JP2529685B2 - 装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、装置の少なくとも一つの表面を窒化ケイ
素の第１層及びポリイミドの第２層で被覆し、該２層の
界面に接着剤を用いた装置の製造方法に関する。
素の第１層及びポリイミドの第２層で被覆し、該２層の
界面に接着剤を用いた装置の製造方法に関する。
この発明に従う方法は、例えば、半導体装置の製造に
用いられる。
用いられる。
一般に、装置、特に半導体装置は、望ましくない環境
の影響から保護しなければならない。この目的のため
に、例えば、窒化ケイ素層がその疎水性のゆえに使用さ
れる。また、半導体装置を放射に対して、特にアルファ
放射に対して保護するようにこれらをポリイミド層で覆
うことも知られている。ジャーナル・オブ・ジ・エレク
トロケミカル・ソサエティ（J.Electrochem.Soc.）第13
2巻、（11）、2700〜2705頁（1985年）所載の、アール
・ジー・ナレチャニア（R.G.Narechania）らによる論文
「ポリイミド・アドヒージョン」（Polyimide Adhesio
n）において、窒化ケイ素で被覆された表面に対するポ
リイミドの接着を３−アミノプロピル−トリエトキシシ
ランを用いて改良する方法が記載される。この接着剤の
作用機構は、エイチ・ジー・リンデ（H.G.Linde）によ
りジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス、ポリマー
・ケミストリー・エディション（J.Polymer Sci.,Polym
er Chem.Ed.）、第20巻、1031〜1041頁（1982年）に述
べられる。この機構によれば、接着剤のアミノ基がポリ
イミドの遊離のカルボキシル基と反応する。
の影響から保護しなければならない。この目的のため
に、例えば、窒化ケイ素層がその疎水性のゆえに使用さ
れる。また、半導体装置を放射に対して、特にアルファ
放射に対して保護するようにこれらをポリイミド層で覆
うことも知られている。ジャーナル・オブ・ジ・エレク
トロケミカル・ソサエティ（J.Electrochem.Soc.）第13
2巻、（11）、2700〜2705頁（1985年）所載の、アール
・ジー・ナレチャニア（R.G.Narechania）らによる論文
「ポリイミド・アドヒージョン」（Polyimide Adhesio
n）において、窒化ケイ素で被覆された表面に対するポ
リイミドの接着を３−アミノプロピル−トリエトキシシ
ランを用いて改良する方法が記載される。この接着剤の
作用機構は、エイチ・ジー・リンデ（H.G.Linde）によ
りジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス、ポリマー
・ケミストリー・エディション（J.Polymer Sci.,Polym
er Chem.Ed.）、第20巻、1031〜1041頁（1982年）に述
べられる。この機構によれば、接着剤のアミノ基がポリ
イミドの遊離のカルボキシル基と反応する。
半導体装置表面上の接触パッドとの電気接続をするこ
とが好ましい場合には、感光性ポリアミドを用いてその
中にパターンの形で開口をエッチングし、その後でポリ
アミドをポリイミドに転化しうるようにするのが有効で
ある。この目的に好適なポリアミドは、遊離のカルボキ
シル基を何ら含有しないが、例えば、アクリル酸エステ
ル基を含有し、後者の基が放射の影響下に３次元重合体
網目の形成をもたらすことができ、その結果、ポリアミ
ドの被照射部が不溶性になる。このような感光性ポリア
ミドに対しては、一般にグリシドキシプロピルトリメト
キシシランが接着剤として用いられる。これは、グリシ
ドキシ基がアクリル酸エステル基と反応しうることが知
られているからである。しかし、この発明に導いた実験
において、感光性ポリアミドの窒化ケイ素への接着は、
グリシドキシプロピルトリメトキシシランを接着剤とし
て使用した場合、不満足であることが確認された。不満
足な接着の結果は、ポリアミドの現像中にアンダーカッ
トが起こり、その結果として得られたパターンの鮮明度
が許容し得ないほど悪いことである。
とが好ましい場合には、感光性ポリアミドを用いてその
中にパターンの形で開口をエッチングし、その後でポリ
アミドをポリイミドに転化しうるようにするのが有効で
ある。この目的に好適なポリアミドは、遊離のカルボキ
シル基を何ら含有しないが、例えば、アクリル酸エステ
ル基を含有し、後者の基が放射の影響下に３次元重合体
網目の形成をもたらすことができ、その結果、ポリアミ
ドの被照射部が不溶性になる。このような感光性ポリア
ミドに対しては、一般にグリシドキシプロピルトリメト
キシシランが接着剤として用いられる。これは、グリシ
ドキシ基がアクリル酸エステル基と反応しうることが知
られているからである。しかし、この発明に導いた実験
において、感光性ポリアミドの窒化ケイ素への接着は、
グリシドキシプロピルトリメトキシシランを接着剤とし
て使用した場合、不満足であることが確認された。不満
足な接着の結果は、ポリアミドの現像中にアンダーカッ
トが起こり、その結果として得られたパターンの鮮明度
が許容し得ないほど悪いことである。
この発明の目的は、ポリアミド層中に容易に画成され
る開口をエッチングすることができ、その後でポリアミ
ドをポリイミドに転化するように、窒化ケイ素層上に容
易に接着するポリアミド層を設けることができる、装
置、例えば、半導体装置の被覆方法を提供することであ
る。
る開口をエッチングすることができ、その後でポリアミ
ドをポリイミドに転化するように、窒化ケイ素層上に容
易に接着するポリアミド層を設けることができる、装
置、例えば、半導体装置の被覆方法を提供することであ
る。
この発明に従えば、この目的は、窒化ケイ素層を基板
上に設け親水性にした後、第一級アミノ基を有するトリ
アルコキシシラン化合物である接着剤を窒化ケイ素層上
に塗布し、次いで感光性ポリアミド層を設け、電気接続
用接触パッドに到達できるようにパターンで該ポリアミ
ド層中に開口をエッチングし、その後ポリアミドをポリ
イミドに転化することを特徴とする冒頭に述べた方法に
よって達成される。
上に設け親水性にした後、第一級アミノ基を有するトリ
アルコキシシラン化合物である接着剤を窒化ケイ素層上
に塗布し、次いで感光性ポリアミド層を設け、電気接続
用接触パッドに到達できるようにパターンで該ポリアミ
ド層中に開口をエッチングし、その後ポリアミドをポリ
イミドに転化することを特徴とする冒頭に述べた方法に
よって達成される。
トリアルコキシシラン化合物中のアルコキシ基は、小
さい、好ましくは枝分れのないアルキル基、例えば、メ
チル基又はエチル基を含むのが好ましい。接着剤を塗布
する場合、トリアルコキシシラン化合物が加水分解さ
れ、アルコキシ基が分裂され、窒化ケイ素表面とのSi−
Ｏ−Si結合が形成される。遊離のカルボキシル基が感光
性ポリアミド中には存在しないので、接着剤の感光性ポ
リアミドへの接着は、通常のように遊離のカルボキシル
基によっては起こり得ない。この発明に従う方法が基づ
く、考えられる機構は、ポリアミドのアクリル酸エステ
ル基の不飽和結合に対する接着剤のアミノ基のマイクル
付加である。
さい、好ましくは枝分れのないアルキル基、例えば、メ
チル基又はエチル基を含むのが好ましい。接着剤を塗布
する場合、トリアルコキシシラン化合物が加水分解さ
れ、アルコキシ基が分裂され、窒化ケイ素表面とのSi−
Ｏ−Si結合が形成される。遊離のカルボキシル基が感光
性ポリアミド中には存在しないので、接着剤の感光性ポ
リアミドへの接着は、通常のように遊離のカルボキシル
基によっては起こり得ない。この発明に従う方法が基づ
く、考えられる機構は、ポリアミドのアクリル酸エステ
ル基の不飽和結合に対する接着剤のアミノ基のマイクル
付加である。
接着剤が第一級アミノ基に加えて少なくとも１個の第
二級アミノ基を有する場合は、接着剤とポリアミドとの
間の接着が相当に強化される。この改良に対して提案さ
れた機構は、次の通りである。シラン化合物の分子鎖中
のSi−Ｏ基からある距離にあるアミノ基は、該Si−Ｏ基
との、又はシラン化合物が結合した表面との引き合い相
互作用によりある程度動きを止められることが可能であ
る。環構造が形成され、アミノ基は、ポリアミドとの接
着に利用できない。アミノ基とSi−Ｏ基との間の距離が
小さくて環形成が起こらない場合は、地方でアミノ基の
移動度が小さく、ポリアミドとの結合の可能性も小さ
い。１個以上の第二級アミノ基を有するシラン化合物を
選択すれば、これによりSi−Ｏ基が遮へいされるという
現象が起こる。第一級アミノ基は、ポリアミドの適当な
基との化学結合に対して自由な状態で残る。１個より多
い第一級アミノ基を有するシラン化合物を用いること
は、原理上可能であるが、このような化合物の入手が容
易でないことが注目される。
二級アミノ基を有する場合は、接着剤とポリアミドとの
間の接着が相当に強化される。この改良に対して提案さ
れた機構は、次の通りである。シラン化合物の分子鎖中
のSi−Ｏ基からある距離にあるアミノ基は、該Si−Ｏ基
との、又はシラン化合物が結合した表面との引き合い相
互作用によりある程度動きを止められることが可能であ
る。環構造が形成され、アミノ基は、ポリアミドとの接
着に利用できない。アミノ基とSi−Ｏ基との間の距離が
小さくて環形成が起こらない場合は、地方でアミノ基の
移動度が小さく、ポリアミドとの結合の可能性も小さ
い。１個以上の第二級アミノ基を有するシラン化合物を
選択すれば、これによりSi−Ｏ基が遮へいされるという
現象が起こる。第一級アミノ基は、ポリアミドの適当な
基との化学結合に対して自由な状態で残る。１個より多
い第一級アミノ基を有するシラン化合物を用いること
は、原理上可能であるが、このような化合物の入手が容
易でないことが注目される。
この発明に従う方法の好適例において、接着剤は、Ｎ
−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリアル
コキシシランであり、アルコキシ基は、メトキシ基及び
エトキシ基よりなる群の中から選ばれた基である。
−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリアル
コキシシランであり、アルコキシ基は、メトキシ基及び
エトキシ基よりなる群の中から選ばれた基である。
この発明に従う方法の適当な例において、窒化ケイ素
層は、オゾン及び紫外線照射による処理によって親水性
にされる。
層は、オゾン及び紫外線照射による処理によって親水性
にされる。
次に、この発明を例によって図面を参照していっそう
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例１ 第１図は、電気接続のための接触パッド２を有する半
導体装置１を示す。半導体装置１は、窒化ケイ素層３で
覆われ、該層は、例えば、化学蒸着法によって設けられ
た。窒化ケイ素層３の表面は、紫外線／オゾンで５分間
処理することにより親水性にする。
導体装置１を示す。半導体装置１は、窒化ケイ素層３で
覆われ、該層は、例えば、化学蒸着法によって設けられ
た。窒化ケイ素層３の表面は、紫外線／オゾンで５分間
処理することにより親水性にする。
次いで、半導体装置１を３−アミノプロピル−トリメ
トキシシラン（次式Ｉ） の１重量％トルエン溶液中に100℃で１時間置くことに
より接着剤を塗布する。接着剤は、第１図の層６として
示す。この図面は、比例して示してはいない。層６は、
約１分子の厚さに過ぎない。
トキシシラン（次式Ｉ） の１重量％トルエン溶液中に100℃で１時間置くことに
より接着剤を塗布する。接着剤は、第１図の層６として
示す。この図面は、比例して示してはいない。層６は、
約１分子の厚さに過ぎない。
次いで、ポリアミド溶液を20秒間680r.p.mの速度で表
面上にスピニングすることにより65nmの厚さで感光性ポ
リアミド層４を設ける。感光性ポリアミドを60℃で６時
間乾燥する。使用ポリアミドは、式（II）に示す構造式 に従う、約10000の数平均分子量を有する化合物であ
り、粘度が2.35Pa.sであるような濃度の、Ｎ−メチル−
２−ピロリドンとシクロペンタノンとの1:1混合物中の
溶液から与えられる。感光性開始剤2,2−ジメトキシ−
２−フェニル−アセトフェノンを溶液にポリアミド量の
２重量％の量で加える。
面上にスピニングすることにより65nmの厚さで感光性ポ
リアミド層４を設ける。感光性ポリアミドを60℃で６時
間乾燥する。使用ポリアミドは、式（II）に示す構造式 に従う、約10000の数平均分子量を有する化合物であ
り、粘度が2.35Pa.sであるような濃度の、Ｎ−メチル−
２−ピロリドンとシクロペンタノンとの1:1混合物中の
溶液から与えられる。感光性開始剤2,2−ジメトキシ−
２−フェニル−アセトフェノンを溶液にポリアミド量の
２重量％の量で加える。
ポリアミド層４を、例えば、無電極水銀ランプによっ
て300〜400nmの波長を有する紫外線にマスク（図示せ
ず）を介して８分間露光させる。ポリアミド層の非露光
部をシクロペンタノンによって溶解し、下にある接触パ
ッド２との電気接続をつくるに適する開口５をポリアミ
ド層４中に形成する。この目的のためには、窒化ケイ素
を部分的に除去、所要に応じて適当なエッチング処理に
よって除去することができる。
て300〜400nmの波長を有する紫外線にマスク（図示せ
ず）を介して８分間露光させる。ポリアミド層の非露光
部をシクロペンタノンによって溶解し、下にある接触パ
ッド２との電気接続をつくるに適する開口５をポリアミ
ド層４中に形成する。この目的のためには、窒化ケイ素
を部分的に除去、所要に応じて適当なエッチング処理に
よって除去することができる。
次式は、接着剤の作用の基づく、提案された反応機構
を示す。
を示す。
R1は、Si−Ｏ−Si結合を介して窒化ケイ素表面に結合す
るシラン分子の分子基（molecular radical）を示し、R
2は、ポリアミド分子の分子基を示す。ポリアミドは、
５時間300℃までの温度での熱処理によりポリイミドに
転化される。
るシラン分子の分子基（molecular radical）を示し、R
2は、ポリアミド分子の分子基を示す。ポリアミドは、
５時間300℃までの温度での熱処理によりポリイミドに
転化される。
実施例２ 実施例１で述べた方法であるが、この場合は、Ｎ−
（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル−トリメト
キシシラン（次式III） を接着剤として用いる方法を行った。
（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル−トリメト
キシシラン（次式III） を接着剤として用いる方法を行った。
実施例３ 半導体装置をＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノ
プロピル−トリメトキシシランの１重量％水溶液中に２
分間入れ、次いで水ですすぐことにより接着剤を塗布し
たほかは、実施例２で述べたような方法を行った。
プロピル−トリメトキシシランの１重量％水溶液中に２
分間入れ、次いで水ですすぐことにより接着剤を塗布し
たほかは、実施例２で述べたような方法を行った。
続いて、半導体装置を125℃の温度で30分間貯蔵する
ことにより更に改良しうるが、この段階は、厳密には必
要でない。
ことにより更に改良しうるが、この段階は、厳密には必
要でない。
実施例４ 半導体装置をＮ−（２−アミノメチル）−３−アミノ
プロピル−トリメトキシシランの蒸気中に約100Paの圧
力で１時間置くことにより接着剤を塗布したほかは、実
施例２で述べたように方法を行った。
プロピル−トリメトキシシランの蒸気中に約100Paの圧
力で１時間置くことにより接着剤を塗布したほかは、実
施例２で述べたように方法を行った。
上記例に従う方法、特に実施例２〜４に従う方法によ
って得られる半導体装置は、窒化ケイ素層とポリアミド
層との間の特に良好な接着を特徴とし、その結果として
ポリアミド層中での開口のエッチング中アンダーカット
が起こらず、開口の良好なパターン鮮明度が得られた。
って得られる半導体装置は、窒化ケイ素層とポリアミド
層との間の特に良好な接着を特徴とし、その結果として
ポリアミド層中での開口のエッチング中アンダーカット
が起こらず、開口の良好なパターン鮮明度が得られた。
第１図は、この発明に従う方法により製造する装置の断
面線図である。 １……半導体装置、２……接触パッド ３……窒化ケイ素層、４……感光性ポリアミド層 ５……開口、６……接着剤層
面線図である。 １……半導体装置、２……接触パッド ３……窒化ケイ素層、４……感光性ポリアミド層 ５……開口、６……接着剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリクス・ヨハネス・トウスラヘル オランダ国5621 ベーアー アインドー フェン フルーネバウツウェッハ１ (56)参考文献 特開 昭59−232424（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−37690（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4330569（ＵＳ．Ａ) ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＥＬ ＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯＣＩ ＥＴＹ，ＶＯＬ．132，ｎｏ．11，Ｎｏ ｖｅｍｂｅｒ 1985 ＰＰ．2700−2705
Claims (4)
- 【請求項１】装置の少なくとも一つの表面を窒化ケイ素
の第１層及びポリイミドの第２層で被覆し、該２層の界
面に接着剤を用いた装置を製造するに当り、窒化ケイ素
層を基板上に設け親水性にした後、第一級アミノ基を有
するトリアルコキシシラン化合物である接着剤を窒化ケ
イ素層上に塗布し、次いで感光性ポリアミド層を設け、
電気接続用接触パッドに到達できるようにパターンで該
ポリアミド層中に開口をエッチングし、その後ポリアミ
ドをポリイミドに転化することを特徴とする装置の製造
方法。 - 【請求項２】接着剤が更に少なくとも１個の第二級アミ
ノ基を有する特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】接着剤がＮ−（２−アミノエチル）−３−
アミノプロピルトリアルコキシシランであり、アルコキ
シ基がメトキシ基及びエトキシ基より成る群の中から選
ばれた基である特許請求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項４】窒化ケイ素層をオゾン及び紫外線照射によ
る処理によって親水性にする特許請求の範囲第１項記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| NL8601041 | 1986-04-23 | ||
| NL8601041A NL8601041A (nl) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting en inrichting vervaardigd met de werkwijze. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254431A JPS62254431A (ja) | 1987-11-06 |
| JP2529685B2 true JP2529685B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=19847925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62095478A Expired - Fee Related JP2529685B2 (ja) | 1986-04-23 | 1987-04-20 | 装置の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0251347B1 (ja) |
| JP (1) | JP2529685B2 (ja) |
| DE (1) | DE3777466D1 (ja) |
| NL (1) | NL8601041A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2000043439A1 (fr) * | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Ester d'acide polyamique |
| US6350397B1 (en) | 1999-03-10 | 2002-02-26 | Aspen Research Corporation | Optical member with layer having a coating geometry and composition that enhance cleaning properties |
| JP2001284499A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-10-12 | Lucent Technol Inc | 半導体デバイスとその製造方法 |
| US20040150096A1 (en) | 2003-02-03 | 2004-08-05 | International Business Machines Corporation | Capping coating for 3D integration applications |
| US7850836B2 (en) * | 2005-11-09 | 2010-12-14 | Nanyang Technological University | Method of electro-depositing a conductive material in at least one through-hole via of a semiconductor substrate |
| JP5920353B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2016-05-18 | 日立化成株式会社 | 窒化ホウ素物粒子、エポキシ樹脂組成物、半硬化樹脂組成物、硬化樹脂組成物、樹脂シート、発熱性電子部品及び窒化ホウ素粒子の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2541624C2 (de) * | 1975-09-18 | 1982-09-16 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Wässrige Ätzlösung und Verfahren zum Ätzen von Polymerfilmen oder Folien auf Polyimidbasis |
| US4330569A (en) * | 1979-05-25 | 1982-05-18 | Ncr Corporation | Method for conditioning nitride surface |
| US4329419A (en) * | 1980-09-03 | 1982-05-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymeric heat resistant photopolymerizable composition for semiconductors and capacitors |
| NL8203980A (nl) * | 1982-10-15 | 1984-05-01 | Philips Nv | Werkwijze voor de fotolithografische behandeling van een substraat. |
-
1986
- 1986-04-23 NL NL8601041A patent/NL8601041A/nl not_active Application Discontinuation
-
1987
- 1987-04-09 DE DE8787200672T patent/DE3777466D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-09 EP EP87200672A patent/EP0251347B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-20 JP JP62095478A patent/JP2529685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＨＥＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳＯＣＩＥＴＹ，ＶＯＬ．１３２，ｎｏ．１１，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ１９８５ＰＰ．２７００−２７０５ |
| 米国特許４３３０５６９（ＵＳ．Ａ） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0251347A1 (en) | 1988-01-07 |
| DE3777466D1 (de) | 1992-04-23 |
| NL8601041A (nl) | 1987-11-16 |
| JPS62254431A (ja) | 1987-11-06 |
| EP0251347B1 (en) | 1992-03-18 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |