JPH02181149A - ポリイミド型のポジティブフォトレジスト - Google Patents

ポリイミド型のポジティブフォトレジスト

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JPH02181149A
JPH02181149A JP1288588A JP28858889A JPH02181149A JP H02181149 A JPH02181149 A JP H02181149A JP 1288588 A JP1288588 A JP 1288588A JP 28858889 A JP28858889 A JP 28858889A JP H02181149 A JPH02181149 A JP H02181149A
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photoresist
polyimide
prepolymer
radiation
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JP1288588A
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Joerg Sassmannshausen
ヨルク,ザスマンスハウゼン
Reinhard Schulz
シュルツ ラインハルト
Ekkehard Bartmann
エッケハルト バルトマン
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Ciba Geigy AG
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    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、キノンジアジド化合物を光活性成分として使
用するポリイミド型のポジティブフォトレジストに関す
る。
(従来の技術) 語句  フォトレジスト″は、通常、写真平版加工およ
び関連技術において、例えば印刷板、プリン)・電子回
路およびおよびプリント回路基板の製造、または、特に
ミクロ電子工学における半導体集積部品の製造のために
使用される光構造可能な有機ポリマーに用いられる。
ミクロ電子工学の半導体集積部品の製造において回路構
造を作るために、半導体基材はフォトレジストで被覆さ
れる。フォトレジスト層の画像形露光およびその後これ
に続く現像は、フォトレジストレリーフ構造を作り出す
。このレリーフ構造は、実際の回路パターンを半導体基
村上に、例えば金属または他の半導体そしてまたは絶縁
材料を用いたエツチング、ドーピング、被覆により作る
ためのマスクとして使用される。その後フォトレジスト
マスク通常除かれる。複数のかかる加工サイクルを用い
て、マイクロチップのレリーフ構造は基材に形成される
異なる二種のフォトレジスト、即ちポジティブレジスト
とネガティブレジストが主に知られている。
該二種の相違するところは、ポジティブ作用フォトレジ
ストの露光域は現像プロセスにより除去され、未露光域
が大村上に層として残る一方、逆にネガティブ作用フォ
トレジストの照射域はレリーフ構造として残ることにあ
る。ポジティブフォトレジストは木質的に高い画像分解
通常の種類のポジティブフォトレジストは、有機溶剤中
に、水性アルカリに可溶な少なくとも一種のノボラック
型樹脂と、アルカリ中にて該樹脂の溶解度を低減せしめ
る感光性キノンジアジド化合物を木質的に含有する。か
かる組成物で作られたフォトレジスト層を照射すること
により、キノンジアジドのカルボン酩を素導体への光誘
起構造変換によって露光域におけるアルカリ中の溶解度
が増大し、このため水性アルカリ現像浴中での現像の後
ポジティブフォトレジストレリーフ構造が得られる。
半導体技術およびミクロ電子工学における小型化の絶え
間ない進展は、フォトレジスト材料およびこれにより輪
郭が付けられるレリーフ構ラストに加えて、フォトレジ
ストの、また更なる加工段階例えば、特に、現像および
プラズマエツチングの間でのレリーフ構造の機械的およ
び化学的安定性、並びに高められた温度でのフォトレジ
スト構造の寸法安定性および耐性が特に重要であると考
えられている。
しかし、アルカリ可溶ノボラック樹脂およびキノンジア
ジド化合物をベースとするポジティブフォトレジストは
、普通、熱に対し十分安定でない。120℃を超える温
