JPH04309957A - 感光性ポリイミド前駆体の現像方法 - Google Patents
感光性ポリイミド前駆体の現像方法Info
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- JPH04309957A JPH04309957A JP7636591A JP7636591A JPH04309957A JP H04309957 A JPH04309957 A JP H04309957A JP 7636591 A JP7636591 A JP 7636591A JP 7636591 A JP7636591 A JP 7636591A JP H04309957 A JPH04309957 A JP H04309957A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyimide precursor
- photosensitive polyimide
- developing
- development
- developer
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現像時の膜減りが少な
くしかも短時間で高い解像度のパタ−ンを得ることがで
きる感光性ポリイミド前駆体の現像方法に関するもので
ある。
くしかも短時間で高い解像度のパタ−ンを得ることがで
きる感光性ポリイミド前駆体の現像方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】感光性ポリイミド前駆体は、半導体分野
において、層間絶縁膜、バッファーコート、アルファ線
遮蔽膜などの形成に利用される。感光性ポリイミド前駆
体の大きな特徴の一つは、パタ−ン加工ができることで
ある。感光性ポリイミド前駆体のパタ−ン加工は、一般
に次のような過程を経て行われる。
において、層間絶縁膜、バッファーコート、アルファ線
遮蔽膜などの形成に利用される。感光性ポリイミド前駆
体の大きな特徴の一つは、パタ−ン加工ができることで
ある。感光性ポリイミド前駆体のパタ−ン加工は、一般
に次のような過程を経て行われる。
【0003】a.感光性ポリイミド前駆体溶液を基板上
に塗布する。 b.塗布基板をプリベ−クする。 c.紫外線を用い露光を行う。 d.現像を行う。 e.リンスおよび乾燥を行う。
に塗布する。 b.塗布基板をプリベ−クする。 c.紫外線を用い露光を行う。 d.現像を行う。 e.リンスおよび乾燥を行う。
【0004】現像は現像液を用いて行われる。従来市販
されているような感度の高い感光性ポリイミド前駆体の
現像においては、一般に感光性ポリイミド前駆体の被膜
が薄膜の場合には、現像速度の小さい現像液で現像を行
い、また該被膜が厚膜の場合には現像速度の大きい現像
液を用いて現像を行うことにより、短時間でしかも現像
後の膜収率の高い良好なパタ−ンを得ることができる。 現像後の膜収率は、膜荒れ防止の点から80%以上が必
要と考えられ、現像時間は、パタ−ン加工効率の点から
15分以内が望ましいと考えられている。
されているような感度の高い感光性ポリイミド前駆体の
現像においては、一般に感光性ポリイミド前駆体の被膜
が薄膜の場合には、現像速度の小さい現像液で現像を行
い、また該被膜が厚膜の場合には現像速度の大きい現像
液を用いて現像を行うことにより、短時間でしかも現像
後の膜収率の高い良好なパタ−ンを得ることができる。 現像後の膜収率は、膜荒れ防止の点から80%以上が必
要と考えられ、現像時間は、パタ−ン加工効率の点から
15分以内が望ましいと考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の高感度タイプのものより感度の低い感光性ポリイ
ミド前駆体で、しかも、例えば、20μmを越えるよう
な厚膜を現像する場合においては、感度の高い感光性ポ
リイミド前駆体の厚膜の現像と同様に現像速度の大きい
現像液を用い現像を行うと、短時間で現像可能な半面、
現像後の膜収率が小さくなり、しかも膜荒れが発生する
という欠点が生じた。また現像速度が小さい現像液で現
像を行うと、現像後の膜収率は大きくなる半面、現像時
間が長くなるという事態に遭遇した。
従来の高感度タイプのものより感度の低い感光性ポリイ
ミド前駆体で、しかも、例えば、20μmを越えるよう
な厚膜を現像する場合においては、感度の高い感光性ポ
リイミド前駆体の厚膜の現像と同様に現像速度の大きい
現像液を用い現像を行うと、短時間で現像可能な半面、
現像後の膜収率が小さくなり、しかも膜荒れが発生する
という欠点が生じた。また現像速度が小さい現像液で現
像を行うと、現像後の膜収率は大きくなる半面、現像時
間が長くなるという事態に遭遇した。
【0006】一方、この対策として現像速度の大きい現
像液と現像速度の小さい現像液の中間的の現像速度をも
つ現像液を開発して、使用することが考えられるが、現
実には、現像後の被膜にクラックが生じるなどの欠点が
