JPS59155137A - 耐熱樹脂膜の形成方法 - Google Patents
耐熱樹脂膜の形成方法Info
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- JPS59155137A JPS59155137A JP58028586A JP2858683A JPS59155137A JP S59155137 A JPS59155137 A JP S59155137A JP 58028586 A JP58028586 A JP 58028586A JP 2858683 A JP2858683 A JP 2858683A JP S59155137 A JPS59155137 A JP S59155137A
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- resin film
- polyimide
- film
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/66—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials
- H10P14/668—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials the materials being characterised by the deposition precursor materials
- H10P14/6681—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials the materials being characterised by the deposition precursor materials the precursor containing a compound comprising Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1057—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
- C08G73/106—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing silicon
-
- H—ELECTRICITY
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- H10P14/6326—Deposition processes
- H10P14/6342—Liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques or spray coating
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- Organic Chemistry (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (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】
〔技術分野〕
本発明は、半導体集積回路に用いる耐熱樹脂膜の形成方
法に関するものである。特に５００℃程度の比較的高温
に耐える耐熱性の樹脂膜の形成方法に関するものである
。
法に関するものである。特に５００℃程度の比較的高温
に耐える耐熱性の樹脂膜の形成方法に関するものである
。
従来の耐熱性樹脂膜としては、ポリイミド樹脂。
耐熱性ホトレジスト、ラダーシリコン、あるいは有機シ
リコン材料等があシ、エレクトロンデバイスへの応用技
術の開発がめざましい。
リコン材料等があシ、エレクトロンデバイスへの応用技
術の開発がめざましい。
例えばＬＳＩの高集積化を実現する多層配線技術として
、樹脂絶縁多層配線技術が開発され、その絶縁材料とし
て高純度ポリイミド系樹脂が使用されている。ポリイミ
ド系樹脂の他に前記耐熱性ホトレジストや、ラダーシリ
コンあるいは有機シリコン材料がそれぞれＬＳＩの高集
積化を自相して応用検討が進められている。中でも前記
ポリイミドと有機ンリコン材の進展が目ざましい。しか
しながら、耐熱性については、ポリイミド樹脂は、４５
０℃程度の熱処理でクラックを生ずる場合がちシ、多層
配線工程に必要な熱処理の温度５００℃以上に関しては
、その耐熱性は十分ではない。
、樹脂絶縁多層配線技術が開発され、その絶縁材料とし
て高純度ポリイミド系樹脂が使用されている。ポリイミ
ド系樹脂の他に前記耐熱性ホトレジストや、ラダーシリ
コンあるいは有機シリコン材料がそれぞれＬＳＩの高集
積化を自相して応用検討が進められている。中でも前記
ポリイミドと有機ンリコン材の進展が目ざましい。しか
しながら、耐熱性については、ポリイミド樹脂は、４５
０℃程度の熱処理でクラックを生ずる場合がちシ、多層
