JPS63158543A - Pattern forming process - Google Patents

Pattern forming process

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Publication number
JPS63158543A
JPS63158543A JP30544586A JP30544586A JPS63158543A JP S63158543 A JPS63158543 A JP S63158543A JP 30544586 A JP30544586 A JP 30544586A JP 30544586 A JP30544586 A JP 30544586A JP S63158543 A JPS63158543 A JP S63158543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
relief pattern
photoresist layer
exposing
pattern
dry plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP30544586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihisa Sakaguchi
坂口 徳久
Koji Oe
小江 紘司
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP30544586A priority Critical patent/JPS63158543A/en
Publication of JPS63158543A publication Critical patent/JPS63158543A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/2024Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure of the already developed image

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a superfine relief pattern having high aspect ratio even at relatively low degree of exposure by exposing a pattern on a resist dry plate, forming a relief pattern and a continuous thin layer supporting the relief pattern by developing with aq. alkaline developing soln., then exposing the whole pattern to light. CONSTITUTION:A photo-set part 3 is formed by exposing a resist dry plate having a relatively thick photoresist layer 2 on a base 1, then unexposed photoresist layer is dissolved by developing the dry plate with aq. alkaline developing soln. Thus, the relief pattern 4 and a continuous thin layer 5 formed to one body with the relief pattern 4 and supported the relief pattern 4 are formed. Then, the relief pattern 4 and the continuous thin layer 5 supported the relief pattern 4 are crosslinked firmly to each other by exposing the whole pattern. The depth of the relief pattern 4 formed by this method is great, so a relief pattern having high aspect ratio is provided.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホログラム画像形成材料として、又、LSI
の製造など微細加工に利用できるネガ型フォトレジスト
の超微細レリーフパターンの形成方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is applicable to hologram image forming materials and LSI
This invention relates to a method for forming ultra-fine relief patterns of negative photoresists that can be used for microfabrication such as manufacturing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ネガ型フォトレジストを用いたレリーフパターンの形成
には、まず露光によって架橋硬膜化した画像部と未露光
部の非画像部を形成し、しかる後に現像処理において未
架橋部分の非画像部を溶解除去することによって行なわ
れる。この現像操作によって再現性良くレリーフ像を得
る為には、画像部となるべき露光部に充分なる光照射が
必要であり、光照射が不充分な場合には、現像時に未露
光部と共に架橋不充分な画像部も除去されてしまい、所
望のレリーフ像を得ることはできない。
To form a relief pattern using a negative photoresist, first, an image area that is crosslinked and hardened by exposure and a non-image area that is unexposed are formed, and then the uncrosslinked non-image area is dissolved in a development process. This is done by removing. In order to obtain a relief image with good reproducibility through this development operation, it is necessary to irradiate the exposed area, which is to become the image area, with sufficient light; if the irradiation is insufficient, crosslinking will occur along with the unexposed area during development. A sufficient image area is also removed, making it impossible to obtain a desired relief image.

したがって、ネガ型フォトレジストを用いたレリーフパ
ターンの形成にあたっては、画像部となるべき部分に、
充分な量の光照射が行なわれている。
Therefore, when forming a relief pattern using a negative photoresist, in the area that should become the image area,
A sufficient amount of light is being irradiated.

しかしながら、用途によっては充分な露光量を与えるこ
とができない場合がある。例えば、超LSIのパターン
形成あるいはホログラムの画像形成材料として用いる場
合には、レリーフ像が超微細となり、オーバー露光によ
る線太り等の精度上の問題が出てくる。とりわけ、ホロ
グラムの画像形成材料として用いる場合には、通常のネ
ガフィルムを通しての未露光部と露光部に分けての光照
射とは違い、一括露光である為に、露光量には制限があ
る。かかる制限内の露光量で形成された超微細のレリー
フパターンは、現像時に比較的容易に脱落してしまう。
However, depending on the application, it may not be possible to provide a sufficient amount of exposure. For example, when used for pattern formation of a VLSI or as an image forming material for a hologram, the relief image becomes ultra-fine, resulting in accuracy problems such as line thickening due to overexposure. In particular, when used as a hologram image forming material, there is a limit to the amount of exposure because it is a one-shot exposure, unlike a normal negative film that irradiates light separately into unexposed areas and exposed areas. Ultra-fine relief patterns formed with an exposure amount within such limits will relatively easily fall off during development.

こうした欠点は、Appl。These shortcomings are that Appl.

0ptles、、13 、129 (1974)にも述
べられており、ネガ型フォトレジストの応用範囲が制限
されたものとなっている原因になっている。
0ptles, 13, 129 (1974), and is the reason why the range of application of negative photoresists is limited.

レリーフパターンの線幅に対するレリーフ/ぐターンの
深さで表わされるアスペクト比は、LSIなどの製造に
おいて重要な因子であり、と9わけレリーフホログラム
の分野においては、回折効率を決定する支配因子となっ
ている。超微細のレリーフ・やターンが現像時に脱落す
ると高いアスペクト比を得ることはできない。
The aspect ratio, expressed as the depth of the relief pattern to the line width of the relief pattern, is an important factor in the manufacture of LSIs, and in particular, in the field of relief holograms, it is the dominant factor that determines the diffraction efficiency. ing. If ultra-fine reliefs and turns fall off during development, a high aspect ratio cannot be obtained.

〔本発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the present invention]

本発明の目的は、以上の如き従来技術の問題点に鑑み、
比較的低い露光量でもアスペクト比の高い超微細レリー
フパターンを形成できる方法を提供することにある。
In view of the problems of the prior art as described above, the purpose of the present invention is to
The object of the present invention is to provide a method capable of forming ultra-fine relief patterns with a high aspect ratio even with a relatively low exposure dose.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために、種々検討した結果、第1方
法: (1ン  水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォ
トレジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板に・
ぐターンを露光する第1工程と、(2)水性アルカリ現
像液で前記フォトレジスト層を現像してレリーフパター
ンと該レリーフパターンに一体化し該レリーフパターン
を支持する連続薄層を形成する第2工程と、 (3)  前記現像後のフォトレジスト層に全面露光す
る第3工程 から成る超微細レリーフパターンの形成方法にょシ、解
像度を低下させずに従来の方法以上に超微細レリーフパ
ターンの深度を大きくとることができることを見い出し
、本発明を完成するに至った。
In order to achieve the above object, as a result of various studies, the first method was:
(2) a second step of developing the photoresist layer with an aqueous alkaline developer to form a relief pattern and a continuous thin layer that integrates with and supports the relief pattern; (3) A method for forming an ultra-fine relief pattern comprising a third step of exposing the entire surface of the developed photoresist layer to light, which increases the depth of the ultra-fine relief pattern more than the conventional method without reducing resolution. The inventors have discovered that it is possible to take the same measures, and have completed the present invention.

次に述べる第2方法、第3方法および第4方法を採用す
ると更に優れた効果が得られることを見い出した。
It has been found that even better effects can be obtained by employing the second, third, and fourth methods described below.

第2方法: (1)水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォトレ
ジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板にパター
ンを露光する第1工程と、(2)有機溶媒で前記フォト
レジスト層を浸漬処理する第2工程と、 (3)水性アルカリ現像液で前記フォトレジスト層を現
像してレリーフパターンと該レリーフパターンに一体化
し該レリーフパターンを支持する連続薄層を形成する第
3工程と、 (4)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
4工程 から成る超微細しI) −7,4’ターンの形成方法。
Second method: (1) a first step of exposing a pattern to a resist dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that can be developed with an aqueous alkaline developer; and (2) forming the photoresist layer with an organic solvent. (3) a third step of developing the photoresist layer with an aqueous alkaline developer to form a relief pattern and a continuous thin layer that is integrated with and supports the relief pattern; (4) A method for forming ultra-fine turns, which comprises a fourth step of exposing the entire surface of the developed photoresist layer to light.

第3方法: (1)水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォトレ
ジスト層を基板上に形成して成るレノスト乾板にパター
ンを露光する第1工程と、(2)  水!アルカリ現像
液で前記フォトレジスト層を現像してレリーフパターン
と該レリーフ・ep−ンに一体化し該レリーフパターン
を支持する連続薄ノーを形成する第2工程と、 (3)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
3工程と、 (4)前記全面露光後のフォトレジスト層をジオキサン
で浸漬処理する第4工程 から成る超微細レリーフパターンの形成方法。
Third method: (1) a first step of exposing a pattern to a Lennost dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that can be developed with an aqueous alkaline developer; (2) water! a second step of developing the photoresist layer with an alkaline developer to form a relief pattern and a continuous thin layer that is integrated with and supports the relief pattern; (3) the photoresist after the development; A method for forming an ultra-fine relief pattern, comprising: a third step of exposing the entire surface of the photoresist layer to light; and (4) a fourth step of immersing the photoresist layer after the entire surface exposure in dioxane.

第4方法: (1)  水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォ
トレジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板にパ
ターンを露光する第1工程と、(2)  有機溶媒で前
記フォトレジスト層を浸漬処理する第2工程と、 (3)水性アルカリ現像液で前記フォトレジスト層を現
像してレリーフッ母ターント該レリーフツヤターンに一
体化し該レリーフパターンを支持する連続薄層を形成す
る第3工程と、 (4)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
4工程と、 (5)前記全面露光後のフォトレジスト層を・ジオキサ
ンで浸漬処理する第5工程 から成る超微細しIJ−7t!ターンの形成方法。
Fourth method: (1) a first step of exposing a pattern to a resist dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that is developable with an aqueous alkaline developer; and (2) exposing the photoresist layer with an organic solvent. (3) a third step of developing the photoresist layer with an aqueous alkaline developer to form a continuous thin layer that is integrated with the relief pattern and supports the relief pattern; (4) a fourth step of exposing the entire surface of the photoresist layer after the development; and (5) a fifth step of immersing the photoresist layer after the entire surface exposure in dioxane. ! How to form a turn.

本発明において用いられる水性アルカリ現像液としては
、未露光のネガ型フォトレジストを溶解し、かつ、露光
により架橋したポリマ一部分には溶解作用のないものが
好ましい。そのような作用を有するアルカリ性化剤とし
て、例えば、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、メタ珪酸
ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナ
トリウム、第3リン酸ナトリウム、第3リン酸カリウム
、第3リン酸アンモニウム、第2リン酸ナトリウム、硼
酸ナトリウム、硼酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア等の無機
アルカリおよびモノエタノールアミン、ジェタノールア
ミン、トリエタノールアミン、2− シ:r−fルアミ
ノエタノール、エチレンノアミン等の有機アミン等があ
り、これらは単独もしくは2種以上の混合物として使用
することもできる。又、この水性アルカリ現像液中には
フォトレジスト層の溶解又は膨潤を促進する目的で界面
活性剤及び他の水溶性有機溶媒も適当量添加してもよい
。界面活性剤としてはアニオン型界面活性剤、ノニオン
型界面活性剤、両性型界面活性剤等が使用でき、水溶性
有機溶媒としては、水に対する溶解度が3qIb以上の
ものが好ましい。更に、消泡剤、湿潤剤等の添加剤も必
要に応じて含有させることかできる。
The aqueous alkaline developer used in the present invention is preferably one that dissolves the unexposed negative photoresist and does not have a dissolving effect on a portion of the polymer crosslinked by exposure. Examples of alkalinizing agents having such effects include sodium silicate, potassium silicate, sodium metasilicate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, tribasic sodium phosphate, tribasic potassium phosphate, and tribasic ammonium phosphate. , dibasic sodium phosphate, sodium borate, ammonium borate, sodium hydroxide,
These include inorganic alkalis such as potassium hydroxide, lithium hydroxide, and ammonia, and organic amines such as monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine, 2-cy:r-aminoethanol, and ethylenenoamine. They can be used alone or as a mixture of two or more. A suitable amount of a surfactant and other water-soluble organic solvents may also be added to this aqueous alkaline developer for the purpose of promoting dissolution or swelling of the photoresist layer. As the surfactant, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, etc. can be used, and the water-soluble organic solvent preferably has a solubility in water of 3 qIb or more. Furthermore, additives such as antifoaming agents and wetting agents may be included as necessary.

本発明の有機溶媒を用いる浸漬処理では、目視できる程
のレリーフパターンの形成は必ずしも必要ではなく、実
際に現像処理後のレジスト塗面を測定しても表面凹凸は
ほとんど観測されない。
In the immersion treatment using the organic solvent of the present invention, it is not necessarily necessary to form a relief pattern that is visible to the naked eye, and almost no surface irregularities are observed even when the resist coating surface is actually measured after the development treatment.

しかし、この浸漬処理の操作は、従来の方法では容易に
基板から脱離してしまう低露光量域で形成されたレリー
フパターンを残すことにおいて著しい効果を示すこと、
さらにはレリーフパターンの深度を大きくとることを可
能とする等、その効果は絶大である。この効果の生ずる
理由は明らかではないが、有機溶媒を用いる浸漬処理に
よって、光照射によシ架橋したポリマーの間に残存する
比較的低分子量の未架橋成分が架橋したポリマーの間か
ら抽出され、このことが、水性アルカリ現像液で現像す
る際に架橋したポリマ一部分の耐現像液性の向上及び未
露光部の現像性向上に有効に作用するものと考えられる
However, this immersion treatment operation shows a remarkable effect in leaving a relief pattern formed in a low exposure dose range that would easily detach from the substrate using conventional methods;
Furthermore, the effect is tremendous, such as making it possible to increase the depth of the relief pattern. Although the reason for this effect is not clear, by dipping treatment using an organic solvent, relatively low molecular weight uncrosslinked components remaining between the polymers crosslinked by light irradiation are extracted from between the crosslinked polymers. This is considered to be effective in improving the developer resistance of the crosslinked polymer portion and the developability of the unexposed area when developing with an aqueous alkaline developer.

本発明の上記浸漬処理において用いられる溶媒は、ネガ
型フォトレジストに対して貧溶媒となる溶媒が好ましく
、また、貧溶媒と良溶媒との混合溶媒を使用することも
できる。また、現像時間を考慮して、その混合比を変え
ることもできる。その際、フォトレジスト層中への残留
溶媒の影響を最小限にする為にも、溶媒の沸点は135
℃以下であることが好適である。好ましい溶媒として、
例えば、メチルイソブチルケトン、イソゾロビルアルコ
ール、メチルイソブチルケトンとイソゾロビルアルコー
ルの混合物、ジオキサンとイソゾロビルアルコールの混
合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
The solvent used in the immersion treatment of the present invention is preferably a solvent that is a poor solvent for the negative photoresist, and a mixed solvent of a poor solvent and a good solvent may also be used. Further, the mixing ratio can also be changed in consideration of the development time. At that time, in order to minimize the influence of residual solvent in the photoresist layer, the boiling point of the solvent should be 135.
It is preferable that the temperature is below ℃. As a preferred solvent,
Examples include, but are not limited to, methyl isobutyl ketone, isozorobyl alcohol, a mixture of methyl isobutyl ketone and isozorobyl alcohol, and a mixture of dioxane and isozorobyl alcohol.

本発明の方法を図で説明すると、第1図は、基板1上に
厚めのフォトレジスト層2を設けたレノスト乾板の断面
図を示す。第2図は露光により光硬化部3が形成された
状態を示す。光硬化部は露光量の関係で基板まで達して
いない。第3図は水性アルカリ現像液で現像することに
より未露光部のフォトレジスト層が溶出し、レリーフパ
ターン4と該レリーフ/4′ターンに一体化し該レリー
フ・9ターンを支持する連続薄層5が形成された状態な
示す。第4図は、水性アルカリ現像液で現像した後に、
全面露光することによって、レリーフパターンと該レリ
ーフパターンを支持する連続薄層が共に強固に架橋した
状態を示す。
To illustrate the method of the present invention with figures, FIG. 1 shows a cross-sectional view of a Lennost dry plate with a thick photoresist layer 2 provided on a substrate 1. As shown in FIG. FIG. 2 shows a state in which a photocured portion 3 is formed by exposure. The photocured portion did not reach the substrate due to the amount of exposure. FIG. 3 shows that by developing with an aqueous alkaline developer, the unexposed portions of the photoresist layer are eluted, and a continuous thin layer 5 is formed which integrates with the relief pattern 4 and the relief/4' turns and supports the relief/9 turns. Indicates the state in which it is formed. Figure 4 shows that after development with an aqueous alkaline developer,
By exposing the entire surface to light, both the relief pattern and the continuous thin layer supporting the relief pattern are strongly crosslinked.

このようにして形成されたレリーフパターンの深度は、
通常の現像方法によって得られるものよシ大きくなり、
アスペクト比の高いレリーフパターンを提供する。
The depth of the relief pattern formed in this way is
It is larger than that obtained by normal development methods,
To provide a relief pattern with a high aspect ratio.

以下、実施例によシ本発明を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically explained using examples.

〔感光性樹脂の製造〕[Manufacture of photosensitive resin]

p−7エニレ/ノアクリレート酸ジエチル54.8F(
0,2モル)とビスフェノールA(1モル)のエチレン
オキサイド(6,2モル)付加体133.2#(0,2
66モル)を、触媒(ジプチル錫オキサイド6oon)
、禁止剤(フェノチアジン5oap)と共に攪拌装置、
窒素ガス導入管、温度計および留出管を備えた反応器に
仕込み、窒素ガス雰囲気下で攪拌しつつ190℃に加温
して反応を開始した。その後3時間半に亘って加熱、攪
拌を続け、反応によシ生成するエタノールを完全に留去
させ、水酸基価46.5の線状ポリエステル樹脂を得た
p-7 enile/diethyl noacrylate 54.8F (
0.2 mol) and bisphenol A (1 mol) with ethylene oxide (6.2 mol) adduct 133.2# (0.2 mol)
66 mol) of the catalyst (6oon of diptyltin oxide)
, a stirring device with an inhibitor (phenothiazine 5 oap),
The mixture was charged into a reactor equipped with a nitrogen gas inlet tube, a thermometer, and a distillation tube, and the reaction was started by heating to 190° C. with stirring under a nitrogen gas atmosphere. Heating and stirring were then continued for 3 and a half hours to completely distill off the ethanol produced by the reaction, yielding a linear polyester resin with a hydroxyl value of 46.5.

上記線状ポリエステル樹脂100IIを140℃に加温
、攪拌し、ピロメリット酸二無水物9.0.9を仕込み
、窒素雰囲気下、常圧で20分間、攪拌を続けた後、酸
価43.5の側鎖カルメキシル基含有感光性ポリエステ
ル樹脂を得た。
The above linear polyester resin 100II was heated to 140°C and stirred, 9.0.9% of pyromellitic dianhydride was added, and stirring was continued for 20 minutes at normal pressure in a nitrogen atmosphere, and the acid value was 43. A side chain carmexyl group-containing photosensitive polyester resin of No. 5 was obtained.

実施例1 前記の感光性樹脂をシクロヘキサンに溶解し、不揮発分
7−の感光性樹脂溶液を調製し、スピンナーを用いて(
200rpm/1分間)この溶液をガラス板上に塗布し
、100℃で10分間熱処理して、フォトレジスト層の
厚さ0.95μmのレノスト乾板を得た。
Example 1 The above photosensitive resin was dissolved in cyclohexane to prepare a photosensitive resin solution with a non-volatile content of 7-.
(200 rpm/1 minute) This solution was applied onto a glass plate and heat treated at 100°C for 10 minutes to obtain a Lenost dry plate with a photoresist layer thickness of 0.95 μm.

このレジスト乾板にマイクロリンパターンを密着させ、
真空密着下で露光した。その際、光源としてメタルハラ
イドランプを使用した。このランプの光をフィルターで
分光して490nmの波長の光をと9出し、乾板に照射
した。照射量は、100ユニツトとした。照射後、この
乾板を下記組成の20℃の水性アルカリ現像液に30秒
間浸漬することによシ現像した。現像後、水洗し、乾燥
したところ、未露光部のフォトレジスト層がまだガラス
板上に残存していた。
The microrin pattern is brought into close contact with this resist dry plate,
Exposure was carried out under vacuum contact. At that time, a metal halide lamp was used as the light source. The light from this lamp was filtered to produce light with a wavelength of 490 nm, which was irradiated onto the dry plate. The irradiation dose was 100 units. After irradiation, this dry plate was developed by immersing it in a 20° C. aqueous alkaline developer having the following composition for 30 seconds. After development, the photoresist layer in the unexposed areas still remained on the glass plate when it was washed with water and dried.

次いで、この乾板に、フィルターを取り除いたメタルハ
ライドランプで15ユニット全面照射した・触針計にて
、レリーフパターンの深度を測定したところ、線幅1μ
mレリーフッ母ターンで0.95μm、線幅0.5μm
レリーフッ臂ターンで0.35μmの値が得られた。
Next, the entire surface of this dry plate was irradiated with 15 units of metal halide lamp with the filter removed. When the depth of the relief pattern was measured with a stylus meter, the line width was 1 μm.
m relief mother turn 0.95μm, line width 0.5μm
A value of 0.35 μm was obtained for the relief foot turn.

注1)化工アトラス(株)社製のtert−ブチルナフ
タレンスルホン酸ナトリウム系アニオン世界面活性剤 実施例2 実施例1で調製した感光性樹脂溶液を、ポリエステルフ
ィルム上に塗布し、実施例1と同様に熱処理して、フォ
トレジスト層の厚さ2.5μmのレジスト乾板を得た。
Note 1) Sodium tert-butylnaphthalene sulfonate based anionic world surfactant manufactured by Kako Atlas Co., Ltd. Example 2 The photosensitive resin solution prepared in Example 1 was applied onto a polyester film, and the A resist dry plate with a photoresist layer having a thickness of 2.5 μm was obtained by heat treatment in the same manner.

このレノスト乾板に1982Ugraテストチャートを
密着させ、真空密着下で実施例1と同様にして露光した
。その際、照射量は、5ユニツトとした。照射後、この
乾板を実施例1と同じ組成の20℃の水性アルカリ現像
液に30秒間浸漬することにより現像した。現像後、水
洗し、乾燥したところ、未露光部のフォトレジスト層が
1.4μmの厚さでポリエステルフィルム上に残存して
いた。
A 1982 Ugra test chart was brought into close contact with this Lennost dry plate, and exposed in the same manner as in Example 1 under vacuum contact. At that time, the irradiation dose was set to 5 units. After irradiation, this dry plate was developed by immersing it in a 20° C. aqueous alkaline developer having the same composition as in Example 1 for 30 seconds. After development, washing with water and drying revealed that the photoresist layer in the unexposed areas remained on the polyester film with a thickness of 1.4 μm.

次いで、この乾板に、実施例1と同様にして、15ユニ
ット全面照射した。触針計にて、レリーフパターンの深
度を測定したところ、4μmi4ツチ部で1.1μmの
値が得られた。
Next, the entire surface of this dry plate was irradiated with 15 units in the same manner as in Example 1. When the depth of the relief pattern was measured using a stylus meter, a value of 1.1 μm was obtained for 4 μm x 4 square portions.

実施例3 実施例1で調製した感光性樹脂溶液をポリエステルフィ
ルム上にフォトレジスト層の厚さ1.5μmKなるよう
に塗布した。このようにして得られたレジスト乾板を5
0℃にて30分間プリペイクした後、100℃にて25
分間オーバーペイクした。
Example 3 The photosensitive resin solution prepared in Example 1 was applied onto a polyester film so that the photoresist layer had a thickness of 1.5 μmK. The resist dry plate obtained in this way was
After pre-painting at 0℃ for 30 minutes, at 100℃ for 25 minutes.
Overpaid for a minute.

このレジスト乾板にマイクロリソパターンを密着させ、
真空密着下で実施例1と同様にして露光した。照射量は
、5ユニツトとした。照射後、この乾板をジオキサ15
部とインゾロビルアルコール35部から成る20℃の混
合溶媒中に30秒間浸漬した。
The microlithographic pattern is brought into close contact with this resist dry plate,
Exposure was carried out in the same manner as in Example 1 under vacuum contact. The irradiation dose was 5 units. After irradiation, this dry plate was treated with dioxa 15
The sample was immersed for 30 seconds in a mixed solvent at 20°C consisting of 35 parts of inzolobil alcohol and 35 parts of inzolobil alcohol.

次いでこの乾板を100℃で1分間乾燥し、室温にて放
冷した後、この乾板を実施例1と同じ組成の20℃の水
性アルカリ現像液に15秒間浸漬することにより現像し
た。現像後、水洗し、乾燥したところ、未露光部のフォ
トレジスト層がまだポリエステルフィルム上に残存して
いた。
Next, this dry plate was dried at 100° C. for 1 minute, allowed to cool at room temperature, and then developed by immersing it in an aqueous alkaline developer having the same composition as in Example 1 at 20° C. for 15 seconds. After development, the photoresist layer in the unexposed areas still remained on the polyester film when it was washed with water and dried.

次いで、この乾板に、実施例1と同様にして、15ユニ
ット全面照射した。触針計にて、レリーフパターンの深
度を測定したところ、線幅5μm、3μm、1μm及び
0.5μmのレリーフパターンともに同一の0.9μm
の値が得られた。線幅0.5μmのレリ−7,41ター
ンのアスペクト比は1.8を示した。
Next, the entire surface of this dry plate was irradiated with 15 units in the same manner as in Example 1. When the depth of the relief pattern was measured with a stylus meter, the relief patterns with line widths of 5 μm, 3 μm, 1 μm, and 0.5 μm were all 0.9 μm.
The value of was obtained. The aspect ratio of 41 turns of Rely 7 with a line width of 0.5 μm was 1.8.

実施例4 実施例1で調製した感光性樹脂溶液を、ポリエステルフ
ィルム上に塗布し、実施例1と同様に熱処理して、フォ
トレジスト層の厚さ2.5μmのレジスト乾板を得た。
Example 4 The photosensitive resin solution prepared in Example 1 was applied onto a polyester film, and heat treated in the same manner as in Example 1 to obtain a resist dry plate with a photoresist layer having a thickness of 2.5 μm.

このレジスト乾板に1982 Ugraテストチャート
を密着させ、真空密着下で実施例1と同様にして露光し
た。その際、照射量は、5ユニツトとした。照射後、こ
の乾板を実施例1と同じ組成の20℃の水性アルカリ現
像液に30秒間浸漬することにより現像した。現像後、
水洗し、乾燥したところ、未露光部のフォトレジスト層
が1.4μmの厚さで残存していた。
A 1982 Ugra test chart was brought into close contact with this resist dry plate, and exposed in the same manner as in Example 1 under vacuum contact. At that time, the irradiation dose was set to 5 units. After irradiation, this dry plate was developed by immersing it in a 20° C. aqueous alkaline developer having the same composition as in Example 1 for 30 seconds. After development,
When washed with water and dried, the photoresist layer remained in the unexposed areas with a thickness of 1.4 μm.

次いで、この乾板に、実施例1と同様にして、15ユニ
ット全面照射した。このようにして得られた乾板を20
℃のジオキサン中に10秒間浸漬した。次いで、この乾
板を水洗し、乾燥した。触針針にて、レリーフパターン
の深度を測定したところ、4μmパッチ部で1.1μm
の値が得られた。
Next, the entire surface of this dry plate was irradiated with 15 units in the same manner as in Example 1. 20 pieces of the dry plate obtained in this way
℃ dioxane for 10 seconds. Next, this dry plate was washed with water and dried. When the depth of the relief pattern was measured with a stylus needle, it was 1.1 μm at the 4 μm patch part.
The value of was obtained.

実施例5 実施例1と同様にして、フォトレジスト層の厚さ0.9
5μmのレジスト乾板を得た。
Example 5 The thickness of the photoresist layer was 0.9 in the same manner as in Example 1.
A 5 μm resist dry plate was obtained.

このレジスト乾板にマイクロリソパターンを密着させ、
真空密着下で実施例1と同様にして露光した。
The microlithographic pattern is brought into close contact with this resist dry plate,
Exposure was carried out in the same manner as in Example 1 under vacuum contact.

照射量は、100ユニ、トとした。照射後、この乾板を
ジオキサン5部とインプロビルアルコール35部から成
る20℃の混合溶媒中に30秒間浸漬した。
The irradiation dose was 100 units. After irradiation, the dry plate was immersed for 30 seconds in a mixed solvent of 5 parts of dioxane and 35 parts of Improvil alcohol at 20°C.

次いでこの乾板を100℃で1分間乾燥し、室温にて放
冷した後、この乾板を実施例1と同じ組成の20℃の水
性アルカリ現像液に30秒間浸漬することによシ現像し
た。現像後、水洗し、乾燥したところ、未露光部のフォ
トレジスト層がまだガラス板上に残存していた。
The dry plate was then dried at 100° C. for 1 minute, allowed to cool at room temperature, and then developed by immersing it in an aqueous alkaline developer having the same composition as in Example 1 at 20° C. for 30 seconds. After development, the photoresist layer in the unexposed areas still remained on the glass plate when it was washed with water and dried.

次いで、この乾板に、実施例1と同様にして、15ユニ
ット全面照射した。このようにして得られた乾板を20
℃のジオキサン中に5秒間浸漬した。次いで、この乾板
を水洗し、乾燥した。触針針にて、レリーフパターンの
深度を測定したところ、線幅1μmのレリーフパターン
で0.95μm1線幅0.5μmのレリーフパターンで
0.35μmの値が得られた。
Next, the entire surface of this dry plate was irradiated with 15 units in the same manner as in Example 1. 20 pieces of the dry plate obtained in this way
℃ dioxane for 5 seconds. Next, this dry plate was washed with water and dried. When the depth of the relief pattern was measured using a stylus needle, a value of 0.95 μm was obtained for a relief pattern with a line width of 1 μm, and a value of 0.35 μm was obtained for a relief pattern with a line width of 0.5 μm.

実施例6 実施例1で調製した感光性樹脂溶液をポリエステルフィ
ルム上にフォトレジスト層の厚さ1.5μmになるよう
に塗布した。このようにして得られたレノスト乾板を5
0℃にて30分間プリペイクした後、100℃にて25
分間オーバーペイクした。
Example 6 The photosensitive resin solution prepared in Example 1 was applied onto a polyester film so that the photoresist layer had a thickness of 1.5 μm. The Lenost dry plate obtained in this way was
After pre-painting at 0℃ for 30 minutes, at 100℃ for 25 minutes.
Overpaid for a minute.

このレジスト乾板にマイクロリソ/lターンを密着させ
、真空密着下で実施例1と同様にして露光した。照射量
は、5ユニツトとした。照射後、この乾板を、ジオキサ
ン5部とインプロビルアルコール35部から成る20℃
の混合溶媒中に30秒間浸漬した。
A microlitho/l-turn was brought into close contact with this resist dry plate, and exposed in the same manner as in Example 1 under vacuum contact. The irradiation dose was 5 units. After irradiation, the plate was treated with a mixture of 5 parts dioxane and 35 parts Improvil alcohol at 20°C.
was immersed in a mixed solvent for 30 seconds.

次いでこの乾板を100℃で1分間乾燥し、室温にて放
冷した後、実施例1と同じ組成の20℃の水性アルカリ
現像液に30秒間浸漬することにより現像した。現像後
、水洗し、乾燥したところ、未露光部のフォトレジスト
層がまだポリエステルフィルム上に残存していた。
Next, this dry plate was dried at 100° C. for 1 minute, allowed to cool at room temperature, and then developed by immersing it in a 20° C. aqueous alkaline developer having the same composition as in Example 1 for 30 seconds. After development, the photoresist layer in the unexposed areas still remained on the polyester film when it was washed with water and dried.

次いで、この乾板に、実施例1と同様にして、15ユニ
、ト全面照射した。このようにして得られた乾板を20
℃のジオキサン中に10秒間浸漬した。次いで、この乾
板を水洗し、乾燥した。触針針にて、レリーフパターン
の深度を測定したところ、線@5μm、3μm、1μm
及び0.5μmのレリーフパターンともに同一の0.9
μmの値が得られた。
Next, the entire surface of this dry plate was irradiated with 15 units of radiation in the same manner as in Example 1. 20 pieces of the dry plate obtained in this way
℃ dioxane for 10 seconds. Next, this dry plate was washed with water and dried. When the depth of the relief pattern was measured with a stylus needle, lines @ 5 μm, 3 μm, and 1 μm were found.
and 0.5 μm relief pattern are both the same 0.9
Values in μm were obtained.

線幅0.5μmのレリーフパターンのアスペクト比は1
.8を示した。
The aspect ratio of a relief pattern with a line width of 0.5 μm is 1.
.. 8 was shown.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の方法を用いると、ネガ型フォトレジストによる
微細レリーフパターンの形成方法において、比較的低い
露光量でも、解像度を低下させずに従来の現像方法以上
に、大きなレリーフ・母ターンの深度を得ることができ
る。すなわち、レリーフパターンの線巾に対するレリー
フパターンの深さで表わされるアスペクト比の高い微細
レリーフパターンを形成することができる。
When the method of the present invention is used to form a fine relief pattern using a negative photoresist, even with a relatively low exposure dose, a greater depth of relief/mother turn can be obtained than with conventional development methods without reducing resolution. be able to. That is, it is possible to form a fine relief pattern with a high aspect ratio expressed by the depth of the relief pattern relative to the line width of the relief pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は基板1上に厚めのフォトレジスト層2を設けた
レジスト乾板の断面図である。 第2図は、露光により光硬化部3が形成されたレジスト
乾板の断面図である。 第3 図ハ、レリーフパターン4と該レリーフパターン
に一体化し該レリーフッ2ターンを支持する連続薄層5
が形成されたレジスト乾板の断面図である。 第4図は、全面露光することによって、レリーフパター
ンと該レリーフパターンを支持する連続薄層が共に強固
に架橋したレジスト乾板の断面図である。 1・・・基板、2・・・フォトレジスト層、3・・・光
硬化部、4・・・しI) −7ノ!ターン、5・・・レ
リーフパターンを支持する連続薄層。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a resist dry plate with a thick photoresist layer 2 provided on a substrate 1. As shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a resist dry plate on which photocured portions 3 have been formed by exposure. FIG. 3 C: A relief pattern 4 and a continuous thin layer 5 that is integrated with the relief pattern and supports two turns of the relief pattern.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a resist dry plate on which is formed. FIG. 4 is a cross-sectional view of a resist dry plate in which both the relief pattern and the continuous thin layer supporting the relief pattern are firmly crosslinked by full-surface exposure. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Substrate, 2...Photoresist layer, 3...Photocuring part, 4...I) -7ノ! Turn, 5... Continuous thin layer supporting the relief pattern.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(1)水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォ
トレジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板にパ
ターンを露光する第1工程と、 (2)水性アルカリ現像液で前記フォトレジスト層を現
像してレリーフパターンと該レリーフパターンに一体化
し該レリーフパターンを支持する連続薄層を形成する第
2工程と、 (3)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
3工程 から成ることを特徴とする超微細レリーフパターンの形
成方法。 2、ネガ型フォトレジストとして、フェニレンジアクリ
レート基及び/又はケイ皮酸基を主鎖もしくは側鎖に含
有する重合体を使用する特許請求の範囲第1項記載の方
法。 3、(1)水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォ
トレジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板にパ
ターンを露光する第1工程と、 (2)有機溶媒で前記フォトレジスト層を浸漬処理する
第2工程と、 (3)水性アルカリ現像液で前記フォトレジスト層を現
像してレリーフパターンと該レリーフパターンに一体化
し該レリーフパターンを支持する連続薄層を形成する第
3工程と、 (4)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
4工程 から成ることを特徴とする超微細レリーフパターンの形
成方法。 4、ネガ型フォトレジストとして、フェニレンジアクリ
レート基及び/又はケイ皮酸基を主鎖もしくは側鎖に含
有する重合体を使用する特許請求の範囲第3項記載の方
法。 5、有機溶媒として、ネガ型フォトレジストに対して貧
溶媒となる溶媒を使用する特許請求の範囲第3項及び第
4項記載の方法。 6、有機溶媒として、ネガ型フォトレジストに対して貧
溶媒と良溶媒との混合溶媒を使用する特許請求の範囲第
3項及び第4項記載の方法。 7、有機溶媒として135℃以下の沸点を有する有機溶
媒を使用する特許請求の範囲第3項乃至第6項記載の方
法。 8、(1)水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フォ
トレジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板にパ
ターンを露光する第1工程と、 (2)水性アルカリ現像液で前記フォトレジスト層を現
像してレリーフパターンと該レリーフパターンに一体化
し該レリーフパターンを支持する連続薄層を形成する第
2工程と、 (3)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
3工程と、 (4)前記全面露光後のフォトレジスト層をジオキサン
で浸漬処理する第4工程 から成ることを特徴とする超微細レリーフパターンの形
成方法。 9、ネガ型フォトレジストとして、フェニレンジアクリ
レート基及び/又はケイ皮酸基を主鎖もしくは側鎖に含
有する重合体を使用する特許請求の範囲第8項記載の方
法。 10、(1)水性アルカリ現像液で現像可能なネガ型フ
ォトレジスト層を基板上に形成して成るレジスト乾板に
パターンを露光する第1工程と、 (2)有機溶媒で前記フォトレジスト層を浸漬処理する
第2工程と、 (3)水性アルカリ現像液で前記フォトレジスト層を現
像してレリーフパターンと該レリーフパターンに一体化
し該レリーフパターンを支持する連続薄層を形成する第
3工程と、 (4)前記現像後のフォトレジスト層に全面露光する第
4工程と、 (5)前記全面露光後のフォトレジスト層をジオキサン
で浸漬処理する第5工程 から成ることを特徴とする超微細レリーフパターンの形
成方法。 11、ネガ型フォトレジストとして、フェニレンジアク
リレート基及び/又はケイ皮酸基を主鎖もしくは側鎖に
含有する重合体を使用する特許請求の範囲第10項記載
の方法。 12、有機溶媒として、ネガ型フォトレジストに対して
貧溶媒となる溶媒を使用する特許請求の範囲第10項及
び第11項記載の方法。 13、有機溶媒として、ネガ型フォトレジストに対して
貧溶媒と良溶媒との混合溶媒を使用する特許請求の範囲
第10項及び第11項記載の方法。 14、有機溶媒として135℃以下の沸点を有する有機
溶媒を使用する特許請求の範囲第10項乃至第13項記
載の方法。
[Claims] 1. (1) A first step of exposing a pattern to a resist dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that can be developed with an aqueous alkaline developer; (2) Aqueous alkaline development; a second step of developing the photoresist layer with a solution to form a relief pattern and a continuous thin layer that is integrated with the relief pattern and supports the relief pattern; (3) exposing the entire surface of the developed photoresist layer to light; A method for forming an ultra-fine relief pattern, comprising a third step. 2. The method according to claim 1, wherein a polymer containing a phenylene diacrylate group and/or a cinnamic acid group in the main chain or side chain is used as the negative photoresist. 3. (1) A first step of exposing a pattern to a resist dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that can be developed with an aqueous alkaline developer, and (2) immersing the photoresist layer in an organic solvent. (3) a third step of developing the photoresist layer with an aqueous alkaline developer to form a relief pattern and a continuous thin layer that integrates with and supports the relief pattern; 4) A method for forming an ultra-fine relief pattern, comprising a fourth step of exposing the entire surface of the developed photoresist layer to light. 4. The method according to claim 3, wherein a polymer containing a phenylene diacrylate group and/or a cinnamic acid group in the main chain or side chain is used as the negative photoresist. 5. The method according to claims 3 and 4, wherein a solvent that is a poor solvent for negative photoresist is used as the organic solvent. 6. The method according to claims 3 and 4, wherein a mixed solvent of a poor solvent and a good solvent is used for the negative photoresist as the organic solvent. 7. The method according to claims 3 to 6, wherein an organic solvent having a boiling point of 135° C. or lower is used as the organic solvent. 8. (1) A first step of exposing a pattern to a resist dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that can be developed with an aqueous alkaline developer; and (2) exposing the photoresist layer with an aqueous alkaline developer. (3) a third step of exposing the entire surface of the developed photoresist layer to light; 4) A method for forming an ultra-fine relief pattern, comprising a fourth step of immersing the photoresist layer after the entire surface exposure in dioxane. 9. The method according to claim 8, wherein a polymer containing a phenylene diacrylate group and/or a cinnamic acid group in the main chain or side chain is used as the negative photoresist. 10. (1) A first step of exposing a pattern to a resist dry plate formed by forming a negative photoresist layer on a substrate that can be developed with an aqueous alkaline developer; (2) Immersing the photoresist layer in an organic solvent. (3) a third step of developing the photoresist layer with an aqueous alkaline developer to form a relief pattern and a continuous thin layer that integrates with and supports the relief pattern; 4) a fourth step of exposing the entire surface of the photoresist layer after the development; and (5) a fifth step of immersing the photoresist layer after the entire surface exposure in dioxane. Formation method. 11. The method according to claim 10, wherein a polymer containing a phenylene diacrylate group and/or a cinnamic acid group in the main chain or side chain is used as the negative photoresist. 12. The method according to claims 10 and 11, wherein a solvent that is a poor solvent for negative photoresist is used as the organic solvent. 13. The method according to claims 10 and 11, wherein a mixed solvent of a poor solvent and a good solvent is used for the negative photoresist as the organic solvent. 14. The method according to claims 10 to 13, wherein an organic solvent having a boiling point of 135° C. or lower is used as the organic solvent.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08240908A (en) * 1994-12-29 1996-09-17 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Photosensitive resin composition, photosensitive planographic printing plate using the same and production of printing plate material for planographic printing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08240908A (en) * 1994-12-29 1996-09-17 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Photosensitive resin composition, photosensitive planographic printing plate using the same and production of printing plate material for planographic printing

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