なく、しかも、現像時間が短くかつ膜収率の大きいなど
の条件を兼ね備えた現像液は得られていないのが現状で
ある。
像液と現像速度の小さい現像液の中間的の現像速度をも
つ現像液を開発して、使用することが考えられるが、現
実には、現像後の被膜にクラックが生じるなどの欠点が
なく、しかも、現像時間が短くかつ膜収率の大きいなど
の条件を兼ね備えた現像液は得られていないのが現状で
ある。
【0007】本発明はかかる従来技術の諸欠点に鑑み創
案されたもので、その目的とするところは、感度の低い
感光性ポリイミド前駆体被膜の現像に際して、例えば2
0μmを越えるような厚膜に対しても、現像時の膜減り
が少なくしかも短時間で高い解像度のパタ−ンを得るこ
とができる感光性ポリイミド前駆体の現像方法を提供す
ることにある。
案されたもので、その目的とするところは、感度の低い
感光性ポリイミド前駆体被膜の現像に際して、例えば2
0μmを越えるような厚膜に対しても、現像時の膜減り
が少なくしかも短時間で高い解像度のパタ−ンを得るこ
とができる感光性ポリイミド前駆体の現像方法を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
少なくとも片面に露光処理の施された感光性ポリイミド
前駆体被膜を有する基板を現像するに際して、該感光性
ポリイミド前駆体被膜を、初めに現像速度の大きい現像
液で現像を行い、次いで現像途中で該現像液よりも現像
速度の小さい現像液に切り替えて現像することを特徴と
する感光性ポリイミド前駆体の現像方法により達成され
る。
少なくとも片面に露光処理の施された感光性ポリイミド
前駆体被膜を有する基板を現像するに際して、該感光性
ポリイミド前駆体被膜を、初めに現像速度の大きい現像
液で現像を行い、次いで現像途中で該現像液よりも現像
速度の小さい現像液に切り替えて現像することを特徴と
する感光性ポリイミド前駆体の現像方法により達成され
る。
【0009】次に本発明における感光性ポリイミド前駆
体の現像方法を具体的に説明する。本発明において現像
処理に供される片面に露光処理の施された感光性ポリイ
ミド前駆体被膜を有する基板としては公知のものが適宜
使用できる。例えばシリコンウエハなどの基板上に感光
性ポリイミド前駆体のワニスを適当な膜厚に塗布した後
、乾燥(プリベ−ク)して感光性ポリイミド前駆体被膜
を形成し、次いで常法によりマスクを介して所定の露光
処理を施してなるものが使用できる。
体の現像方法を具体的に説明する。本発明において現像
処理に供される片面に露光処理の施された感光性ポリイ
ミド前駆体被膜を有する基板としては公知のものが適宜
使用できる。例えばシリコンウエハなどの基板上に感光
性ポリイミド前駆体のワニスを適当な膜厚に塗布した後
、乾燥(プリベ−ク)して感光性ポリイミド前駆体被膜
を形成し、次いで常法によりマスクを介して所定の露光
処理を施してなるものが使用できる。
【0010】ここで感光性ポリイミド前駆体としては公
知のもの、例えば特公昭59−52822号公報や米国
特許第3957512号,同第4040831号明細書
などに記載のものが使用できる。
知のもの、例えば特公昭59−52822号公報や米国
特許第3957512号,同第4040831号明細書
などに記載のものが使用できる。
【0011】本発明における現像方法が利用可能な現像
形式としては、ディップ現像、パドル現像、スプレ−現
像などを挙げることができるが、これらに限定されない
。
形式としては、ディップ現像、パドル現像、スプレ−現
像などを挙げることができるが、これらに限定されない
。
【0012】本発明における現像液としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン系、N,N−ジメチルアセトアミド
系、N,N−ジメチルホルムアミド系、γ−ブチロラク
トン系など各種の現像液が挙げられるが、これらに限定
されない。
ル−2−ピロリドン系、N,N−ジメチルアセトアミド
系、N,N−ジメチルホルムアミド系、γ−ブチロラク
トン系など各種の現像液が挙げられるが、これらに限定
されない。
【0013】感光性ポリイミド前駆体の塗布方法として
は、スピンコ−ティング法やディップコ−ティング法な
どの公知の方法が挙げられ、また基板に塗布された感光
性ポリイミド前駆体のプリベ−ク温度としては、通常6
0℃〜100℃の範囲、プリベ−ク時間としては、プリ
ベ−ク温度に依存し、通常10分〜120分の範囲が選
択される。
は、スピンコ−ティング法やディップコ−ティング法な
どの公知の方法が挙げられ、また基板に塗布された感光
性ポリイミド前駆体のプリベ−ク温度としては、通常6
0℃〜100℃の範囲、プリベ−ク時間としては、プリ
ベ−ク温度に依存し、通常10分〜120分の範囲が選
択される。
【0014】本発明における露光処理とは、化学線を感
光性ポリイミド前駆体被膜に照射することである。化学
線としては特に限定しないが、好ましくは紫外線である
。
光性ポリイミド前駆体被膜に照射することである。化学
線としては特に限定しないが、好ましくは紫外線である
。
【0015】本発明においては、上述のごとき片面に露
光処理の施された感光性ポリイミド前駆体被膜を、初め
に現像速度の大きい現像液で現像を行い、次いで現像途
中で該現像液よりも現像速度の小さい現像液に切り替え
て現像するものである。
光処理の施された感光性ポリイミド前駆体被膜を、初め
に現像速度の大きい現像液で現像を行い、次いで現像途
中で該現像液よりも現像速度の小さい現像液に切り替え
て現像するものである。
【0016】本発明における現像速度とは、単位時間当
たりに現像液により溶解(減少)する感光性ポリイミド
前駆体被膜の厚みを意味し、現像速度の大きい現像液と
は、単位時間当たりに現像処理により感光性ポリイミド
前駆体被膜の厚みを減少させる能力の大きい現像液のこ
とであり、また現像速度の小さい現像液とは、前記現像
速度の大きい現像液より、単位時間当たりに現像処理に
より感光性ポリイミド前駆体被膜の厚みを減少させる能
力の小さい現像液のことを言う。すなわち、本発明にお
いて現像速度が大きい、および現像速度が小さいとは、
絶対的な現像速度の大きさにおける違いを意味するので
はなく、前後に使用する異なる2種の現像液においての
現像速度の相対的な違いを意味するものである。
たりに現像液により溶解(減少)する感光性ポリイミド
前駆体被膜の厚みを意味し、現像速度の大きい現像液と
は、単位時間当たりに現像処理により感光性ポリイミド
前駆体被膜の厚みを減少させる能力の大きい現像液のこ
とであり、また現像速度の小さい現像液とは、前記現像
速度の大きい現像液より、単位時間当たりに現像処理に
より感光性ポリイミド前駆体被膜の厚みを減少させる能
力の小さい現像液のことを言う。すなわち、本発明にお
いて現像速度が大きい、および現像速度が小さいとは、
絶対的な現像速度の大きさにおける違いを意味するので
はなく、前後に使用する異なる2種の現像液においての
現像速度の相対的な違いを意味するものである。
【0017】現像速度の大きい現像液と現像速度の小さ
い現像液の現像速度差としては、特に限定されないが、
0.5〜10μm/minが好ましい。
い現像液の現像速度差としては、特に限定されないが、
0.5〜10μm/minが好ましい。
【0018】本発明における現像速度の大きい現像液と
小さい現像液の具体的な組み合わせ例としては、現像速
度の大きい現像液として“DV−200”(東レ(株)
製)(80℃90分プリベ−ク済み未露光膜において2
3℃における現像速度はおよそ5μm/min)、現像
速度の小さい現像液として“DV−605”(東レ(株
)製)(80℃90分プリベ−ク済み未露光膜において
23℃における現像速度はおよそ3μm/min)の組
み合わせを挙げることができるが、これらに限定されな
い。
小さい現像液の具体的な組み合わせ例としては、現像速
度の大きい現像液として“DV−200”(東レ(株)
製)(80℃90分プリベ−ク済み未露光膜において2
3℃における現像速度はおよそ5μm/min)、現像
速度の小さい現像液として“DV−605”(東レ(株
)製)(80℃90分プリベ−ク済み未露光膜において
23℃における現像速度はおよそ3μm/min)の組
み合わせを挙げることができるが、これらに限定されな
い。
【0019】本発明においては現像処理の途中で、現像
速度の大きい現像液から現像速度の小さい現像液へ切り
替えて現像することが重要である。
速度の大きい現像液から現像速度の小さい現像液へ切り
替えて現像することが重要である。
【0020】現像液を切り替える方法としては、例えば
ディップ現像では現像速度の大きい現像液の入った槽か
ら現像速度の小さい現像液の入った槽へ基板を移す方法
が挙げられ、またパドル現像やスプレ−現像では現像速
度の大きい現像液が供給されるノズルを、現像速度の小
さい現像液が供給されるノズルに切り替える方法などが
挙げられるが、これらに限定されない。
ディップ現像では現像速度の大きい現像液の入った槽か
ら現像速度の小さい現像液の入った槽へ基板を移す方法
が挙げられ、またパドル現像やスプレ−現像では現像速
度の大きい現像液が供給されるノズルを、現像速度の小
さい現像液が供給されるノズルに切り替える方法などが
挙げられるが、これらに限定されない。
【0021】本発明における現像速度の大きい現像液か
ら現像速度の小さい現像液へ切り替える時期としては、
特に限定されないが、好ましくは、下地の基板の一部が
見え始めた時点以後である。より好ましくは、下地の基
板が見え始めた時点である。さらに好ましくは下地の基
板が見え始めた時点の30秒〜2分後である。下地の基
板が見え始める時点以前に切り替えると、現像時間がか
えって長くなってしまう。ここで言う下地の基板の一部
が見え始めた時点とは、現像液により徐々に未露光部の
ポリイミド前駆体被膜が溶解してゆき、最終的に下地の
基板の一部が見え始める時点のことである。
ら現像速度の小さい現像液へ切り替える時期としては、
特に限定されないが、好ましくは、下地の基板の一部が
見え始めた時点以後である。より好ましくは、下地の基
板が見え始めた時点である。さらに好ましくは下地の基
板が見え始めた時点の30秒〜2分後である。下地の基
板が見え始める時点以前に切り替えると、現像時間がか
えって長くなってしまう。ここで言う下地の基板の一部
が見え始めた時点とは、現像液により徐々に未露光部の
ポリイミド前駆体被膜が溶解してゆき、最終的に下地の
基板の一部が見え始める時点のことである。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。
るが、本発明はこれらに限定されない。
【0023】実施例1
500mlの四つ口フラスコに、N−メチル−2−ピロ
リドン100.0g、3,3′,4,4′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物32.2g、パラフェニ
レンジアミン10.8gを入れ、50℃で5時間反応さ
せた。つぎにジエチルアミノエチルメエタクリレ−ト9
.3g、ミヒラ−ズケトン1.2gを添加し感光性ポリ
イミド前駆体溶液を合成した。次に4インチシリコンウ
エハ上に、該感光性ポリイミド前駆体溶液をプリベ−ク
後の膜厚が35μmとなるように塗布し、ついで通風オ
−ブンを用いて、80℃で120分プリベ−クすること
により、感光性ポリイミド前駆体膜を得た。ついで、露
光機(キャノン(株)PLA501F)に、パターンの
切られたマスクをセットし、i線をカットして露光量1
000mj/cm2 (405nmの強度)で露光を行
った。得られた露光済みウエハを、現像液“DV−20
0”(東レ(株)製)現像槽に浸し現像を行った。およ
そ7分後未露光部が溶解し下地の基板が見え始め、さら
に1分だけ長く現像し、その後現像液“DV−605”
(東レ(株)製)が入った現像槽にウエハを移し替え、
35μmの抜きのパタ−ンが開孔するまで現像を続けた
。その後イソプロパノ−ルを用いリンスを行った後、窒
素を吹き付け乾燥し、抜きの最小解像度35μmのパタ
−ンを得た。その結果、現像に要した時間は12分と短
く、現像後の膜収率は85%と高く、パタ−ンの膜荒れ
もなく良好であった。
リドン100.0g、3,3′,4,4′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物32.2g、パラフェニ
レンジアミン10.8gを入れ、50℃で5時間反応さ
せた。つぎにジエチルアミノエチルメエタクリレ−ト9
.3g、ミヒラ−ズケトン1.2gを添加し感光性ポリ
イミド前駆体溶液を合成した。次に4インチシリコンウ
エハ上に、該感光性ポリイミド前駆体溶液をプリベ−ク
後の膜厚が35μmとなるように塗布し、ついで通風オ
−ブンを用いて、80℃で120分プリベ−クすること
により、感光性ポリイミド前駆体膜を得た。ついで、露
光機(キャノン(株)PLA501F)に、パターンの
切られたマスクをセットし、i線をカットして露光量1
000mj/cm2 (405nmの強度)で露光を行
った。得られた露光済みウエハを、現像液“DV−20
0”(東レ(株)製)現像槽に浸し現像を行った。およ
そ7分後未露光部が溶解し下地の基板が見え始め、さら
に1分だけ長く現像し、その後現像液“DV−605”
(東レ(株)製)が入った現像槽にウエハを移し替え、
35μmの抜きのパタ−ンが開孔するまで現像を続けた
。その後イソプロパノ−ルを用いリンスを行った後、窒
素を吹き付け乾燥し、抜きの最小解像度35μmのパタ
−ンを得た。その結果、現像に要した時間は12分と短
く、現像後の膜収率は85%と高く、パタ−ンの膜荒れ
もなく良好であった。
【0024】比較例1
実施例1において、露光済みウエハを現像液“DV−2
00”(東レ(株)製)が入った現像槽に浸し、現像液
を切り替えずに35μmの抜きのパタ−ンが開孔するま
で現像を続けたこと以外は、まったく実施例1と同様に
現像、リンス、乾燥を行い、抜きの最小解像度35μm
のパタ−ンを得た。その結果、現像に要した時間は10
分と短かったが、現像後の膜収率は68%で、膜荒れが
観察された。 比較例2 実施例1において、露光済みウエハを現像液“DV−6
05”(東レ(株)製)が入った現像槽に浸し、現像液
を切り替えずに35μmの抜きのパタ−ン開孔するまで
現像を続けたこと以外は、まったく実施例1と同様に現
像、リンス、乾燥を行い、抜きの最小解像度35μmの
パタ−ンを得た。その結果、現像後の膜収率は87%と
良好であったが、現像時間が25分も必要であった。
00”(東レ(株)製)が入った現像槽に浸し、現像液
を切り替えずに35μmの抜きのパタ−ンが開孔するま
で現像を続けたこと以外は、まったく実施例1と同様に
現像、リンス、乾燥を行い、抜きの最小解像度35μm
のパタ−ンを得た。その結果、現像に要した時間は10
分と短かったが、現像後の膜収率は68%で、膜荒れが
観察された。 比較例2 実施例1において、露光済みウエハを現像液“DV−6
05”(東レ(株)製)が入った現像槽に浸し、現像液
を切り替えずに35μmの抜きのパタ−ン開孔するまで
現像を続けたこと以外は、まったく実施例1と同様に現
像、リンス、乾燥を行い、抜きの最小解像度35μmの
パタ−ンを得た。その結果、現像後の膜収率は87%と
良好であったが、現像時間が25分も必要であった。
【0025】実施例2
実施例1において3,3′,4,4′−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物32.2gの代わりにピロメ
リット酸二無水物21.8g、パラフェニレンジアミン
10.8gの代わりに4,4´−ジアミノジフェニルエ
−テル20.0gを入れたこと以外はまったく実施例1
と同様に現像、リンス、乾燥を行い、抜きの最小解像度
35μmのパタ−ンを得た。その結果、現像に要した時
間は13分と短く、現像後の膜収率は88%と高く、パ
タ−ンの膜荒れもなく良好であった。
テトラカルボン酸二無水物32.2gの代わりにピロメ
リット酸二無水物21.8g、パラフェニレンジアミン
10.8gの代わりに4,4´−ジアミノジフェニルエ
−テル20.0gを入れたこと以外はまったく実施例1
と同様に現像、リンス、乾燥を行い、抜きの最小解像度
35μmのパタ−ンを得た。その結果、現像に要した時
間は13分と短く、現像後の膜収率は88%と高く、パ
タ−ンの膜荒れもなく良好であった。
【0026】
【発明の効果】感度の低い感光性ポリイミド前駆体の現
像において、例えば20μmを越えるような厚膜に対し
ても、現像後の膜収率が80%以上で、しかも15分以
内に高い解像度のパタ−ンを得ることができるという顕
著な実用効果を奏するものである。
像において、例えば20μmを越えるような厚膜に対し
ても、現像後の膜収率が80%以上で、しかも15分以
内に高い解像度のパタ−ンを得ることができるという顕
著な実用効果を奏するものである。
Claims (2)
- 【請求項1】少なくとも片面に露光処理の施された感光
性ポリイミド前駆体被膜を有する基板を現像するに際し
て、該感光性ポリイミド前駆体被膜を、初めに現像速度
の大きい現像液で現像を行い、次いで現像途中で該現像
液よりも現像速度の小さい現像液に切り替えて現像する
ことを特徴とする感光性ポリイミド前駆体の現像方法。 - 【請求項2】該現像速度の大きい現像液により感光性ポ
リイミド前駆体被膜の未露光部が溶解し、下地の基板が
見え始めた時点以後において、該現像液よりも現像速度
の小さい現像液に切り替えて現像する請求項1記載の感
光性ポリイミド前駆体の現像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7636591A JPH04309957A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 感光性ポリイミド前駆体の現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7636591A JPH04309957A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 感光性ポリイミド前駆体の現像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309957A true JPH04309957A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13603327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7636591A Pending JPH04309957A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 感光性ポリイミド前駆体の現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04309957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249214A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルタの製造方法およびそれに用いる現像装置 |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP7636591A patent/JPH04309957A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249214A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルタの製造方法およびそれに用いる現像装置 |
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