度にて、レジスト材料が流動し始めるにつれてレジスト
構造の変形は始まり、端縁鮮鋭度およびコントラスト並
びに直線および空間幾何図形を損じせしめる。
これによって構造の基材への転写精度は悪影響を受ける
一般に、露光および現像の後書られるフォトレジストレ
リーフ 剰の温度で、通常120℃ないし180℃の範囲内にて
熱処理(ポストベーク)を受ける。
この熱処理の目的は、基材に対するレジストのより良好
な接着、レジスト構造の硬化および続くプラズマエツチ
ングの間での侵蝕の低減をなし得るために、なおも残る
全ての揮発性成分を除去することにある。しかしプラズ
マエツチングそれ自体の期間でさえ、しばしば200℃
を超える高温が大村上に生じる。安定化改質剤の使用ま
た後処理の方法ですら、ノボラック樹脂をベースとする
フォトレジストの、約180℃を超える温度での温度安
定性を増大することはできない。
ポリイミドおよびポリイミド関連のポリマーは、熱およ
び薬品に対し本来的に著しい耐性を有する。かかる材料
は約400℃の温度でさえ時間の延長期間中そのまま耐
えうる。従ってそれらは、高温耐性構造の製造のために
フォトレジストを層形成−成分として使用するのに顕著
に適している。
ポリイミド型のフォトレジストは、一般に主な層形成−
成分が、ポリイミド類の高温耐性ポリマーに変換するこ
とができる可溶で、ある場合には光重合可能な、ポリイ
ミドまたはポリアミド酩詭導体プレポリマーであるとこ
ろのフォトレジスト したがってポリイミド型のフォトレジストは主に、その
超特性が重要とされかつ高温耐性感光ポリマーのレリー
フ構造および被膜を作ることが望まれるときいつでも使
用される。
公知であってそして主に実際にもまた使用されているポ
リイミド型のフォトレジストはネガティブ作用である。
ポリイミドに変換できる、プレポリマーをベースとする
その層形成成分は、光架橋可能であり、そして有効な光
架橋のためにそれらはラジカル生成の光開始剤を含む。
かかるフォトレジストは西独国特許明細書第23088
30号および同第3437340号に開示された基本系
より誘導されるのが原則である。それは、光架橋可能な
エチレン性不飽和基例えば好ましくはアリルオキシ基ま
たは(メタ)アクリルオキシ基を有するポリアミド酸エ
ステル、並びに光開始剤および、ある場合において、別
の光重合可能な化合物、感光剤、染料そして改質添加剤
を含む。ポリイミド型フォトレジストの高温安定性の利
点は、その作用のネガティブモードのために限界のある
分解能によって相殺される。故にポリイミド型のポジテ
ィブ作用フォトレジストを開発する試みは欠くことがな
かったが、常にいかなる光重合可能な基または成分を含
まないポリイミドブレポリ35号およびロ木国特開昭5
8ー160438号公報は、ポリアミド酸を樹脂成分と
してそしてキノンジアジド化合物を光活性成分として含
有するフォトレジスト系を開示する。しかし、欧州特許
出願第0023662号において明瞭に述べられている
ように、キノンジアジド化合物は酸の存在により相当速
く分解するので、かかるレジスト配合物は限られた保存
寿命のみ有することが見い出されている。加えて、かか
るフォトレジストの露光域と未露光域の間での溶解度の
差は相対的に僅かであり、そしてアルカリ現像液および
エツチング溶液に対する安定性は不十分である。
欧州特許出願第0224680号は、ポリイミドプレポ
リマー中の酸成分が、例えば、部分イミド化、塩基性試
薬を用いた中和、並びにポリアミド酸官能基の部分エス
テル化またはポリアミド酸エステルとのブレンドにより
減少されているこの種の改良系を開示する。
しかし、これら系でさえ実質的な量のポリアミド酸を含
み、これは明らかに必要であるため含まれており、この
ため」二記で概説した問題、とりわけ不十分な保存寿命
、は今なお満足に解消されていない。
したがって、本発明の目的は、従来技術の公知系より、
とりわけ保存寿命に関して優れたポリイミド型のポジテ
ィブ作用フォトレジストをす媒体中で現像することがで
きるポリイミド型のポジティブ作用フォトレジストは、
完全エステル化ポリアミド酸プレポリマーおよび輻射線
感受性キノンジアジド化合物と配合することができるこ
と、およびかかる配合物は優れた貯蔵安定性を有するこ
とを見い出した。
特に、本発明は、高温耐性ポリイミドプレポリマーのレ
リーフ構造を作るためのフォトレジストであって、該レ
ジストは、水性アルカリ媒体中で現像することができ、
かつ、有機溶剤中に、木質的に、 a)ポリイミドに変換可能な一種のプレポリマーと、該
プレポリマーは完全エステル化ポリアミド酸ポリマーで
あり、 b)一種の輻射線感受性キノンジアジド化合物および別
の所望の成分を少なくとも含有するポジティブ作用フォ
トレジストに関する。
本発明はさらに、基材をフォトレジスト溶液で被覆し、
核層を乾燥させ、約250ないし45On、mの範囲内
の波長による紫外線輻射により前記層を画像形に露光し
、該露光層を現像してその照射域を水性アルカリ現像剤
溶液で除去し、そしてこうして得られたレリーフ構造を
ポストベークすることにより、高温耐性ポリイミドプレ
ポリマーのレリーフ構造を作る方法において、ポリイミ
ドに変換可能なプレポリマーとして完全エステル化ポリ
アミド酸ポリマーおよび輻射線感受性キノンジアジド化
合物を含むポジティブ作用フォトレジストを使用するこ
とよりなるレリーフ構造の製造法に関する。
ポリイミド型のポジティブフォトレジストのフィルム形
成成分は木質的に、高温耐性ポリイミドポリマーに変換
可能な完全エステル化ポリアミド酸エステルプレポリマ
ーである。大体において、適するプレポリマーは、例え
ば、上記に引用した刊行物の中で数多く開示された全て
公知の化合物である。まさに一般的には、かかるプレポ
リマーは、重縮合または重付加反応の可能な二つの官能
基、およびそれに隣接する完全エステル化カルボキシル
基を適当に反応性のある二官能価芳香族化合物例えば芳
香族ジアミン、ジイソシアネート、ジカルボン酸塩化物
もしくはビスカルボニル塩化物とともに含有する四官能
価芳香族化合物の重縮合物または重付加物である。得ら
れるポリアミド酸エステルプレポリマーは、原則的に単
核または二接テトラカルボン酸および単核または二接ジ
アミンより誘導される。
適するテトラカルボン酸は好ましくはピロメリットaま
たは3.3’、4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸である。適するジアミンは好ましくは4.4′−ジ
アミノフェニルエーテル、4,4゛−ジアミノジフェニ
ルメタンおよび4,4゛−ジアミノフェニルスルホンで
ある。最も好ましいものは、ピロメリット酸または3.
3’、4.4’−ベンゾテトラカルボン酸および4,4
゛−ジアミノジフェニルエテルをベースとするプレポリ
マーである。これらプレポリマーは簡単な方法により、
例えば上記で引用した刊行物に記載されているように、
等モル量のテトラカルボン酸の二酸無水物を適当なジア
ミンと反応させることにより製造することができる。テ
トラカルボン酸単位当たり、ポリアミド結合に必要とさ
れない各2個のカルボン酸基が反応の前にまたはその次
の過程でエステル化を受ける場合、その後対応するポリ
アミド酸エステルプレポリマーが得られる。本発明の趣
旨内で完全エステル化は全カルボキシル基のうち95%
未満、好ましくは98ないし100%のものがエステル
化される場合の結果となる。これらポリアミド酸エステ
ルは主に低級脂肪族アルコール例えばメタノールおよび
エタノールのエステルである。それはまた、西独国特許
明細書第2437348号より知られたグリコールモノ
アリルエーテルの不飽和エステルまたは2−ヒドロキシ
エチルメタアクリレトであってもよい。本発明のポリイ
ミド型のポジティブフォトレジストのための特に好まし
い層形成成分は、無水ピロメリット酸または無水3.3
’ 、4.4°−ベンゾフェノンテトラカルボン酸およ
び4.4°−ジアミノジフェニルエーテルより得られる
ポリアミド酸エステルメタクリロイルオキシエチルエス
テルである。
ポリイミド型ポジティブフォトレジストでの使用向けの
ポリアミド酸エステルプレポリマーは、広い範囲で変化
する分子量を有するものであってよい。木質的な先行必
要条件は、プレポリマーが慣用の溶剤に可溶であって、
被覆したとき、溶剤の蒸発後、乾燥した、硬い層を形成
すべきであることのみである。好ましい分子量範囲は5
000ないし100000であり、より特に10000
  ないし30000である。
本発明のフォトレジストは、プレポリマーをフォトレジ
スト溶液の全含量に基づいて、普通45ないし95重量
%、好ましくは50ないし90重量%の量で含有する。
本発明のポリイミド型ポジティブフォトレジスト中に存
在する感光性キノンジアジド化合物は、1゛、2−ナフ
トキノン−2−ジアジド−5スルホン酸または1,2−
ナフトキノン−2ジアジド−4−スルホン酸と低分子芳
香族ヒドロキシル化合物、とりわけヒドロキシベンゾフ
ェノン例えば2 、3 、4−1−リヒドロキシベンゾ
フェノンや2,3,4,4°−テトラヒドロキシベンゾ
フェノン、およびトリヒドロキシベンゼン例えば1,3
.5−)リヒドロキシベンゼンとのエステル化生成物で
ある。これらナフトキノンジアジド化合物は約300な
いし450nmの中葉外線に近い波長域において広い吸
収を有する。この波長域には、投光器に通常使用される
水銀放電ランプの強い発光線、例えば313nm、33
4nm、365 nm、405nmおよび436nmで
の光線が含まれる。これら化合物は、フォトレジスト中
に、全固形含量に基づいて5−55重量%、好ましくは
10−30重量%の量で存在する。
本発明のポリイミド型ポジティブフォトレジストに使用
される感光性成分は、好ましくは、トリヒドロキシベン
ゼン異性体の1.2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホニルエステルである。これらエステルは、1,2.3
−11゜2.4−そして1,3.5−1リヒドロキシベ
ンゼンのトリエステルであってよい。これら化合物は知
られており、そして簡単な方法により対応するトリヒド
ロキシベンゼン異性体と1゜2−ナフトキノンシアシト
−5−スルホニルクロリドのエステル化により純粋な完
全エステルとして得ることができる。これらトリエステ
ルの異性形態は普通純粋なものが使用されるが、また相
互の混合物として使用することもできる。それらは、本
発明のポジティブフォトレジストにおいて好ましくは光
漂白可能な吸収(A値)について少なくとも0.41L
m−1の吸収係数の結果となるような量で使用される。
好ましくは調整すべきA値は436nmの輻射線波長に
て0.50ないし0.75 gm−1の範囲である。こ
れは、固形分全含量に基づいて約15重量%の濃度より
これら異性体の微妙に変化す2モル吸光率に従う場合で
ある。最も好ましい輻射線感受性成分は1,3.5−)
リヒドロキシベンゼンの1,2−ナフトキノンジアジド
−5−スルホニルトリエステルである。この成分は好ま
しくは、固形分全含量に基づいて17−30重量%の濃
度で使用される。
フォトレジスト溶液の製造に適する溶剤は、原則として
、フォトレジストの不揮発歿成分例えばプレポリマー、
キノンジアジド化合物および所望の他の添加剤が十分に
可溶でありかっこれら成分と可逆的に反応しない全ての
溶剤である。適する溶剤の実例は、非プロトン性極性溶
媒、例えばジメチルホルムアミド、ジエチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチ燐酸トリアミド
およびブチロラクトン、脂肪族ケトン、例えばメチルエ
チルケトン、シクロペンタノンまたはシクロヘキサノン
、脂肪族エステル例えば酢酸エチルまたは酢酸ブチル、
エーテル例えばジオキサンまたはテトラヒドロフラン、
グリコール化合物の千ノーまたはジエーテルならびにエ
ーテルまたはエステル誘導体、例工ばエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエ
ーテル、酢酸ニドキシエチルまたは酢酸メトキシプロピ
ル、そしてモノオキソカルボン酸エステル例えば乳酸エ
チルまたは2−エトキシプロピオン醸エチルである。引
用した溶剤の混合物もまた頻繁に使用される。本発明の
フォトレジストは好ましくはN−メチルピロリドンおよ
びシクロペンタノンを溶剤として含む。溶剤の量は普通
、フォトレジスト溶液全体に基づいて40−90重量%
である。
夫々の最終用途の必要条件に適合するために、本発明の
フォトレジストはこの技術において慣用される改質添加
剤の添加によってさらになお改質して、例えば、スペク
トル感度、個別吸収、最小露光エネルギー、得られる画
像分解能そして端縁鮮明度、被覆および現像特性に関し
て最適化することができる。
本発明のポリイミド型ポジティブフォトレジスト中にま
た存在しうる別の慣用の改良添加剤は、カップリング剤
、均展剤、可塑剤、別の膜形成樹脂、界面活性剤および
安定剤よりなる。
この種の改質剤は当業者にとって周知であり、そして関
連文献に詳細に記載されている。かかる改質剤の量は、
全て合わせても、フォトレジスト溶液の固形分全含有量
に基づいて、25重量%を超えることは殆ど無い。
本発明のフォトレジストはそれ自体公知の方法により成
分を溶剤または溶剤混合物中に梶合または溶解すること
により配合される。−旦成分は溶剤中に溶解され、得ら
れたフォトレジスト溶液は、所望の粒子径にもよるが、
0.IIg、mの孔径を有する濾過膜に適して濾過され
る。普通フォトレジストの固形分全含有量は所望の層厚
および被覆方法により調節される。
主要な用途分野は、ミクロ電子工学およびオプトエレク
トロニクス回路ならびに部品の製造である。このケ11
壜のために、これら材料は一時の間に合わせのフォトレ
ジストマスク並びに永久構造体として、例えば絶縁層、
保護層もしくは不動態層、誘電層または、液晶表示要素
における配向層として働く。ポリイミド材料はまた例え
ば、ソリッドステート回路なα−放射線から保護するの
に大変適している。
それ自体公知である方法によりそして目的のために慣用
される器具を用いて基材をフォトレジスト溶液で被覆し
、核層を高められた温度で乾燥させ、前記層をその層が
感受するところの波長範囲からの輻射線により像形に露
光し、該層の照射域を溶出することにより現像し、そし
てこうして得られたレリーフ構造をポストベークするこ
とにより適用がなされる。
適当な基材は主に半導体ディスク例えば二酸化珪素、窒
化珪素またはアルミニウムの層で被覆することができる
シリコンウェハーである。
小型化回路の製造において慣例的に使用される他の材料
、例えばゲルマニウム、ガリウム砒素および貴金属で被
覆することができるセラミックもまた適する。
被覆は普通浸漬、噴霧、ロール塗りまたはスピン−コー
ティングによって行なわれる。この最後に述べた最も頻
繁に用いられる被覆方法において、その結果生じる層の
厚さはフォトレジスト溶液の粘度、固形分含量およびス
ピン−コーティング速度に依存する。いわゆるスピン曲
線は各フォトレジストについてプロットされ、これより
レジスト層厚は粘度とスピン−コーティング速度の関数
として決定することができる。本発明のフォトレジスト
は0.1ないし500 gmの層厚をもつ層およびレリ
ーフ構造を作るのに有利に使用することができる。多層
回路における薄層は、例えば−時の間に合わせのフォト
レジストとしてまたは絶縁層もしくは誘電層として使用
される場合、典型的には0.1ないし5pLm、好まし
くは1ないし21Lmの厚さを有する。厚い層、例えば
不動層としての使用のためまたは半導体記憶要素なα−
放射線より保護するためのものは、典型的には10ない
し200 JLm、好ましくは20ないし1100pL
の厚さを有する。
フォトレジストを基材に塗布した後、これを普通50な
いし120℃の温度範囲で予備乾燥する。オーブンまた
は加熱プレートは乾燥のために使用することができる。
オーブン中での乾燥時間は約10−60分の範囲である
が、また厚い層を乾燥させるために数時間でもありうる
。加熱プレート上では、乾燥時間は通常的0.5−5分
の範囲である。
その後フォトレジスト層は輻射を受ける。普通化学線の
光が使用されるが、また高エネルギー放#4絵例えばX
線または電子ビーム線を使用することもできる。照射ま
たは露光はマスクを介して行なうことができるが、また
輻射線ビムをフォトレジスト層の表面上に当てることも
できる。普通輻射は250−450nm、好ましくは3
00−400nmの範囲における波長を発する紫外線ラ
ンプを用いて行なわれる。
露光は単色彩画にまたは多色彩的に行なってよい。市販
で入手できる輻射装置例えば接触および離間露光器、走
査投光型露光装置またはウェーハーステッパーを使用す
ることが好ましい。
露光の後、次いでパターンは、フォトレジスト層の照射
域を取り除く水性アルカリ現像剤溶液で、層を処理する
ことにより、例えば浸漬または噴霧により基材の露光部
を現像することができる。
金属イオン含有または金属イオン非含有のフォトレジス
ト現像剤のいずれの種類に属する種々の現像剤配合物を
使用することができる。
金属イオン含有現像剤は、pH調節および緩衝物質例え
ばリン酸基またはケイ酸塩並びに界面活性剤および安定
剤を別個含有してよい水酸化ナトリウムまたは水酸化カ
リウムの水溶液である。金属イオン非含有現像剤はアル
カリ金属化合物の代わりに有機塩基例えば水酸化テトラ
メチルアンモニウムまたはコリンを含有する。
現像時間は、露光エネルギー、現像剤の強さ、現像の型
式、予備乾燥温度および現像剤温度に依存する。特徴と
なる現像時間は浸漬現像において約1−3分であり、モ
して噴霧現像において約10−30秒である。現像は普
通非溶剤例えばイソプロパツールまたは脱イオン水中へ
の浸漬またはそれの噴霧によって停止される。
本発明のポリイミド型ポジティブフォトレジストは0.
1ないし500 gmの層厚を有するポリマー被膜およ
び鋭く輪郭丸み付けられたレリーフ構造を作ることがで
きる一方、層厚にもよるが、約1gmと低い程までの画
像分解能が可能である。
約200ないし400℃の温度範囲でのポストベークに
よって、ポリアミド酸エステルプレポリマーは、フォト
レジスト層またはレリーフ構造の木質的成分を形成する
ものであるが、熱イミドに変換される。ポストベークの
間の層厚の損失は揮発性成分の量にもよるが、とるに足
らない程である。
本発明のポリイミド型ポジティブフォトレジストは非予
測で例のない貯蔵安定性を有し、いかなる酸成分も事実
り存在しないことがその原因であると思われる。それら
は、分解によりひき起される変化、成分間の反応、ゲル
化および同様のものが観察されることなく、相当な時間
の間にわたって安定であり即使用可にある。
それらは、そのポジティブ作用モードによる高い構造分
解能とそれにより作ることができるポリイミドレリーフ
構造の高温安定性とを組み合わせたものである。
本発明のフォトレジストの実用」二の特別な価値は、ま
さにこれら特性に関する。
(実施例) フ トレジスト 以下の実施例において、特に言及しない限り、フォトレ
ジスト溶液は次の表に掲げた成分を混合しそして続いて
111.mの孔径を有するフィルタに通す濾過により製
造した。
ピロメリット酸、4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ルおよび2−ヒ ドロキシエチルメタクリレート の重縮合物 1.3.5− )リヒドロキシベンゼンの1.2−ナフ
トキノンジアジド−5 スルホニルトリエステル 3.07 メ チルピロリド ン 0、47 夷】じ1抹 フォトレジスト配合物を直径4インチ(100m m 
)のシリコンウェハーの酸化表面の上にスピン被覆し、
そして加熱プレート上で100℃にて乾燥させた。露光
は多色的に(装置:S’Qss、   MJB  55
  水銀極圧ランプ;ランプ出力4.8 m W / 
c rrf ) 、別の窒素ガスシールで真空接触とさ
れた1ないし11007hの構造(窪みと線)をもつ分
解能試験マスクを通して行った。露光エネルギーは36
5nmにて測定探針を用いて記録した。
現像は水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液
とイソプロパツールの等置部混合物を用いて浸漬または
噴霧法により行ない、そしてインプロパツールまたは脱
イオン水で停止した。
予備乾燥 層  厚 露光エネルギー 現  像 (分または秒当りの分解能) 2分 3.3pLm 1320 m J / c m’ 浸漬現像/2分 鋭く輪郭丸み付けされたマスク構造が2pLmにまで正
確に再現された。
実」1倒じしユ 配合物A 被  覆 予備乾燥 層  厚 露光エネルギー 現  像 2000 r p m / 30秒 2分 3.3JLm 1980 m J / c rn’ 噴霧現像/90秒 実i例二しユ 配合物A 被  覆          200rpm/30秒鋭
く輪郭丸み付けされたマスク構造が2pLmにまで正確
に再現された。
実j1例じLユ 配合物B 被  覆          300 Or p m 
/ 3 0秒予備乾燥     3分 層  厚          5.7  tj、m露光
エネルギー  615 m J / cは現 像   
   浸漬現像/2分 鋭く輪郭丸み付けされたマスク構造が1.75p、mに
まで正確に再現された。
ポストベーク(250℃にまで30分間/250℃で3
0分間/400℃にまで30分間加熱)の後、ポリイミ
ドに変換したレリーフ構造は、分解能と端縁鮮鋭度の損
失なく3.2pLmの層厚を有するものであった。
実]U殊Aユ 配合物C 被  覆          300 Or p m 
/ 3 0秒予備乾燥     2分 層  厚          3.5p−m露光エネル
ギー 現  像 2 63 m J / c rn’ 浸漬現像/7分 鋭く輪郭丸み付けされたマスク構造が1.75gmにま
で正確に再現された。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高温耐性ポリイミドプレポリマーのレリーフ構造
    を作るためのフォトレジストであっ て、該レジストは、水性アルカリ媒体中で現像すること
    ができ、かつ、有機溶剤中に、 本質的に、 a)ポリイミドに変換可能な一種のプレポリマーと、該
    プレポリマーは完全エステル化ポリアミド酸ポリマーで
    あり、 b)一種の輻射線感受性キノンジアジド化合物、 および別の所望の成分を少なくとも含有するポジティブ
    作用フォトレジスト。
  2. (2)固形分含量全体に基づいて、45ないし95重量
    %のプレポリマーおよび55ないし5重量%のキノンジ
    アジド化合物を含有する請求項1記載のフォトレジスト
    組成物。
  3. (3)基材をフォトレジスト溶液で被覆し、該層を乾燥
    させ、約250ないし450nmの 範囲内の波長による紫外線輻射により前記層を画像形に
    露光し、該露光層を現像してその照射域を水性アルカリ
    現像剤溶液で除去し、そしてこうして得られたレリーフ
    構造をポストベーグすることにより、高温耐性ポリイミ
    ドプレポリマーのレリーフ構造を作る方法において、請
    求項1または2記載のポジティブ作用フォトレジストを
    使用することよりなるレリーフ構造の製造法。
  4. (4)請求項1記載のポジティブフォトレジストを含む
    フォトレジスト溶液で基材を被覆し、該層を乾燥させ、
    250ないし450nmの範囲内の波長による紫外線輻
    射により前記層を露光し、水性アルカリ現像剤溶液で該
    層の照射域を溶解することにより現像し、そしてこうし
    て得られたレリーフ構造をポストベーグすることにより
    作られる、高温耐性ポリイミドプレポリマーのレリーフ
    構造。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04168441A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Nissan Chem Ind Ltd ポジ型感光性樹脂組成物
JPH04204738A (ja) * 1990-11-30 1992-07-27 Nissan Chem Ind Ltd 感光性樹脂組成物
JPH05197148A (ja) * 1991-08-14 1993-08-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 感光性ポリアミック・アルキル・エステル組成物およびその使用方法
WO1994018607A1 (fr) * 1993-02-03 1994-08-18 Toray Industries, Inc. Procede de formation d'un motif en polyimide positif
US5348835A (en) * 1990-09-28 1994-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Photosensitive resin composition for forming polyimide film pattern comprising an o-quinone diazide photosensitive agent
JPH07319162A (ja) * 1993-02-17 1995-12-08 Shin Etsu Chem Co Ltd 感光性樹脂組成物及び電子部品用保護膜
US8071273B2 (en) 2008-03-31 2011-12-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Polyimide precursor, resin composition comprising the polyimide precursor, pattern forming method using the resin composition, and articles produced by using the resin composition

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950011927B1 (ko) * 1989-12-07 1995-10-12 가부시끼가이샤 도시바 감광성 조성물 및 수지봉지형 반도체장치
US5302489A (en) * 1991-10-29 1994-04-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Positive photoresist compositions containing base polymer which is substantially insoluble at pH between 7 and 10, quinonediazide acid generator and silanol solubility enhancer
US5573886A (en) * 1994-01-21 1996-11-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Photosensitive resin composition comprising a polyimide precursor and method for making a polyimide film pattern from the same
EP0733665B1 (de) * 1995-03-23 1998-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Polybenzoxazol-Vorstufen und entsprechender Resistlösungen
TW502135B (en) 1996-05-13 2002-09-11 Sumitomo Bakelite Co Positive type photosensitive resin composition and process for preparing polybenzoxazole resin film by using the same
JP3509612B2 (ja) 1998-05-29 2004-03-22 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 感光性重合体組成物、レリーフパターンの製造法及び電子部品
US6297540B1 (en) * 1999-06-03 2001-10-02 Intel Corporation Microlens for surface mount products
EP1241527A4 (en) * 1999-11-30 2003-01-15 Nissan Chemical Ind Ltd POSITIVELY WORKING PHOTO-SENSITIVE POLYIMIDE RESIN COMPOSITION
KR100646150B1 (ko) * 2000-04-10 2006-11-14 알프스 덴키 가부시키가이샤 자기디스크용 자기저항효과 헤드반송 트레이
US7923173B1 (en) * 2000-10-19 2011-04-12 Illinois Tool Works Inc. Photo definable polyimide film used as an embossing surface
US20050056702A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Robillard Jean J. Non-reproducible document and method for preventing the reproduction of documents
JP2007298833A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Fujifilm Corp 感光性樹脂組成物の製造方法、及びそれを用いたレリーフパターン

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL177718C (nl) * 1973-02-22 1985-11-01 Siemens Ag Werkwijze ter vervaardiging van reliefstructuren uit warmte-bestendige polymeren.
DE2437348B2 (de) * 1974-08-02 1976-10-07 Ausscheidung in: 24 62 105 Verfahren zur herstellung von reliefstrukturen
US4093461A (en) * 1975-07-18 1978-06-06 Gaf Corporation Positive working thermally stable photoresist composition, article and method of using
DE2931297A1 (de) * 1979-08-01 1981-02-19 Siemens Ag Waermebestaendige positivresists und verfahren zur herstellung waermebestaendiger reliefstrukturen
GB2092164B (en) * 1980-12-17 1984-12-05 Hitachi Ltd Loght or radiation-sensitive polymer composition
JPS58160348A (ja) * 1982-03-19 1983-09-22 Hitachi Ltd 光又は放射線感応性重合体組成物
US4745045A (en) * 1985-03-11 1988-05-17 International Business Machines Corporation Method for improving resolution in microelectronic circuits using photoresist overlayer by using thermally processed polyimide underlayer formed from positive photoresist and polyamic acid
EP0224680B1 (en) * 1985-12-05 1992-01-15 International Business Machines Corporation Diazoquinone sensitized polyamic acid based photoresist compositions having reduced dissolution rates in alkaline developers

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348835A (en) * 1990-09-28 1994-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Photosensitive resin composition for forming polyimide film pattern comprising an o-quinone diazide photosensitive agent
JPH04168441A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Nissan Chem Ind Ltd ポジ型感光性樹脂組成物
JPH04204738A (ja) * 1990-11-30 1992-07-27 Nissan Chem Ind Ltd 感光性樹脂組成物
JPH05197148A (ja) * 1991-08-14 1993-08-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 感光性ポリアミック・アルキル・エステル組成物およびその使用方法
WO1994018607A1 (fr) * 1993-02-03 1994-08-18 Toray Industries, Inc. Procede de formation d'un motif en polyimide positif
JPH07319162A (ja) * 1993-02-17 1995-12-08 Shin Etsu Chem Co Ltd 感光性樹脂組成物及び電子部品用保護膜
US8071273B2 (en) 2008-03-31 2011-12-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Polyimide precursor, resin composition comprising the polyimide precursor, pattern forming method using the resin composition, and articles produced by using the resin composition
US8859186B2 (en) 2008-03-31 2014-10-14 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Polyimide precursor, resin composition comprising the polyimide precursor, pattern forming method using the resin composition, and articles produced by using the resin composition

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Publication number Publication date
EP0368800A3 (de) 1990-11-22
KR900008329A (ko) 1990-06-04
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EP0368800A2 (de) 1990-05-16
DE3837612A1 (de) 1990-05-23
US5104768A (en) 1992-04-14

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