JPS635337A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
感光性樹脂組成物Info
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- JPS635337A JPS635337A JP14809586A JP14809586A JPS635337A JP S635337 A JPS635337 A JP S635337A JP 14809586 A JP14809586 A JP 14809586A JP 14809586 A JP14809586 A JP 14809586A JP S635337 A JPS635337 A JP S635337A
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- polymer
- formula
- alkenyl group
- copolymer
- fms
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
- G03F7/0758—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (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
【発明の詳細な説明】
本発明は、シリコン原子を有するスチレン系重合体に、
ポリシルセスキオキサンを配合してなる感光性樹脂組成
物に関する。
ポリシルセスキオキサンを配合してなる感光性樹脂組成
物に関する。
従来の技術
近年、半導体等の製造において、パターンの微細化に伴
い、レジストパターンをMKよく基板に転写するために
、従来のウエットエッチングに代わり、ガスプラズマ等
を用いたドライエッチングが用いられるようになった。
い、レジストパターンをMKよく基板に転写するために
、従来のウエットエッチングに代わり、ガスプラズマ等
を用いたドライエッチングが用いられるようになった。
一般にスチレン系重合体はガスプラズマ等によるドライ
エツテングに対する耐性が比較的優れており、レジスト
材として少なからず使用されている。
エツテングに対する耐性が比較的優れており、レジスト
材として少なからず使用されている。
近年、rg.素プラズマを用いた多層レジストが注目を
浴びており、その上層として、耐酸素プラズマ性を有す
るレジスト材が望まれている。
浴びており、その上層として、耐酸素プラズマ性を有す
るレジスト材が望まれている。
シリコン原子を有するレジスト材は、耐酸素プラズマ性
に優れており、それらレジスト材はいくつか知られてい
る。その代表的なものとしてシロキサン系ポリマーがあ
るが、このボリマーは一般に熱転移温度が低く、室温で
は粘稠な液体であったり、ガム状であるために、塵がつ
き易く、膜厚の調節が難しい等の欠点を有する。
に優れており、それらレジスト材はいくつか知られてい
る。その代表的なものとしてシロキサン系ポリマーがあ
るが、このボリマーは一般に熱転移温度が低く、室温で
は粘稠な液体であったり、ガム状であるために、塵がつ
き易く、膜厚の調節が難しい等の欠点を有する。
最近、耐酸素プラズマ性を有するレジスト材として、例
えばトリメチルシリルステンと架橋性モノマー?共重合
させたシリコン原子を有するステレン系重合体(特開昭
59−15419号公報)等が知られているが、耐酸素
プラズマ性は必ずしも十分とは言えない。
えばトリメチルシリルステンと架橋性モノマー?共重合
させたシリコン原子を有するステレン系重合体(特開昭
59−15419号公報)等が知られているが、耐酸素
プラズマ性は必ずしも十分とは言えない。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、シリコン含有率が高く、耐酸素プラズマ性、
耐ドライエッチング性及び解像度に優れたレジストパタ
ーンが得られる感光性樹脂組成物を提供することを目的
とする。
耐ドライエッチング性及び解像度に優れたレジストパタ
ーンが得られる感光性樹脂組成物を提供することを目的
とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、一般式
C馬
S
Rl−Si −R”
R8
〔式中、Rl , %及びR3は同じか異なるO,%C
6のアルキル基又はC,〜C,のアルヶニル基であり、
Rl , Rl及びR1の少なくとも一個がアルヶニル
基である 〕の繰り返し単位を包むステレン系重合体に
、 一般式 〔式中、R及びR′は同じか異なるアルキル基、アリー
ル基又はアルケニル基である〕の繰り返し単位をもち、
かつ繰り返し単位のうちの少なくとも一個の単位が少く
とも一個のアルケニル基t有するポリシルセスキオキサ
ンを配合してなる感光性樹脂租成物を要旨とする。
6のアルキル基又はC,〜C,のアルヶニル基であり、
Rl , Rl及びR1の少なくとも一個がアルヶニル
基である 〕の繰り返し単位を包むステレン系重合体に
、 一般式 〔式中、R及びR′は同じか異なるアルキル基、アリー
ル基又はアルケニル基である〕の繰り返し単位をもち、
かつ繰り返し単位のうちの少なくとも一個の単位が少く
とも一個のアルケニル基t有するポリシルセスキオキサ
ンを配合してなる感光性樹脂租成物を要旨とする。
スチレン系市合体の製造法
本発明で用いられるスチレン系重合体は、前記一般式(
!)で表わされる単位を含むものであるが、該重合体は
P−メテルステレン(以下FMSという)重合体又はF
MSとα−メテルステレン(αMSという)とのランダ
ム若しくはブロック共重合体(以下FMS共重合体とい
う)を、有機リチウム化合物と接触せしめ、リチオ化F
MS重合体又はリチオ化FMS共重合体とし、次いで式
(Rl ) (R” ) CRt) SiX (但し、
Rl , %及びR3冫よ前記と同意表、Xはハロゲン
原子を示す〕で表わされるケイ素化合’f3クと反応さ
せることによって製造できる。
!)で表わされる単位を含むものであるが、該重合体は
P−メテルステレン(以下FMSという)重合体又はF
MSとα−メテルステレン(αMSという)とのランダ
ム若しくはブロック共重合体(以下FMS共重合体とい
う)を、有機リチウム化合物と接触せしめ、リチオ化F
MS重合体又はリチオ化FMS共重合体とし、次いで式
(Rl ) (R” ) CRt) SiX (但し、
Rl , %及びR3冫よ前記と同意表、Xはハロゲン