配線工程に必要な熱処理の温度５００℃以上に関しては
、その耐熱性は十分ではない。
一方、有機ンリコン樹脂は耐熱性は極めて高く、例えば
１０００℃程度の熱処理に十分耐えを性質を有するが、
比較的厚い膜厚である１〜２μｍを形成することが極め
て困難である。というのは、有機シリコン樹脂は熱処理
によシ収縮を生じてクラックを生じ易く、〜１０００Ｘ
程度迄は十分に実用に耐えるがＬＳＩに必要な膜厚ｌ〜
２μｍではクラックによシ実用に供しえないのである。
１０００℃程度の熱処理に十分耐えを性質を有するが、
比較的厚い膜厚である１〜２μｍを形成することが極め
て困難である。というのは、有機シリコン樹脂は熱処理
によシ収縮を生じてクラックを生じ易く、〜１０００Ｘ
程度迄は十分に実用に耐えるがＬＳＩに必要な膜厚ｌ〜
２μｍではクラックによシ実用に供しえないのである。
従って、十分な膜厚を得るためにはポリイミドが望まし
く、耐熱性の観点からは有機７リコン材料の使用が望ま
しい。他方、ポリイミド樹脂は耐熱性が十分でなく、有
機シリコン材料では十分な膜厚を得ることはクラックが
生じることから困難であるという問題がある。
く、耐熱性の観点からは有機７リコン材料の使用が望ま
しい。他方、ポリイミド樹脂は耐熱性が十分でなく、有
機シリコン材料では十分な膜厚を得ることはクラックが
生じることから困難であるという問題がある。
本発明の目的は耐熱性にすぐれ、しかも十分な膜厚を持
った樹脂膜を得ることの出来る樹脂膜の形成方法を提供
するにある。
った樹脂膜を得ることの出来る樹脂膜の形成方法を提供
するにある。
まず、ポリイミド樹脂及び有機シリコン材料について簡
単に説明する。
単に説明する。
ポリイミド樹脂膜形成には、ポリイミド前駆体であるポ
リアミック酸溶液をシリコン基板上にスピナー等によシ
塗布する。ここで、ポリアミック酸の構造は次の通りで
ある。
リアミック酸溶液をシリコン基板上にスピナー等によシ
塗布する。ここで、ポリアミック酸の構造は次の通りで
ある。
その後、２００℃程度の温度で加熱処理することにより
、溶剤が蒸発し、ポリアミック酸の構造が変化し、脱水
閉環して次の構造のポリイミドとなポリイミド樹脂膜は
空気中（酸素雰囲気中）で熱処理すると、４２０℃〜４
７０℃の温度下において、徐々に膜重量の減少が認めら
れ、膜厚は徐々に薄くなる。
、溶剤が蒸発し、ポリアミック酸の構造が変化し、脱水
閉環して次の構造のポリイミドとなポリイミド樹脂膜は
空気中（酸素雰囲気中）で熱処理すると、４２０℃〜４
７０℃の温度下において、徐々に膜重量の減少が認めら
れ、膜厚は徐々に薄くなる。
尚、ポリイミド樹脂膜の膜厚は、スピン塗布によシ１〜
２μｍ程度の厚みに関しては任意に調整できる。ポリイ
ミド前駆体の構造等に関しては特許公報（％公開５１−
４４８７１等）に詳細に記載されている。
２μｍ程度の厚みに関しては任意に調整できる。ポリイ
ミド前駆体の構造等に関しては特許公報（％公開５１−
４４８７１等）に詳細に記載されている。
一方、有機シリコン化合物は、シリカフィルムとして広
く知られておシ９例えば酢酸硅素をエチルアルコールに
溶解したものを主成分とする。有ｍシ）コン材料の組成
については特許公報（例えば特公昭５２−２０８２５，
５２−１６４８８号公報）等に詳しく記載されている。
く知られておシ９例えば酢酸硅素をエチルアルコールに
溶解したものを主成分とする。有ｍシ）コン材料の組成
については特許公報（例えば特公昭５２−２０８２５，
５２−１６４８８号公報）等に詳しく記載されている。
有機シリコン材料は、酢酸硅素等の溶液をスピン塗布特
により、シリコン基板上に塗布し、空気中（酸素雰囲気
中）で４００℃程度に加熱するヒとにより、ＳｉＯ２膜
に転する。かかるＳｉＯ□膜は例えば１０００℃程度の
熱処理にも耐え、弗酸によるエツチング加工も可能であ
ることから不純物拡散のマスクとしても使用でき、性質
は、通常のＳ ｉＯ２膜と変らないが前述のクラックを
生じ易いという欠点を有する。
により、シリコン基板上に塗布し、空気中（酸素雰囲気
中）で４００℃程度に加熱するヒとにより、ＳｉＯ２膜
に転する。かかるＳｉＯ□膜は例えば１０００℃程度の
熱処理にも耐え、弗酸によるエツチング加工も可能であ
ることから不純物拡散のマスクとしても使用でき、性質
は、通常のＳ ｉＯ２膜と変らないが前述のクラックを
生じ易いという欠点を有する。
次に本発明の構成を第１図に示す。本発明はポリイミド
前駆体溶液と有機シリコン化合物溶液とを混合し、シリ
コン基板上に塗布し、加熱処理することによる耐熱樹脂
膜の形成方法にある。
前駆体溶液と有機シリコン化合物溶液とを混合し、シリ
コン基板上に塗布し、加熱処理することによる耐熱樹脂
膜の形成方法にある。
〔発明の実施例］
以下、本発明を、第１の実施例に基づいて詳細に説明す
る。第１の実施例ではポリイミド前駆体として、ジアミ
ノカルボンアミドと酸二無水物の反応体をＮ−メチル−
２−ロドリン溶液に溶解した樹脂濃度分１４．２ ％の
溶液２２ＣＣと、有機シリコン化合物溶液（例えば酢酸
硅素、ＳｉＯ２濃度分３％ ） １０ｃ’ｃとを準備し
、これらを混合する。混合後、スピナーによシ、シリコ
ン基板上にスピン塗布する。塗布後７リコン基板を１０
０℃で１時間加熱する。かかる方法によシ、１〜２μの
膜厚を有するシリコンポリイミド被膜が７リコン基板上
に形成される。この被膜の耐熱特性を調べてみると、第
２図の耐熱試験結果の白丸で表示する７すコンポリイミ
ド樹脂膜１の特性が得られた。
る。第１の実施例ではポリイミド前駆体として、ジアミ
ノカルボンアミドと酸二無水物の反応体をＮ−メチル−
２−ロドリン溶液に溶解した樹脂濃度分１４．２ ％の
溶液２２ＣＣと、有機シリコン化合物溶液（例えば酢酸
硅素、ＳｉＯ２濃度分３％ ） １０ｃ’ｃとを準備し
、これらを混合する。混合後、スピナーによシ、シリコ
ン基板上にスピン塗布する。塗布後７リコン基板を１０
０℃で１時間加熱する。かかる方法によシ、１〜２μの
膜厚を有するシリコンポリイミド被膜が７リコン基板上
に形成される。この被膜の耐熱特性を調べてみると、第
２図の耐熱試験結果の白丸で表示する７すコンポリイミ
ド樹脂膜１の特性が得られた。
即ち、５３０℃ベーク炉（エア循環強制）にクリコン基
板を静置して膜厚の変化を調べると、ベーク時間１０〜
２０分の範囲で残膜率（膜の残っている比率）８０チの
結果が得られた。
板を静置して膜厚の変化を調べると、ベーク時間１０〜
２０分の範囲で残膜率（膜の残っている比率）８０チの
結果が得られた。
同様なプロセスで、有機シリコン化合物を添加しないポ
リイミド前駆体のみで形成したポリイミド樹脂膜２を比
較のために第へ図に黒丸で示す。
リイミド前駆体のみで形成したポリイミド樹脂膜２を比
較のために第へ図に黒丸で示す。
こちらは、第２図に示す如く、ベーク時間１０分足らず
で消滅に至っている。
で消滅に至っている。
以上、説明した如く、シリコン・ポリイミド膜は、５３
０℃程度の温度に少なくとも２０分間耐え半導体集積回
路の多層配線の中間絶縁膜として十分な耐熱性が得られ
ることが確認された。
０℃程度の温度に少なくとも２０分間耐え半導体集積回
路の多層配線の中間絶縁膜として十分な耐熱性が得られ
ることが確認された。
尚、顕微鐘等による表面の観察結果では、シリコンポリ
イミド樹脂膜様ポリイミド樹脂と比較しクラック等が生
じ易くなるという欠点は特に見出されなかった。
イミド樹脂膜様ポリイミド樹脂と比較しクラック等が生
じ易くなるという欠点は特に見出されなかった。
第２の実施例として、前述のポリイミド前駆体−溶液２
２ｃｃに対して、前述の有機シリコン材料溶液１０ ｃ
ｃを添加して形成したシリコンポリイミｒ樹脂について
、同様の耐熱性のテストを行った結果、前述第１の実施
例と同等以上の効果が得られた。更に第３の実施例とし
て、ポリイミド前駆体としてポリアミック酸溶液、バイ
ラリン樹脂溶液を用いても同様な結果が得られている。
２ｃｃに対して、前述の有機シリコン材料溶液１０ ｃ
ｃを添加して形成したシリコンポリイミｒ樹脂について
、同様の耐熱性のテストを行った結果、前述第１の実施
例と同等以上の効果が得られた。更に第３の実施例とし
て、ポリイミド前駆体としてポリアミック酸溶液、バイ
ラリン樹脂溶液を用いても同様な結果が得られている。
以上述べた如く、本発明は、ポリイミド前駆代溶液と有
機７リコン材料溶液とを混合して、ウェー・に塗布し、
加熱処理することによシリコンポリイミド樹脂膜を形成
することを特徴とするものであシ、かかるシリコンポリ
イミド樹脂膜は５００℃程度の耐熱性を有することによ
り、ＬＳＩ多層配線絶縁膜として用いることができる。
機７リコン材料溶液とを混合して、ウェー・に塗布し、
加熱処理することによシリコンポリイミド樹脂膜を形成
することを特徴とするものであシ、かかるシリコンポリ
イミド樹脂膜は５００℃程度の耐熱性を有することによ
り、ＬＳＩ多層配線絶縁膜として用いることができる。
第１図は本発明の耐熱樹脂膜の形成方法を示す７０−図
、−第２図は耐熱試験の結果を示すグラフである。 １・・・クリコンポリイミド樹脂膜、２・・・ポリイミ
ド樹脂膜。 第１図 ぺ′−２８子問（分） 手続補正書（睦） １．事件の表示 昭和５８年 特 許 願第０２８５８．６号２、発明
の名称 耐熱樹脂膜の形成方法 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人電話 ５
０１−３１１１（大代表） ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１行目に「十分耐えを」とあるの
を「十分耐える」と補正する。 （２）同書第６頁第１１行目に「Ｎ−メチル−２ビロド
リン」とあるの釡「Ｎ−メチル−２ピロリド／」と補正
する。 （３）同書第８頁第６行目のはじめにｒ （Ｄｕｐｏｎ
社商標名）」を挿入する。
、−第２図は耐熱試験の結果を示すグラフである。 １・・・クリコンポリイミド樹脂膜、２・・・ポリイミ
ド樹脂膜。 第１図 ぺ′−２８子問（分） 手続補正書（睦） １．事件の表示 昭和５８年 特 許 願第０２８５８．６号２、発明
の名称 耐熱樹脂膜の形成方法 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人電話 ５
０１−３１１１（大代表） ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１行目に「十分耐えを」とあるの
を「十分耐える」と補正する。 （２）同書第６頁第１１行目に「Ｎ−メチル−２ビロド
リン」とあるの釡「Ｎ−メチル−２ピロリド／」と補正
する。 （３）同書第８頁第６行目のはじめにｒ （Ｄｕｐｏｎ
社商標名）」を挿入する。
Claims (3)
- （１） ポリイミド樹脂前駆体溶液と有機シリコン化
合物溶液とを混合し、シリコン基板上に塗布し、加熱処
理することからなる耐熱樹脂膜の形成方法。 - （２） 前記ポリイミド樹脂前駆体溶液がポリアミッ
ク酸溶液又はジアミノカルボンアミドと酸二無水物の反
応体を含む溶液であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の耐熱樹脂膜の形成方法０ - （３） 前記有機シリコン化合物溶液が酢酸硅素をエ
チルアルコールに溶解したものを主成分とすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐熱樹脂膜の形成
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028586A JPS59155137A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 耐熱樹脂膜の形成方法 |
| US06/581,365 US4528216A (en) | 1983-02-24 | 1984-02-17 | Process for forming heat-resistant resin films of polyimide and organosilicic reactants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028586A JPS59155137A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 耐熱樹脂膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155137A true JPS59155137A (ja) | 1984-09-04 |
| JPH029458B2 JPH029458B2 (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=12252700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028586A Granted JPS59155137A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 耐熱樹脂膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155137A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206580A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Nec Corp | 厚み振動圧電磁器トランスおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53140973A (en) * | 1977-05-13 | 1978-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Forming method of semiconductor insulation film |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP58028586A patent/JPS59155137A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53140973A (en) * | 1977-05-13 | 1978-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Forming method of semiconductor insulation film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029458B2 (ja) | 1990-03-02 |
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