JPH1020488A - Pb非含有金属酸化物薄膜パターンの形成方法 - Google Patents

Pb非含有金属酸化物薄膜パターンの形成方法

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JPH1020488A
JPH1020488A JP17501496A JP17501496A JPH1020488A JP H1020488 A JPH1020488 A JP H1020488A JP 17501496 A JP17501496 A JP 17501496A JP 17501496 A JP17501496 A JP 17501496A JP H1020488 A JPH1020488 A JP H1020488A
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JP
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metal oxide
thin film
oxide thin
forming
film pattern
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JP17501496A
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English (en)
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Kensuke Kageyama
謙介 影山
Katsumi Ogi
勝実 小木
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゾルゲル法により比較的膜厚の厚いPb非含
有金属酸化物薄膜パターンを形成する。 【解決手段】 Pb非含有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塗膜を複数層形成すると共
に、下層の塗膜の上に上層の塗膜を形成するに先立っ
て、該下層の塗膜を加熱することにより、Pb非含有金
属酸化物薄膜パターン形成用組成物中の加水分解性金属
化合物を部分重合させ、その後、前記画像形成露光、未
露光部の除去及び熱処理を行う。 【効果】 下層の塗膜が、上層の塗膜形成のために塗布
されたPb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物
に溶解することがなくなり、Pb非含有金属酸化物薄膜
パターン形成用組成物を重ね塗りして膜厚の厚い塗膜を
形成することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線、電子線、
イオンビームまたはX線などの活性線に感応するPb非
含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物を用い、比較
的膜厚の厚いPb非含有金属酸化物薄膜パターンを形成
する方法に関する。
【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。特に、Pb非含有
金属酸化物薄膜は、誘電体膜、圧電体膜、光学材料等と
して極めて有用である。このようなPb非含有金属酸化
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、金属酸化物薄膜のパターン形成は、
CVD法、スパッタリング法、ゾル−ゲル法等の方法に
より基板上に金属酸化物の薄膜を形成した後、感光性樹
脂であるフォトレジストを用いて化学的又は物理的手法
によりエッチングすることにより行われている。
【0004】しかしながら、フォトレジストを使用した
薄膜パターン形成方法では、 (a) プロセスが煩雑でコスト高になる。 (b) 薄膜が複合金属酸化物の場合には、特定元素が
選択的にエッチングされ、得られた薄膜の組成のズレが
起こる。 (c) 金属酸化物のエッチングに強酸等の、廃液処理
が面倒な薬剤を使用しなければならない。 などの問題があった。
【0005】これに対して、フォトレジストを使用しな
い金属酸化物薄膜パターンの形成方法として、金属アル
コキシドと感光剤を含む、紫外線に対してネガ型の感光
性を有する感光性ゾルゲル溶液を用い、フォトレジスト
を用いることなくパターニング薄膜を得る方法(ゾルゲ
ル法)も提案されている(特開平07−187669号
公報、特開平07−258866号公報他)。
【0006】この方法は、感光性ゾルゲル溶液、即ち金
属酸化物薄膜パターン形成用組成物を基板に塗布し、得
られた塗膜を紫外線で画像形成露光し、次いでエッチン
グ液で現像して未露光部を除去した後、熱処理して露光
部の膜を金属酸化物に変換させるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のゾルゲル法では、金属酸化物薄膜パターン形成用組
成物の塗布を1回行ったのみでは膜厚の薄い金属酸化物
薄膜パターンしか形成できない。従って、目的とする膜
厚の金属酸化物薄膜パターンを得るためには、金属酸化
物薄膜パターン形成用組成物の塗布を複数回繰り返し行
うこととなるが、このように塗布を複数回繰り返し行っ
ても得られる膜厚は高々500〜800Å程度である。
【0008】金属酸化物薄膜パターン形成用組成物中の
金属アルコキシド濃度を高くすることにより、膜厚をあ
る程度厚くすることができるが、この場合には、当該組
成物の安定性が悪くなる上に、熱処理時の収縮が大き
く、そのために薄膜パターンにクラックが発生し、良好
なパターンが得られないという問題が生じる。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決し、ゾル
ゲル法により比較的膜厚の厚いPb非含有金属酸化物薄
膜パターンを形成する方法を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のPb非含有金属
酸化物薄膜パターンの形成方法は、加水分解性金属化合
物と光反応性添加物とを溶媒に溶解してなる、活性線の
照射によりパターニングが可能なPb非含有金属酸化物
薄膜パターン形成用組成物を基板上に塗布し、得られた
塗膜を活性線で画像形成露光し、次いで、現像液で現像
して未露光部を除去した後、熱処理して露光部の膜を金
属酸化物に変換させることにより金属酸化物薄膜パター
ンを形成する方法において、前記加水分解性金属化合物
は加熱により部分的に重合するものであり、前記塗膜を
複数層形成すると共に、下層の塗膜の上に上層の塗膜を
形成するに先立って、該下層の塗膜を加熱することによ
り前記加水分解性金属化合物を部分的に重合させ、その
後、前記画像形成露光、未露光部の除去及び熱処理を行
うことを特徴とする。
【0011】本発明に従って、Pb非含有金属酸化物薄
膜パターン形成用組成物の塗布を複数回行って、基板上
に塗膜を複数層形成するに当り、下層の塗膜の上に上層
の塗膜を形成するに先立って、該下層の塗膜を加熱によ
って加水分解性金属化合物を部分重合させることによ
り、下層の塗膜が、上層の塗膜形成のために塗布された
Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物に溶解
することがなくなり、Pb非含有金属酸化物薄膜パター
ン形成用組成物を重ね塗りして膜厚の厚い塗膜を形成す
ることができるようになる。
【0012】この上層の塗膜の形成に先立つ、下層の塗
膜の加熱は90〜150℃で行うのが好ましい。
【0013】また、本発明においては、現像液として、
Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物に用い
られている溶媒よりも加水分解性金属化合物に対する溶
解力の大きい溶剤を用いることにより、効率的に現像を
行うことができる。
【0014】本発明において、Pb非含有金属酸化物薄
膜パターン形成用組成物の溶媒としては、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、1−メトキシブタノール、3−メト
キシブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノー
ル、1−n−ブトキシエタノール、酢酸イソアミル及び
3,3’−ジメチルブタノールよりなる群から選ばれる
1種又は2種以上を用いるのが好ましい。
【0015】また、現像液としては、メタノール、エタ
ノール、イソプロパノール及び2−メトキシエタノール
よりなる群から選ばれる1種又は2種以上を用いるのが
好ましい。
【0016】本発明において、Pb非含有金属酸化物と
しては、BST,BTO,STO,TiO2 ,Ta
5 ,SiO2 ,RuO2 ,ZnO2 −Sn,SnO2
−Sb,ZnO2 −Al2 3 ,LiNbO3 ,SrB
iTa2 9 又はSrBi2 TaNbO9 が挙げられ
る。
【0017】本発明によれば、膜厚が1000〜500
0Åの比較的厚いPb非含有金属酸化物薄膜パターンを
容易かつ効率的に形成することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【0019】本発明で用いる加水分解性金属化合物とし
ては、加水分解性有機金属化合物又は金属ハロゲン化物
が好適である。
【0020】加水分解性有機金属化合物は、加水分解に
より金属水酸化物を形成することができ、また、加熱に
より部分的に重合するものであれば特に制限されない
が、その代表例としては、金属アルコキシド、金属アセ
チルアセトナート錯体、金属カルボン酸塩を挙げること
ができる。金属アルコキシドとしては、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ましい。同様に、金
属カルボン酸塩としても、酢酸塩、プロピオン酸塩など
の低級脂肪酸塩が好ましい。
【0021】金属ハロゲン化物としては、塩化物などの
使用が可能である。
【0022】加水分解性金属化合物は、各金属元素につ
いて、1種もしくは2種以上を原料として使用できる。
【0023】加水分解性金属化合物の金属としては、特
に制限はなく、目的とするPb非含有金属酸化物の薄膜
に対応した加水分解性金属化合物を選択すれば良い。
【0024】本発明で形成されるPb非含有金属酸化物
薄膜パターンとしては、チタン酸バリウムストロンチウ
ム(BST),チタン酸バリウム(BTO),チタン酸
ストロンチウム(STO),酸化チタン(TiO2 ),
酸化タンタル(TaO5 ),酸化珪素(SiO2 ),酸
化ルテニウム(RuO2 ),Snドープ酸化鉛(ZnO
2 −Sn),Sbドープ酸化スズ(SnO2 −Sb),
ジルコニア−アルミナ(ZnO2 −Al2 3 ),ニオ
ブ酸リチウム(LiNbO3 ),ビスマス層状酸化物
(SrBi2 Ta2 9 ,SrBi2 TaNbO9 )等
の薄膜パターンが挙げられる。
【0025】光反応性添加物(以下「感光剤」と称する
場合がある。)としては、活性線の照射を受けて脱水反
応して、加水分解性金属化合物を加水分解反応させる水
を発生する水発生剤として、2−ニトロベンズアルデヒ
ド、2,4−ジニトロベンズアルデヒド、アンチ−5−
ニトロ−2−フラルドキシム、β−ニトロスチロール、
5−ニトロ−2−フリルアルデヒド、ニトロフラン、2
−ニトロベンジルアルコールなどが好適である。
【0026】水発生剤は1種を単独で用いても良く、ま
た、2種以上を併用しても良い。
【0027】なお、本発明においては、Pb非含有金属
酸化物薄膜パターン形成用組成物中に更に必要に応じて
加水分解性金属化合物の硬化の促進、その他、光反応効
率向上、或いは、組成物の安定性向上、その他の特性改
善のための他の添加剤を添加しても良い。
【0028】本発明に係るPb非含有金属酸化物薄膜パ
ターン形成用組成物は、原料の加水分解性金属化合物を
適当な有機溶媒に溶解した後、得られた溶液に水発生
剤、更に必要に応じて他の添加物を添加して溶解させる
ことにより調製できる。
【0029】本発明において、Pb非含有金属酸化物薄
膜パターン形成用組成物の溶媒としては、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、1−メトキシブタノール、3−メト
キシブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノー
ル、1−n−ブトキシエタノール、酢酸イソアミル及び
3,3’−ジメチルブタノールよりなる群から選ばれる
1種又は2種以上を用いるのが好ましい。
【0030】なお、組成物中の加水分解性金属化合物の
濃度は1〜20重量%の範囲内が好ましい。
【0031】また、水発生剤の添加量は、加水分解性金
属化合物の金属酸化物換算量に対して0.2〜3モル倍
とするのが好ましい。水発生剤の添加量が少なすぎる
と、露光部と未露光部との溶解度差が大きくならず、鮮
明なパターンが形成できない。水発生剤の添加量が多す
ぎると、照射により周囲の未露光部の塗膜まで変性して
しまい、やはり鮮明なパターンが得られなくなる。
【0032】このようなPb非含有金属酸化物薄膜パタ
ーン形成用組成物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。
【0033】本発明においては、Pb非含有金属酸化物
薄膜パターン形成用組成物を基板上に塗布した後、加熱
して(以下、この塗膜の加熱を「ソフトベーク」と称す
る場合がある。)、塗膜中の加水分解性金属化合物を部
分的に重合させ、その後、次の塗布を行うというよう
に、下層の塗膜の上に上層の塗膜を形成するに先立ち、
下層の塗膜をソフトベークする。
【0034】本発明において、このソフトベークは、ホ
ットプレート等を用いて行うことができ、その処理条件
は90〜150℃で1〜3分程度とするのが好ましい。
このソフトベーク温度が高過ぎたりソフトベーク時間が
長過ぎたりすると、加水分解性金属化合物の重合が進み
すぎ、後工程での現像が困難になる。逆に、ソフトベー
ク温度が低過ぎたり、ソフトベーク時間が短か過ぎたり
すると、加水分解性金属化合物の部分重合が不足して上
層の塗膜形成時に下層の塗膜が溶解してしまい、良好な
重ね塗りを行うことができない。
【0035】一般に、スピンコート法によれば、1回の
塗布で膜厚300〜800Å程度の塗膜を形成すること
ができることから、本発明においては、このような塗
布、ソフトベークの工程を3〜8回程度繰り返し行うこ
とにより、膜厚1000〜5000Å程度の塗膜を形成
するのが好ましい。
【0036】なお、最上層の塗膜の形成後は、ソフトベ
ークを行っても良く、また、ソフトベークを行わず、単
に乾燥するのみでも良い。
【0037】このように、ソフトベーク工程を介して塗
布を複数回行うことにより、下層の塗膜の溶解を防止し
て、良好な重ね塗りを行うことができる。
【0038】このようにして所望の厚さの塗膜を形成し
た後は、次いで、所望のパターンに対応する画像を形成
するために活性線により画像形成露光を行う。活性線と
しては、用いた感光剤(水発生剤等)によっても異なる
が、紫外線、電子線、イオンビームまたはX線等が一般
的である。紫外線源は、例えば、低圧水銀灯、エキシマ
レーザー等で良い。画像形成露光は、常法により、マス
クを通して活性線を照射するか、或いは活性線源がレー
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、膜厚や感光剤の種類によっても変動す
るが、通常は100〜200mJ/cm2 以上であれば
よい。
【0039】この活性線の照射により、露光部では前述
した塗膜の硬化反応、加水分解反応及び重合反応が進行
し、塗膜が硬く緻密になって、アルコールなどの溶媒へ
の溶解度が低下する。
【0040】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℃にて1〜1
0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。
【0041】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。
【0042】その後、適当な現像液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。現像液として用いる溶剤としては、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
媒であれば良いが、特に、本発明では、Pb非含有金属
酸化物薄膜パターン形成用組成物に用いた溶媒よりも、
加水分解性金属化合物に対する溶解力が大きい溶剤を用
いることが重要である。即ち、本発明では、前述の如
く、塗膜のソフトベークで、塗膜中の加水分解性金属化
合物を部分的に重合させることにより、Pb非含有金属
酸化物薄膜パターン形成用組成物中の溶媒に対する溶解
性を小さくしている。従って、この溶媒と同程度の溶解
力の溶剤では、現像が困難である。このため、本発明で
は、Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物に
用いた溶媒よりも、加水分解性金属化合物に対する溶解
力が大きい溶剤を現像液として用いる。
【0043】このような溶剤としては、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール及び2−メトキシエタノー
ルよりなる群から選ばれる1種又は2種以上を用いるこ
とができる。
【0044】現像により未露光部を除去した後は、必要
に応じて、それ以上の塗膜溶解を阻止するために、露光
部の塗膜の溶解能がないか溶解能が小さい、適当な有機
溶媒によってリンスを行う。このリンス液としては、例
えば、エステル類(例、酢酸エチル)、ケトン類(例、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン)、炭化
水素類(例、トルエン、n−ヘキサン)などが使用でき
る。また、イソプロピルアルコールのように、極性が比
較的小さいアルコールもリンス液として使用できる。
【0045】こうして露光部が残留したネガ型のPb非
含有金属酸化物薄膜パターンであって、Pb非含有金属
酸化物薄膜パターン形成用組成物の重ね塗りにより膜厚
を厚くした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Pb非含有金属酸化物から
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、300〜800℃で1秒〜2時間の焼成に
より行うことが好ましい。
【0046】なお、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、同じ方法で異種または
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。
【0047】
【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。
【0048】実施例1 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32.6g、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21.0
3g及びチタニウムテトライソプロポキシド6.82g
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)溶液を調製
した。この溶液に2−ニトロベンジルアルコールを溶液
中の金属化合物の金属酸化物換算量に対して等モル加
え、BST薄膜パターン形成用組成物(以下「BST組
成物」と称す。)とした。
【0049】このBST組成物を、シリコン基板上にス
ピンコート法により膜厚500Åとなるように塗布を行
った。続いて、この塗膜を100℃のホットプレート上
でソフトベークを1分間行い更に放冷後この塗膜上に上
記BST組成物をスピンコート塗布した。この塗布工程
を膜厚が2000Åとなるように4度繰り返した。
【0050】この塗布サンプルにフォトマスクを通して
所定量の紫外線(波長254nm)を照射した後、2−
メトキシエタノール:イソプロピルアルコール(IP
A)=1:1(容量比)の混合溶液に10秒間浸漬して
現像した。紫外線照射量に対して、紫外線未露光部が溶
解し、露光部が残存するネガ型パターニングの可
(○)、否(×)を表1に示した。なお、パターニング
後は大気雰囲気中600℃で60分焼成してPb非含有
金属酸化物薄膜パターンとした。
【0051】
【表1】
【0052】実施例2 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、酢酸イソアミルとプロピレングリコールモノエチル
エーテルの1:1(容量比)混合溶媒で全量を100g
として、5重量%のSrBi2 Ta2 9 (SBT)溶
液を調製した。この溶液に2−ニトロベンズアルデヒド
を溶液中の金属化合物の金属酸化物換算量に対して等モ
ル加え、SBT薄膜パターン形成用組成物(以下「SB
T組成物」と称す。)とした。
【0053】このSBT組成物を、シリコン基板上にス
ピンコート法により膜厚700Åとなるように塗布を行
った。続いて、この塗膜を100℃のホットプレート上
でソフトベークを1分間行い更に放冷後この塗膜上に上
記SBT組成物をスピンコート塗布した。この塗布工程
を膜厚が2100Åとなるように3度繰り返した。
【0054】この塗布サンプルにフォトマスクを通して
所定量の紫外線(波長254nm)を照射した後、2−
メトキシエタノール:イソプロピルアルコール(IP
A)=1:1(容量比)の混合溶液に10秒間浸漬して
現像した。紫外線照射量に対して、紫外線未露光部が溶
解し、露光部が残存するネガ型パターニングの可
(○)、否(×)を表2に示した。なお、パターニング
後は大気雰囲気中600℃で60分焼成してPb非含有
金属酸化物薄膜パターンとした。
【0055】
【表2】
【0056】実施例3 リチウムエトキシド1.76g、ニオブペンタエドキシ
ド10.76g及びプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル87.48gを混合し、5重量%のLiNbO3
溶液を得、この溶液に2−ニトロベンジルアルコールを
溶液中の金属化合物の金属酸化物換算量に対して等モル
加え、LiNbO3 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
にして塗膜形成、露光及び現像を行い、同様にネガ型パ
ターニングの可(○)、否(×)を調べ、結果を表3に
示した。なお、パターニング後は大気雰囲気中600℃
で60分焼成してPb非含有金属酸化物薄膜パターンと
した。
【0058】
【表3】
【0059】実施例4 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、酢酸イソアミルとプロ
ピレングリコールモノエチルエーテルの1:1(容量
比)混合溶液で全量を100gとし、5重量%のBi3
Ti4 12溶液を得、この溶液に2−ニトロベンズアル
デヒドを溶液中の金属化合物の金属酸化物換算量に対し
て等モル加え、Bi3 Ti4 12薄膜パターン形成用組
成物とした。
【0060】得られた組成物を用いて、実施例1と同様
にして塗膜形成、露光及び現像を行い、同様にネガ型パ
ターニングの可(○)、否(×)を調べ、結果を表4に
示した。なお、パターニング後は大気雰囲気中600℃
で60分焼成してPb非含有金属酸化物薄膜パターンと
した。
【0061】
【表4】
【0062】実施例5〜25 表5に示す金属化合物原料、溶媒及び感光剤を用いたこ
と以外は、実施例1〜4と同様にして表5に示す濃度の
Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物を調製
し、この組成物を用いて、実施例1〜4と同様にして、
スピンコート塗布及びソフトベーク(このときの温度及
び時間は表6に示す通り)を表6に示す回数繰り返し行
って、表6に示す膜厚の塗膜を形成した。この塗布サン
プルに表6に示す波長の紫外線を所定量照射した後、表
6に示す現像液に表6に示す時間浸漬して現像し、実施
例1と同様にパターニングの可否を調べた。なお、本実
施例においても、パターニング後は大気雰囲気中600
℃で60分焼成してPb非含有金属酸化物薄膜パターン
とした。
【0063】このパターニングの可否を、得られたPb
非含有金属酸化物薄膜パターンの組成と共に表7に示し
た。
【0064】
【表5】
【0065】
【表6】
【0066】
【表7】
【0067】以上の結果から、本発明によれば、Pb非
含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物の重ね塗りに
より、比較的膜厚の厚いPb非含有金属酸化物薄膜パタ
ーンを形成できることがわかる。
【0068】比較例1 実施例1において、BST組成物の塗布に当り、ソフト
ベークを行わず、単に塗膜を常温で乾燥させて次の塗布
を行おうとしたところ、下層の塗膜が溶解してしまい、
重ね塗りを行うことができなかった。
【0069】比較例2 実施例1において、溶媒を酢酸イソアミルからエチレン
グリコールモノメチルエーテル(2−メトキシエタノー
ル)に変更したこと以外は全く同様にしてBST組成物
を調製し、同様なプロセスでパターニングを試みたが、
この場合はソフトベークを加えても重ねて塗布する時に
下層の塗膜が溶解してしまい、良好な塗膜が得られなか
った。
【0070】比較例3 現像液にBST組成物の溶媒と同様の酢酸イソアミルを
使用したこと以外は実施例1と同様に行ったところ、紫
外線の非照射部においても薄膜の不溶化が起こり、パタ
ーニング膜を得ることはできなかった。
【0071】比較例1〜3の結果から、ソフトベークを
行うと共に、適切な溶媒と現像液との組み合わせを選定
することが重要であることがわかる。
【0072】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のPb非含有
金属酸化物薄膜パターンの形成方法によれば、ゾルゲル
法を利用して、Pb非含有金属酸化物薄膜パターンを形
成するに当り、Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成
用組成物を重ね塗りすることで、容易かつ効率的に良好
な厚付けPb非含有金属酸化物薄膜パターンを形成する
ことができる。
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 C01G 23/00 C01G 23/00 C 33/00 33/00 A 35/00 35/00 D C 55/00 55/00 C23C 18/12 C23C 18/12 28/00 28/00 E H01L 41/187 7511−4E H05K 3/10 Z 41/24 H01L 27/10 451 H05K 3/10 41/18 101B // H01L 27/10 451 41/22 A 27/108 27/10 651 21/8242

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加水分解性金属化合物と光反応性添加物
    とを溶媒に溶解してなる、活性線の照射によりパターニ
    ングが可能なPb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用
    組成物を基板上に塗布し、 得られた塗膜を活性線で画像形成露光し、次いで、現像
    液で現像して未露光部を除去した後、熱処理して露光部
    の膜を金属酸化物に変換させることにより金属酸化物薄
    膜パターンを形成する方法において、 前記加水分解性金属化合物は加熱により部分的に重合す
    るものであり、 前記塗膜を複数層形成すると共に、下層の塗膜の上に上
    層の塗膜を形成するに先立って、該下層の塗膜を加熱す
    ることにより前記加水分解性金属化合物を部分的に重合
    させ、 その後、前記画像形成露光、未露光部の除去及び熱処理
    を行うことを特徴とするPb非含有金属酸化物薄膜パタ
    ーンの形成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上層の塗膜の形成に
    先立って、下層の塗膜を90〜150℃で加熱すること
    を特徴とするPb非含有金属酸化物薄膜パターンの形成
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、現像液とし
    て、Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物の
    溶媒よりも加水分解性金属化合物に対する溶解力の大き
    い溶剤を用いることを特徴とするPb非含有金属酸化物
    薄膜パターンの形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、Pb非含有金属酸化物薄膜パターン形成用組成物の
    溶媒が、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プ
    ロピレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ
    ブタノール、3−メトキシブタノール、3−メトキシ−
    3−メチルブタノール、1−n−ブトキシエタノール、
    酢酸イソアミル及び3,3’−ジメチルブタノールより
    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Pb非含有金属酸化物薄膜パターンの形成方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項におい
    て、現像液が、メタノール、エタノール、イソプロパノ
    ール及び2−メトキシエタノール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Pb非含有
    金属酸化物薄膜パターンの形成方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか1項におい
    て、Pb非含有金属酸化物が、BST,BTO,ST
    O,TiO2 ,TaO5 ,SiO2 ,RuO2,ZnO
    2 −Sn,SnO2 −Sb,ZnO2 −Al2 3 ,L
    iNbO3 ,SrBi2 Ta2 9 又はSrBi2 Ta
    NbO9 であることを特徴とするPb非含有金属酸化物
    薄膜パターンの形成方法。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項におい
    て、形成されるPb非含有金属酸化物薄膜パターンの膜
    厚が1000〜5000Åであることを特徴とするPb
    非含有金属酸化物薄膜パターンの形成方法。
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