原子を示す〕で表わされるケイ素化合’f3クと反応さ
せることによって製造できる。
ステレン系重合体を製造する際に用いられる各化合物に
ついて説明する。
ついて説明する。
■ FM8重合体及びFMS共重合体
本発明で用いられるFMS重合体は、PMEI骨格の繰
り返し単位を待つ重合体であり、代表的にはポリFMS
である。
り返し単位を待つ重合体であり、代表的にはポリFMS
である。
ボリPMEIは、FMS又はFMS含有量95%以上、
望ましくは97%以上のメチルステレン混合物と、ベン
ゼン、トルエン等の不活性炭化水素溶媒中で行う溶液重
合、リン酸カルシウム、ポリビニルアルコール、ヒドロ
キシエチルセルロース等の沈澱防止剤を含む溶液中で行
うぜ/jA重合、適当な界面活性剤を添加した水性媒体
中で行う乳化重合等の方法で重合することによって得ら
れる9重合は、フリーラジカル型、アニオン型或いはカ
テオン型の重合触媒の存在下で行ってもよく、又熱的重
合で行ってもよい。本発明においては、重量平均分子量
が数千〜数百万のものが使用できる。
望ましくは97%以上のメチルステレン混合物と、ベン
ゼン、トルエン等の不活性炭化水素溶媒中で行う溶液重
合、リン酸カルシウム、ポリビニルアルコール、ヒドロ
キシエチルセルロース等の沈澱防止剤を含む溶液中で行
うぜ/jA重合、適当な界面活性剤を添加した水性媒体
中で行う乳化重合等の方法で重合することによって得ら
れる9重合は、フリーラジカル型、アニオン型或いはカ
テオン型の重合触媒の存在下で行ってもよく、又熱的重
合で行ってもよい。本発明においては、重量平均分子量
が数千〜数百万のものが使用できる。
FMS共重合体は、PMSとαMSを、通常のラジカル
重合法或いはリビング重合法により、ランダム若しくは
ブロック共重合することにより製造することができるが
、特にリビング重合法を採用すると狭い分子量分布を持
つ共重合体が得られるので望ましい。又、ステレン共重
合体の繰り返し単位にFMSが均一に分散しているとレ
ジストとした際に効果が大きいので、ランダム共重合法
が望ましい。
重合法或いはリビング重合法により、ランダム若しくは
ブロック共重合することにより製造することができるが
、特にリビング重合法を採用すると狭い分子量分布を持
つ共重合体が得られるので望ましい。又、ステレン共重
合体の繰り返し単位にFMSが均一に分散しているとレ
ジストとした際に効果が大きいので、ランダム共重合法
が望ましい。
リビング重合は、ステリルアニオ/を形成させる開始剤
、例えばn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム
等の有機リテウム化合物の存在下で行なわれる。又、リ
ビング重合は、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒
としては、該開始剤や発生するアニオンに不活性なヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン
、トルエン、キシレン等の炭化水素類、シエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン等のエーテル顛が挙げられる。
、例えばn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム
等の有機リテウム化合物の存在下で行なわれる。又、リ
ビング重合は、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒
としては、該開始剤や発生するアニオンに不活性なヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン
、トルエン、キシレン等の炭化水素類、シエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン等のエーテル顛が挙げられる。
リビング重合は、FMSとαMSを−80℃〜+50℃
の温度で11.5〜50時間反応させることによって行
なわれる。ランダム共重合は、FMSとαMSIを同時
に用いて共重合することにより、又ブロック共重合は、
PMS又はαMSの一方を先に単独重合した後、他を共
重合することにより行なわれる。
の温度で11.5〜50時間反応させることによって行
なわれる。ランダム共重合は、FMSとαMSIを同時
に用いて共重合することにより、又ブロック共重合は、
PMS又はαMSの一方を先に単独重合した後、他を共
重合することにより行なわれる。
FMSとαMSの使用割合は、通常PMEI/αMS(
モル比)が2〜98798〜2、望ましくは25〜75
775〜25である。かくすることにより、数千〜数百
万、望ましくは1万〜50万の数平均分子i 、My/
Mnが2.0未満、望ましくは1.0〜1.5で、FM
8部分/αM8部分が上記モル比のFMS共重合体が得
られる。
モル比)が2〜98798〜2、望ましくは25〜75
775〜25である。かくすることにより、数千〜数百
万、望ましくは1万〜50万の数平均分子i 、My/
Mnが2.0未満、望ましくは1.0〜1.5で、FM
8部分/αM8部分が上記モル比のFMS共重合体が得
られる。
■ 有機リチウム化合物
FM8重合体又はPMS共重合体をリチオ化する際に用
いられる有機リチウム化合物は、一般弐RLiで表わさ
れる。具体的には、Rが炭素数1〜12個のアルキル基
の化合物が挙げられ、代表的な化合物としては、メチル
リテウム、エチルリチウム、n−ブテルリチウム、気−
プチルリテウム、tert−プチルリチウム、n−べ/
チルリチウム、tert−ペンチルリチウム、ヘキシル
リチウム、オクチルリチウム、ドデシルリチウム等であ
るが、特にブチルリチウムが望1しい。
いられる有機リチウム化合物は、一般弐RLiで表わさ
れる。具体的には、Rが炭素数1〜12個のアルキル基
の化合物が挙げられ、代表的な化合物としては、メチル
リテウム、エチルリチウム、n−ブテルリチウム、気−
プチルリテウム、tert−プチルリチウム、n−べ/
チルリチウム、tert−ペンチルリチウム、ヘキシル
リチウム、オクチルリチウム、ドデシルリチウム等であ
るが、特にブチルリチウムが望1しい。
■ ケイ素化合物
ケイ素化合物は、前記の式で表わされるが、式において
Rl , R2 , Rlがアルキル基の場合、望まし
くはメチル、エチル、二一プロビル、n−ブテル基であ
り、特にメチル、エチル基が望ましい。又 Rl .
R2 , Rlがアルケニル基の場合、望ましくは、ビ
ニル、アリル、ピロペニル、イソプロベニル、プテニル
基でアリ、特にビニル、アリル基が望ましい。Xは塩素
原子が望ましい。
Rl , R2 , Rlがアルキル基の場合、望まし
くはメチル、エチル、二一プロビル、n−ブテル基であ
り、特にメチル、エチル基が望ましい。又 Rl .
R2 , Rlがアルケニル基の場合、望ましくは、ビ
ニル、アリル、ピロペニル、イソプロベニル、プテニル
基でアリ、特にビニル、アリル基が望ましい。Xは塩素
原子が望ましい。
PMF重合体又はFMS共重合体と有ffl IJチウ
ム化合物との反応は、有機リチウム化合物に対して不活
性な溶媒中で行うことができる。用い得る盛媒としては
、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサ/、ぺ
/ゼ/、トルエン、キシレン等の炭化水素類、ジエチル
エーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等のエーテル類が挙げられる。反応は、これら
の溶媒にFM8重合体又はFMS共重合体を溶解若しく
は溶媒で1!!5潤させ、有機リチウム化合物を作用さ
せる。この際、有fi IJテウム化合物の反応性を高
めるような成分、例えばアミン頚を用いることができ乙
。用い得ろアミンとしては、N,N,N’,N’−テト
ラメチルエチレンジアミンが望ましい。
ム化合物との反応は、有機リチウム化合物に対して不活
性な溶媒中で行うことができる。用い得る盛媒としては
、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサ/、ぺ
/ゼ/、トルエン、キシレン等の炭化水素類、ジエチル
エーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等のエーテル類が挙げられる。反応は、これら
の溶媒にFM8重合体又はFMS共重合体を溶解若しく
は溶媒で1!!5潤させ、有機リチウム化合物を作用さ
せる。この際、有fi IJテウム化合物の反応性を高
めるような成分、例えばアミン頚を用いることができ乙
。用い得ろアミンとしては、N,N,N’,N’−テト
ラメチルエチレンジアミンが望ましい。
反応温度は、−70℃から各溶媒の沸点@度迄自由に設
定することができるが、高いリチオ化率を効率よく達成
するためには、室温以上の温度が望ましい。又、有機リ
チウム化合物の使用量は、存在するパラメテルスチレン
骨鳥乍位に対し任意に設定することができ、リチオ化率
を任意に調節できる。アミン類は有機リチウム化合物と
当量用いればよいが、過剰量用いてもよい。反応時間は
、反応温度によっても異なるが、通常α1〜100時間
であり、反応時間を長くすることによって、リチオ化率
を高めることができる。
定することができるが、高いリチオ化率を効率よく達成
するためには、室温以上の温度が望ましい。又、有機リ
チウム化合物の使用量は、存在するパラメテルスチレン
骨鳥乍位に対し任意に設定することができ、リチオ化率
を任意に調節できる。アミン類は有機リチウム化合物と
当量用いればよいが、過剰量用いてもよい。反応時間は
、反応温度によっても異なるが、通常α1〜100時間
であり、反応時間を長くすることによって、リチオ化率
を高めることができる。
このようにして稠製されたリチオ化FMS重合体又はF
MS共重合体は、反応性が高く、空気中との水分とも反
応してしまうため、分離せずに、後続の反応に用いるの
が望ましい。
MS共重合体は、反応性が高く、空気中との水分とも反
応してしまうため、分離せずに、後続の反応に用いるの
が望ましい。
リチオ化FM8重合体又はI’MS共重合体とケイ素化
合物との反応は、リチオ化FMS重合体又はリテオ化F
MS共重合体の存在する前段の反応系に、直接ケイ素化
合物を添加して接触させることによって達成される。ケ
イ素化合物は、前段で用いた有機リチウム化合物に対し
て通常1〜100倍モル、好ましくけ1〜10倍モル用
いられる。反応は−50℃〜+150℃、好ましくはO
〜50℃でllL1〜100時間、好ましくはα5〜2
0時間行なわれる。生成したポリマーは、水、希塩酸等
で洗浄するのが望ましく、又再沈澱等により精製するの
が望ましい。
合物との反応は、リチオ化FMS重合体又はリテオ化F
MS共重合体の存在する前段の反応系に、直接ケイ素化
合物を添加して接触させることによって達成される。ケ
イ素化合物は、前段で用いた有機リチウム化合物に対し
て通常1〜100倍モル、好ましくけ1〜10倍モル用
いられる。反応は−50℃〜+150℃、好ましくはO
〜50℃でllL1〜100時間、好ましくはα5〜2
0時間行なわれる。生成したポリマーは、水、希塩酸等
で洗浄するのが望ましく、又再沈澱等により精製するの
が望ましい。
上記のようにして得られたスチレン系重合体は、下記の
式、 (A) 03+ (ClR3 囚及びCBIからなる重合体又は(4)、CB)及びF
C+からなる共重合体である。
式、 (A) 03+ (ClR3 囚及びCBIからなる重合体又は(4)、CB)及びF
C+からなる共重合体である。
上記式(4)及び(ト)の繰り返し単位からなる重合体
は、重量平均分子量が数千〜数百万、重量平均分子量(
MY) /数平均分子量(Mn) − 1. 0〜
1.2と非常に分子量分布が狭く、かつケイ素含有置換
基( − SiRI R” Rl )の含有率が、通常
は5〜80ユニットモル%、%に5〜50ユニットモル
チからなる。
は、重量平均分子量が数千〜数百万、重量平均分子量(
MY) /数平均分子量(Mn) − 1. 0〜
1.2と非常に分子量分布が狭く、かつケイ素含有置換
基( − SiRI R” Rl )の含有率が、通常
は5〜80ユニットモル%、%に5〜50ユニットモル
チからなる。
又、PMEI共重合体は、前記囚、CBI及びtc+の
繰り返し辿位がランダムに結合したものか、囚繰り返し
単位と(B+iり返し単位とのランダム結合部分と+C
+繰ク返し単位部分とがブロック結合したものである。
繰り返し辿位がランダムに結合したものか、囚繰り返し
単位と(B+iり返し単位とのランダム結合部分と+C
+繰ク返し単位部分とがブロック結合したものである。
望ましくは囚+ 031 , (c)のランダム共重合
体である。(4),a3)及び+O)の割合は、(4)
1〜70モル係、■)1〜97モルチ、(C)2〜98
モル条であるが、特に囚5〜50モル%、(B15〜4
0モル%、(0120〜80モルチのものがレジストと
して用いた場合に好ましい。
体である。(4),a3)及び+O)の割合は、(4)
1〜70モル係、■)1〜97モルチ、(C)2〜98
モル条であるが、特に囚5〜50モル%、(B15〜4
0モル%、(0120〜80モルチのものがレジストと
して用いた場合に好ましい。
このPMS共重合体は、数千〜数百万の重量平均分子量
を持ち、かつ重量平均分子量( M! ) /数平均分
子量(Mn)=2.0以下の分子情分布を持つが、特に
Mw=1万〜50万、Mw/Mn ;1. 0〜1.5
のものがレジストとして用いた場合に効果が大きいので
望ましい。
を持ち、かつ重量平均分子量( M! ) /数平均分
子量(Mn)=2.0以下の分子情分布を持つが、特に
Mw=1万〜50万、Mw/Mn ;1. 0〜1.5
のものがレジストとして用いた場合に効果が大きいので
望ましい。
上記のようにして得られたステレン系重合体の礎り返し
単位囚のRl . Rl . Rsはケイ素化合物の場
合と同一である。すなわち、R1〜R1の少なくとも一
個はアルケニル基である。Rl , R”又はR3がア
ルキル基の場合、C,%C,のアルキル基が望ましく、
特にメチル、エチル基が望ましい。
単位囚のRl . Rl . Rsはケイ素化合物の場
合と同一である。すなわち、R1〜R1の少なくとも一
個はアルケニル基である。Rl , R”又はR3がア
ルキル基の場合、C,%C,のアルキル基が望ましく、
特にメチル、エチル基が望ましい。
又、アルケニル基の場合、C,〜04のアルケニル基が
望ましく、特にビニル、アリル基が望ましい0 本発明で用いられるポリシルセスキオキサンは、一般式 を繰返し単位として表わされる。ここでR及びR′は、
同じか異なるメチル基、エチル基、フ゜ロピル基等のア
ルキル基、フエニル基、トリル基等のアリール基又はビ
ニル基、アリル基等のアルケニル基である。このうちア
ルケニル基は、繰り返し単位のうちの少なくとも一個の
卑位に少なくとも一個含まれることが必要である。この
アルケニル基は、ポリシルセスキオキサン全体に5〜3
0ユニットモルチを含むことが好ましい。
望ましく、特にビニル、アリル基が望ましい0 本発明で用いられるポリシルセスキオキサンは、一般式 を繰返し単位として表わされる。ここでR及びR′は、
同じか異なるメチル基、エチル基、フ゜ロピル基等のア
ルキル基、フエニル基、トリル基等のアリール基又はビ
ニル基、アリル基等のアルケニル基である。このうちア
ルケニル基は、繰り返し単位のうちの少なくとも一個の
卑位に少なくとも一個含まれることが必要である。この
アルケニル基は、ポリシルセスキオキサン全体に5〜3
0ユニットモルチを含むことが好ましい。
上記のR及びR′のうちでは、メチル基、フエニル基及
びビニル基のものが1肘熱性のうえから好ましい。なお
、一般式CI[)の末端は通常水素及び水酸基が結合さ
れている。本発明におけるポリシルセスキオキサンは、
重量平均分子量数千〜数十万程度のものが使用される。
びビニル基のものが1肘熱性のうえから好ましい。なお
、一般式CI[)の末端は通常水素及び水酸基が結合さ
れている。本発明におけるポリシルセスキオキサンは、
重量平均分子量数千〜数十万程度のものが使用される。
次に、ポリシルセ−Aベオキサ/の製造方法は、例えば
特開昭58−59222号公報に具体的に開示されてい
る。それによるとポリシルセスへオキサンは、メチルト
リクロロシラン、エテルトリクロロシラ7等の低級アル
キルトリノ・ロゲノシラン及びビニルトリクロロシラン
、アリルトリクロロシラン等のアルケニルトリハロゲノ
シラ/、必要に応じてフエニルトリクロロシラ/等のア
リールトリハロゲノシラ/を用いて、メチルイソプチル
ケトン、ジオキサン等の溶媒中で、トリエチルアミン等
のアミンを共存させ、10〜50℃の条件下に水を添加
して加水分解した後、この加水分解物を70〜110℃
、1〜6時間の条件下に縮合させることによって製造で
きる。
特開昭58−59222号公報に具体的に開示されてい
る。それによるとポリシルセスへオキサンは、メチルト
リクロロシラン、エテルトリクロロシラ7等の低級アル
キルトリノ・ロゲノシラン及びビニルトリクロロシラン
、アリルトリクロロシラン等のアルケニルトリハロゲノ
シラ/、必要に応じてフエニルトリクロロシラ/等のア
リールトリハロゲノシラ/を用いて、メチルイソプチル
ケトン、ジオキサン等の溶媒中で、トリエチルアミン等
のアミンを共存させ、10〜50℃の条件下に水を添加
して加水分解した後、この加水分解物を70〜110℃
、1〜6時間の条件下に縮合させることによって製造で
きる。
本発明のi且成物中に占めるポリシルセスキオキサンの
割合は、スチレン系重合体100重量部に対し、10〜
50重量部が好ましい。ポリシルセスキオキサンの配合
量が50重量部を越えるような多量ではレジスト材料と
して用いる場合に解像度が低下する傾向にある。
割合は、スチレン系重合体100重量部に対し、10〜
50重量部が好ましい。ポリシルセスキオキサンの配合
量が50重量部を越えるような多量ではレジスト材料と
して用いる場合に解像度が低下する傾向にある。
本発明の組成物の調製は、ステレン系重合体及びポリシ
ルセスキオキサンを溶媒中で溶解させた後に溶媒を除去
するか、あるいは浴解した溶液を直接用いることもでき
る。両者を溶解させる際に用いられる溶媒としては、特
に制限されないが、例えば、べ/ゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素、モノクロルベンゼン、シクロ
ルベンゼン、モノクロルトルエン等ノハロゲン化芳香族
炭化水素等が使用できる。
ルセスキオキサンを溶媒中で溶解させた後に溶媒を除去
するか、あるいは浴解した溶液を直接用いることもでき
る。両者を溶解させる際に用いられる溶媒としては、特
に制限されないが、例えば、べ/ゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素、モノクロルベンゼン、シクロ
ルベンゼン、モノクロルトルエン等ノハロゲン化芳香族
炭化水素等が使用できる。
このようにして得られた感光性樹脂徂成物を半導体素子
製造時のレジストとして使用する場合には、一般に行わ
れているスビ/ナーコーティング法を用いることができ
る。
製造時のレジストとして使用する場合には、一般に行わ
れているスビ/ナーコーティング法を用いることができ
る。
該組成物を前記の溶媒に溶解し、所望の濃度とした溶液
を、通常用いられる基板上にスピンナーコーティングを
行えば、基板上に均一なレジス}[を形成することがで
きる。レジスト層は、通常CL2〜1,0μ倶である。
を、通常用いられる基板上にスピンナーコーティングを
行えば、基板上に均一なレジス}[を形成することがで
きる。レジスト層は、通常CL2〜1,0μ倶である。
このレジスト層は、通常ブリペークされ、その条件は一
般的に90〜130℃で、α1〜1時間である。勿論減
圧下でより低温で行ってもよい。
般的に90〜130℃で、α1〜1時間である。勿論減
圧下でより低温で行ってもよい。
次いで、電子線、xm1遠紫外線等の照射により、パタ
ーンを焼付け、必要に応じてポストペークした後、前記
溶媒の現像液により現像すれば、シャープなネガ型パタ
ーンを得ることができる。
ーンを焼付け、必要に応じてポストペークした後、前記
溶媒の現像液により現像すれば、シャープなネガ型パタ
ーンを得ることができる。
実,%例
以下、本発明を実施例により詳細に祝明する。
なお、生成物の同定は下記の磯器にて行った。
’HNMR :試料をCDCI,020重量チ溶液と
し、Varian 社製FXM560A型( 60M
Hz )で測定。
し、Varian 社製FXM560A型( 60M
Hz )で測定。
測定条件;20℃
又、レジスト評価は、下記の機器、条件にて行った。
スピナー:ミカサ(株)製、スピンナ− IH− D2
型 電子綜描画装置:エリオニクス社製 11CLEI−5
000照射条件:照射電流 7 X 1 0−12A
p ビーム径001μ渓,加速電圧2 0 kV Id 厚6111定: ランクテーラーホブソン社製、
タリステップ実施例1 FMS共重合体の合成 窒素ガス置換したフラスコに、蒸留によυ精製したテト
ラヒドロフラン100−とn−ブテルリチウムα54ミ
リモルを入れ、ドライアイスーメタノール浴で冷却し、
攪拌により溶液とした。別の容器に、窒素ガス雰囲気下
PMB l 5一とαMEI 5. 5−を入れ両者を
混合した。この混合液を、先のn−プチルリチウム溶液
に加え、攪拌下重合反応を開始した。2時間経過後、メ
タノール2frLtを加えて重合反応を停止させた。
型 電子綜描画装置:エリオニクス社製 11CLEI−5
000照射条件:照射電流 7 X 1 0−12A
p ビーム径001μ渓,加速電圧2 0 kV Id 厚6111定: ランクテーラーホブソン社製、
タリステップ実施例1 FMS共重合体の合成 窒素ガス置換したフラスコに、蒸留によυ精製したテト
ラヒドロフラン100−とn−ブテルリチウムα54ミ
リモルを入れ、ドライアイスーメタノール浴で冷却し、
攪拌により溶液とした。別の容器に、窒素ガス雰囲気下
PMB l 5一とαMEI 5. 5−を入れ両者を
混合した。この混合液を、先のn−プチルリチウム溶液
に加え、攪拌下重合反応を開始した。2時間経過後、メ
タノール2frLtを加えて重合反応を停止させた。
次いで、反応液をメタノール中に入れて、10..5t
のPMEI共重合体を析出させた。得られたPMS共重
合体をテトラヒドロフランに溶解し、GPOにより測定
したところ、Mwgm 59,400 , My/Mn
ッ1.58であった。又、EI NMR 分析の結果
、PMI9部分が、50モルチ,αME1部分が50モ
ルチであった。
のPMEI共重合体を析出させた。得られたPMS共重
合体をテトラヒドロフランに溶解し、GPOにより測定
したところ、Mwgm 59,400 , My/Mn
ッ1.58であった。又、EI NMR 分析の結果
、PMI9部分が、50モルチ,αME1部分が50モ
ルチであった。
窒素ガス置換したフラスコに、上記で得たPMEl共i
合体2.O?とシクロヘキサン40−を入れ、攪拌して
溶液とした。これにn−ブチルリチウム17.4ミリモ
ルのn−ヘキサン溶液とN,N,N’,N’−テトラメ
チルエチレンジアミ/( TMFtDA ) 1 7.
4ミリモルを加え、50℃で2時間反応させてリテオ化
FMS共重合体とした。
合体2.O?とシクロヘキサン40−を入れ、攪拌して
溶液とした。これにn−ブチルリチウム17.4ミリモ
ルのn−ヘキサン溶液とN,N,N’,N’−テトラメ
チルエチレンジアミ/( TMFtDA ) 1 7.
4ミリモルを加え、50℃で2時間反応させてリテオ化
FMS共重合体とした。
次いでこの反応系を20℃に冷却し、アリルジメチルク
口ロシラン40ミリモル( 5. 4 ? ) i加え
、2時間反応した。反応液を水洗した後、メタノール中
に滴下してボリマーを析出せしめ、白色のボリマー2.
25fを得た。GPOにより測定したところ、My y
4 4, 7 0 0、My/Mn − 1. 4
2であった。
口ロシラン40ミリモル( 5. 4 ? ) i加え
、2時間反応した。反応液を水洗した後、メタノール中
に滴下してボリマーを析出せしめ、白色のボリマー2.
25fを得た。GPOにより測定したところ、My y
4 4, 7 0 0、My/Mn − 1. 4
2であった。
このボリマーの”}I NMR ケミカルシフト値は
、下記の通りであった。
、下記の通りであった。
IH NMR (δ (ppm) ): y.
1 2 〜t 1 4 (ベンゼン項)、5.
7 4 (一CH=(1!Ef,)、4.8 7 ,
4.s 2 (−CH上記のNMR分析の積分比から、
アリルジメテルシリル基の導入率は32.0ユニットモ
ルチ、FM8部分1aOユ=7トモルチ、aMFj部分
50.[)ユニットモルチであ)、従ってこのステレン
系共重合体は、次の(4), CB+ . (Clの繰
り返し単位からなるランダム共重合体であることが判明
した。
1 2 〜t 1 4 (ベンゼン項)、5.
7 4 (一CH=(1!Ef,)、4.8 7 ,
4.s 2 (−CH上記のNMR分析の積分比から、
アリルジメテルシリル基の導入率は32.0ユニットモ
ルチ、FM8部分1aOユ=7トモルチ、aMFj部分
50.[)ユニットモルチであ)、従ってこのステレン
系共重合体は、次の(4), CB+ . (Clの繰
り返し単位からなるランダム共重合体であることが判明
した。
(4) CBI
(CIH,O−Eli−(:!H, CH,−OH−CEft ポリシルセスキオキサンの合成 窒紫置換したフラスコに、メチルイソプテルケトン80
−、トリエテルアミン7td,トリクロロメテルシラン
8−、トリクロロフエニルシラン2+nt及びトリクロ
ロピニルシラン2.5−とを入れ、氷水浴中で攪拌しな
がら水25−を30分間にわたりゆっくり添加した。添
加終了後、混合物を100℃にて4時間加熱、攪拌した
。
(CIH,O−Eli−(:!H, CH,−OH−CEft ポリシルセスキオキサンの合成 窒紫置換したフラスコに、メチルイソプテルケトン80
−、トリエテルアミン7td,トリクロロメテルシラン
8−、トリクロロフエニルシラン2+nt及びトリクロ
ロピニルシラン2.5−とを入れ、氷水浴中で攪拌しな
がら水25−を30分間にわたりゆっくり添加した。添
加終了後、混合物を100℃にて4時間加熱、攪拌した
。
反応混合物を、洗浄水が中註になるまで水洗し、浴媒を
除去して固形分960ノを得た。
除去して固形分960ノを得た。
得られた固形分をCDCls 溶液とし、IHNMR牙
測定したところ、67.00〜ス90(フエニル基)、
δ&10(ビニル基)、60. 1 0 (メチル基)
に吸収が観測された。これらの吸収を積分することによ
り、オルガノポリシルセスキオキサンの側鎖の置換基の
割合を求めたところ、フエニル基:ビニル基:メチル3
−25:18:57であった。
測定したところ、67.00〜ス90(フエニル基)、
δ&10(ビニル基)、60. 1 0 (メチル基)
に吸収が観測された。これらの吸収を積分することによ
り、オルガノポリシルセスキオキサンの側鎖の置換基の
割合を求めたところ、フエニル基:ビニル基:メチル3
−25:18:57であった。
レジスト評価
上記で得られたシリコン原子を有するスチレン系共重合
体α5?とポリシルセスキオキサンQ.1?をキシレン
3.6fに溶解してキシレン溶液とした。この溶液をシ
リコンウエーハー上に14μm厚さにスピンコートし、
70℃で50分間ブリペークした後、照射電流7×10
″″12Aで電子線照射し、シクロへキザノンーインブ
ロパノール混合液で現像し、120℃で20分間ポスト
ペークしたところ、0.5μ情の微細なパターンを解像
した。照射量と規格化残膜率との関係を示す感度曲線は
、図面の曲線1のようにD;S==2− 5 X 1
0= c/J , i中2となり、ポリシルセスキオキ
サンを配合したことによるγ値の低下等は認められなか
った。
体α5?とポリシルセスキオキサンQ.1?をキシレン
3.6fに溶解してキシレン溶液とした。この溶液をシ
リコンウエーハー上に14μm厚さにスピンコートし、
70℃で50分間ブリペークした後、照射電流7×10
″″12Aで電子線照射し、シクロへキザノンーインブ
ロパノール混合液で現像し、120℃で20分間ポスト
ペークしたところ、0.5μ情の微細なパターンを解像
した。照射量と規格化残膜率との関係を示す感度曲線は
、図面の曲線1のようにD;S==2− 5 X 1
0= c/J , i中2となり、ポリシルセスキオキ
サンを配合したことによるγ値の低下等は認められなか
った。
耐酸素プラズマ性評価
上記の組成物について、レジスト評価と同様K電子線照
射、現像及びボストペークt行い100μmx 1 0
0μ倶の正方形パターンを得た。
射、現像及びボストペークt行い100μmx 1 0
0μ倶の正方形パターンを得た。
得られたパターンにおいて、uLVAC社製平行平板型
リアクテイプイオンエッチング装置を用いて、RF出力
100W,真空度α0 5 TOrr ,酸素流量22
sccmの設定条件下に、酸素のりアクテイフ゜イオン
エッチングを行った。
リアクテイプイオンエッチング装置を用いて、RF出力
100W,真空度α0 5 TOrr ,酸素流量22
sccmの設定条件下に、酸素のりアクテイフ゜イオン
エッチングを行った。
なお、比較のために、東京応化社製ノポラック系ボジ型
フオトレジス} C)NFR 800 (商品名)をシ
リコンウエハー上に2.0μ雇厚さに塗布し、200℃
で50分間ペークした後、同様に酸素のりアクティブイ
オンエッチングを行った。
フオトレジス} C)NFR 800 (商品名)をシ
リコンウエハー上に2.0μ雇厚さに塗布し、200℃
で50分間ペークした後、同様に酸素のりアクティブイ
オンエッチングを行った。
5分間のエッチングによる結果は、本発明の組成物のも
のは8 0 0 A, ONPR800のものは600
OAそれぞれエッチングされ、本発明の組成物のものが
耐酸素プラズマ性に優れていることを示した。
のは8 0 0 A, ONPR800のものは600
OAそれぞれエッチングされ、本発明の組成物のものが
耐酸素プラズマ性に優れていることを示した。
実施例2
PM日重合体の合成
窒素ガス置換したフラスコに蒸留により精製したテトラ
ヒド口7ラン100fntとn−プチルリチウムQ.5
9ミリモルを入れ、ドライアイスーメタノール浴で冷却
し、攪拌しておいた。ここに精製したFMS 1 0
tを加え、攪拌下重合を開始した。2時間経過後、メタ
ノール2dを加えて重合反応を停止させた。次いで反応
液をメタノール中に投入し、10fのボリマーを得た。
ヒド口7ラン100fntとn−プチルリチウムQ.5
9ミリモルを入れ、ドライアイスーメタノール浴で冷却
し、攪拌しておいた。ここに精製したFMS 1 0
tを加え、攪拌下重合を開始した。2時間経過後、メタ
ノール2dを加えて重合反応を停止させた。次いで反応
液をメタノール中に投入し、10fのボリマーを得た。
テトラヒドロフラン溶液としてapc y+1定したと
ころ、Mwm5 4, 9 0 0 , Mw/Mn
x 1. 1 6であった。
ころ、Mwm5 4, 9 0 0 , Mw/Mn
x 1. 1 6であった。
窒素ガス置換したフラスコに、上記で得た重合体zOt
とシクロヘキサン4o一を入れ、攪拌して溶液とした。
とシクロヘキサン4o一を入れ、攪拌して溶液とした。
これにn−プチルリチウム1 7. 4 ミIJモルの
n−ヘキサン溶液と、N,N,Nl. N/−テトラメ
テルエテレシジアミン( TMBDA )1 7. 4
ミIJモルを加え、50℃で2時間反応させてリテオ
化FM8重合体とした。次いでこの反応系を20℃に冷
却し、アリルジメテルクロロシラン40ミリモルを加え
、2時間反応した。
n−ヘキサン溶液と、N,N,Nl. N/−テトラメ
テルエテレシジアミン( TMBDA )1 7. 4
ミIJモルを加え、50℃で2時間反応させてリテオ
化FM8重合体とした。次いでこの反応系を20℃に冷
却し、アリルジメテルクロロシラン40ミリモルを加え
、2時間反応した。
反応液を水洗した後、メタノール中に滴下してポリマー
分析出させ、白色のボリマー2.55fを得た。GPC
測定したところMy−45,200,Mw/Mn −
1. 1 7であった。
分析出させ、白色のボリマー2.55fを得た。GPC
測定したところMy−45,200,Mw/Mn −
1. 1 7であった。
”H NMR分析したところ、アリルジメテルシリル基
の導入率は4Q.6ユニットモルチであった。
の導入率は4Q.6ユニットモルチであった。
IHNMR(δ(ppm)): 7.02 〜t1o
(芳香!’),5.78(−CH−CH,) , 4、
9嶋4.72(−OHク(H,),上記で得られたシリ
コン含有FMS重合体α52と実施例1で合成したポリ
シルセスキオキサンI11?をキシレン169に溶解し
て溶液とした。シリコンウエハー上にQ.4μ,厚に塗
布し、70℃30分プリペークし、7 X 1 0”A
で電子線照射し、シクロヘキサノンーインプロバノール
混合液で現像、90℃20分間ポストペークしたところ
、16μmの微細なパターンを解像した。感度曲線は図
面の曲線,2のようになりD♂ツ4. O X 1 o
−@c/儒2,γキ2となり、ポリシルセスキオキサン
により、γ値の低下等は認められない。
(芳香!’),5.78(−CH−CH,) , 4、
9嶋4.72(−OHク(H,),上記で得られたシリ
コン含有FMS重合体α52と実施例1で合成したポリ
シルセスキオキサンI11?をキシレン169に溶解し
て溶液とした。シリコンウエハー上にQ.4μ,厚に塗
布し、70℃30分プリペークし、7 X 1 0”A
で電子線照射し、シクロヘキサノンーインプロバノール
混合液で現像、90℃20分間ポストペークしたところ
、16μmの微細なパターンを解像した。感度曲線は図
面の曲線,2のようになりD♂ツ4. O X 1 o
−@c/儒2,γキ2となり、ポリシルセスキオキサン
により、γ値の低下等は認められない。
上記の組成物について、実施例1の場合と同様にして酸
素によるリアクテイプイオンエッチングt行なった。5
分間のエッチングによりONPR800は6000A!
;/チングされたが、上記組成物は900Al,かエッ
チングされなかった 発明の効果 本発明による組成物は、シリコン原子を有し、分子量分
布が非常に狭まいスチレン系重合体に、シリコン原子と
架橋性基を有するポリシルセスキオキサンを配合するこ
とから、シリコン含有率の高いレジストハターンが得ら
れる。このシリコン含有率の高いレジストは、耐酸素プ
ラズマ性に優れ、多層レジストの上層として酸素ブラズ
マにより下層へのパターンの転写を可能とする。さらに
、少ない照射量によりパターンを焼付けることができ高
感度である。
素によるリアクテイプイオンエッチングt行なった。5
分間のエッチングによりONPR800は6000A!
;/チングされたが、上記組成物は900Al,かエッ
チングされなかった 発明の効果 本発明による組成物は、シリコン原子を有し、分子量分
布が非常に狭まいスチレン系重合体に、シリコン原子と
架橋性基を有するポリシルセスキオキサンを配合するこ
とから、シリコン含有率の高いレジストハターンが得ら
れる。このシリコン含有率の高いレジストは、耐酸素プ
ラズマ性に優れ、多層レジストの上層として酸素ブラズ
マにより下層へのパターンの転写を可能とする。さらに
、少ない照射量によりパターンを焼付けることができ高
感度である。
図面は、本発明の感光性樹脂組成物を用いたレジストの
電子線照射感度曲線を示すグラフである。曲線1は実施
例1のレジスト、曲線2は実施例2のレジストの場合を
それぞれ示す。
電子線照射感度曲線を示すグラフである。曲線1は実施
例1のレジスト、曲線2は実施例2のレジストの場合を
それぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、R^1、R^2及びR^3は同じか異なるC_
1〜C_6のアルキル基又はC_1〜C_6のアルケニ
ル基であり、R^1、R^2及びR^3の少くとも一個
がアルケニル基である〕の繰り返し単位を含むスチレン
系重合体に、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式中、R及びR′は同じか異なるアルキル基、アリー
ル基又はアルケニル基である〕の繰り返し単位をもち、
かつ繰り返し単位のうちの少なくとも一個の単位が少く
とも一個のアルケニル基を有するポリシルセスキオキサ
ンを配合してなる感光性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14809586A JPS635337A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14809586A JPS635337A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 感光性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635337A true JPS635337A (ja) | 1988-01-11 |
| JPH0453420B2 JPH0453420B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=15445129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14809586A Granted JPS635337A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635337A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0299955A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-11 | Fujitsu Ltd | 感光性耐熱樹脂組成物と半導体装置の製造方法 |
| JPH10319597A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 感光性シリコーンラダー系樹脂組成物、この樹脂組成物にパターンを転写するパターン転写方法および上記樹脂組成物を用いた半導体装置 |
| WO2011142393A1 (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-17 | 日産化学工業株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物及びディスプレイ装置 |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP14809586A patent/JPS635337A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0299955A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-11 | Fujitsu Ltd | 感光性耐熱樹脂組成物と半導体装置の製造方法 |
| JPH10319597A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 感光性シリコーンラダー系樹脂組成物、この樹脂組成物にパターンを転写するパターン転写方法および上記樹脂組成物を用いた半導体装置 |
| WO2011142393A1 (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-17 | 日産化学工業株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物及びディスプレイ装置 |
| JPWO2011142393A1 (ja) * | 2010-05-13 | 2013-07-22 | 日産化学工業株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物及びディスプレイ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0453420B2 (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |