JPH0934113A - ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法 - Google Patents
ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH0934113A JPH0934113A JP7181785A JP18178595A JPH0934113A JP H0934113 A JPH0934113 A JP H0934113A JP 7181785 A JP7181785 A JP 7181785A JP 18178595 A JP18178595 A JP 18178595A JP H0934113 A JPH0934113 A JP H0934113A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal oxide
- thin film
- oxide thin
- film pattern
- stabilizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゾルゲル法によりポジ型金属酸化物薄膜パタ
ーンを形成する。 【解決手段】 金属アルコキシドと光照射により金属ア
ルコキシドの安定化剤を発生する安定化剤発生剤とを含
有するポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物。こ
の組成物を基板に塗布して光照射し、照射部の光分解反
応による光照射部と非照射部との溶解度差を利用してパ
ターニングする。 【効果】 金属アルコキシドは、光照射により安定化剤
発生剤から発生した安定化剤と反応して加水分解性が低
く、空気中の水分に対して安定なものとなる。光照射部
では、金属アルコキシドが安定化剤で安定化されるた
め、加水分解することはないが、非照射部では金属アル
コキシドが加水分解し、溶剤に対して不溶性の金属水酸
化物が生成する。光照射後に溶剤で現像すると、光照射
部のみが溶解除去され、非照射部が残ることにより、ポ
ジ型金属酸化物薄膜パターンが形成される。
ーンを形成する。 【解決手段】 金属アルコキシドと光照射により金属ア
ルコキシドの安定化剤を発生する安定化剤発生剤とを含
有するポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物。こ
の組成物を基板に塗布して光照射し、照射部の光分解反
応による光照射部と非照射部との溶解度差を利用してパ
ターニングする。 【効果】 金属アルコキシドは、光照射により安定化剤
発生剤から発生した安定化剤と反応して加水分解性が低
く、空気中の水分に対して安定なものとなる。光照射部
では、金属アルコキシドが安定化剤で安定化されるた
め、加水分解することはないが、非照射部では金属アル
コキシドが加水分解し、溶剤に対して不溶性の金属水酸
化物が生成する。光照射後に溶剤で現像すると、光照射
部のみが溶解除去され、非照射部が残ることにより、ポ
ジ型金属酸化物薄膜パターンが形成される。
Description
【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、ゾルゲル法によるポジ型金属酸化物薄膜パ
ターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターン
の形成方法に係り、特に、光照射により金属アルコキシ
ドの安定化剤を発生する安定化剤発生剤の使用により、
光照射部での耐加水分解性を高め、光照射部を有機溶媒
により容易に除去可能としたポジ型金属酸化物薄膜パタ
ーン形成用組成物及びこの組成物を用いたポジ型金属酸
化物薄膜パターンの形成方法に関する。
を含有する、ゾルゲル法によるポジ型金属酸化物薄膜パ
ターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターン
の形成方法に係り、特に、光照射により金属アルコキシ
ドの安定化剤を発生する安定化剤発生剤の使用により、
光照射部での耐加水分解性を高め、光照射部を有機溶媒
により容易に除去可能としたポジ型金属酸化物薄膜パタ
ーン形成用組成物及びこの組成物を用いたポジ型金属酸
化物薄膜パターンの形成方法に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００６】一方、ゾルゲル法によれば、相当に良好な
金属酸化物薄膜パターンを簡便に形成することができる
が、従来のゾルゲル法による方法は、光の非照射部をエ
ッチング除去し、光照射部を残す、所謂ネガ型の成膜方
法であって、光照射部をエッチング除去し、非照射部を
残すポジ型の成膜を行うことは不可能であった。
金属酸化物薄膜パターンを簡便に形成することができる
が、従来のゾルゲル法による方法は、光の非照射部をエ
ッチング除去し、光照射部を残す、所謂ネガ型の成膜方
法であって、光照射部をエッチング除去し、非照射部を
残すポジ型の成膜を行うことは不可能であった。
【０００７】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、ゾルゲル法によりポジ型金属酸化物薄膜
パターンを形成することができるポジ型金属酸化物薄膜
パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パター
ンの形成方法を提供する。
ものであって、ゾルゲル法によりポジ型金属酸化物薄膜
パターンを形成することができるポジ型金属酸化物薄膜
パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パター
ンの形成方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のポジ型金属酸化
物薄膜パターン形成用組成物は、金属アルコキシドと、
光照射により、該金属アルコキシドの安定化剤を生成す
る安定化剤発生剤とを含有することを特徴とする。
物薄膜パターン形成用組成物は、金属アルコキシドと、
光照射により、該金属アルコキシドの安定化剤を生成す
る安定化剤発生剤とを含有することを特徴とする。
【０００９】本発明のポジ型金属酸化物薄膜パターンの
形成方法は、本発明のポジ型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剤に対する溶解度差を利
用して該塗膜をパターニングすることを特徴とする。
形成方法は、本発明のポジ型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剤に対する溶解度差を利
用して該塗膜をパターニングすることを特徴とする。
【００１０】本発明においては、金属アルコキシドは、
光照射により安定化剤発生剤から発生した安定化剤と反
応して加水分解性が低く、空気中の水分に対して安定な
ものとなる。
光照射により安定化剤発生剤から発生した安定化剤と反
応して加水分解性が低く、空気中の水分に対して安定な
ものとなる。
【００１１】本発明のポジ型金属酸化物薄膜パターン形
成用組成物を基板に塗布して所定のパターンに従って光
照射すると、光照射部では、金属アルコキシドが安定化
剤で安定化されるため、加水分解することはないが、非
照射部では金属アルコキシドが加水分解し、溶剤に対し
て不溶性の金属水酸化物が生成する。従って、光照射後
に溶剤で現像すると、光照射部のみが溶解除去され、非
照射部が残ることにより、ポジ型金属酸化物薄膜パター
ンが形成される。
成用組成物を基板に塗布して所定のパターンに従って光
照射すると、光照射部では、金属アルコキシドが安定化
剤で安定化されるため、加水分解することはないが、非
照射部では金属アルコキシドが加水分解し、溶剤に対し
て不溶性の金属水酸化物が生成する。従って、光照射後
に溶剤で現像すると、光照射部のみが溶解除去され、非
照射部が残ることにより、ポジ型金属酸化物薄膜パター
ンが形成される。
【００１２】本発明のポジ型金属酸化物薄膜パターン形
成用組成物において、安定化剤発生剤としては、光照射
により、金属アルコキシドの金属のキレート化剤を発生
するものであって、ニトロベンジルエステル類、アリー
ルカルボン酸エステル類及びアミド類よりなる群から選
ばれる１種又は２種以上が好適である。
成用組成物において、安定化剤発生剤としては、光照射
により、金属アルコキシドの金属のキレート化剤を発生
するものであって、ニトロベンジルエステル類、アリー
ルカルボン酸エステル類及びアミド類よりなる群から選
ばれる１種又は２種以上が好適である。
【００１３】また、本発明のポジ型金属酸化物薄膜パタ
ーンの形成方法においては、光照射後に、塗膜を高温雰
囲気にさらして照射部の安定化を促進させる工程、及び
／又は、塗膜を高湿の雰囲気にさらして非照射部の加水
分解を促進させる工程を経るのが好ましい。
ーンの形成方法においては、光照射後に、塗膜を高温雰
囲気にさらして照射部の安定化を促進させる工程、及び
／又は、塗膜を高湿の雰囲気にさらして非照射部の加水
分解を促進させる工程を経るのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１５】本発明において、ポジ型金属酸化物薄膜パ
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
せる安定化剤発生剤としては、光照射により金属アルコ
キシドを安定化させて加水分解性を低下させることがで
きる安定化剤を発生するものであれば良く、特に制限は
ないが、長鎖のカルボン酸、β−ジケトン、β−ケトエ
ステル、エタノールアミン等の分子内に、金属アルコキ
シドの金属原子に対する配位座を２個以上有するキレー
ト化剤を安定化剤として発生するものが好ましい。
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
せる安定化剤発生剤としては、光照射により金属アルコ
キシドを安定化させて加水分解性を低下させることがで
きる安定化剤を発生するものであれば良く、特に制限は
ないが、長鎖のカルボン酸、β−ジケトン、β−ケトエ
ステル、エタノールアミン等の分子内に、金属アルコキ
シドの金属原子に対する配位座を２個以上有するキレー
ト化剤を安定化剤として発生するものが好ましい。
【００１６】安定化剤発生剤としては、具体的には、次
のようなものが挙げられる。
のようなものが挙げられる。
【００１７】ニトロベンジルエステル類：安定化剤とし
てオクチル酸を発生する２−ニトロベンジル・オクチル
酸エステル、安定化剤として２−エチル酪酸を発生する
２−ニトロベンジル・２−エチル酪酸エステル。
てオクチル酸を発生する２−ニトロベンジル・オクチル
酸エステル、安定化剤として２−エチル酪酸を発生する
２−ニトロベンジル・２−エチル酪酸エステル。
【００１８】アリールカルボン酸エステル類：安定化剤
として２−ヒドロキシ−５−メチルアセトフェノンを発
生するｐ−トリルアセテート。
として２−ヒドロキシ−５−メチルアセトフェノンを発
生するｐ−トリルアセテート。
【００１９】アミド類：安定化剤として２−アミノアセ
トフェノンを発生するアセトアニリド。
トフェノンを発生するアセトアニリド。
【００２０】これらの安定化剤発生剤は１種を単独で用
いても、２種以上を併用しても良い。
いても、２種以上を併用しても良い。
【００２１】本発明のポジ型金属酸化物薄膜パターン形
成用組成物におけるこれら安定化剤発生剤の含有割合
（２種以上用いる場合はその合計の含有割合）は、金属
アルコキシドの酸化物換算含有量（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０．１〜３重量倍とするのが好ましい。こ
の割合が上記範囲よりも少ないと、安定化剤による十分
な安定化効果が得られず、従って、良好なパターニング
を行うことができない。逆に、上記範囲より多くして
も、安定化効果に差異はなく、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。
成用組成物におけるこれら安定化剤発生剤の含有割合
（２種以上用いる場合はその合計の含有割合）は、金属
アルコキシドの酸化物換算含有量（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０．１〜３重量倍とするのが好ましい。こ
の割合が上記範囲よりも少ないと、安定化剤による十分
な安定化効果が得られず、従って、良好なパターニング
を行うことができない。逆に、上記範囲より多くして
も、安定化効果に差異はなく、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。
【００２２】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。
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。
【００２３】本発明のポジ型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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】本発明の組成物及び方法は、チタン酸ジル
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 Ｔｉ
3 Ｏ12）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、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（Ａｌ2 Ｏ3 ）、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。
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 Ｔｉ
3 Ｏ12）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、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（Ａｌ2 Ｏ3 ）、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。
【００２６】本発明のポジ型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；酢酸
エチル、酢酸プロピルなどのエステル類など）に溶解し
た後、得られた溶液に所定量の安定化剤発生剤を添加す
ることにより調製できる。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。
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；酢酸
エチル、酢酸プロピルなどのエステル類など）に溶解し
た後、得られた溶液に所定量の安定化剤発生剤を添加す
ることにより調製できる。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。
【００２７】組成物中の金属酸化物原料の濃度は１〜２
０重量％の範囲内が好ましい。
０重量％の範囲内が好ましい。
【００２８】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。形成する
金属酸化物薄膜の膜厚は、１回の塗布操作当たり一般的
に３００〜１０００Åの範囲内が好ましい。
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。形成する
金属酸化物薄膜の膜厚は、１回の塗布操作当たり一般的
に３００〜１０００Åの範囲内が好ましい。
【００２９】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。
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。
【００３０】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、通常
は０．５〜３Ｊ／ｃｍ2 程度とされる。
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、通常
は０．５〜３Ｊ／ｃｍ2 程度とされる。
【００３１】この光の照射により、照射部では金属アル
コキシドは、安定化剤発生剤から発生した安定化剤と反
応して加水分解性が低下し、一方、非照射部では、安定
化剤は発生しないため、金属アルコキシドは加水分解性
を有する。
コキシドは、安定化剤発生剤から発生した安定化剤と反
応して加水分解性が低下し、一方、非照射部では、安定
化剤は発生しないため、金属アルコキシドは加水分解性
を有する。
【００３２】このため、塗膜の非照射部では、空気中の
水分で金属アルコキシドが加水分解して溶剤に対して不
溶性の金属水酸化物を生成する。一方、照射部では、金
属アルコキシドと安定化剤との反応で加水分解性が低い
が溶剤溶解性の化合物が生成する。
水分で金属アルコキシドが加水分解して溶剤に対して不
溶性の金属水酸化物を生成する。一方、照射部では、金
属アルコキシドと安定化剤との反応で加水分解性が低い
が溶剤溶解性の化合物が生成する。
【００３３】なお、本発明においては、光照射後に、塗
膜を高温雰囲気にさらして照射部の安定化を促進させる
工程、及び／又は、塗膜を高湿の雰囲気にさらして非照
射部の加水分解を促進させる工程を経るのが好ましい。
特に、４０〜８０℃の高温条件下で５〜２０分程度保持
した後、常温（２０〜２５℃）で湿度５０〜８０％の高
湿条件下で５〜２０分程度保持するのが好ましい。
膜を高温雰囲気にさらして照射部の安定化を促進させる
工程、及び／又は、塗膜を高湿の雰囲気にさらして非照
射部の加水分解を促進させる工程を経るのが好ましい。
特に、４０〜８０℃の高温条件下で５〜２０分程度保持
した後、常温（２０〜２５℃）で湿度５０〜８０％の高
湿条件下で５〜２０分程度保持するのが好ましい。
【００３４】その後、適当な溶剤を用いて現像すること
により、光照射部の塗膜を除去すると、非照射部からな
るポジ型のパターンが基板上に形成される。現像剤とし
て用いる溶剤は、光照射部の金属アルコキシドと安定化
剤との反応生成物を溶解でき、非照射部の金属水酸化物
（又は、高温処理で生成した金属酸化物）に対する溶解
性の小さい溶剤であれば良く、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、非照射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。
により、光照射部の塗膜を除去すると、非照射部からな
るポジ型のパターンが基板上に形成される。現像剤とし
て用いる溶剤は、光照射部の金属アルコキシドと安定化
剤との反応生成物を溶解でき、非照射部の金属水酸化物
（又は、高温処理で生成した金属酸化物）に対する溶解
性の小さい溶剤であれば良く、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、非照射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。
【００３５】現像は、例えば、常温の溶剤に塗布膜サン
プルを１０秒〜１０分間程度浸漬することにより実施で
きる。現像条件は、光照射部が完全に除去され、非照射
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、その後の高温，高湿処理の有
無、現像に用いる溶剤の種類に応じて変動する。
プルを１０秒〜１０分間程度浸漬することにより実施で
きる。現像条件は、光照射部が完全に除去され、非照射
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、その後の高温，高湿処理の有
無、現像に用いる溶剤の種類に応じて変動する。
【００３６】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
ては、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。
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
ては、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。
【００３７】こうして非照射部が残留したポジ型の塗膜
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２００〜８
００℃で１秒〜２時間の焼成により行うことが好まし
い。
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２００〜８
００℃で１秒〜２時間の焼成により行うことが好まし
い。
【００３８】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。
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。
【００３９】このような方法によれば、ＤＲＡＭ、不揮
発性強誘電体薄膜メモリー、バイポーラメモリー、Ｇａ
ＡｓＩＣ等の半導体メモリー、液晶素子、コンデンサア
レイ等の電子部品や、光導波路、薄膜型光アイソレータ
ー、フレネルレンズ等の光学部品を容易に製造すること
ができる。
発性強誘電体薄膜メモリー、バイポーラメモリー、Ｇａ
ＡｓＩＣ等の半導体メモリー、液晶素子、コンデンサア
レイ等の電子部品や、光導波路、薄膜型光アイソレータ
ー、フレネルレンズ等の光学部品を容易に製造すること
ができる。
【００４０】
【実施例】以下に実施例及び比較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。
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。
【００４１】実施例１〜３、比較例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
ｂＺｒ0.52Ｔｉ0.48Ｏ3 （ＰＺＴ）溶液を得、この溶液
に表１に示す安定化剤発生剤を各々１０重量％加え（た
だし、比較例１では安定化剤発生剤無添加）、ＰＺＴ薄
膜パターン形成用組成物とした。
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
ｂＺｒ0.52Ｔｉ0.48Ｏ3 （ＰＺＴ）溶液を得、この溶液
に表１に示す安定化剤発生剤を各々１０重量％加え（た
だし、比較例１では安定化剤発生剤無添加）、ＰＺＴ薄
膜パターン形成用組成物とした。
【００４２】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、その後、８０℃で１０分間保
持した後、室温（２５℃）、湿度７０％の恒温恒湿室に
１０分間放置した。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、結果を表１に示した。なお、
表１及び後掲の表２〜６において、○は良好なポジ型パ
ターンが得られたことを示し、×は全面残膜を示す。
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、その後、８０℃で１０分間保
持した後、室温（２５℃）、湿度７０％の恒温恒湿室に
１０分間放置した。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、結果を表１に示した。なお、
表１及び後掲の表２〜６において、○は良好なポジ型パ
ターンが得られたことを示し、×は全面残膜を示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】実施例４〜６、比較例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、この溶液に表２に示す安定化剤発生剤を各々１０重
量％加え（ただし、比較例２では安定化剤発生剤無添
加）、ＢＳＴ薄膜パターン形成用組成物とした。
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、この溶液に表２に示す安定化剤発生剤を各々１０重
量％加え（ただし、比較例２では安定化剤発生剤無添
加）、ＢＳＴ薄膜パターン形成用組成物とした。
【００４５】得られた組成物を用いて、実施例１と同様
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表２
に示した。
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表２
に示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】実施例７〜９、比較例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 Ｔａ2 Ｏ9 溶液を得、この溶液に表３に示す
安定化剤発生剤を各々１０重量％加え（ただし、比較例
３では安定化剤発生剤無添加）、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9
薄膜パターン形成用組成物とした。
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 Ｔａ2 Ｏ9 溶液を得、この溶液に表３に示す
安定化剤発生剤を各々１０重量％加え（ただし、比較例
３では安定化剤発生剤無添加）、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9
薄膜パターン形成用組成物とした。
【００４８】得られた組成物を用いて、実施例１と同様
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表３
に示した。
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表３
に示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】実施例１０〜１２、比較例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
液に表４に示す安定化剤発生剤を各々１０重量％加え
（ただし、比較例４では安定化剤発生剤無添加）、Ｌｉ
ＮｂＯ3 薄膜パターン形成用組成物とした。
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
液に表４に示す安定化剤発生剤を各々１０重量％加え
（ただし、比較例４では安定化剤発生剤無添加）、Ｌｉ
ＮｂＯ3 薄膜パターン形成用組成物とした。
【００５１】得られた組成物を用いて、実施例１と同様
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表４
に示した。
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表４
に示した。
【００５２】
【表４】
【００５３】実施例１３〜１５、比較例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 Ｔｉ3 Ｏ12溶液を
得、この溶液に表５に示す安定化剤発生剤を各々１０重
量％加え（ただし、比較例５では安定化剤発生剤無添
加）、Ｂｉ4Ｔｉ3 Ｏ12薄膜パターン形成用組成物とし
た。
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 Ｔｉ3 Ｏ12溶液を
得、この溶液に表５に示す安定化剤発生剤を各々１０重
量％加え（ただし、比較例５では安定化剤発生剤無添
加）、Ｂｉ4Ｔｉ3 Ｏ12薄膜パターン形成用組成物とし
た。
【００５４】得られた組成物を用いて、実施例１と同様
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表５
に示した。
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表５
に示した。
【００５５】
【表５】
【００５６】実施例１６〜１８、比較例６ 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。この溶液に表６に
示す安定化剤発生剤を各々１０重量％加え（ただし、比
較例６では安定化剤発生剤無添加）、ＡＴＯ薄膜パター
ン形成用組成物とした。
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。この溶液に表６に
示す安定化剤発生剤を各々１０重量％加え（ただし、比
較例６では安定化剤発生剤無添加）、ＡＴＯ薄膜パター
ン形成用組成物とした。
【００５７】得られた組成物を用いて、実施例１と同様
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表６
に示した。
にして露光、高温，高湿保持、現像を行い、結果を表６
に示した。
【００５８】
【表６】
【００５９】表１〜表６より、安定化剤発生剤の添加に
より、ゾルゲル法によるポジ型の成膜が可能となること
が明らかである。
より、ゾルゲル法によるポジ型の成膜が可能となること
が明らかである。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のポジ型金属
酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物
薄膜パターンの形成方法によれば、ゾルゲル法により良
好なポジ型金属酸化物薄膜パターンを形成することが可
能とされる。
酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物
薄膜パターンの形成方法によれば、ゾルゲル法により良
好なポジ型金属酸化物薄膜パターンを形成することが可
能とされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｃ０１Ｇ 23/00 Ｃ // Ｃ０１Ｇ 23/00 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ
Claims (5)
- 【請求項１】 金属アルコキシドと、光照射により、該
金属アルコキシドの安定化剤を生成する安定化剤発生剤
とを含有することを特徴とするポジ型金属酸化物薄膜パ
ターン形成用組成物。 - 【請求項２】 請求項１の組成物において、安定化剤発
生剤が、光照射により、金属アルコキシドの金属のキレ
ート化剤を発生するものであって、ニトロベンジルエス
テル類、アリールカルボン酸エステル類及びアミド類よ
りなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特
徴とするポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物。 - 【請求項３】 請求項１又は２のポジ型金属酸化物薄膜
パターン形成用組成物を基板に塗布した後、得られた塗
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剤に対する溶
解度差を利用して該塗膜をパターニングすることを特徴
とするポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法。 - 【請求項４】 請求項３の方法において、光照射後に、
塗膜を高温雰囲気にさらして照射部の安定化を促進させ
ることを特徴とするポジ型金属酸化物薄膜パターンの形
成方法。 - 【請求項５】 請求項３又は４の方法において、光照射
後に、塗膜を高湿の雰囲気にさらして非照射部の加水分
解を促進させることを特徴とするポジ型金属酸化物薄膜
パターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181785A JPH0934113A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181785A JPH0934113A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0934113A true JPH0934113A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16106838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7181785A Withdrawn JPH0934113A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0934113A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003255522A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | ポジ型金属酸化物パターン薄膜の形成方法 |
| JP2012234927A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Ricoh Co Ltd | 金属酸化物膜の製造方法及び製造装置 |
| US10947393B2 (en) * | 2013-01-28 | 2021-03-16 | Nippon Soda Co., Ltd. | Coating agent |
-
1995
- 1995-07-18 JP JP7181785A patent/JPH0934113A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003255522A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | ポジ型金属酸化物パターン薄膜の形成方法 |
| JP2012234927A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Ricoh Co Ltd | 金属酸化物膜の製造方法及び製造装置 |
| US9512521B2 (en) | 2011-04-28 | 2016-12-06 | Ricoh Company, Ltd. | Manufacturing method of and manufacturing apparatus for metal oxide film |
| US10947393B2 (en) * | 2013-01-28 | 2021-03-16 | Nippon Soda Co., Ltd. | Coating agent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5630872A (en) | Formation of thin-film patterns of a metal oxide | |
| JP3195265B2 (ja) | Ｂｉ系強誘電体薄膜形成用塗布液およびこれを用いて形成した強誘電体薄膜、強誘電体メモリ | |
| US5605723A (en) | Method for forming a pattern of non-volatile ferroelectric thin film memory | |
| US5942376A (en) | Shelf-stable liquid metal arylketone alcoholate solutions and use thereof in photoinitiated patterning of thin films | |
| KR100453416B1 (ko) | 강유전성박막및용액:조성물및가공법 | |
| US5792592A (en) | Photosensitive liquid precursor solutions and use thereof in making thin films | |
| US5824456A (en) | Composition for forming metal oxide thin film pattern and method for forming metal oxide thin film pattern | |
| JP3191541B2 (ja) | 金属酸化物薄膜パターン形成用組成物およびその形成方法 | |
| JP3180629B2 (ja) | 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 | |
| JPH0934113A (ja) | ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法 | |
| JP2011017042A (ja) | 金属酸化物薄膜パターンの形成方法 | |
| JP3107074B2 (ja) | 表面モフォロジーに優れたパターン化誘電体薄膜の形成方法 | |
| JP3120701B2 (ja) | 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 | |
| JPH0941159A (ja) | ポジ型金属酸化物薄膜パターン形成用組成物及びポジ型金属酸化物薄膜パターンの形成方法 | |
| JPH1020488A (ja) | Ｐｂ非含有金属酸化物薄膜パターンの形成方法 | |
| JP3120700B2 (ja) | 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 | |
| JP2988245B2 (ja) | 金属酸化物薄膜パターン形成用組成物およびその形成方法 | |
| JPH0790594A (ja) | チタン系複合酸化物形成用塗布液 | |
| JPH09263969A (ja) | 金属酸化物薄膜ポジ型パターンの形成方法 | |
| JP3097441B2 (ja) | コンデンサアレイの製造方法 | |
| JPH08176177A (ja) | Ｐｔ膜形成用組成物、並びに、この組成物より形成したＰｔ膜及びＰｔ膜パターン | |
| JP2001010819A (ja) | Ｐｌｃｓｚｔ強誘電体薄膜形成用組成物及びｐｌｃｓｚｔ強誘電体薄膜の形成方法 | |
| JP3178303B2 (ja) | Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法 | |
| JP3107084B1 (ja) | 強誘電体薄膜形成用組成物及び強誘電体薄膜の形成方法 | |
| JPH07268637A (ja) | 金属酸化物薄膜パターン形成用組成物およびその形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |