JPH09179305A - Photosensitive composition, pattern formation and formation of colored film - Google Patents
Photosensitive composition, pattern formation and formation of colored filmInfo
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- JPH09179305A JPH09179305A JP7340696A JP34069695A JPH09179305A JP H09179305 A JPH09179305 A JP H09179305A JP 7340696 A JP7340696 A JP 7340696A JP 34069695 A JP34069695 A JP 34069695A JP H09179305 A JPH09179305 A JP H09179305A
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や液晶
表示装置などの電子素子の製造に適用されるパターン形
成に用いられる感光性組成物、パターン形成方法および
着色膜の形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive composition used for pattern formation applied to the production of electronic elements such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, a pattern forming method and a colored film forming method. .
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置や液晶表示装置に製造におい
ては、レジストパターンをマスクとした各種の工程が行
なわれている。例えばポリシランを含有する感光性組成
物は、単独で露光(例えば電子線、X線等の選択照射)
によって分解または架橋を起こし、アルコール、ケトン
などの極性溶媒に溶解して現像、パターン化が可能であ
る。2. Description of the Related Art In manufacturing semiconductor devices and liquid crystal display devices, various processes using a resist pattern as a mask are performed. For example, a photosensitive composition containing polysilane is exposed alone (for example, selective irradiation with electron beam, X-ray, etc.)
It decomposes or crosslinks, and dissolves in a polar solvent such as alcohol or ketone to enable development and patterning.
【0003】しかしながら、上述したポリシラン単独か
らなる感光性組成物を用いてパターン形成を行った場
合、数J/cm2 の露光量が必要な上、得られたパター
ンの断面形状および解像性が不十分になる。However, when a pattern is formed using the above-mentioned photosensitive composition consisting of polysilane alone, an exposure dose of several J / cm 2 is required, and the cross-sectional shape and resolution of the obtained pattern are poor. Becomes insufficient.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、露光感度が
高く、かつ断面形状が良好で、さらに解像性の優れた感
光性組成物を提供しようとするものである。また、本発
明は断面形状が良好でかつ高精度のパターン形成方法を
提供しようとするものである。さらに、本発明は耐久性
および機械的強度の優れた表面が平滑な着色膜の形成方
法を提供しようとするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to provide a photosensitive composition having a high exposure sensitivity, a good cross-sectional shape, and an excellent resolution. Further, the present invention is intended to provide a pattern forming method having a good cross-sectional shape and high accuracy. Furthermore, the present invention is intended to provide a method for forming a colored film having a smooth surface, which is excellent in durability and mechanical strength.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる感光性組
成物は、下記化13に示す一般式(I)の単量体を繰り
返し単位として有するポリシランと化学放射線の照射に
よりラジカルまたは酸を発生する化合物をを含むことを
特徴とするものである。A photosensitive composition according to the present invention generates a radical or an acid by irradiation with polysilane having a monomer of the general formula (I) shown below as a repeating unit and actinic radiation. It is characterized by containing a compound.
【0006】[0006]
【化13】 Embedded image
【0007】ただし、式中のR1 は置換もしくは非置換
の芳香族基を示す。本発明に係わるパターン形成方法
は、前記一般式(I)の単量体を繰り返し単位として有
するポリシランと化学放射線の照射によりラジカルまた
は酸を発生する化合物を含む感光性組成物を基板上に塗
布、乾燥して感光性組成物膜を形成する工程と、前記感
光性組成物膜に所望のパターン光を照射して露光した
後、アルカリ水溶液で現像する工程とを具備したことを
特徴とするものである。However, R 1 in the formula represents a substituted or unsubstituted aromatic group. The pattern forming method according to the present invention comprises applying a photosensitive composition containing a polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and a compound capable of generating a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation onto a substrate, The method is characterized by comprising a step of forming a photosensitive composition film by drying and a step of irradiating the photosensitive composition film with a desired pattern of light to expose it and then developing it with an aqueous alkaline solution. is there.
【0008】本発明に係わる別のパターン形成方法は、
一般式(I)の単量体を繰り返し単位として有するポリ
シランと化学放射線によりラジカルまたは酸を発生する
化合物をを含む感光性組成物を基板上に塗布、乾燥して
感光性組成物膜を形成する工程と、前記感光性組成物膜
に所望のパターン光を照射して露光し、加熱処理した
後、有機溶媒で現像する工程とを具備したことを特徴と
するものである。Another pattern forming method according to the present invention is
A photosensitive composition containing a polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and a compound that generates a radical or an acid by actinic radiation is applied on a substrate and dried to form a photosensitive composition film. The method is characterized by comprising a step and a step of irradiating the photosensitive composition film with a desired pattern of light for exposure, heat treatment, and developing with an organic solvent.
【0009】本発明に係わる着色膜の形成方法は、一般
式(I)の単量体を繰り返し単位として有するポリシラ
ンと化学放射線の照射によりラジカルまたは酸を発生す
る化合物を含む感光性組成物を基板上に塗布、乾燥して
感光性組成物膜を形成する工程と、前記感光性組成物膜
に所望のパターン光を照射して露光する工程と、露光後
の感光性組成物膜を色素成分を含む溶液に浸漬して選択
的に着色する工程と、着色後の感光性組成物膜を加熱乾
燥して硬化させる工程とを具備したことを特徴とするも
のである。The method for forming a colored film according to the present invention is a substrate comprising a photosensitive composition containing a polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and a compound capable of generating a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation. A step of coating and drying to form a photosensitive composition film, exposing the photosensitive composition film to a desired pattern of light, and exposing the photosensitive composition film after exposure to a dye component. The method is characterized by comprising a step of selectively immersing in a solution containing the material and selectively coloring, and a step of heating and drying the photosensitive composition film after coloring to cure the film.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係わる感光性組成物は、前記一般式(I)の単
量体を繰り返し単位として有するポリシランと化学放射
線の照射によりラジカルを発生する化合物(以下、ラジ
カル発生剤と称す)または化学放射線の照射により酸を
発生する化合物(以下、酸発生剤と称す)を含み、これ
らの成分を所望の溶媒に溶解させることにより調製され
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
The photosensitive composition according to the present invention comprises a compound (hereinafter referred to as a radical generator) which generates a radical upon irradiation with actinic radiation and a polysilane having the monomer of the general formula (I) as a repeating unit or actinic radiation. It is prepared by including a compound that generates an acid upon irradiation (hereinafter referred to as an acid generator), and dissolving these components in a desired solvent.
【0011】前記一般式(I)で表されるポリシランの
Rは、置換もしくは非置換の芳香族環を示し、例えば置
換もしくは非置換のフェニル基、ナフチル基、アントラ
ニル基等が挙げられる。このようなポリシランは、ホモ
ポリマーであっても、コポリマーであってもよい。ただ
し、コポリマーの場合には前記一般式(I)の単量体が
30%以上、より好ましくは50%以上含まれることが
望ましい。R of the polysilane represented by the general formula (I) represents a substituted or unsubstituted aromatic ring, and examples thereof include a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group and an anthranyl group. Such polysilane may be a homopolymer or a copolymer. However, in the case of a copolymer, it is desirable that the monomer of the general formula (I) is contained in an amount of 30% or more, more preferably 50% or more.
【0012】前記ポリシランの分子量は、特に限定され
ないが、500〜100,000、より好ましくは1,
000〜10,000であることが望ましい。前記ポリ
シランの分子量を500未満にすると、形成された絶縁
膜の耐久性が低下する恐れがある。一方、前記ポリシラ
ンの分子量が100,000を越えると溶媒可溶性が低
下する恐れがある。このようなポリシランとしては、具
体的には下記化14に示すものが用いられる。The molecular weight of the polysilane is not particularly limited, but is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,
It is desirable that it is 000 to 10,000. If the molecular weight of the polysilane is less than 500, the durability of the formed insulating film may be reduced. On the other hand, if the molecular weight of the polysilane exceeds 100,000, the solvent solubility may decrease. As such a polysilane, specifically, one represented by the following chemical formula 14 is used.
【0013】[0013]
【化14】 Embedded image
【0014】感光性成分前記ラジカル発生剤または酸発
生剤は、化学放射線の照射によりラジカルまたは酸を発
生するものであれば特に限定されない。ただし、本発明
の感光性組成物においては感光性成分としてラジカル発
生剤を用いることが好ましい。これは、前記ポリシラン
の側鎖の水素原子を活性化して容易にシラノール(Si
−OH)結合を生成できるため、結果的には化学放射線
に対して感度が高くなるからである。Photosensitive Component The radical generator or the acid generator is not particularly limited as long as it can generate a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation. However, it is preferable to use a radical generator as a photosensitive component in the photosensitive composition of the present invention. This activates the hydrogen atoms in the side chains of the polysilane to facilitate silanol (Si
This is because the --OH) bond can be generated, resulting in higher sensitivity to actinic radiation.
【0015】前記ラジカル発生剤としては、例えばアゾ
ビスイソブチルニトリルなどのアゾ化合物、ベンゾイパ
ーオキサイド、ジターシャリブチルペルオキサイドなど
の過酸化物、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテ
ル、ベンゾイルアルキルアリールチオエーテル、ベンゾ
イルアリールエーテル、ベンゾイルアルキルアリールチ
オエーテル、ベンジルアルアルキルエタノール、フェニ
ル−グリオクザルアルキルアセタール、ベンゾイルオキ
シムなどのアルキルアリールケトン、下記化15で示さ
れる有機ハロゲン化物を挙げることができる。Examples of the radical generator include azo compounds such as azobisisobutylnitrile, peroxides such as benzoi peroxide and ditertiarybutyl peroxide, benzoin, benzoin alkyl ethers, benzoyl alkylaryl thioethers, benzoyl aryl ethers, Examples thereof include benzoylalkylaryl thioethers, benzylalalkylethanols, phenyl-glyoxal alkylacetals, alkylaryl ketones such as benzoyloxime, and organic halides represented by the following chemical formula 15.
【0016】[0016]
【化15】 Embedded image
【0017】前記有機ハロゲン化物の中で、米国特許第
3779778号明細書に記載されたトリハロメチル−
s−トリアジン類、すなわち下記化16に示す一般式
(II)で表される化合物が好ましい。具体的には、2,
4−ビス(トリクロロメチル)−6−メチル−s−トリ
アジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s
−トリアジンが挙げられる。Among the above organic halides, the trihalomethyl-groups described in US Pat. No. 3,779,778.
Preferred are s-triazines, that is, compounds represented by the general formula (II) shown below. Specifically, 2,
4-bis (trichloromethyl) -6-methyl-s-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s
-Triazines.
【0018】[0018]
【化16】 Embedded image
【0019】ただし、式中のQは臭素または塩素、Pは
−CQ3 、−NH2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−
OR3 、置換或いは非置換のフェニル基(ここで、Qは
臭素または塩素、R3 はフェニル基、ナフチル基または
炭素数6以下の低級アルキル基である。)、R2 は−C
Q3 、−NH2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR
3 、−(CH=CH)n −W、置換或いは非置換のフェ
ニル基(ここでQは臭素または塩素、R3 はフェニル
基、ナフチル基または炭素数6以下の低級アルキル基、
nは1〜3の整数、Wは芳香環、複素環または下記化1
7に示す一般式 (III)で表される基である。)を示す。[0019] However, Q in the formula is bromine or chlorine, P is -CQ 3, -NH 2, -NHR 3 , -N (R 3) 2, -
OR 3 , a substituted or unsubstituted phenyl group (wherein Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or a lower alkyl group having 6 or less carbon atoms), and R 2 is -C.
Q 3, -NH 2, -NHR 3 , -N (R 3) 2, -OR
3, - (CH = CH) n -W, substituted or unsubstituted phenyl group (wherein Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group, or more than 6 lower alkyl group having a carbon
n is an integer of 1 to 3, W is an aromatic ring, a heterocycle or the following formula 1
It is a group represented by the general formula (III) shown in FIG. ).
【0020】[0020]
【化17】 Embedded image
【0021】ただし、式中のZは酸素もしくは硫黄、R
4 は低級アルキル基もしくはフェニル基を示す。前記一
般式(II)において、Wで表される芳香環もしくは複素
環はさらに置換されてもよい。このような置換基として
は、例えば塩素、臭素、フェニル、炭素数6以下の低級
アルキル基、ニトロ基、フェノキシ基、アルコキシ基、
アセトキシ基、アセチル基、アミノ基およびアルキルア
ミノ基等を挙げることができる。However, Z in the formula is oxygen or sulfur, and R
4 represents a lower alkyl group or a phenyl group. In the general formula (II), the aromatic ring or heterocycle represented by W may be further substituted. Examples of such a substituent include chlorine, bromine, phenyl, a lower alkyl group having 6 or less carbon atoms, a nitro group, a phenoxy group, an alkoxy group,
Examples thereof include acetoxy group, acetyl group, amino group and alkylamino group.
【0022】前記有機ハロゲン化物の中でさらに米国特
許第3987037号明細書に開示されたビニルハロメ
チル−s−トリアジンで置換された化合物が好ましい。
このビニルハロメチル−s−トリアジン化合物は、少な
くとも1つのトリハロメチル基と少なくとも1つのエチ
レン性不飽和結合でトリアジン環と共役している基とを
有する光分解性のs−トリアジン類であり、前記一般式
(II)の中のR2 として−(CH=CH)n −Wが導入
された化合物である。前記一般式(II)で表されるトリ
ハロメチル−s−トリアジン類を下記化18に、その他
のラジカル発生剤を下記化19〜化23に具体的に例示
する。Among the above organic halides, compounds further substituted with vinylhalomethyl-s-triazine disclosed in US Pat. No. 3,987,037 are preferable.
The vinylhalomethyl-s-triazine compound is a photodegradable s-triazine compound having at least one trihalomethyl group and a group conjugated with a triazine ring by at least one ethylenically unsaturated bond, and as R 2 in the general formula (II) - a (CH = CH) compound n -W has been introduced. Specific examples of the trihalomethyl-s-triazines represented by the general formula (II) are shown in Chemical formula 18 below, and other radical generators are shown in Chemical formulas 19 to 23 below.
【0023】[0023]
【化18】 Embedded image
【0024】[0024]
【化19】 Embedded image
【0025】[0025]
【化20】 Embedded image
【0026】[0026]
【化21】 Embedded image
【0027】[0027]
【化22】 Embedded image
【0028】[0028]
【化23】 Embedded image
【0029】前記酸発生剤としては、例えばオニウム
塩、ハロゲン含有化合物、オルトキノンジアジド化合
物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、ニトロベンジ
ル化合物が挙げられる。これらの中でもオニウム塩、オ
ルトキノンジアジド化合物が好ましい。Examples of the acid generator include onium salts, halogen-containing compounds, orthoquinonediazide compounds, sulfone compounds, sulfonic acid compounds and nitrobenzyl compounds. Among these, onium salts and orthoquinonediazide compounds are preferable.
【0030】オニウム塩としては、具体的にはヨードニ
ウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、シアゾニウ
ム塩、アンモニウム塩を挙げることができる。好ましく
は、下記化24〜化26で表される化合物を挙げること
ができる。Specific examples of onium salts include iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, cyazonium salts and ammonium salts. Preferably, the compounds represented by the following chemical formulas 24 to 26 can be mentioned.
【0031】[0031]
【化24】 Embedded image
【0032】[0032]
【化25】 Embedded image
【0033】[0033]
【化26】 Embedded image
【0034】前記ハロゲン含有化合物としては、具体的
にはハロアルキル基含有炭化水素系化合物、ハロアルキ
ル基含有ヘテロ環状化合物等を挙げることができ、特に
下記化27、化28で表される化合物等が好ましい。Specific examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds and haloalkyl group-containing heterocyclic compounds, and the compounds represented by the following chemical formulas 27 and 28 are particularly preferable. .
【0035】[0035]
【化27】 Embedded image
【0036】[0036]
【化28】 Embedded image
【0037】前記キノンジアジド化合物としては、具体
的にはジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン
化合物等を挙げることができ、特に下記化29〜化32
で表される化合物等が好ましい。Specific examples of the quinonediazide compound include a diazobenzoquinone compound and a diazonaphthoquinone compound.
Compounds represented by are preferred.
【0038】[0038]
【化29】 Embedded image
【0039】[0039]
【化30】 Embedded image
【0040】[0040]
【化31】 Embedded image
【0041】[0041]
【化32】 Embedded image
【0042】前記スルホン化合物としては、具体的には
β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホン等を挙げる
ことができ、特に下記化33で表される化合物等が好ま
しい。Specific examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone and the like, and a compound represented by the following chemical formula 33 is particularly preferable.
【0043】[0043]
【化33】 Embedded image
【0044】前記ニトロベンジル化合物としては、具体
的にはニトロベンジルスルホネート化合物、ジニトロベ
ンジルスルホネート化合物等を挙げることができ、特に
下記化34で表される化合物等が好ましい。Specific examples of the nitrobenzyl compound include a nitrobenzyl sulfonate compound and a dinitrobenzyl sulfonate compound, and a compound represented by the following chemical formula 34 is particularly preferable.
【0045】[0045]
【化34】 Embedded image
【0046】前記スルホン酸化合物としては、具体的に
はアルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン
酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスル
ホネート等を挙げることができ、特に下記化35〜下記
化37で表される化合物等が好ましい。Specific examples of the sulfonic acid compound include alkyl sulfonic acid ester, haloalkyl sulfonic acid ester, aryl sulfonic acid ester, imino sulfonate, and the like. Compounds and the like are preferable.
【0047】[0047]
【化35】 Embedded image
【0048】[0048]
【化36】 Embedded image
【0049】[0049]
【化37】 Embedded image
【0050】前記一般式(I)で表されるポリシランに
対するラジカル発生剤および/または酸発生剤の配合割
合は、前記ポリシラン100重量部に対してラジカル発
生剤および/または酸発生剤を0.1〜30重量部、よ
り好ましくは1〜10重量部配合することが望ましい。
前記ラジカル発生剤および/または酸発生剤の配合割合
を0.1重量部未満にすると露光時に発生するラジカル
や酸とポリシランとの反応が不十分になる恐れがある。
一方、前記ラジカル発生剤および/または酸発生剤の配
合割合が30重量部を越えると例えばポジ型パターンの
形成において露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が
低下する恐がある。ただし、ラジカル発生剤として前述
したハロメチル−s−トリアジン類を用いた場合には前
記ポリシラン100重量部に対してハロメチル−s−ト
リアジン類を0.011〜3重量分、好ましくは1〜2
重量分程度の少量でも十分な感度向上がなされた感光性
組成物を得ることができる。The mixing ratio of the radical generator and / or the acid generator to the polysilane represented by the general formula (I) is 0.1 parts by weight of the radical generator and / or the acid generator based on 100 parts by weight of the polysilane. It is desirable to add 30 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight.
If the mixing ratio of the radical generator and / or the acid generator is less than 0.1 parts by weight, the reaction between the radical or acid generated during exposure and the polysilane may be insufficient.
On the other hand, if the mixing ratio of the radical generator and / or the acid generator exceeds 30 parts by weight, the solubility of the exposed portion in the alkali developing solution may be lowered in the formation of a positive pattern, for example. However, when the above-mentioned halomethyl-s-triazine is used as the radical generator, 0.01 to 3 parts by weight, preferably 1 to 2 of halomethyl-s-triazine are added to 100 parts by weight of the polysilane.
It is possible to obtain a photosensitive composition in which the sensitivity is sufficiently improved even in a small amount such as a weight fraction.
【0051】前記溶媒としては、例えばトルエン、キシ
レン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ジメチルアセトアミド、セロソルブ、メチルメトキシア
セテート等が用いられる。Examples of the solvent include toluene, xylene, dimethylformamide, dimethylacetamide,
Dimethylacetamide, cellosolve, methyl methoxyacetate and the like are used.
【0052】次に、本発明に係わるパターン形成方法を
説明する。 (第1工程)まず、前記一般式(I)の単量体を繰り返
し単位として有するポリシランと前記ラジカル発生剤お
よび/または酸発生剤を含み、前記溶剤で溶解して調製
された感光性組成物を基板上に例えばスピンコート法等
により塗布した後、乾燥することにより感光性組成物膜
を形成する。Next, the pattern forming method according to the present invention will be described. (First Step) First, a photosensitive composition prepared by dissolving polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and the radical generator and / or acid generator in the solvent. Is coated on a substrate by, for example, a spin coating method, and then dried to form a photosensitive composition film.
【0053】前記基板としては、例えば表面に配線が形
成された半導体基板、同配線が形成されたガラス基板等
を用いることができる。 (第2工程)次いで、前記感光性組成物膜を選択的に露
光した後、アルカリ水溶液で現像してポジ型パターンを
形成する。As the substrate, for example, a semiconductor substrate having wiring formed on its surface, a glass substrate having the wiring formed thereon, or the like can be used. (Second Step) Next, the photosensitive composition film is selectively exposed to light and then developed with an aqueous alkali solution to form a positive pattern.
【0054】前記露光は、所望のマスクパターンを通し
てDeep UV、KrFエキシマレーザ光、電子線、
X線を照射することによってなされる。露光時の照射量
は、10mJ〜10J、より好ましくは100mJ〜3
Jにすることが望ましい。The exposure is carried out through Deep UV, KrF excimer laser light, electron beam, through a desired mask pattern.
It is done by irradiating with X-rays. The irradiation dose at the time of exposure is 10 mJ to 10 J, more preferably 100 mJ to 3
It is desirable to set it to J.
【0055】前記アルカリ水溶液としては、例えばテト
ロメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンなどの有機
アミン、KOH、NaOHなどの無機アルカリを用いる
ことができる。なお、現像後のポジ型パターンは純水で
水洗される。As the alkaline aqueous solution, for example, organic amines such as tetromethylammonium hydroxide and choline, and inorganic alkalis such as KOH and NaOH can be used. The positive pattern after development is washed with pure water.
【0056】次に、本発明に係わる別のパターン形成方
法を説明する。 (第1工程)まず、前記一般式(I)の単量体を繰り返
し単位として有するポリシランと前記ラジカル発生剤お
よび/または酸発生剤を含み、前記溶剤で溶解して調製
された感光性組成物を基板上に例えばスピンコート法等
により塗布した後、乾燥することにより感光性組成物膜
を形成する。Next, another pattern forming method according to the present invention will be described. (First Step) First, a photosensitive composition prepared by dissolving polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and the radical generator and / or acid generator in the solvent. Is coated on a substrate by, for example, a spin coating method, and then dried to form a photosensitive composition film.
【0057】(第2工程)次いで、前記感光性組成物膜
を選択的に露光し、加熱処理した後、有機溶媒で現像す
ることによりネガ型パターンを形成する。(Second Step) Next, the photosensitive composition film is selectively exposed to light, heat-treated, and developed with an organic solvent to form a negative pattern.
【0058】前記露光は、所望のマスクパターンを通し
てDeep UV、KrFエキシマレーザ光、電子線、
X線を照射することによってなされる。露光時の照射量
は、10mJ〜10J、より好ましくは100mJ〜3
Jにすることが望ましい。In the exposure, Deep UV, KrF excimer laser light, an electron beam, and a desired mask pattern are used.
It is done by irradiating with X-rays. The irradiation dose at the time of exposure is 10 mJ to 10 J, more preferably 100 mJ to 3
It is desirable to set it to J.
【0059】前記加熱処理は、100〜150℃の温度
で行うことが好ましい。前記有機溶媒としては、例えば
トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、またはメタノ
ール、エタノールなどのアルコール系溶媒、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸ブチルなどのケトン系溶媒等の極性溶
媒を挙げることができる。The heat treatment is preferably performed at a temperature of 100 to 150 ° C. Examples of the organic solvent include aromatic solvents such as toluene and xylene, or alcohol solvents such as methanol and ethanol, acetone,
Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl acetate,
Examples of polar solvents include ketone solvents such as ethyl acetate and butyl acetate.
【0060】以上説明した本発明の感光性組成物によれ
ば、前記一般式(I)の単量体を繰り返し単位として有
するポリシランとトリハロメチル−s−トリアジン類の
ようなラジカル発生剤および/または酸発生剤を含むた
め、前述したパターン形成方法で述べたように基板上に
感光性組成物膜を形成し、選択的に露光することによ
り、感光性組成物膜の露光部においてトリハロメチル−
s−トリアジン類のようなラジカル発生剤および/また
は酸発生剤が分解してラジカルや酸を発生し、このラジ
カルや酸が触媒になって前記一般式(I)のポリシラン
のSi−Si主鎖の切断や−H基の活性化が起こり低分
子化して安定なシラノール(Si−OH)が選択的に生
成される。なお、感光性成分として酸発生剤を用いる場
合には現像処理に先立ってベークすることが好ましい。
このような露光後にアルカリ現像液で処理することによ
って前記感光性組成物膜の露光部が選択的に溶解除去さ
れてポジ型パターンが形成される。According to the photosensitive composition of the present invention described above, a polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and a radical generator such as trihalomethyl-s-triazine and / or Since it contains an acid generator, a photosensitive composition film is formed on the substrate as described in the above-mentioned pattern forming method, and by selectively exposing it, trihalomethyl-in the exposed portion of the photosensitive composition film.
A radical generator and / or an acid generator such as s-triazine is decomposed to generate a radical or an acid, and the radical or acid serves as a catalyst to form the Si-Si main chain of the polysilane of the general formula (I). Cleavage and activation of the -H group occur to lower the molecular weight and selectively generate stable silanol (Si-OH). When an acid generator is used as the photosensitive component, it is preferable to bake before the development processing.
By treating with an alkali developing solution after such exposure, the exposed part of the photosensitive composition film is selectively dissolved and removed to form a positive pattern.
【0061】なお、前記ポジ型パターンを全面露光して
全面にシラノール(Si−OH)を生成し、この後に加
熱処理することによってパターン全体に高い架橋密度の
シロキサン結合(Si−O−Si)が生成される。した
がって、ガラスマトリックスからなり、基板への密着性
が高く、かつ良好な耐熱性を有する高精度の絶縁膜パタ
ーンを容易に形成することができる。The positive type pattern is entirely exposed to generate silanol (Si-OH) on the entire surface, and then heat treatment is performed to form a siloxane bond (Si-O-Si) having a high cross-linking density on the entire pattern. Is generated. Therefore, it is possible to easily form a highly accurate insulating film pattern that is made of a glass matrix, has high adhesion to the substrate, and has good heat resistance.
【0062】また、本発明の感光性組成物によれば前記
一般式(I)の単量体を繰り返し単位として有するポリ
シランとトリハロメチル−s−トリアジン類のようなラ
ジカル発生剤および/または酸発生剤を含むため、前述
した別のパターン形成方法で述べたように基板上に感光
性組成物膜を形成し、選択的に露光することにより、感
光性組成物膜の露光部においてトリハロメチル−s−ト
リアジン類のようなラジカル発生剤および/または酸発
生剤が分解してラジカルや酸を発生し、このラジカルや
酸が触媒になって前記一般式(I)のポリシランのSi
−Si主鎖の切断や−H基の活性化が起こり低分子化し
て安定なシラノール(Si−OH)が選択的に生成され
る。さらに、加熱処理することにより前記ポリシランに
比べて有機溶媒に対して溶解し難い高い架橋密度のシロ
キサン結合(Si−O−Si)が生成される。このよう
な加熱処理後に有機溶媒で現像処理することによって前
記感光性組成物膜の未露光部が選択的に溶解除去されて
ネガジ型パターンが形成される。Further, according to the photosensitive composition of the present invention, a polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and a radical generator such as trihalomethyl-s-triazine and / or an acid generator. As described above in the another pattern forming method, the photosensitive composition film is formed on the substrate and selectively exposed, so that trihalomethyl-s is contained in the exposed portion of the photosensitive composition film. A radical generator such as a triazine and / or an acid generator is decomposed to generate a radical or an acid, and the radical or acid serves as a catalyst to form Si of the polysilane of the general formula (I).
Cleavage of the -Si main chain and activation of the -H group occur to lower the molecular weight and selectively generate stable silanol (Si-OH). Further, the heat treatment produces a siloxane bond (Si-O-Si) having a high cross-linking density, which is less soluble in an organic solvent than the polysilane. By performing a development treatment with an organic solvent after such a heat treatment, the unexposed portion of the photosensitive composition film is selectively dissolved and removed to form a negative pattern.
【0063】したがって、本発明に係わる感光性組成物
によればポジ型、ネガ型のパターンを容易にに形成でき
る。特に、ラジカル発生剤としてハロメチル−s−トリ
アジン類を用いてポジ型パターンを形成する場合には従
来のポリシラン単独の感光性組成物に比べて露光部にお
けるシラノール結合の形成が促進され、現像液に対する
溶解性が増大される。このため、最終的に形成されるパ
ターンの断面形状が良好になり、その解像性も向上され
る。Therefore, according to the photosensitive composition of the present invention, a positive type or negative type pattern can be easily formed. In particular, when a positive type pattern is formed by using halomethyl-s-triazines as a radical generator, the formation of silanol bond in the exposed area is promoted as compared with the conventional photosensitive composition containing only polysilane, and the formation of a silanol bond to the developing solution is promoted. The solubility is increased. Therefore, the cross-sectional shape of the finally formed pattern becomes good, and the resolution is also improved.
【0064】次に、本発明に係わる着色膜のパターンを
詳細に説明する。 (第1工程)まず、前記一般式(I)の単量体を繰り返
し単位として有するポリシランと前記ラジカル発生剤お
よび/または酸発生剤を含み、前記溶剤で溶解して調製
された感光性組成物を基板上に例えばスピンコート法等
により塗布した後、乾燥することにより感光性組成物膜
を形成する。Next, the pattern of the colored film according to the present invention will be described in detail. (First Step) First, a photosensitive composition prepared by dissolving polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and the radical generator and / or acid generator in the solvent. Is coated on a substrate by, for example, a spin coating method, and then dried to form a photosensitive composition film.
【0065】(第2工程)前記感光性組成物膜に所望の
パターン光を照射して露光した後、感光性組成物膜を色
素成分を含む溶液に浸漬して選択的に着色する。(Second Step) After the photosensitive composition film is exposed by irradiating it with a desired pattern of light, the photosensitive composition film is immersed in a solution containing a dye component to be selectively colored.
【0066】前記露光は、例えば所望のマスクパターン
を通してDeep UVのような紫外線を照射すること
によりなされる。前記色素成分としては、例えば塩基性
染料、油溶性染料、分散染料、顔料等を用いることがで
きる。前記塩基性染料としては、具体的にはベーシック
・レッド12、ベーシック・レッド27、ベーシック・
バイオレット7、ベーシック・バイオレット10、ベー
シック・バイオレット40、ベーシック・ブルー1、ベ
ーシック・ブルー7、ベーシック・ブルー26、ベーシ
ック・ブルー77、ベーシック・グリーン1、ベーシッ
ク・イエロー21を挙げることができる。前記油溶性染
料としては、具体的にはソルベント・レッド125、ソ
ルベント・レッド132、ソルベント・レッド83、ソ
ルベント・レッド109、ソルベント・ブルー67、ソ
ルベント・ブルー25、ソルベント・イエロー25、ソ
ルベント・イエロー89、ソルベント・イエロー149
を挙げることができる。前記分散染料としては、具体的
にはデッスパース・レッド60、デッスパース・レッド
72、デッスパース・ブルー56、デッスパース・ブル
ー60、デッスパース・イエロー60を挙げることがで
きる。前記顔料としては、具体的にはピグメント・レッ
ド220、ピグメント・レッド221、ピグメント・レ
ッド53:1、ピグメント・ブルー15:3、ピグメン
ト・ブルー60、ピグメント・グリーン7、ピグメント
・バイオレット37を挙げることができる。The exposure is performed by irradiating ultraviolet rays such as deep UV through a desired mask pattern. As the coloring component, for example, a basic dye, an oil-soluble dye, a disperse dye, a pigment or the like can be used. Specific examples of the basic dye include Basic Red 12, Basic Red 27, Basic
Mention may be made of Violet 7, Basic Violet 10, Basic Violet 40, Basic Blue 1, Basic Blue 7, Basic Blue 26, Basic Blue 77, Basic Green 1 and Basic Yellow 21. As the oil-soluble dye, specifically, Solvent Red 125, Solvent Red 132, Solvent Red 83, Solvent Red 109, Solvent Blue 67, Solvent Blue 25, Solvent Yellow 25, Solvent Yellow 89. , Solvent Yellow 149
Can be mentioned. Specific examples of the disperse dye include Desperse Red 60, Desperse Red 72, Desperse Blue 56, Desperse Blue 60 and Desperse Yellow 60. Specific examples of the pigment include Pigment Red 220, Pigment Red 221, Pigment Red 53: 1, Pigment Blue 15: 3, Pigment Blue 60, Pigment Green 7, and Pigment Violet 37. You can
【0067】前記色素成分を含む溶液は、前記色素成分
をアルコールに溶解することにより調製される。このよ
うな溶液の濃度は、1〜10重量%にすることが好まし
い。前記溶液の濃度を1重量%未満にすると、十分に着
色された着色膜を形成することが困難になる。一方、前
記溶液の濃度が10重量%を越えると形成された着色膜
に色むらを生じる恐がある。The solution containing the dye component is prepared by dissolving the dye component in alcohol. The concentration of such a solution is preferably 1 to 10% by weight. When the concentration of the solution is less than 1% by weight, it becomes difficult to form a sufficiently colored colored film. On the other hand, if the concentration of the solution exceeds 10% by weight, the formed colored film may have uneven color.
【0068】(第3工程)着色後の感光性組成物膜を加
熱乾燥して硬化させることにより着色膜を形成する。(Third Step) The colored film is formed by heating and drying the photosensitive composition film after coloring.
【0069】前記加熱乾燥は、50〜150℃、5〜3
0分間程度で行うことが好ましい。以上説明した本発明
の着色膜の形成方法によれば、前記一般式(I)の単量
体を繰り返し単位として有するポリシランとトリハロメ
チル−s−トリアジン類のようなラジカル発生剤および
/または酸発生剤を含む感光性組成物膜に紫外線のよう
な所望のパターン光を照射して露光を行うことにより、
感光性組成物膜の露光部においてトリハロメチル−s−
トリアジン類のようなラジカル発生剤および/または酸
発生剤が分解してラジカルや酸を発生し、このラジカル
や酸が触媒になって前記一般式(I)のポリシランのS
i−Si主鎖の切断や−H基の活性化が起こり低分子化
して安定なシラノール(Si−OH)が選択的に生成さ
れる。この露光後に色素成分の溶液に浸漬することによ
り、シラノールが生成された露光部に色素成分が選択的
に吸着されて着色される。しかる後、加熱乾燥すること
によって前記色素成分の溶液中の有機溶媒が除去される
と共に、前記シラノール(Si−OH)が相互に反応し
て高い架橋密度のシロキサン結合(Si−O−Si)の
三次元構造を有するケイ素系マトリックスが形成され
る。したがって、ケイ素系マトリックス中に色素成分が
含有された耐久性、機械的強度の優れた表面が平滑な着
色膜を形成できる。The heat drying is carried out at 50 to 150 ° C. for 5 to 3
It is preferable to perform it for about 0 minutes. According to the method for forming a colored film of the present invention described above, a polysilane having a monomer of the general formula (I) as a repeating unit and a radical generator such as trihalomethyl-s-triazine and / or an acid generator. By exposing the photosensitive composition film containing the agent to a desired pattern light such as ultraviolet rays,
In the exposed portion of the photosensitive composition film, trihalomethyl-s-
A radical generator such as a triazine and / or an acid generator is decomposed to generate a radical or an acid, and the radical or acid serves as a catalyst to produce S of the polysilane of the general formula (I).
The main chain of i-Si is cleaved and the -H group is activated to lower the molecular weight, and stable silanol (Si-OH) is selectively produced. By immersing in the solution of the dye component after this exposure, the dye component is selectively adsorbed to the exposed portion where silanol is produced and colored. Then, the organic solvent in the solution of the dye component is removed by heating and drying, and the silanol (Si-OH) reacts with each other to form a siloxane bond (Si-O-Si) having a high cross-linking density. A silicon-based matrix having a three-dimensional structure is formed. Therefore, it is possible to form a colored film in which the pigment component is contained in the silicon-based matrix and which has excellent durability and mechanical strength and which has a smooth surface.
【0070】なお、前記第1、第2の工程を赤色色素成
分の溶液、青色色素成分の溶液および緑色色素成分の溶
液を用いてそれぞれ行うことにより3原色の着色部を有
する着色膜を形成できる。By carrying out the first and second steps respectively with a solution of a red dye component, a solution of a blue dye component and a solution of a green dye component, a colored film having colored portions of three primary colors can be formed. .
【0071】[0071]
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を説明する。 (実施例1)まず、基板上に下記表1に示す前記化14
のポリシランA100重量部および前記化18に示すf
のトリハロメチル−s−トリアジン類1重量部とを含む
トルエン溶液(感光性組成物)をスピンコート法により
塗布し、乾燥することにより厚さ0.3μmの感光性組
成物膜を形成した。つづいて、KrFをマスクを通して
前記感光性組成物膜に200mJ/cm2 の条件で選択
的に露光した。ひきつづき、100℃で2分間プリベー
クした後、2.38%濃度、25℃のテトロメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で90秒間現像し、純水で
リンスし、水分を加熱乾燥することによりポジ型パター
ンを形成した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below. (Example 1) First, on the substrate,
100 parts by weight of polysilane A and f shown in Chemical Formula 18 above.
1 part by weight of trihalomethyl-s-triazines in Example 1 was applied by a spin coating method (photosensitive composition) and dried to form a photosensitive composition film having a thickness of 0.3 μm. Subsequently, KrF was selectively exposed to the photosensitive composition film through a mask under the condition of 200 mJ / cm 2 . Continue to pre-bake at 100 ° C for 2 minutes, then develop with a 2.38% concentration, 25 ° C tetromethylammonium hydroxide aqueous solution for 90 seconds, rinse with pure water, and heat-dry the water to form a positive pattern. did.
【0072】(実施例2〜10)下記表1に示す組成の
感光性組成物を用い、同表1に示す露光、現像条件で行
った以外、実施例1と同様な工程に従って9種のポジ型
パターンを形成した。得られた実施例1〜10のポジ型
パターンの解像性、パターンの断面形状を調べた。その
結果を下記表1に示す。(Examples 2 to 10) Using the photosensitive composition having the composition shown in Table 1 below, except that the exposure and development conditions shown in Table 1 were used, 9 kinds of positives were prepared in the same manner as in Example 1. A mold pattern was formed. The resolution and the cross-sectional shape of the obtained positive patterns of Examples 1 to 10 were examined. The results are shown in Table 1 below.
【0073】[0073]
【表1】 [Table 1]
【0074】(比較例)まず、基板上に前記化14のポ
リシランAを含むトルエン溶液(感光性組成物)をスピ
ンコート法により塗布し、乾燥することにより厚さ0.
3μmの感光性組成物膜を形成した。つづいて、KrF
をマスクを通して前記感光性組成物膜に300mJ/c
m2 の条件で選択的に露光した。つづいて、100℃で
2分間プリベークした後、2.38%濃度、25℃のテ
トロメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で90秒間
現像し、純水でリンスし、水分を加熱乾燥することによ
りポジ型パターンを形成した。(Comparative Example) First, a toluene solution (photosensitive composition) containing the polysilane A of Chemical formula 14 was applied on a substrate by a spin coating method and dried to a thickness of 0.
A 3 μm thick photosensitive composition film was formed. Next, KrF
Through the mask to the photosensitive composition film at 300 mJ / c
It was exposed selectively under the condition of m 2 . Then, after pre-baking at 100 ° C. for 2 minutes, it is developed with an aqueous solution of 2.38% concentration of tetromethylammonium hydroxide at 25 ° C. for 90 seconds, rinsed with pure water, and dried by heating to form a positive pattern. Formed.
【0075】得られた比較例のポジ型パターンの解像
性、パターンの断面形状を調べた。その結果、解像性は
0.7μm、パターンの断面形状は台形であった。以上
のような比較例および前記表1から明らかなように実施
例1〜10にポリシランAおよびトリハロメチル−s−
トリアジン類を含む感光性組成物は比較例のポリシラン
単独からなる感光性組成物に比べて高感度であることが
わかる。また、実施例1〜10にポリシランAおよびト
リハロメチル−s−トリアジン類を含む感光性組成物に
より形成されたパターンは解像性および断面形状が共に
優れていることがわかる。The resolution of the positive type pattern of the obtained comparative example and the sectional shape of the pattern were examined. As a result, the resolution was 0.7 μm and the cross-sectional shape of the pattern was trapezoidal. As is apparent from the above comparative example and Table 1, polysilane A and trihalomethyl-s- were added to Examples 1 to 10.
It can be seen that the photosensitive composition containing triazines has higher sensitivity than the photosensitive composition containing only polysilane of Comparative Example. Further, it can be seen that the patterns formed by the photosensitive compositions containing polysilane A and trihalomethyl-s-triazines in Examples 1 to 10 have excellent resolution and cross-sectional shape.
【0076】(実施例11)まず、図1の(a)に示す
ように基板11上に幅2μm、厚さ1μmのアルミニウ
ム配線12を2μmのスペース幅で形成した。つづい
て、図1の(b)に示すように前記アルミニウム配線1
2を含む基板11上に実施例1と同様な感光性組成物を
スピンコート法により塗布し、乾燥することにより厚さ
2μmの感光性組成物膜13を形成した。Example 11 First, as shown in FIG. 1A, an aluminum wiring 12 having a width of 2 μm and a thickness of 1 μm was formed on a substrate 11 with a space width of 2 μm. Subsequently, as shown in FIG. 1B, the aluminum wiring 1
A photosensitive composition similar to that of Example 1 was applied on a substrate 11 containing No. 2 by spin coating and dried to form a photosensitive composition film 13 having a thickness of 2 μm.
【0077】次いで、図1の(c)に示すように低圧水
銀灯を光源とした紫外線をマスク14を通して前記感光
性組成物膜13に500mJ/cm2 の条件で選択的に
露光した。つづいて、130℃で10分間加熱処理を施
した後、キシレンで40秒間現像することによりネガ型
パターンを形成した。ひきつづき、400℃で1時間加
熱処理することにより図1の(d)に示すガラスマトリ
ックスからなり、前記配線12に対応する箇所に0.7
μm×1μmの寸法のスルーホール15が開孔された絶
縁膜パターン16を形成した。Then, as shown in FIG. 1C, ultraviolet rays from a low pressure mercury lamp as a light source were selectively exposed to the photosensitive composition film 13 through a mask 14 under the condition of 500 mJ / cm 2 . Subsequently, a heat treatment was carried out at 130 ° C. for 10 minutes, followed by development with xylene for 40 seconds to form a negative pattern. Subsequently, the glass matrix shown in FIG. 1 (d) is formed by heat treatment at 400 ° C. for 1 hour, and 0.7 is formed at a portion corresponding to the wiring 12.
An insulating film pattern 16 was formed in which through holes 15 having a size of μm × 1 μm were formed.
【0078】得られた絶縁膜パターン16はクラック、
膨れなどが認められず、前記基板11に対して良好に密
着し、さらにスルーホール15の開口周辺にリフローな
ども見られなかった。また、前記絶縁膜パターンの比抵
抗を測定したところ、5×1014Ωcmを示した。The obtained insulating film pattern 16 has cracks,
No swelling or the like was observed, and it adhered well to the substrate 11, and no reflow or the like was observed around the opening of the through hole 15. In addition, the specific resistance of the insulating film pattern was measured and found to be 5 × 10 14 Ωcm.
【0079】(実施例12)まず、ガラスからなる透明
基板上に実施例1と同様な組成の感光性組成物をスピン
コート法により塗布した後、乾燥して厚さ2μmの感光
性組成物膜(感光性ポリシラン系化合物膜)を形成し
た。つづいて、この感光性ポリシラン系化合物膜にカラ
ーフィルタ用マスクを重ね、低圧水銀灯を光源とした紫
外線を前記感光性ポリシラン系化合物膜に600mJ/
cm2 の条件で選択的に露光した。ひきつづき、色素成
分としてビクトリアブルーBH(保土ケ谷化学社製;ト
リフェニルメタン系染料)を1重量%含むアセトニトリ
ル溶液に前記透明基板を25℃で5分間浸漬した。水洗
後、100℃で30分間加熱乾燥した。その結果、感光
性ポリシラン系化合物膜の紫外線照射部が青色に染色さ
れていた。(Example 12) First, a photosensitive composition having the same composition as in Example 1 was applied onto a transparent substrate made of glass by a spin coating method, and then dried to form a photosensitive composition film having a thickness of 2 μm. (Photosensitive polysilane compound film) was formed. Subsequently, a mask for a color filter was placed on the photosensitive polysilane compound film, and ultraviolet rays from a low-pressure mercury lamp as a light source were applied to the photosensitive polysilane compound film at 600 mJ /
It was exposed selectively under the condition of cm 2 . Subsequently, the transparent substrate was immersed at 25 ° C. for 5 minutes in an acetonitrile solution containing 1% by weight of Victoria Blue BH (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd .; triphenylmethane dye) as a pigment component. After washing with water, it was dried by heating at 100 ° C. for 30 minutes. As a result, the UV-irradiated part of the photosensitive polysilane compound film was dyed blue.
【0080】次いで、前記感光性ポリシラン系化合物膜
に前記青色染色部が覆われるように位置をずらしてマス
クを重ね、低圧水銀灯を光源とした紫外線を前記感光性
ポリシラン系化合物膜に600mJ/cm2 の条件で選
択的に露光した。ひきつづき、色素成分としてアストラ
フルオキシンFF(保土ケ谷化学社製;メチン系染料)
を1重量%含むアセトニトリル溶液に前記透明基板を2
5℃で5分間浸漬した。水洗後、100℃で30分間加
熱乾燥した。その結果、感光性ポリシラン系化合物膜の
紫外線照射部が赤色に染色されていた。Next, a mask was placed on the photosensitive polysilane compound film so that the blue dyed portion was covered, and a mask was placed thereon, and ultraviolet rays from a low-pressure mercury lamp as a light source were applied to the photosensitive polysilane compound film at 600 mJ / cm 2. Exposure was selectively performed under the conditions of. Astrafluoxin FF (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd .; methine dye) as a pigment component
2% of the transparent substrate in an acetonitrile solution containing 1% by weight of
It was immersed at 5 ° C. for 5 minutes. After washing with water, it was dried by heating at 100 ° C. for 30 minutes. As a result, the UV-irradiated part of the photosensitive polysilane compound film was dyed red.
【0081】次いで、前記感光性ポリシラン系化合物膜
に前記青色染色部および赤色染色部が覆われるように位
置をずらしてマスクを重ね、低圧水銀灯を光源とした紫
外線を前記感光性ポリシラン系化合物膜に600mJ/
cm2 の条件で選択的に露光した。ひきつづき、色素成
分としてブリリアントベーシックシアニン6GH(保土
ケ谷化学社製;トノフェニルメタン系染料)を1重量%
含むアセトニトリル溶液に前記透明基板を25℃で5分
間浸漬した。水洗後、100℃で30分間加熱乾燥し
た。その結果、感光性ポリシラン系化合物膜の紫外線照
射部が緑色に染色されて、所定の領域が赤色(R)、青
色(B)および緑色(G)に着色された平滑な被膜を形
成することができた。Next, a mask is placed on the photosensitive polysilane compound film by shifting the position so as to cover the blue dyed part and the red dyed part, and ultraviolet rays from a low pressure mercury lamp as a light source are applied to the photosensitive polysilane compound film. 600 mJ /
It was exposed selectively under the condition of cm 2 . Continuing, 1 wt% of Brilliant Basic Cyanine 6GH (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd .; Tonophenylmethane dye) as a pigment component
The transparent substrate was immersed in the containing acetonitrile solution at 25 ° C. for 5 minutes. After washing with water, it was dried by heating at 100 ° C. for 30 minutes. As a result, the UV-irradiated part of the photosensitive polysilane compound film is dyed in green, and a predetermined area is formed into a smooth film colored in red (R), blue (B) and green (G). did it.
【0082】[0082]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば露
光感度が高く、かつ断面形状が良好で、さらに解像性の
優れた感光性組成物を提供することができる。また、本
発明によれば断面形状が良好でかつ高精度のパターンを
形成でき、ひいては半導体装置や液晶表示装置などの電
子素子の製造に有効に適用することができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a photosensitive composition having a high exposure sensitivity, a good cross-sectional shape and an excellent resolution. Further, according to the present invention, a pattern having a good cross-sectional shape and high precision can be formed, and by extension, it can be effectively applied to the manufacture of electronic elements such as semiconductor devices and liquid crystal display devices.
【0083】さらに、本発明によれば耐久性および機械
的強度の優れた表面が平滑な着色膜の形成でき、液晶表
示装置のカラーフィルタの形成等に有効に利用すること
ができる。Furthermore, according to the present invention, a colored film having excellent durability and mechanical strength and having a smooth surface can be formed and can be effectively used for forming a color filter of a liquid crystal display device.
【図1】本発明の実施例11における絶縁膜パターンの
形成工程を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a process of forming an insulating film pattern according to Example 11 of the present invention.
11…基板、12…配線、13…感光性組成物膜、15
…スルーホール、16…絶縁膜パターン。11 ... Substrate, 12 ... Wiring, 13 ... Photosensitive composition film, 15
… Through hole, 16… Insulating film pattern.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早瀬 修二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shuji Hayase 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Incorporated Toshiba Research and Development Center
Claims (12)
繰り返し単位として有するポリシランと化学放射線の照
射によりラジカルまたは酸を発生する化合物をを含むこ
とを特徴とする感光性組成物。 【化1】 ただし、式中のR1 は置換もしくは非置換の芳香族基を
示す。1. A photosensitive composition comprising a polysilane having a monomer of the general formula (I) shown below as a repeating unit and a compound capable of generating a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation. . Embedded image However, R 1 in the formula represents a substituted or unsubstituted aromatic group.
たは酸を発生する化合物は下記化2に示す一般式(II)
で表される有機ハロゲン化物であることを特徴とする請
求項1記載の感光性組成物。 【化2】 ただし、式中のQは臭素または塩素、Pは−CQ3 、−
NH2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、置換
或いは非置換のフェニル基(ここで、Qは臭素または塩
素、R3 はフェニル基、ナフタレン基または炭素数6以
下の低級アルキル基である。)、R2 は−CQ3 、−N
H2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、−(C
H=CH)n −W、置換或いは非置換のフェニル基(こ
こでQは臭素または塩素、R3 はフェニル基、ナフチル
基または炭素数6以下の低級アルキル基、nは1〜3の
整数、Wは芳香環、複素環または下記化3に示す一般式
(III)で表される基である。)を示す。 【化3】 ただし、式中のZは酸素もしくは硫黄、R4 は低級アル
キル基もしくはフェニル基を示す。2. The compound which generates a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation is represented by the general formula (II) shown below.
The photosensitive composition according to claim 1, which is an organic halide represented by: Embedded image However, in the formula, Q is bromine or chlorine, P is -CQ 3 ,-
NH 2, -NHR 3, -N ( R 3) 2, -OR 3, substituted or unsubstituted phenyl group (wherein, Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthalene group or having 6 or less carbon A lower alkyl group), R 2 is —CQ 3 , —N.
H 2, -NHR 3, -N ( R 3) 2, -OR 3, - (C
H = CH) n -W, a substituted or unsubstituted phenyl group (wherein Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or a lower alkyl group having 6 or less carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, W is an aromatic ring, a heterocycle or a general formula shown in the following chemical formula 3.
It is a group represented by (III). ). Embedded image However, Z in the formula represents oxygen or sulfur, and R 4 represents a lower alkyl group or a phenyl group.
たは酸を発生する化合物は、前記ポリシランに対して
0.01〜3重量%配合されることを特徴とする請求項
2記載の感光性組成物。3. The photosensitive composition according to claim 2, wherein the compound that generates a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation is blended in an amount of 0.01 to 3% by weight based on the polysilane.
繰り返し単位として有するポリシランと化学放射線の照
射によりラジカルまたは酸を発生する化合物をを含む感
光性組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性組成物膜を
形成する工程と、 前記感光性組成物膜に所望のパターン光を照射して露光
した後、アルカリ水溶液で現像する工程とを具備したこ
とを特徴とするパターン形成方法。 【化4】 ただし、式中のR1 は置換もしくは非置換の芳香族基を
示す。4. A photosensitive composition containing a polysilane having a monomer of the general formula (I) shown below as a repeating unit and a compound capable of generating a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation is coated on a substrate. A pattern comprising a step of drying to form a photosensitive composition film, and a step of irradiating the photosensitive composition film with a desired pattern of light to expose it, and then developing with an alkaline aqueous solution. Forming method. Embedded image However, R 1 in the formula represents a substituted or unsubstituted aromatic group.
射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物
は、下記化5に示す一般式(II)で表される有機ハロゲ
ン化物であることを特徴とする請求項4記載のパターン
形成方法。 【化5】 ただし、式中のQは臭素または塩素、Pは−CQ3 、−
NH2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、置換
或いは非置換のフェニル基(ここで、Qは臭素または塩
素、R3 はフェニル基、ナフチル基または炭素数6以下
の低級アルキル基である。)、R2 は−CQ3 、−NH
2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、−(CH
=CH)n −W、置換或いは非置換のフェニル基(ここ
でQは臭素または塩素、R3 はフェニル基、ナフチル基
または炭素数6以下の低級アルキル基、nは1〜3の整
数、Wは芳香環、複素環または下記化6に示す一般式
(III)で表される基である。)を示す。 【化6】 ただし、式中のZは酸素もしくは硫黄、R4 は低級アル
キル基もしくはフェニル基を示す。5. The compound, which is contained in the photosensitive composition and generates a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation, is an organic halide represented by the general formula (II) shown below. The pattern forming method according to claim 4, which is characterized in that. Embedded image However, in the formula, Q is bromine or chlorine, P is -CQ 3 ,-
NH 2, -NHR 3, -N ( R 3) 2, -OR 3, substituted or unsubstituted phenyl group (wherein, Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or having 6 or less carbon A lower alkyl group), R 2 is —CQ 3 , —NH.
2, -NHR 3, -N (R 3) 2, -OR 3, - (CH
= CH) n -W, a substituted or unsubstituted phenyl group (wherein Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or a lower alkyl group having 6 or less carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, W Is an aromatic ring, a heterocycle or a general formula shown in the following chemical formula 6.
It is a group represented by (III). ). [Chemical 6] However, Z in the formula represents oxygen or sulfur, and R 4 represents a lower alkyl group or a phenyl group.
たは酸を発生する化合物は、前記ポリシランに対して
0.01〜3重量%配合されることを特徴とする請求項
5記載のパターン形成方法。6. The pattern forming method according to claim 5, wherein the compound that generates a radical or an acid upon irradiation with the actinic radiation is blended in an amount of 0.01 to 3% by weight with respect to the polysilane.
繰り返し単位として有するポリシランと化学放射線の照
射によりラジカルまたは酸を発生する化合物をを含む感
光性組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性組成物膜を
形成する工程と、 前記感光性組成物膜に所望のパターン光を照射して露光
し、加熱処理した後、有機溶媒で現像する工程とを具備
したことを特徴とするパターン形成方法。 【化7】 ただし、式中のR1 は置換もしくは非置換の芳香族基を
示す。7. A photosensitive composition containing a polysilane having a monomer of the general formula (I) shown below as a repeating unit and a compound capable of generating a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation is coated on a substrate. A step of forming a photosensitive composition film by drying, irradiating the photosensitive composition film with a desired pattern of light to expose it, heat-treating it, and developing it with an organic solvent. A characteristic pattern forming method. Embedded image However, R 1 in the formula represents a substituted or unsubstituted aromatic group.
射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物
は、下記化8に示す一般式(II)で表される有機ハロゲ
ン化物であることを特徴とする請求項7記載のパターン
形成方法。 【化8】 ただし、式中のQは臭素または塩素、Pは−CQ3 、−
NH2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、置換
或いは非置換のフェニル基(ここで、Qは臭素または塩
素、R3 はフェニル基、ナフチル基または炭素数6以下
の低級アルキル基である。)、R2 は−CQ3 、−NH
2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 または−
(CH=CH)n −W、置換或いは非置換のフェニル基
(ここでQは臭素または塩素、R3 はフェニル基、ナフ
チル基または炭素数6以下の低級アルキル基、nは1〜
3の整数、Wは芳香環、複素環または下記化9に示す一
般式(III)で表される基である。)を示す。 【化9】 ただし、式中のZは酸素もしくは硫黄、R4 は低級アル
キル基もしくはフェニル基を示す。8. The compound which generates a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation contained in the photosensitive composition is an organic halide represented by the following general formula (II). The pattern forming method according to claim 7, which is characterized in that. Embedded image However, in the formula, Q is bromine or chlorine, P is -CQ 3 ,-
NH 2, -NHR 3, -N ( R 3) 2, -OR 3, substituted or unsubstituted phenyl group (wherein, Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or having 6 or less carbon A lower alkyl group), R 2 is —CQ 3 , —NH.
2, -NHR 3, -N (R 3) 2, -OR 3 or -
(CH = CH) n -W, a substituted or unsubstituted phenyl group (wherein Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or a lower alkyl group having 6 or less carbon atoms, and n is 1 to 1).
An integer of 3, W is an aromatic ring, a heterocycle or a group represented by the general formula (III) shown in the following Chemical formula 9. ). Embedded image However, Z in the formula represents oxygen or sulfur, and R 4 represents a lower alkyl group or a phenyl group.
たは酸を発生する化合物は、前記ポリシランに対して
0.01〜3重量%配合されることを特徴とする請求項
7記載のパターン形成方法。9. The pattern forming method according to claim 7, wherein the compound that generates a radical or an acid upon irradiation with the actinic radiation is blended in an amount of 0.01 to 3% by weight with respect to the polysilane.
体を繰り返し単位として有するポリシランと化学放射線
の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物をを含
む感光性組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性組成物
膜を形成する工程と、 前記感光性組成物膜に所望のパターン光を照射して露光
する工程と、 露光後の感光性組成物膜を色素成分を含む溶液に浸漬し
て選択的に着色する工程と、 着色後の感光性組成物膜を加熱乾燥して硬化させる工程
とを具備したことを特徴とする着色膜の形成方法。 【化10】 ただし、式中のR1 は置換もしくは非置換の芳香族基を
示す。10. A substrate is coated with a photosensitive composition containing a polysilane having a monomer of the general formula (I) shown below as a repeating unit and a compound capable of generating a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation. A step of forming a photosensitive composition film by drying, exposing the photosensitive composition film to a desired pattern of light, and exposing the photosensitive composition film after exposure to a solution containing a dye component. A method for forming a colored film, comprising a step of dipping and selectively coloring, and a step of heating and drying the photosensitive composition film after coloring to cure the film. Embedded image However, R 1 in the formula represents a substituted or unsubstituted aromatic group.
放射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物
は、下記化11に示す一般式(II)で表される有機ハロ
ゲン化物であることを特徴とする請求項10記載の着色
膜の形成方法。 【化11】 ただし、式中のQは臭素または塩素、Pは−CQ3 、−
NH2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、置換
或いは非置換のフェニル基(ここで、Qは臭素または塩
素、R3 はフェニル基、ナフチル基または炭素数6以下
の低級アルキル基である。)、R2 は−CQ3 、−NH
2 、−NHR3 、−N(R3 )2 、−OR3 、−(CH
=CH)n −W、置換或いは非置換のフェニル基(ここ
でQは臭素または塩素、R3 はフェニル基、ナフチル基
または炭素数6以下の低級アルキル基、nは1〜3の整
数、Wは芳香環、複素環または下記化12に示す一般式
(III)で表される基である。)を示す。 【化12】 ただし、式中のZは酸素もしくは硫黄、R4 は低級アル
キル基もしくはフェニル基を示す。11. The compound, which is contained in the photosensitive composition and generates a radical or an acid upon irradiation with actinic radiation, is an organic halide represented by the following general formula (II). The method for forming a colored film according to claim 10, wherein the colored film is formed. Embedded image However, in the formula, Q is bromine or chlorine, P is -CQ 3 ,-
NH 2, -NHR 3, -N ( R 3) 2, -OR 3, substituted or unsubstituted phenyl group (wherein, Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or having 6 or less carbon A lower alkyl group), R 2 is —CQ 3 , —NH.
2, -NHR 3, -N (R 3) 2, -OR 3, - (CH
= CH) n -W, a substituted or unsubstituted phenyl group (wherein Q is bromine or chlorine, R 3 is a phenyl group, a naphthyl group or a lower alkyl group having 6 or less carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, W Is an aromatic ring, a heterocycle or a general formula shown in Chemical formula 12 below.
It is a group represented by (III). ). Embedded image However, Z in the formula represents oxygen or sulfur, and R 4 represents a lower alkyl group or a phenyl group.
または酸を発生する化合物は、前記ポリシランに対して
0.01〜3重量%配合されることを特徴とする請求項
11記載の着色膜の形成方法。12. The method for forming a colored film according to claim 11, wherein the compound that generates a radical or an acid upon irradiation with the actinic radiation is blended in an amount of 0.01 to 3% by weight with respect to the polysilane. .
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7340696A JPH09179305A (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Photosensitive composition, pattern formation and formation of colored film |
US08/638,698 US5962581A (en) | 1995-04-28 | 1996-04-26 | Silicone polymer composition, method of forming a pattern and method of forming an insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7340696A JPH09179305A (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Photosensitive composition, pattern formation and formation of colored film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09179305A true JPH09179305A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18339442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7340696A Pending JPH09179305A (en) | 1995-04-28 | 1995-12-27 | Photosensitive composition, pattern formation and formation of colored film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09179305A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181221A (en) * | 1999-12-21 | 2001-07-03 | Ciba Specialty Chem Holding Inc | Iodonium salt as latent acid donor |
US9804490B2 (en) * | 2013-12-20 | 2017-10-31 | Covestro Deutschland Ag | Holographic media with improved light sensitivity |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP7340696A patent/JPH09179305A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181221A (en) * | 1999-12-21 | 2001-07-03 | Ciba Specialty Chem Holding Inc | Iodonium salt as latent acid donor |
US9804490B2 (en) * | 2013-12-20 | 2017-10-31 | Covestro Deutschland Ag | Holographic media with improved light sensitivity |
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