理と長鎖アルキル鎖除去処理を行
なうことにより のポリイミド累積膜が形成された。
なうことにより のポリイミド累積膜が形成された。
次に、イミド化された基板上のポリイミド累積膜に、波
長２４８．４ｎｍ、パルス周波数２００Ｉｔ ｚで１パ
ルスのエネルギーが０．１６ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー
を有するＫｒＦエキシマレーザ縮小投影露光装置を用い
て０．２５μｍ〜０，６μｍのラインアンドスペースパ
ターンを５９．４ｍＪ／ｃｍ’のエネルギーで露光した
。
長２４８．４ｎｍ、パルス周波数２００Ｉｔ ｚで１パ
ルスのエネルギーが０．１６ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー
を有するＫｒＦエキシマレーザ縮小投影露光装置を用い
て０．２５μｍ〜０，６μｍのラインアンドスペースパ
ターンを５９．４ｍＪ／ｃｍ’のエネルギーで露光した
。
次に、ＤＭＡｃ（Ｎ−Ｎ−ジメチルアセトアミド）とエ
タノールをｌ：１に混合した現像液を用い、現像温度１
８℃、現像時間１０分間の条件で現像を行なった。
タノールをｌ：１に混合した現像液を用い、現像温度１
８℃、現像時間１０分間の条件で現像を行なった。
この実施例の結果、０．２５μｍのラインアンドスペー
スパターンでも十分な精度で形成することができた。ま
た、単分子膜厚のポリイミド超薄膜をパターニングする
ことができた。
スパターンでも十分な精度で形成することができた。ま
た、単分子膜厚のポリイミド超薄膜をパターニングする
ことができた。
［発明の効果］
以上の通り、本発明によれば、ポリイミドの熱的化学的
安定性を劣化させることなく、ポリイミド膜に微細パタ
ーンを形成することができる。
安定性を劣化させることなく、ポリイミド膜に微細パタ
ーンを形成することができる。
Claims (5)
- １．Ｓｉ−Ｓｉ結合を有するポリイミド前駆体を用いて
、ラングミュアーブロジェット法によりポリイミド前駆
体ＬＢ膜を形成後、イミド化処理によりポリイミド膜を
基板上に形成する工程と、ポリイミドのＳｉ−Ｓｉ結合
を切断するのに十分なエネルギーを有するエネルギー線
を所望のパターンに基づいて前記ポリイミド膜に照射す
る工程と、 Ｓｉ−Ｓｉ結合が切断されたポリイミドを溶解する現像
液により前記ポリイミド膜を現像する工程とを有し、 前記ポリイミド膜に、エネルギー線照射部分が溶解され
たポジ型パターンを形成することを特徴とするパターン
形成方法。 - ２．請求項１記載のパターン形成方法において、 前記ポリイミドが、 ▲数式、化学式、表等があります▼ であることを特徴とするパターン形成方法。
- ３．請求項１又は２記載のパターン形成方法において、 ポリアミド酸として ▲数式、化学式、表等があります▼ を用いて合成した を前記ポリイミド前駆体としたことを特徴とするパター
ン形成方法。 - ４．請求項１乃至３のいずれかに記載のパターン形成方
法において、 前記現像液が、ジメチルアセトアミド又はピリジンであ
ることを特徴とするパターン形成方法。 - ５．請求項１乃至４のいずれかに記載のパターン形成方
法において、 前記エネルギー線が、紫外線、Ｘ線又は電子ビームであ
ることを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059380A JPH03259261A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059380A JPH03259261A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259261A true JPH03259261A (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=13111619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059380A Pending JPH03259261A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03259261A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105385456A (zh) * | 2014-08-29 | 2016-03-09 | Jsr株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶显示元件、以及相位差膜及其制造方法 |
| CN114874623A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 中国科学院化学研究所 | 聚酰亚胺树脂浆料、聚酰亚胺导管及其制备方法与应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365980A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-24 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 製膜法 |
| JPH01172454A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 放射線感応組成物 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2059380A patent/JPH03259261A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365980A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-24 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 製膜法 |
| JPH01172454A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 放射線感応組成物 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105385456A (zh) * | 2014-08-29 | 2016-03-09 | Jsr株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶显示元件、以及相位差膜及其制造方法 |
| CN105385456B (zh) * | 2014-08-29 | 2020-01-31 | Jsr株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶显示元件、以及相位差膜及其制造方法 |
| CN114874623A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 中国科学院化学研究所 | 聚酰亚胺树脂浆料、聚酰亚胺导管及其制备方法与应用 |
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