JPS5919330A - 半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物 - Google Patents
半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物Info
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- JPS5919330A JPS5919330A JP57129246A JP12924682A JPS5919330A JP S5919330 A JPS5919330 A JP S5919330A JP 57129246 A JP57129246 A JP 57129246A JP 12924682 A JP12924682 A JP 12924682A JP S5919330 A JPS5919330 A JP S5919330A
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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
- H10P14/68—Organic materials, e.g. photoresists
- H10P14/683—Organic materials, e.g. photoresists carbon-based polymeric organic materials, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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、ハイブリッドＩＣ，モノリシックＩＣ，ＬＳ
Ｉなどの半導体装置の表面保護被膜材料用組成物または
多層配線構造を有するハイブリッドＩＣ，モノリシック
ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体装置の層間絶縁被膜材料用組
成物に関する。
Ｉなどの半導体装置の表面保護被膜材料用組成物または
多層配線構造を有するハイブリッドＩＣ，モノリシック
ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体装置の層間絶縁被膜材料用組
成物に関する。
ハイブリッドＩＣ，モノリシックＩＣ，ＬＳＩなどの半
導体装置に於て周知の化学気相成長法により形成した二
酸化シリコンを層間絶縁材料に用いると第１導体層の凹
凸がそのまま忠実に再現されるため配線の肩の部分で断
線が生じやすく、また二酸化シリコンの堆積応力が膜厚
の増大と共に急激に大きくなるので、多層配線化は難し
いという問題がある。また、二酸化シリコンを表面保護
材料に用いると、ピンホール。
導体装置に於て周知の化学気相成長法により形成した二
酸化シリコンを層間絶縁材料に用いると第１導体層の凹
凸がそのまま忠実に再現されるため配線の肩の部分で断
線が生じやすく、また二酸化シリコンの堆積応力が膜厚
の増大と共に急激に大きくなるので、多層配線化は難し
いという問題がある。また、二酸化シリコンを表面保護
材料に用いると、ピンホール。
膜の亀裂等に基づき発生し、膜中に存在する欠陥数が多
いため外部からの水分浸入に対する保護性が悪く、第１
導体層あるいは第２導体層が腐食してしまう問題がある
。
いため外部からの水分浸入に対する保護性が悪く、第１
導体層あるいは第２導体層が腐食してしまう問題がある
。
上述した従来の無機絶縁材料の欠点を除き。
２層以上の多層配線構造あるいは表面保護被膜を得るこ
とができる材料として熱硬化性高分子樹脂材料が用いら
れている。
とができる材料として熱硬化性高分子樹脂材料が用いら
れている。
一方、ハイブリッドＩＣ，モノリシックＩＣ。
ＬＳＩなどの半導体装置は耐湿性を確保するためセラミ
ック、熱硬化性樹脂等で封止されるが。
ック、熱硬化性樹脂等で封止されるが。
前者の封止においては封止温度は金−錫系の場合で３５
０℃程度であるが低融点ガラス封止では約４５０℃程度
であり、後者の場合も２００℃程度で加熱することによ
り硬化している。このため層間絶縁被膜用あるいは表面
保護被膜用の高分子樹脂材料はこれらの熱処理温度に十
分耐えるだけの特性を有していなけれはならず。
０℃程度であるが低融点ガラス封止では約４５０℃程度
であり、後者の場合も２００℃程度で加熱することによ
り硬化している。このため層間絶縁被膜用あるいは表面
保護被膜用の高分子樹脂材料はこれらの熱処理温度に十
分耐えるだけの特性を有していなけれはならず。
この目的の高分子樹脂材料と１７てはポリイミド系樹脂
が主として用いられている。
が主として用いられている。
ハイブリッドＩＣ，モノリシックＩＣ，ＬＳＩなどの半
導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料として、ポ
リイミド系樹脂を用いる場合下地には酸化シリコン、密
化シリコン等が存在する。一般のポリイミド系樹脂はこ
れらの無機被膜との接着性が良くないので接着性を確保
するためにはシラン系、金属の有機キレート等のカップ
リング剤の使用が不可欠であり、カップリング剤層を形
成する工程が必要となりプロセスが繁維化する。またシ
ランカップリング剤の分解温度は３００〜３５０℃であ
り、また一般のポリイミド系樹脂の分解温度は３５０〜
４５０℃であるので、セラミック封止１％に低融点ガラ
スを用いた封止の場合に、シランカップリング剤や一般
のポリイミド系樹脂は封止温度に耐えることができない
。
導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料として、ポ
リイミド系樹脂を用いる場合下地には酸化シリコン、密
化シリコン等が存在する。一般のポリイミド系樹脂はこ
れらの無機被膜との接着性が良くないので接着性を確保
するためにはシラン系、金属の有機キレート等のカップ
リング剤の使用が不可欠であり、カップリング剤層を形
成する工程が必要となりプロセスが繁維化する。またシ
ランカップリング剤の分解温度は３００〜３５０℃であ
り、また一般のポリイミド系樹脂の分解温度は３５０〜
４５０℃であるので、セラミック封止１％に低融点ガラ
スを用いた封止の場合に、シランカップリング剤や一般
のポリイミド系樹脂は封止温度に耐えることができない
。
本発明者らは、これらの一般のポリイミド系樹脂の欠点
に鑑み、下地の無機膜との接着性に優れ、かつ、封止時
の熱処理温度に耐えるだけの耐熱性を有する半導体装置
の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物を見い出し
１本発明に至った。
に鑑み、下地の無機膜との接着性に優れ、かつ、封止時
の熱処理温度に耐えるだけの耐熱性を有する半導体装置
の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物を見い出し
１本発明に至った。
本発明は。
（ａｌ 一般式
（式中、 Ａｒは芳香族残基、Ｙは８０２又はＣＯを示
し、１個のアミン基とＹ ＮＨ２基とは互いにオルト
位に位置する） で示されるジアミノアミド化合物 （ｂｌ ジアミノシロキサン （Ｃ１ジアミン 及び （ｄｉ 芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させ
て得られるポリアミド酸シリコン型中間体を含有してな
る半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成
物に関する。
し、１個のアミン基とＹ ＮＨ２基とは互いにオルト
位に位置する） で示されるジアミノアミド化合物 （ｂｌ ジアミノシロキサン （Ｃ１ジアミン 及び （ｄｉ 芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させ
て得られるポリアミド酸シリコン型中間体を含有してな
る半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成
物に関する。
本発明において用いられるポリアミド酸シリコン型中間
体は、既に公知の製造法により合成することができる。
体は、既に公知の製造法により合成することができる。
−例を上げれば特開昭５７−４２７３１号公報に示され
る。
る。
本発明に用いられる上記の一般式で示されるジアミノア
ミド化合物としては２例えば次式で示される化合物が用
いられる。
ミド化合物としては２例えば次式で示される化合物が用
いられる。
５−
上式においてＹｔｄＳＯ２又はＣＯを示す。またＸは０
． ＣＨ２，８０２，Ｓ、 Ｃｏなどを示し１個のアミ
ノ基とＹ−ＮＨｚ基とは互いにオルト位に位置する。具
体的に例をめければ、４．４’−ジアミノジフェニルエ
ーテル−３−スルホンアミド、３．４′−ジアミノジフ
ェニルエーテル−４−スルホンアミド、３．４’−ジア
ミノジフェニルエーテル＝３′−スルホンアミド、３．
３′−ジアミノジフェニルエーテル−４−スルホンアミ
）”、 ４．４’−ジアミノジフェニルメタン−３−ス
ルホンアミド。
． ＣＨ２，８０２，Ｓ、 Ｃｏなどを示し１個のアミ
ノ基とＹ−ＮＨｚ基とは互いにオルト位に位置する。具
体的に例をめければ、４．４’−ジアミノジフェニルエ
ーテル−３−スルホンアミド、３．４′−ジアミノジフ
ェニルエーテル−４−スルホンアミド、３．４’−ジア
ミノジフェニルエーテル＝３′−スルホンアミド、３．
３′−ジアミノジフェニルエーテル−４−スルホンアミ
）”、 ４．４’−ジアミノジフェニルメタン−３−ス
ルホンアミド。
３．４′−ジアミノジフェニルメタン−４−スルホンア
ミド ＆ ４／−ジアミノジフェニルメタン−３′−ス
ルホンアミド、３．３’−ジアミノジフェニルメタン−
４−スルホンアミド、４．４’−ジアミ６− フシフェニルスルホン−３−スルホンアミド。
ミド ＆ ４／−ジアミノジフェニルメタン−３′−ス
ルホンアミド、３．３’−ジアミノジフェニルメタン−
４−スルホンアミド、４．４’−ジアミ６− フシフェニルスルホン−３−スルホンアミド。
３．４’−ジアミノジフェニルスルホン−４−スルホン
アミド、３．４’−ジアミノジフェニルスルホン−３′
−スルホンアミド ａ、ａ／−ジアミノジフェニルスル
ホン−４−スルホンアミド、 ４．４’−ジアミノジフ
ェニルサルファイド−３−スルホンアミド、３．４′−
ジアミノジフェニルサルファイド−４−スルホンアミド
、３．３’−ジアミノジフェニルサルファイド−４−ス
ルホンアミド。
アミド、３．４’−ジアミノジフェニルスルホン−３′
−スルホンアミド ａ、ａ／−ジアミノジフェニルスル
ホン−４−スルホンアミド、 ４．４’−ジアミノジフ
ェニルサルファイド−３−スルホンアミド、３．４′−
ジアミノジフェニルサルファイド−４−スルホンアミド
、３．３’−ジアミノジフェニルサルファイド−４−ス
ルホンアミド。
３．４′−ジアミノジフェニルサルファイド−３′−ス
ルホンアミド、１．４−ジアミノベンゼン−２−スルホ
ンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルエーテル−３
−カルボンアミド、３．４’−ジアミノジフェニルエー
テル−４−カルボンアミド。
ルホンアミド、１．４−ジアミノベンゼン−２−スルホ
ンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルエーテル−３
−カルボンアミド、３．４’−ジアミノジフェニルエー
テル−４−カルボンアミド。
亀４′−ジアミノジフェニルエーテル−３′−カルボン
アミド、４３′−ジアミノジフェニルエーテル−４−カ
ルボンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルメタン−
３〜カルボンアミ）”、３．４’−ジアミノジフェニル
メタン−４−カルボンアミド。
アミド、４３′−ジアミノジフェニルエーテル−４−カ
ルボンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルメタン−
３〜カルボンアミ）”、３．４’−ジアミノジフェニル
メタン−４−カルボンアミド。
３．４′−ジアミノジフェニルメタン−３′−カルボン
アーミド、３．３’−ジアミノジフェニルメタン−４−
カルボンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルスルホ
ン−３−カルボンアミド、３．４’−ジアミノジフェニ
ルスルホン−４−カルボンアミド。
アーミド、３．３’−ジアミノジフェニルメタン−４−
カルボンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルスルホ
ン−３−カルボンアミド、３．４’−ジアミノジフェニ
ルスルホン−４−カルボンアミド。
３．４′−ジアミノジフェニルスルホン−３７−カルボ
ンアミド、３．３’−ジアミノジフェニルスルホン−４
−カルボンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルサル
ファイド−３−カルボンアミド、３゜４′−ジアミノジ
フェニルサルファイド−４−カルボンアミド、３．３’
−ジアミノジフェニルサルファイド＝４−カルボンアミ
ド、４４′−ジアミノジフェニルサルファイド−３′−
スルホンアミドあるいは１．４−ジアミノベンゼン−２
−カルボンアミドなどがある。
ンアミド、３．３’−ジアミノジフェニルスルホン−４
−カルボンアミド、４．４’−ジアミノジフェニルサル
ファイド−３−カルボンアミド、３゜４′−ジアミノジ
フェニルサルファイド−４−カルボンアミド、３．３’
−ジアミノジフェニルサルファイド＝４−カルボンアミ
ド、４４′−ジアミノジフェニルサルファイド−３′−
スルホンアミドあるいは１．４−ジアミノベンゼン−２
−カルボンアミドなどがある。
これらのジアミノアミド化合物は、２種以上を併用する
こともできる。
こともできる。
本発明に用いられるジアミノシロキサンとしては１例え
ば一般式 （Ｒは２価の炭化水素基、Ｒ′は１価の炭化水素基、Ｒ
，Ｒ’は同一でも相違してもよ（、ｎは１以上の整数で
ある） で示される化合物が用いられ２例えば ９− などがあり、これらは１種又は２種以上が用いられる。
ば一般式 （Ｒは２価の炭化水素基、Ｒ′は１価の炭化水素基、Ｒ
，Ｒ’は同一でも相違してもよ（、ｎは１以上の整数で
ある） で示される化合物が用いられ２例えば ９− などがあり、これらは１種又は２種以上が用いられる。
ジアミンとしては、４．４’−ジアミノジフェニルエー
テル、４．４’−ジアミノジフェニルメタン。
テル、４．４’−ジアミノジフェニルメタン。
４．４′−ジアミノジフェニルスルホン、４．４’−ジ
アミノジフェニルサルファイド、ベンジジン。
アミノジフェニルサルファイド、ベンジジン。
メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、１
，５−ナフタレンジアミン、スローナフタレンジアミン
などがあげられ、２種以上を併用することもできる。
，５−ナフタレンジアミン、スローナフタレンジアミン
などがあげられ、２種以上を併用することもできる。
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては。
例えば、無水ピロメリット酸二無水物、３，３．’４゜
４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３゜ａ／
ｔ ４１−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，
５．６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３
，６．７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、 ２
，３，５．６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、１
，４，５．８−ナツタレンチトラカルボン酸二無水物、
３，４，９．１０−ベリレンテト１０− ラカルポン酸二無水物、４．４’−スルホニルシフタル
酸二無水物などがあシ、これらは１種又は２種以上が用
いられる。
４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３゜ａ／
ｔ ４１−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，
５．６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３
，６．７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、 ２
，３，５．６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、１
，４，５．８−ナツタレンチトラカルボン酸二無水物、
３，４，９．１０−ベリレンテト１０− ラカルポン酸二無水物、４．４’−スルホニルシフタル
酸二無水物などがあシ、これらは１種又は２種以上が用
いられる。
本発明のポリアミド酸シリコン型中間体は。
上記のジアミノアミド化合物、ジアミノシロキサン及び
ジアミン（ジアミン成分）の総量を芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物とｔ１１導モルとして反応させて得られる
。ポリアミド酸シリコン型中間体の硬化物の半導体素子
表面との接着性及び耐熱性の点からジアミン成分のうち
、ジアミノアミド化合物を５〜３０モル−、ジアミノシ
ロキサンを０．１〜５０モルチとすることが好ましい。
ジアミン（ジアミン成分）の総量を芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物とｔ１１導モルとして反応させて得られる
。ポリアミド酸シリコン型中間体の硬化物の半導体素子
表面との接着性及び耐熱性の点からジアミン成分のうち
、ジアミノアミド化合物を５〜３０モル−、ジアミノシ
ロキサンを０．１〜５０モルチとすることが好ましい。
ポリアミド酸シリコン型中間体の硬化物の耐熱性の点か
ら、 ３．３．’４．４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物を用いることが好ましい。
ら、 ３．３．’４．４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物を用いることが好ましい。
前記化合物よりポリアミド酸シリコン型中間体を製造す
るに際しては、不活性の溶媒が使用されるが、特に好ま
しいものとしては生成するポリアミド酸シリコン型中間
体を溶解するものである。例えば、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン。
るに際しては、不活性の溶媒が使用されるが、特に好ま
しいものとしては生成するポリアミド酸シリコン型中間
体を溶解するものである。例えば、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン。
Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミド。
ムアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミド。
ジメチルスルホキサイド、ヘキサメチルホスホルアミド
、テトラメチレンスルホンなどの１種若しくは２種以上
が用いられる。
、テトラメチレンスルホンなどの１種若しくは２種以上
が用いられる。
本発明におけるポリアミド酸シリコン型中間体は例えば
次のような構造単位（１）〜（３）を有するものである
。
次のような構造単位（１）〜（３）を有するものである
。
上式において、 Ａｒ 、 Ａｒ’は芳香族残基、Ｙは
Ｓｏｎ又ｔｆｃｏ、Ｒは２価の炭化水素基、Ｒ′は１価
の炭化水素基を示す。ＡｒとＡｒ１とは同一でも相違し
てもよく、Ｒ′と几とは同一でも相違してもよい。
Ｓｏｎ又ｔｆｃｏ、Ｒは２価の炭化水素基、Ｒ′は１価
の炭化水素基を示す。ＡｒとＡｒ１とは同一でも相違し
てもよく、Ｒ′と几とは同一でも相違してもよい。
本発明になる半導体装置の層間絶Ｉｌ＆または表面保護
被膜材料用組成物は、ポリアミド酸シリコン型中間体の
他に溶媒を含む。溶媒は通常。
被膜材料用組成物は、ポリアミド酸シリコン型中間体の
他に溶媒を含む。溶媒は通常。
ポリアミド酸シリコン型中間体の製造に用いたものが用
いられる。
いられる。
本発明になる半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜
材料用組成物を半導体素子の表面にスピナー法などで塗
布し、熱処理を行ない溶媒の除去、ポリアミド酸シリコ
ン型中間体の脱水。
材料用組成物を半導体素子の表面にスピナー法などで塗
布し、熱処理を行ない溶媒の除去、ポリアミド酸シリコ
ン型中間体の脱水。
閉環を行ないポリイミドイソインドロキナゾリンジオン
シリコン共重合体からなる層間絶縁または表面保護被膜
層とされる。例えばポリアミド酸シリコン型中間体に含
まれる上記（１）の構造単位は加熱によって次の構造単
位となる。
シリコン共重合体からなる層間絶縁または表面保護被膜
層とされる。例えばポリアミド酸シリコン型中間体に含
まれる上記（１）の構造単位は加熱によって次の構造単
位となる。
１３一
本発明になる半導体装置の層間絶縁被膜材料用組成物を
用いる方法の一例を以下に説明する。
用いる方法の一例を以下に説明する。
第１図（ａ）に示すようにハイブリッドＩＣ，モノリシ
ックＩＣ，ＬＳＩの半導体基板１の上に形成されている
第１導体層２の上に、上記の組成物を塗布し熱処理を行
ない溶媒の除去、ポリアミド酸シリコン型中間体の脱水
、閉環を行ない層間絶縁被膜層３を形成する。
ックＩＣ，ＬＳＩの半導体基板１の上に形成されている
第１導体層２の上に、上記の組成物を塗布し熱処理を行
ない溶媒の除去、ポリアミド酸シリコン型中間体の脱水
、閉環を行ない層間絶縁被膜層３を形成する。
この層間絶縁被膜３の所定の部分のみを選択的に除去す
る手段は２次のようにしてイレ妻行な９衾可小本３・ すなわち、第１導体層２とはエツチング液の異なるクロ
ミウムなどの被膜４を真空蒸着法などの周知の被膜形成
法によって層間絶縁被膜３１４− の上に形成し９周知の写真食刻技術によって前記被Ｍ４
の所定の部分を選択的に除去して１層間絶縁被膜３が露
出するように窓６を設ける。
る手段は２次のようにしてイレ妻行な９衾可小本３・ すなわち、第１導体層２とはエツチング液の異なるクロ
ミウムなどの被膜４を真空蒸着法などの周知の被膜形成
法によって層間絶縁被膜３１４− の上に形成し９周知の写真食刻技術によって前記被Ｍ４
の所定の部分を選択的に除去して１層間絶縁被膜３が露
出するように窓６を設ける。
速比ゴム系等の感光性樹脂を層間絶縁板Ｍ３の上にスピ
ナー法によって形成し９周知の写真食刻技術によシ上記
と同様に窓６を設けてもよい。
ナー法によって形成し９周知の写真食刻技術によシ上記
と同様に窓６を設けてもよい。
次いで、真空蒸着法などで形成した被膜４を用いた場合
には第１図（ｂ）に示すように、酸素等の放電プラズマ
雰囲気中（例えば酸素ガス圧１ｍｍＨｇ 、プラズマ出
力３００Ｗ）にさらす物理的なエツチング手段によって
、また感光性樹脂を用いた場合にはヒドラジン、ヒドラ
ジンとポリアミンの混合液、水酸化テトラメチルアンモ
ニウム溶液等の有機アルカリ溶液を食刻液として用いる
化学的なエツチング手段によって窓６の部分で露出して
いる部分の層間絶縁被膜３のみを選択的にエツチングし
て被膜に窓７をあけ。
には第１図（ｂ）に示すように、酸素等の放電プラズマ
雰囲気中（例えば酸素ガス圧１ｍｍＨｇ 、プラズマ出
力３００Ｗ）にさらす物理的なエツチング手段によって
、また感光性樹脂を用いた場合にはヒドラジン、ヒドラ
ジンとポリアミンの混合液、水酸化テトラメチルアンモ
ニウム溶液等の有機アルカリ溶液を食刻液として用いる
化学的なエツチング手段によって窓６の部分で露出して
いる部分の層間絶縁被膜３のみを選択的にエツチングし
て被膜に窓７をあけ。
第１導体層２をこの部分で露出させる。この窓７の側壁
部の傾斜は、従来の２酸化シリコン膜に設ける窓の側壁
部の傾斜にくらべてなだらかであり、かつ制御しやすい
。次に第２導体層の金属を蒸着する場合もこの傾斜部分
には十分に厚く堆積するため、従来法の欠点でめつ／ζ
窓の側壁部分での断線は著しく改善される。
部の傾斜は、従来の２酸化シリコン膜に設ける窓の側壁
部の傾斜にくらべてなだらかであり、かつ制御しやすい
。次に第２導体層の金属を蒸着する場合もこの傾斜部分
には十分に厚く堆積するため、従来法の欠点でめつ／ζ
窓の側壁部分での断線は著しく改善される。
しかるのち第１導体層２を腐食することなく。
被膜４のみを腐食するようなエツチング溶液を用いて被
膜４を完全に除去する。さらに周知の金属膜形成法２次
いで周知の写真食刻技術を用いて第２導体層８を形成す
れば、第１導体層２との電気的接続は完全に行なわれる
。３層以上の多層配線構造体を形成しようとする場合は
。
膜４を完全に除去する。さらに周知の金属膜形成法２次
いで周知の写真食刻技術を用いて第２導体層８を形成す
れば、第１導体層２との電気的接続は完全に行なわれる
。３層以上の多層配線構造体を形成しようとする場合は
。
上記の工程を繰シ返して各層を形成すれば良い。
すなわち導体層の上に絶縁層となる層間絶縁被膜を形成
する工程、この被膜の所定の場所を選択的に除去し窓を
開口して下部に存する導体層を露出させる工程、上記被
膜上に延在し、下部に存する導体層の所定部分と接続さ
れた上部の導体を形成する工程を繰り返すことになる。
する工程、この被膜の所定の場所を選択的に除去し窓を
開口して下部に存する導体層を露出させる工程、上記被
膜上に延在し、下部に存する導体層の所定部分と接続さ
れた上部の導体を形成する工程を繰り返すことになる。
本発明になる表面保護被膜材料用組成物を用いる方法の
一例を以下に説明する。
一例を以下に説明する。
ハ、イブリッドＩ Ｃ、モノリシックＩＣ，ＬＳＩ等の
半導体基板の上に、導体層が形成され半導体装置に本発
明になる表面保護被膜材料用組成物を塗布し、熱処理を
行ない溶媒の除去、ポリアミド酸シリコン型中間体の脱
水閉環を行ない表面保護被膜を形成する。上記の層間絶
縁被膜の形成された多層配線構造の半導体装置の最上部
の導体層−ヒにも同様にして適用される。これによって
導体層を外部からの水分、異物から保護することができ
る。
半導体基板の上に、導体層が形成され半導体装置に本発
明になる表面保護被膜材料用組成物を塗布し、熱処理を
行ない溶媒の除去、ポリアミド酸シリコン型中間体の脱
水閉環を行ない表面保護被膜を形成する。上記の層間絶
縁被膜の形成された多層配線構造の半導体装置の最上部
の導体層−ヒにも同様にして適用される。これによって
導体層を外部からの水分、異物から保護することができ
る。
本発明になる組成物は、半導体装置の層間絶縁または表
面保護のいずれかのみに用いても半導体装置の層間絶縁
および表面保護の両者に用いてもよい。
面保護のいずれかのみに用いても半導体装置の層間絶縁
および表面保護の両者に用いてもよい。
上記の多層配線構造体は次の特長を有する。
形成された層間絶縁被膜の表面は第１導体層による基板
表面の凹凸を埋め、平坦である。このためこの被膜３を
介して第２導体層８が第１導体層２と交叉する部分にお
いて段差はほとんどできない。したがって従来の２酸化
シリコン１７− を用いる配線構造の欠点であった１段差における断線は
全く生じない。
表面の凹凸を埋め、平坦である。このためこの被膜３を
介して第２導体層８が第１導体層２と交叉する部分にお
いて段差はほとんどできない。したがって従来の２酸化
シリコン１７− を用いる配線構造の欠点であった１段差における断線は
全く生じない。
本発明になる層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物
を用いた半導体装置の封止層は、セラミックパッケージ
、金属性キャン等の金属パッケージ、エポキシ樹脂モー
ルド等の樹脂パッケージなどによシ構成される。
を用いた半導体装置の封止層は、セラミックパッケージ
、金属性キャン等の金属パッケージ、エポキシ樹脂モー
ルド等の樹脂パッケージなどによシ構成される。
本発明になる層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物
は、封止層としてセラミックパッケージを用い、封止接
着剤として低融点ガラスを用いる場合に特に好ましい結
果が得られる。
は、封止層としてセラミックパッケージを用い、封止接
着剤として低融点ガラスを用いる場合に特に好ましい結
果が得られる。
以下に実施例によシ本発明を具体的に説明する。
実施例１
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた５００ｃ
ｃの三つロフラスコに溶媒としてｎ−ブタノールを用い
て再結晶した４、４′−ジアミノジフェニルエーテル−
３−カルボンアミ）’２．４３？、ｆｆ：チルアルコー
ルを用いて再結晶したパンフェニレンジアミン９．５１
ｙ−、減圧蒸留にて精製した１、３１８− −ビス（アミノプロピル）−テトラメチルジシロキザン
０．５０ｐ、無水酢酸を用いて精製ｌ−た４３．′４１
４′−ビスフェニルデトラカルボン酸二無水物２９．４
２５’を減圧蒸留によって精製したＮ−メチル−２−ピ
ロリドン２４０を中で反応させ、樹脂分１４．５重緻慢
、粘度１２ポアズのポリアミド酸シリコン型中間体の溶
液を得た。
ｃの三つロフラスコに溶媒としてｎ−ブタノールを用い
て再結晶した４、４′−ジアミノジフェニルエーテル−
３−カルボンアミ）’２．４３？、ｆｆ：チルアルコー
ルを用いて再結晶したパンフェニレンジアミン９．５１
ｙ−、減圧蒸留にて精製した１、３１８− −ビス（アミノプロピル）−テトラメチルジシロキザン
０．５０ｐ、無水酢酸を用いて精製ｌ−た４３．′４１
４′−ビスフェニルデトラカルボン酸二無水物２９．４
２５’を減圧蒸留によって精製したＮ−メチル−２−ピ
ロリドン２４０を中で反応させ、樹脂分１４．５重緻慢
、粘度１２ポアズのポリアミド酸シリコン型中間体の溶
液を得た。
この溶液を第１図（ａｌに示すようにモノリシックＴ
Ｃの半導体基板ｌの上に形成されているアルミニウムの
第１導体層の上に回転数２５００１１）ｍでスピナー塗
布し、２００℃で１時間、３５０℃１時間熱処理を行な
いポリイミドイソインドロキナゾリンジオンシリコン共
重合体から成る高分子樹脂の層間絶縁被膜層３（２５μ
ｍ厚）を形成した。
Ｃの半導体基板ｌの上に形成されているアルミニウムの
第１導体層の上に回転数２５００１１）ｍでスピナー塗
布し、２００℃で１時間、３５０℃１時間熱処理を行な
いポリイミドイソインドロキナゾリンジオンシリコン共
重合体から成る高分子樹脂の層間絶縁被膜層３（２５μ
ｍ厚）を形成した。
次にこの被膜層の所定の部分のみを選択的に除去するた
め、前記層間絶縁被膜層３の上に１回転数４００ Ｏｒ
ｐｍのスピナー塗布で速比ゴム系の感光性樹脂液（フオ
トレジス）、ＯＭＲ−８３東京応化製）層４を形成し９
周知の写真食刻技術によって前記被膜４の所定の部分を
選択的に除去し９層間絶縁被膜層３が露出するように窓
６を設けた。
め、前記層間絶縁被膜層３の上に１回転数４００ Ｏｒ
ｐｍのスピナー塗布で速比ゴム系の感光性樹脂液（フオ
トレジス）、ＯＭＲ−８３東京応化製）層４を形成し９
周知の写真食刻技術によって前記被膜４の所定の部分を
選択的に除去し９層間絶縁被膜層３が露出するように窓
６を設けた。
次いでヒドラジンとエチレンジアミンの混合液をエツチ
ング液に用いて３０℃−２０分処理し。
ング液に用いて３０℃−２０分処理し。
窓６０部分で露出している部分の層間絶縁被膜層３のみ
を選択的にエツチングして樹脂膜に窓７をあけ第１導体
層２をこの部分で露出させた。しかるのち第１導体層２
を腐食することなく被膜４のみを腐食するようなエツチ
ング溶液（Ｓ−５０２東京応化製、処理条件１００℃−
１０分）を用いて被膜４を完全に除去した。さらに真空
蒸着法。
を選択的にエツチングして樹脂膜に窓７をあけ第１導体
層２をこの部分で露出させた。しかるのち第１導体層２
を腐食することなく被膜４のみを腐食するようなエツチ
ング溶液（Ｓ−５０２東京応化製、処理条件１００℃−
１０分）を用いて被膜４を完全に除去した。さらに真空
蒸着法。
次いで周知の写真食刻技術を用いてアルミニウムの第２
導体層８を形成することにより第１導体層２との電気的
接続は完全に行なわれた。こうして得られた多層配線構
造体に於て上記で得たポリアミド酸溶液を第２導体層８
の上に回転数２５０゜ｒｐｍでスピナー塗布し、２００
℃で１時間、３５０イ ℃１時間処理を行ないポリイミドイノインドロキハ ボンディングバット部分のみを選択的に除去した。
導体層８を形成することにより第１導体層２との電気的
接続は完全に行なわれた。こうして得られた多層配線構
造体に於て上記で得たポリアミド酸溶液を第２導体層８
の上に回転数２５０゜ｒｐｍでスピナー塗布し、２００
℃で１時間、３５０イ ℃１時間処理を行ないポリイミドイノインドロキハ ボンディングバット部分のみを選択的に除去した。
除去した方法は前述した層間絶縁被膜層３を選択的に除
去した方法と同様に行なった。
去した方法と同様に行なった。
その後金−シリコン共晶体で５００℃−１秒でダイボン
ディングした後、 Ａｌｌ線を用い３５０℃でワイヤボ
ンディングを行なった。そして低融点ガラスを融着剤と
するセラミックパッケージを用い約４５０℃１５分の条
件で封止した。
ディングした後、 Ａｌｌ線を用い３５０℃でワイヤボ
ンディングを行なった。そして低融点ガラスを融着剤と
するセラミックパッケージを用い約４５０℃１５分の条
件で封止した。
こうして得られた半導体装置には封止後に封止部の破損
（ブロースルー）は認められなかった。
（ブロースルー）は認められなかった。
これは層間絶縁９表面保護被膜でおるポリイミドインイ
ンドロキナゾリンジオンシリコン共重合体から成る絶縁
被膜の耐熱性が高いため、約４５０℃の封止温度でも熱
分解がほとんどおこらず、そのため熱り〕解時に発生す
るガスによる封止後のパンケージ内内圧上昇による刺止
部のへこみ、破損がないことを示す。
ンドロキナゾリンジオンシリコン共重合体から成る絶縁
被膜の耐熱性が高いため、約４５０℃の封止温度でも熱
分解がほとんどおこらず、そのため熱り〕解時に発生す
るガスによる封止後のパンケージ内内圧上昇による刺止
部のへこみ、破損がないことを示す。
比較例１
層間絶縁および表面保護被膜材料用組成物として一般の
ポリアミド酸溶液でおるＰｙｒｅ−ＭＬ又はＰＩ−２５
４５（いずれもデュポン社製品）を用２１− い、実施例１と同様な方法で半導体装置を作成した。
ポリアミド酸溶液でおるＰｙｒｅ−ＭＬ又はＰＩ−２５
４５（いずれもデュポン社製品）を用２１− い、実施例１と同様な方法で半導体装置を作成した。
こうして得られた半導体装置には封止後に封止部の破損
（ブロースルー）が認められた。Ｐ）’ｒｅ −ＭＬを
用いた場合の封止部の破損は１００個中４２個見られ、
ＰＩ−２５４５のそれは１００個中３０個みられた。こ
れはＰｙｒｅ−ＭＬあるいはＰＩ−２５４５といった一
般のポリイミド樹脂では封止時の封止温度である４５０
℃に対し耐熱性が不足するため、熱分解がおこシ分解時
にガスが発生し。
（ブロースルー）が認められた。Ｐ）’ｒｅ −ＭＬを
用いた場合の封止部の破損は１００個中４２個見られ、
ＰＩ−２５４５のそれは１００個中３０個みられた。こ
れはＰｙｒｅ−ＭＬあるいはＰＩ−２５４５といった一
般のポリイミド樹脂では封止時の封止温度である４５０
℃に対し耐熱性が不足するため、熱分解がおこシ分解時
にガスが発生し。
このガスが封止部のへこみ、破損が生じていることを示
している。
している。
ちなみに、実施例１で用いたポリイミドイソインドロキ
ナゾリンジオンシリコン共重合体から成る絶縁被膜と比
較例１で用いた一般のポリイミド樹脂であるＰｙｒｅ−
ＭＬ、ＰＩ−２５４５の硬化絶縁被膜の耐熱性を比較し
てみる。水差熱天秤による耐熱性評価で昇温速度１０℃
／ｍｉｎ、とした雰囲気大気中における熱分解開始温度
及び４５０℃１５分間放置劣化による重量減少率は次の
通りである。
ナゾリンジオンシリコン共重合体から成る絶縁被膜と比
較例１で用いた一般のポリイミド樹脂であるＰｙｒｅ−
ＭＬ、ＰＩ−２５４５の硬化絶縁被膜の耐熱性を比較し
てみる。水差熱天秤による耐熱性評価で昇温速度１０℃
／ｍｉｎ、とした雰囲気大気中における熱分解開始温度
及び４５０℃１５分間放置劣化による重量減少率は次の
通りである。
２２−
第１図は本発明の組成物を用いて作成した半導体装置の
工程図を示す。
工程図を示す。
符号の説明
１・・・半導体基板 ２・・・第１導体層３・・
・層間絶縁被膜層 ４・・・被膜フ ィβシ・・・表面保護被膜層 ６・・・窓７・・・窓
８・・・第２導体層代理人 弁理士
若 林 邦 彦 ２３− 第 １ 図 １３１
・層間絶縁被膜層 ４・・・被膜フ ィβシ・・・表面保護被膜層 ６・・・窓７・・・窓
８・・・第２導体層代理人 弁理士
若 林 邦 彦 ２３− 第 １ 図 １３１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 り、（ａｌ 一般式 （式中、 Ａｒは芳香族残基、ＹはＳＯｔ又はＣＯを示
し、１個のアミン基とＹ ＮＨ２基とは互いにオルト
位に位置する） で示されるジアミノアミド化合物 （ｂ） ジアミノシロキサン （Ｃ１ジアミン 及び （ｄ） 芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させ
て得られるポリアミド酸シリコン型中間体を含有してな
る半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129246A JPS5919330A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129246A JPS5919330A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919330A true JPS5919330A (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=15004811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129246A Pending JPS5919330A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 半導体装置の層間絶縁または表面保護被膜材料用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919330A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449579A (en) * | 1989-01-10 | 1995-09-12 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd. | Colored metal plate and process for manufacturing same |
| US5612156A (en) * | 1988-06-27 | 1997-03-18 | Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. | Electrophotographic photosensitive element and a process for manufacturing an offset printing master from the element |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352772A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Ohara Kinzoku Kogyo Kk | 双極スポツト溶接機 |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP57129246A patent/JPS5919330A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352772A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Ohara Kinzoku Kogyo Kk | 双極スポツト溶接機 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612156A (en) * | 1988-06-27 | 1997-03-18 | Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. | Electrophotographic photosensitive element and a process for manufacturing an offset printing master from the element |
| US5449579A (en) * | 1989-01-10 | 1995-09-12 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd. | Colored metal plate and process for manufacturing same |
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