JPH01204432A - 基材上にセラミックコーティングを形成する方法 - Google Patents

基材上にセラミックコーティングを形成する方法

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JPH01204432A
JPH01204432A JP63320735A JP32073588A JPH01204432A JP H01204432 A JPH01204432 A JP H01204432A JP 63320735 A JP63320735 A JP 63320735A JP 32073588 A JP32073588 A JP 32073588A JP H01204432 A JPH01204432 A JP H01204432A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基材、例えば、半導体チップの集積回路の
ような電子デバイスの如き基材の表面を保護するための
セラミックコーティングに関する。
この発明はまた、中間レベル誘電体膜（ｉｎｔｅｒｌｅ
ｖｅｌｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｌｍｓ）を形成して
電子デバイスのメタライズ層を絶縁するのに用いられる
セラミックコーティングにも関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕電子デ
バイスの故障の一般の原因は、不純物の入り込むのを許
す半導体チップの不活性化表面の微小割れ又はボイドで
ある。従って、応力の大きな環境で使用する間において
さえも微小割れ、ボイド、又はピンホールの形成に抵抗
する改良保護コーティングの必要性が存在する。
電子デバイスの不活性化コーティングは、電子デバイス
に入り込みそして電子信号の伝送を崩壊させかねないイ
オン不純物、例えば塩素イオン（Ｃド）やナトリウムイ
オン（Ｎａ“）のようなものに対する遮断層（ｂａｒｒ
ｉｅｒｓ）を提供することができる。不活性化コーティ
ングは、電子デバイスに適用して湿分や揮発性有機化学
物質に対する保護層を提供することもできる。
電子デバイスの本体内においてメタライズ層の間で平坦
化中間層を使用することは公知である。
グプタ（Ｇｕｐｔａ）及びチン（Ｃｈｉｎ）、　０．ｌ
ｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
　、第２２章＝　”Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　
ｏｆＳｐｉｎ−Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ　Ｆｉｌｍｓ　ａｓ　
ａ　Ｐｌａｎａｒｉｚｉｎｇ　Ｄｉｅｌｅｃｔ−ｒｉｃ
”、　ｐｐ、３４９−６５　、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ（１９８６）は、ドーピ
ングされた又はドーピングされていない５ｉｎ２ガラス
膜の中間レベル誘電体絶縁層によってメタライズ層が絶
縁されている多重レベル相互接続システムを示した。ス
ピンオンガラス膜は、メタライズ層間に中間絶縁層を用
意するのに利用されており、その一番上の層には後に石
版技術によりパターンが形成される。
グレーザー（Ｇｌａｓｅｒ）ら（”Ｅｆｆｅｃｔ　Ｏｆ
　ｔｈｅ　ＬＤ／ＴＥＯ３Ｒａｔｉｏ　Ｕｐｏｎ　Ｔｈ
ｅ　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｎ１ｔｒｉｄａ
−ｔｉｏｎ　Ｏｆ　５ｉｌｉｃａ　Ｓｏｌ／Ｇｅｌ　Ｆ
ｉｌｍｓ”、Ｊｏｕｒａｌ　ｏｆ　Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔ
ａｌｌｉｎｅ　５ｏｌｉｄｓ　６３．２０９−２２０１
９８４））は、水素シルセスキオキサン樹脂ではなく加
水分解されたテトラエトキシシラン（ＴＥ０１）の溶液
を利用してシリカのゾル／ゲル膜を製造し、そしてこれ
らの膜をその後アンモニア雪囲気中で熱処理及び窒化処
理にかけた。グレーザーらは、窒化されたシリカのゾル
／ゲル膜はケイ素及び他の金属表面のための有用な酸化
遮断層であるかもしれない、ということを示唆する。
ブロク（Ｑｒｏｗ）及びパンタノ（Ｐａｎｔａｎｏ）、
　Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃ
ｅｒａｍｉｃ　５ｏｃｉｅｔｙ　７０．１．９９−１４
（１９？）は、出発原料としてのテトラエトキシシラン
から得られたいわゆる「ゾルゲル」を用いるアンモニア
中での微孔質シリカ膜の熱化学的窒化処理を開示する。
ブロク及びバンタノは、出発原料として水素シルセスキ
オキサン樹脂を用いることも教示せず、本明細書の特許
請求の範囲に記載された低温プロセスも教示しない。
１９６３年１０月３０日発行のラスト（Ｒｕｓｔ）らの
米国特許第３０６１５８７号明細書は、ジアルキルジア
シルオキシシラン又はジアルキルジアルコキシシランを
トリアルキルシロキシジアルコキシアルミニウムと反応
させることによって、秩序的な（ｏｒｄｅｒｅｃり有機
ケイ素−酸化アルミニウム共重合体を生成する方法を教
示する。
１９７１年１０月２６日発行のフライ（Ｆｒｙｅ）及び
コリンズ（（：ａｌｌｉｎｓ）の米国特許第３６１５２
７２号明細書及び７’＋イら、　Ｊ、　Ａｍ、　Ｃｈｅ
ｍ、　Ｓａｃ、　９２．　ｐ、　５５８６（１９７０）
は、水素シルセスキオキサン樹脂の生成を教示スル。
出願人らは、電子デバイスを保護するためのセラミック
コーティングの形成に関する発明について最近いくつか
の米国特許出願を提出した。これらの米国特許出願には
、１９８６年１２月４日提出の出願第９３８６７９号（
発明の名称「シリケートエステルからの多重層セラミッ
クス」、発明者ハルスカ（Ｌｏｒｅｎ　Ｈａｌｕｓｋａ
）　、ミカｘ　ル（Ｋｅｉｔｈ　Ｍｉｃｈａｅｌ）及び
ターハイ（Ｌｅｏ　Ｔａｒｈａｙ））　、１９８６年１
２月３日提出の出願第９３７２７４号（発明の名称「水
素シルセスキオキサンからの多重層セラミックス」、発
明者ハルスカ、ミカエル及びターハイ）　、１９８６年
１２月３日提出の出願第９３７２７６号（発明の名称「
電子デバイスのためのＳｉＮ含有コーティング」、発明
者バ＝　−（Ｒｏｎａｌｄ　Ｂａｎｅｙ）、ハルスカ、
ミカエ）Ｌｔ、７！、／つ（Ｓａｒａｈ　Ｓｎｏｗ）及
びクーハイ）　、１９８６年１２月３日提出の出願第９
３７２７３号（発明の名称「低温形成多重層セラミック
スの白金及びロジウム触媒」、発明者ハルスカ、ミカエ
ル及びターハイ）　、１９８７年１月２日提出の出願第
０００２１７号（発明の名称「シリケートエステル及び
金属酸化物からの多重層セラミックコーティング」、発
明者ハルスカ、ミカエル及びターハイ）　、１９８６年
１２月４日提出の出願第９３８６７８号（発明の名称「
水素シルセスキオキサン樹脂及び金属酸化物からの白金
又はロジウムに触媒された多重層セラミックコーティン
グ」、発明者ハルスカ、ミカエル及びターハイ）　、１
９８６年１２月４日提出の出願第９３８６７７号（発明
の名称「電子デバイスを保護するための金属酸化物から
の多重層セラミックコーティング」、発明者ハルスカ、
ミカエル及びターハイ）、が含まれる。
〔課題を解決するための手段及び作用効果〕本発明は、
−の態様において、電子デバイスのような敏感な基材の
表面の特徴的形状を保護するための単一層及び／又は多
重層コーティングを低温で形成するための方法に関する
。第二の態様においては、本発明は、電子機能が作り出
されそしてそれらが中間レベル誘電体膜により電気的に
分離された多重メタライズ層において生じる電子デバイ
スで用いられるような中間レベル誘電体膜の形成に関す
る。この発明のコーティング方法は、ボンドパッド付着
物とエツチングパターンとを有するＣＭＯＳデバイスの
ような不規則な特徴的形状を有する表面を保護するのに
殊に効果的である。
本発明では、基材表面に二酸化ケイ素とジルコニウム、
アルミニウム及び／又はチタンの酸化物とを含有する窒
化コーティングの平坦化第−層を形成する方法が説明さ
れる。窒化されたケイ素及び池の金属の酸化物のコーテ
ィングは、単一層として実質的に表面を保護し、そして
、他のオーバーコート層とは独立に用いることができ、
あるいは多重層保護コーティング系の第−層として用い
ることができる。あるいはまた、ケイ素及び他の金属の
酸化物の窒化コーティングは、メタライズ層でオーバー
コーテイングした後に中間レベル誘電体層として機能す
る誘電体膜を提供する。
窒化コーティングは、本発明に従い、最初に水素シルセ
スキオキサン樹脂（Ｈ３ｉＯ３７□）。とジルコニウム
、アルミニウム及び／又はチタンの金属酸化物前駆物質
との混合物を含有し、白金又はロジウム触媒を含有し又
は含有しない溶液を基材表面へ適用し、次いでこのコー
ティングをアンモニア雰囲気中で熱処理して二酸化ケイ
素とジルコニウム、アルミニウム及び／又はチタン酸化
物の窒化コーティングへ転化させることによって得られ
る。
本発明の二重層コーティングは、（１）先に説明したよ
うな窒化された平坦化コーティングの第−層と、（２）
下記において更に説明されるような、ケイ素、ケイ素−
窒素、ケイ素−炭素もしくはケイ素−炭素−窒素セラミ
ックス又はセラミックス様材料の第二層とからなる。こ
の第二層は、二つの方法のうちのどちらかによって第一
のコーティング層を覆って形成される。一つの方法では
、第二層は、典型的には、後に蒸発する溶剤に溶解させ
たプレセラミック重合体を用いる通常のフローコーティ
ング手法を使用して、第−層の表面上へプレセラミック
重合体を適用して形成される。次いで、重合体のコーテ
ィングを後の熱処理によりセラミック層又はセラミック
様の層へ転化させる。
あるいはまた、第二の層は、化学気相成長（ＣＶＤ）法
により直接付着させた、ケイ素、ケイ素−窒素、ケイ素
−炭素−窒素又はケイ素−炭素セラミック層でよい。
本発明はまた、第−層が上述の窒化平坦化コーティング
であり、そして第二層が上述のセラミックコーティング
のうちのいずれかである、電子デバイスを保護するため
の三層コーティング系の形成にも関する。
本発明の三層コーティングにおける第三層は、（ａ）　
　シラン、ハロシラン、ハロジシラン、ポリハロシラン
もしくはそれらの混合物のＣＶ［）　、　ＰＥＣＶＤも
しくは金属に助熱されるＣＶＤ（ｍｅｔａｌ　ａｓｓｉ
ｓｔｅｄＣＶＤ）により適用された無定形ケイ素材料、
又は、（ｂ）　　シラン、ハロシラン、ハロジシラン、
ポリハロシランもしくはこれらの混合物と炭素原子数１
〜６個のアルカン、あるいはアルキルシランのＣＶＤも
しくはプラズマ増強ＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ　ｅｎｈａｎ
ｃｅｄＣＶＤ）により適用されたケイ素−炭素セラミッ
ク材料、又は、（Ｃ）シラン、ハロシラン、ハロジシラ
ン、ポリハロシランもしくはこれらの混合物とアンモニ
アのＣＶＤもしくはプラズマ増強ＣＶＤにより適用され
たケイ素−窒素セラミック材料、又は、（ｄ）へキサメ
チルジシラザンのＣＶＤ又はプラズマ増強ＣＶＤにより
、あるいはシラン、アルカン及びアンモニアの混合物も
しくはアルキルシラン及びアンモニアの混合物のＣＶＤ
又はプラズマ増強ＣＶＤにより適用されたケイ素−炭素
−窒素セラミック材料、のトップコーティングである。
本発明は、窒化されたセラミックスのコーティングは、
電子デバイスや集積回路を含めた基材へ適用されて、そ
れらの基材を環境から保護することができるという発見
に関連する。基材は、上に挙げた電子デバイスや集積回
路に限定はされない。
窒化セラミックコーティングは、溶剤を用いて適用され
た、水素シルセスキオキサン樹脂（Ｈ３１０３／□）。
とジルコニウム、アルミニウム及び／又はチタンの金属
酸化物前駆物質との混合物を含有している膜を、アンモ
ニア雰囲気でセラミックス化することにより調製される
。白金又はロジウム触媒を上記の膜に含ませて、セラミ
ックス化処理を促進しても差支えない。
本発明において、「セラミックス」という語は、通常の
セラミックス材料と、そのほかの熱処理され又は熱分解
された材料であって、熱処理により化学組成と物理的特
性とには実質的に変化がみられるけれども、残留水素及
び／又は材料のプレセラミック構造を代表する他の元素
は全くないであろう材料の両方を指示するものである。
本発明において「電子デバイス」とは、電子デバイス類
、シリコンに基づくデバイス類、ヒ化ガリウムデバイス
類、フォーカルプレーンアレイ、オプト電子デバイス類
、光電池類、光学デバイス類、トランジスタ様デバイス
類、多重層デバイス類、３−Ｄデバイス類、ＳＤＩデバ
イス類、超格子デバイス類、その地間種類のものを包含
するが、これらのものに限定はされない。
本発明において「流動可能溶液」とは、触媒される又は
触媒されない水素シルセスキオキサン樹脂と、アルミニ
ウム、チタン及びジルコニウムのアシルオキシ化合物及
びアルコキシ化合物からなる群より選択された金属酸化
物前駆物質とを含んでなる混合物の、流動可能な、押出
し可能な又は注入可能な有機溶剤溶液を意味するものと
理解すべきである。本発明において「硬化」とは、固形
セラミックコーティング材料が製造されるような程度ま
で加熱することによる出発原料の共反応及びセラミック
ス化又は部分的なセラミックス化を意味するものである
。
本発明において「窒化されたコーティング（又は窒化コ
ーティング）」とは、金属及び酸素を含有しており、更
に窒素をも含有している膜又はコーティングを意味する
ものである。本発明の方法においては、窒素の取入れが
起こることが分った。
例えば、オキシ窒化ケイ素は、ここで検討される「窒化
コーティング」材料の範囲内にある可能性のある物質で
あると考えられる。
本発明は、電子デバイスのような基材の表面へ薄い単一
層又は多重層を低温で形成することにより基材の保護を
増強することに関する。本発明によれば、電子デバイス
を最初に、金属酸化物前駆物質と水素シルセスキオキサ
ン樹脂（Ｈ３Ｉ０３／。）ｎ（この式においてｎは重合
度を示す整数であって、典型的には約１０から約１００
０まで様々である）との混合物の溶液でコーティングす
る。例えば、水鷹シルセスキオキサン樹脂は重量平均分
子量が約８、０００から約２８．０００までであり、対
応する数平均分子量が約８００から約２．９００までで
あるものが、この発明を実施するのに有用であることが
分っている。水素シルセスキオキサン樹脂は、米国特許
第３６１５２７２号明細書に記載された方法により調製
することのできる公知の物質である。
金属酸化物前駆物質は、有機溶剤中で水素シルセスキオ
キサン樹脂と一緒にされて、基材表面をコーティングす
るための流動可能溶液が調製される。単一の金属酸化物
前駆物質を水素シルセスキオキサン樹脂と一緒にしても
よく、あるいは、２又は３種の金属酸化物前駆物質の混
合物を樹脂と一緒にしてもよい。この発明の目的上、金
属酸化物前駆物質は、有機溶剤に溶解するアルミニウム
、ジルコニウム又はチタンの化合物である。このような
可溶性金属化合物には、アルミニウム、ジルコニウム及
びチタンのアルコキシ化合物及びアシルオキシ化合物が
含まれる。
金属の原子価に従って、可溶性金属化合物は当該金属に
結合した最大４個までのアルコキシ基又はアシルオキシ
基を有することができる。この発明の目的上は、金属化
合物はそれが有機溶剤に十分に溶解するような数のアシ
ルオキシ基又はアルコキシ基を有するということが必要
であるに過ぎない。特定のアシルオキシ基又はアルコキ
シ基の選択は、それらはコーティング成分を窒化された
金属酸化物へと転化させるセラミックス化熱処理の間に
最終的に加水分解されるかあるいは熱分解されるという
意味で一時的なものであるので、重要ではない。代表的
なアシルオキシ基及びアルコキシ基には、例えば、イン
ブトキシ基、イソプロポキン基、アセチルアセトネート
基、ｎ−プロポキシ基、ステアレート基、プロパノエー
ト基、及びヘキソキシ基が含まれる。有用な金属酸化物
前駆物質には、例えば、テトラアセチルアセトネートジ
ルコニウムＺｒ（ＤＣ（ＣＨ３）＝ＣＩＩ（：（Ｃｌ）
ＣＩＬ、）＜　、ジブトキシジアセチルアセトネートチ
タンＴｉ　（ＤＣ４Ｈ９）　２（ＤＣ（ＣＩ−１３）　
＝ＣＨＣ（０）ＣＨ３）　４、アルミニウムアセチルア
セトネートＡβ（ＱＣ（ＣＨ３）　＝ＣＨＣ（０）ＣＨ
３）　：ｌ。
テトライソブトキシチタンＴ　Ｉ　（ＯＣＨ２ＣＨ（Ｃ
Ｈ３）　２）　ａが含まれる。
一般に、金属酸化物前駆物質は、セラミックス化後にお
いて、−１にしたアルミニウム、ジルコニウム及び／又
はチタンの金属酸化物の含有量がセラミック残留物の約
０．１〜約３０重量％になるような割合で、水素シルセ
スキオキサン樹脂と一緒にする。最終のセラミックコー
ティングに所定量のアルミニウム、ジルコニウム及び／
又はチタンの酸化物を供給するのに適当な金属酸化物前
駆物質の特定の割合は、金属酸化物前駆物質化合物に存
在しているアシルオキシ基及び／又はアルコキシ基の大
きさによる、ということを理解すべきである。適切な割
合は、前駆物質化合物によって表わされるアルミニウム
、ジルコニウム及び／又はチタン酸化物の当量と、それ
に対応する、水素シルセスキオキサン樹脂によって表わ
される二酸化ケイ素の当量とに基づく計算によって一般
的に決定することができる。
アンモニア中で熱分解される触媒されていない平坦化コ
ーティングの本発明の典型的な配合物には、第１表に示
されたものが含まれるけれども、これらに限定はされな
い。
第　　１　　表 本発明の平坦化コーティングの組成 ４　　７４．７　　　　　　　　　　　　　２５．３水
素シルセスキオキサン樹脂と金属酸化物前駆物質との混
合物は、成分を混合し且つ基材へのコーティングを容易
にするため溶剤で希釈される。
樹脂混合物をｎ−へブタン又はトルエンのような溶剤で
希釈して固形分を約０．１〜約８５重量％にするのが、
−射的に好ましい。水素シルセスキオキサン樹脂の、殊
に敏感な電子デバイスをコーティングすることに関して
の一つの利点は、それが炭素分のないトリハロシラン単
量体から調製されるため、それから得られるコーティン
グにおいて炭素により汚染される可能性が最小限度にな
る、ということである。水素シルセスキオキサン樹脂と
金属酸化物前駆物質との混合物は、触媒を少しも存在さ
せずに基材ヘコーティングして硬化させることができる
。しかしなから、白金触媒、例えば［（ＣＨ３ＣＨ２）
　２Ｓ］２Ｐｔｃ　Ｉ！　２、Ｐｔ［０Ｃ（ＣＬ）　＝
Ｃ！ＩＣ（０）ＣＩ＋、］２のようなもの、又はロジウ
ム触媒、例えばＲｈＣ１３［（ＣＨ３Ｃ）Ｉ、ＣＨ２Ｃ
Ｈ２）　２Ｓコ、のようなものを樹脂に含ませることは
、（Ｈ３１０３／２）　＋、ココ−ィングの酸化及び硬
化を向上させる。本発明において効力のある白金触媒及
びロジウム触媒には、 ［（ＣＨ３ＣＨ２）　２ｓ］２ＰｔＣ１２、白金アセチ
ルアセトネート及びミシガン、ミツドランドのダウコー
ニングコーポレーションより人手されるロジウム触媒［
２ｈＣβ３［（ＣＨ３ＣＨ２ＣＩＩ□ＣＨ２）　２Ｓ］
　ｓが含まれるが、これらに限定はされない。水素シル
セスキオキサン樹脂に溶解することのできるどのような
白金又はロジウムの化合物又は複合体も、硬化を触媒す
る役に立ち、本発明の範囲内に入るものである。
一般に、使用する白金又はロジウム触媒の量は広範囲に
変えることができるけれども、通常は、組成物中の樹脂
量に基づいて２〜１０００［）［］ｆｌｌの金属を供給
するのに十分なだけの触媒化合物を用いることが好まし
い。１５〜６０ｐｐｍの金属を供給する適当量の触媒化
合物を使用することが、更に一層好ましい。白金又はロ
ジウム触媒は、水素シルセスキオキサン樹脂と金属酸化
物前駆物質との混合物に、例えば、［（ＣＨ３ＣＨ２）
　ｚｓ］ｚＰｔｃ　ｌ　２として６０ｐｐｍの白金量で
加えることができる。白金及び／又はロジウム触媒はま
た、後の硬化の間に（Ｈ３ｉ０３．□）。
樹脂の残留ＳｉＨ及び５ｉＯＨ官能性を減少させあるい
はなくすのを助け、それによってＳｉＯ□の生成を増加
させる。
更に、水素シルセスキオキサン樹脂に触媒が存在するこ
とは、アンモニア雰囲気で熱処理を行なう間に認められ
る重量の減少を有意に少なくする。
例えば、白金触媒を樹脂に入れて使用した場合には、熱
処理の間に６％の重量の減少が観察された。
この軽度の重量損失は、樹脂の架橋が改善されてより高
分子量の重合体を生成し、セラミックス化における重要
な主要点であるチャー収率がより高くなることを示すも
のと信じられる。その上、触媒されないシルセスキオキ
サン樹脂及び白金に触媒されるシルセスキオキサン樹脂
についてアンモニア中で行なった他のセラミックス化実
験は、前者においては重量損失が２８％であるが、後者
においては重量損失は４．６％に過ぎないことを証明す
る。触媒される樹脂で得られた高いセラミックチャー収
率は、本発明の一態様の重要な利点である。
水素シルセスキオキサン樹脂と金属酸化物前駆物質との
混合物の触媒入りの溶液又は触媒の入っていない溶液は
、電子デバイス上にコーティングされ、そして周囲温度
又は高温で乾燥させることにより溶剤を蒸発させる。樹
脂混合物を電子デバイスヘコーティングする方法は、ス
ピンコーティング、浸漬コーティング、吹付はコーティ
ング、又はフローコーティングでよいが、これらに限定
はされず、また通常はスピンコーティングが好ましい。
次いで重合体コーティングを、コーティングされたデバ
イスを例えばおよそ１時間アンモニア雰囲気中にて４０
０℃で加熱して硬化及びセラミックス化させる。一般に
は、本質的に他の成分のない無水アンモニアの雰囲気中
で熱処理を果すことが好ましい。そのような雰囲気を使
用することは、アンモニアの効果並びに所定の処理温度
及び時間で得られる窒化の程度を向上させる。とは言う
ものの、本発明の方法では、より少量のアンモニア、例
えば大気圧未満のアンモニア又はアンモニアと他のガス
状非妨害成分との混合物のようなものを使用することが
できる。もちろん、大気圧を超える圧力のアンモニアも
、アンモニアがガス状態のままである限り使用して差支
えない。本発明では、熱処理の間にコーティングの窒化
を果すのに十分なだけのアンモニアを含有しているどの
ようなガス雰囲気も使用することができる。この発明の
目的上、熱処理の間に窒化を果すのに十分なだけのアン
モニアを含有している雰囲気は、「実質的にアンモニア
」雰囲気と称する。
窒化された金属酸化物セラミックスの連続で割れのない
膜は、この発明の手順により基材の表面で形成される。
膜は、識別できる割れあるいは欠陥なしに約２−までの
厚さで形成される。典型的には、電子デバイスをコーテ
ィングする場合には約０．３〜０．５７＝＝の厚さの膜
を用いるのが好ましい。
そのような膜は、熱応力に起因する割れや欠陥の可能性
を最小限度にするが、電子回路の表面の不規則な形状を
実質上平坦化又は平滑化するのに十分なだけの厚みを有
するので好ましい。
この平滑化あるいは平坦化は、きわめて不規則な表面に
は典型的に有効でない他の成分のその後のコーティング
を適用できるようにするため必要とされる。この層の平
滑化の効果は、集積回路デバイスのような基材の表面に
しばしば見られる不規則な表面状態によって引き起こさ
れる機械的応力を最小限にするのに役立つ。そのような
応力を最小限にすることによって、後に適用される不活
性化コーティング層の微小割れが然サイクル条件下にお
いて減少しあるいはなくなり、また集積回路デバイスの
寿命が延びる。
本発明の重要な特徴は、水素シルセスキオキサン及び金
属酸化物前駆物質のプレセラミックコーティングを熱処
理する間にＳｉＨ及び５ｉＯＨを熱分解によりなくすの
にアンモニアを利用することである。アンモニア雰囲気
中でのこの熱処理は、本質的にＳｉＨ及び５ｉＯＨのな
いコーティングを生成する。
アンモニア中で水素シルセスキオキサン樹脂を熱分解さ
せて臭化カリウム結晶板上で調製したコーティングの赤
外分析によれば、空気中で熱分解させた同様のコーティ
ングと比較して残留ＳｉＨ及びＳｉ叶成分を除去する効
率及び効力の改善されたことが示された。アンモニアの
添加は、５ｉｌ（及び５ｉＯＨを熱分解によりなくすこ
とに対して空気よりももっと反応性の雰囲気を作り出す
と信じられる。
更に、アンモニア中で水素シルセスキオキサン樹脂と金
属酸化物前駆物質との触媒入り又は触媒の入っていない
混合物を熱分解することによって、窒素がセラミックス
又はセラミックス様の金属酸化物コーティングに取り入
れられる。本発明の方法における窒化では、結果として
おおよそ１〜２重量％の窒素が取り入れられた。窒素の
取り入れられるのは、コーティングの成分としてオキシ
窒化ケイ素が生成することに起因するのであろうと信じ
られる。
現状の技術の方法以上に本発明の方法が有利である点は
、２００〜４００℃程度の低い温度でアンモニアの存在
下で熱処理されることによって硬化するという水素シル
セスキオキサンコーティングの能力である。この温度範
囲は、従来技術のそれよりも有意に低い。従って、本発
明の方法はその最も幅の広い態様において、（Ｈ３ｉＯ
，、□）ｎ樹脂及び金属酸化物前駆物質のコーティング
をアンモニア雰囲気において２００℃と１０００℃との
間の温度で熱分解するものである。しかし、更にずっと
好ましい態様では、本発明は（Ｈ３１０３／２）。樹脂
及び金属酸化物前駆物質のコーティングをアンモニア雰
囲気において２００℃から４００℃までの範囲の温度で
熱分解するものである。
本発明は更に、次の諸工程、すなわち、（Ａ）水素シル
セスキオキサン樹脂と金属酸化物前駆物質との混合物の
流動可能な溶液を基材へ適用する工程、（Ｂ）この樹脂
溶液を乾燥させて基材へ（ｔ（Ｓ＋０３／□）。及び金
属酸化物前駆物質のコーティングを付着させる工程、そ
して、（Ｃ）このコーティングされた基材を、実質的に
アンモニア雰囲気中でこの基材の上にセラミックコーテ
ィングが生じるのに十分なだけの温度に加熱する工程、
を包含する、基材上にセラミックコーティングを形成す
るための方法に関する。「樹脂溶液を乾燥させる」とは
、ここでは水素シルセスキオキサン樹脂の流動可能な溶
液中の有機溶剤を蒸発させることを意味する。本発明に
よってコーティングすべき基材の選定は、基材の熱的及
び化学的安定性の必要性によってのみ制限される。
本発明は更に、これらの窒化された金属酸化物セラミッ
クコーティングは、電子デバイス又は集積回路のような
敏感な基材を更になお保護するため種々のケイ素、ケイ
素−炭素、ケイ素−窒素又はケイ素−炭素−窒素コーテ
ィング材料でコーティングすることができる、という発
見に関連する。
それに応じて、本発明は、水素シルセスキオキサン樹脂
と金属酸化物前駆物質とのセラミックス生温８合物で予
めコーティングされている基材へ第二の不活性化コーテ
ィングを適用することを包含する、基材上に多重層のセ
ラミックコーティングを形成する方法にも関する。不活
性化層は、イオン不純物が集積回路デバイスのようなコ
ーティングされた基材の電気領域に入り込むのを防止す
る。
不活性化コーティングには、例えば、プレセラミック重
合体を溶剤で希釈し、この希釈プレセラミック重合体溶
液でデバイスをコーティングし、溶剤を蒸発させてそれ
によりデバイス上にプレセラミック重合体のコーティン
グを付着させるように上記の希釈プレセラミック重合体
溶液を乾燥さ。
せ、そしてこのコーティングされたデバイスをこの第二
のコーティングをデバイス上でセラミックス化させるの
に十分なだけの温度まで不活性又はアンモニア含有雲囲
気中で加熱して作られたセラミック膜を含めることがで
きる。
どのようなプレセラミック重合体も、コーティング媒体
として使用するのに適した溶剤に溶かすことができる限
り先に説明したような不活性化層を調製するのに用いる
ことができる。適当なプレセラミック重合体には、例え
ば、ケイ素−炭素セラミックス材料のための公知の前駆
物質であるポリカルボシランやオルガノポリシランのよ
うな重合体が含まれる。ポリカルボシランは、ポリジメ
チルシランの熱分解、オルガノシラン単量体の熱分解、
又はクロロメチルシランもしくは、他のメチルクロロシ
ランを含有するビニルシランのカリウム脱塩素化によっ
て調製することができる。ポリカルボシラン及びそれら
の調製は、米国特許第４０５２４３０号明細書、同第４
４１４４０３号明細書、同第４４９７７８７号明細書、
同第４４７２５９１号明細書、及び西独国特許第２２３
６０７８号明細書に更に記載される。
オルガノポリシランは、ジ（混合オルガノ）ジクロロシ
ランのナトリウム脱塩素化又はメチルクロロジシランの
再分配によって調製することができる。オルガノポリシ
ラン、オルガノポリシランの種々の誘導体、及びそれら
の調製は、米国特許第４２６０７８０号、同第４３２４
９０１号、同第３３１０６５１号、同第４３１０４８２
号、同第４２９８５５９号、同第４５４６１６３号、同
第４２９８５５８号、同第４３１０４８１号、及び同第
４３１４９５６号明細書に更に記載される。
そのほかの適当なプレセラミック重合体には、例えば、
ケイ素−窒素セラミックス材料のための公知の前駆物質
である、セイファース（Ｓｅｙｆｅｒｔｈ）らにより米
国特許第４３９７８２８号明細書に記載されたようにジ
クロロシランのアンモノリシスにより調製されるポリシ
ラザンのような重合体が含まれる。
更にほかの適当なプレセラミック重合体には、例えば、
ケイ素−炭素−窒素セラミック材料のための公知の前駆
物質であるシルセスキオキサン及び炭素置換ポリシラザ
ンのような重合体が含まれる。シルセスキオキサンは、
オルガノトリクロロシランのアンモノリシス、ＣＬＳｉ
Ｃｌ　３及び５ＩＣ１ｑのアミツリシス、並びに［”Ｈ
３Ｓｉ口β３及びＨ３ｉＣｆｌ　ｖのシラザノリシスに
よって調製することができる。
炭素置換ポリシラザンは、ＣＩｌ、ｔｌＳｉＣβ２もし
くはメチルクロロジシランのアンモノリシス、Ｈ２Ｓ１
ＣＬのアミツリシス、メチルクロロジシランのへキサメ
チルジシラザンでの熱再配分、又はトリクロロシランの
ヘキサオルガノジシラザンもしくは環状オルガノシラザ
ンでの熱再配分により調製することができる。シルセス
キオキサン及び炭素置換ポリシラザンは公知物質であり
、米国特許第３８９２５８３号、同第３８５３５６７号
、同第４３１２９７０号、同第４４８２６６９号、同第
４３９５４６０号、同第４３４０６１９号、同第４４８
２６８９号、同第４５４３３４４号、及び同第４５４０
８０３号明細書に更に記載される。
ポリシラシクロブタシラザンも、不活性化コーティング
層を形成するためのセラミック前駆物質重合体として有
用である。ポリシラシクロブタシラザンは、１．１−ジ
クロロ−１−シラシクロブタンをアンモニア、ヒドラジ
ン又はジアミンのような二官能性求核試薬と反応させて
調製される。
特に好ましい重合体は、１．１−ジクロロ−１−シラシ
クロブタンをトリエチルアミン（酸受容体）の存在下に
塩化メチレン（溶媒）中でエチレンジアミンと反応させ
て調製される。
不活性化コーティング層の形成を、ケイ素−炭素−窒素
セラミック層の形成のための前駆物質として米国特許第
４５４０８０３号明細書に記載された方法により調製さ
れたポリシラザンを使用する好ましい態様について特別
に例示すれば、次のとおりである。すなわち、プレセラ
ミック重合体をトルエン又はｎ−へブタンのような有機
溶剤で希釈する（例えば０．１〜５０重量％）。この重
合体溶液を、前もって適用されている平坦化コーティン
グを覆って電子デバイスの上へコーティングする（スピ
ンコーティングのようないずれかの都合のよい方法によ
る）。不活性又はアンモニア含有雰囲気で乾燥させて溶
剤を蒸発させる。次いで、コーティングされたデバイス
をアルゴン下に４００℃までの温度でおよそ１時間加熱
して、プレセラミック重合体のコーティングをセラミッ
クス化させる。こうして、２−未満（好ましくはおよそ
０．３〜０．５ｐ）の薄いセラミックスの不活性化コー
ティングがデバイス上に生成される。
プレセラミック重合体をセラミックス化する又は部分的
にセラミックス化するための好ましい温度範囲は、２０
０〜４００℃である。プレセラミック重合体をセラミッ
クス化するためのより好ましい温度は、３００〜４００
℃である。プレセラミックコーティングをセラミックス
化又は部分的にセラミックス化するために熱をかける方
法は、通常の熱的方法に限定されない。同様に、本発明
は４００℃未満のセラミックス化温度に限定されない。
少なくとも１０００℃までの温度を利用するセラミック
ス化技術は、当業者にとっては明らかなものであり、そ
して基材がそのような温度に耐えることができる場合に
は本発明において有用である。
第二の又は不活性化コーティングには、ＣＶＤ法もしく
はＰＥＣＶＤ法により適用されたケイ素含有コーティン
グ、ケイ素−炭素含有コーティング、ケイ素−窒素含有
コーティング、ケイ素−炭素−窒素含有コーティング、
又はこれらのコーティングを組み合わせたものも含める
ことができる。主としてケイ素から構成される材料は、
シラン、ハロシラン、ポリハロシラン又はハロジシラン
のＣＶＤ又はプラズマ増強ＣＶＤによって付着させるこ
とができる。ケイ素−窒素含有材料は、シランもしくは
シクロシラザンのＣＶＤもしくはプラズマ増強ＣＶＤ。
アンモニアと一緒にしたポリシラシクロブタシラザンか
もしくはカルボシラザンのＣｖＤもしくはプラズマ増強
ＣＶＤ　、又は、シラン、ハロシラン、ポリハロシラン
もしくはハロジシランをアンモニアと反応させて作られ
た生成物のＣＶＤ　もしくはプラズマ増強ＣＶＤによっ
て付着させることができる。
ケイ素−炭素含有材料は、シラン、ハロシラン、ポリハ
ロシラン又はハロジシランを炭素原子数１〜６個のアル
カンと反応させて作られた生成物のＣＶＤ又はプラズマ
増強ＣＶＤによって付着させることができる。ケイ素−
炭素一窒累含有材料は、アンモニア雰囲気中でのへキサ
メチルジシラザンもしくはカルボシラザンのＣＶＤもし
くはＰＩＥＣＶＤ、シクロシラザン、シラザンのＣＶＤ
もしくはＰＩＥＣＶＤ、又は、シランもしくはアルキル
シランと炭素原子数１〜６個のアルカン及びアンモニア
との混合物のＣｖＤもしくはＰＥＣＶＤによって付着さ
せることができる。
電子デバイス又は集積回路のような敏感な基材を更にな
お保護するためには、この発明の平坦化コーティング層
及び／又は不活性化コーティング層の上部を覆ってバリ
ヤーコーティングを適用することも有利であろう。バリ
ヤーコーティング層は、あらゆる形態の水、有機蒸気及
び無機不純物を含めた全ての外的影響から基材表面を密
封しようとするものである。バリヤー層を形成するのに
用いられる好ましい成分には、緻密無定形ケイ素、炭化
ケイ素、窒化ケイ素及びケイ素−炭素−窒素セラミック
ス材料が含まれ、緻密無定形ケイ素が最も好ましい。
バリヤーコーティングは、一般に、ＣＶ［１法又はプラ
ズマ増強ＣＶＤ法により適用される。バリヤーコーティ
ングは、不活性化コーティング層の適用について先に説
明したＣＶＤ法又はプラズマ増強ＣＶＤ法のうちのいず
れかによって適用することができる。とは言え、上述の
同時係属米国特許出願第８３５０２９号明細書の特許請
求の範囲に記載された金属助勢ＣＶＤ法によって比較的
低い反応温度で、ケイ素を含有している第三の層又はト
ップコートを形成することが好ましい。金属助勢ＣＶＤ
法は、ＳｉＣＩｔ　ｓ、　ＳｉＢｒ４．　ｔｌｓｉｌ、
、　Ｈ３ｉＣＲ＊及びｆ（ＳｉＢｒ３からコーティング
を堆積させるのに特に適している。
本発明の方法により作られた単一層又は多重層コーティ
ングは、欠陥密度を低下させ、そして電子デバイスに対
する保護コーティングとして、耐食性及び耐摩耗性コー
ティングとして、耐熱性及び防湿性コーティングとして
、またＮａ＋やＣ１−のようなイオン不純物に対する拡
散遮断層として有用である。本発明のコーティングは、
電子デバイスを環境から保護するのに加えて、機能的な
目的についても有用である。本発明のコーティングは、
例えば、中間レベル誘電体層、多重層デバイス、３−Ｄ
デバイス、コンパクトディスク、光ディスク、光学的に
読出し可能なデバイス及び表面、Ｓ旧デバイス、超伝導
デバイス、並びに超格子デバイスとして有用である。よ
り特定的には、酸化ケイ素とアルミニウム、ジルコニウ
ム及び／又ハチタンの酸化物との窒化された混合物のセ
ラミックコーティングは、電子デバイスの本体内及びメ
タライズ層間の中間レベル誘電体として有用である。
本発明によって製造されるコーティングのもう一つの独
特の側面は、それらが電磁線に対して透明であることで
ある。従って、本発明のコーティングの特別の利点は、
フォーカルプレーンアレイ、オプト電子デバイス又は光
電池に利用されることであって、これらにおいては電磁
線をコーティングを施されたデバイスへ通過させあるい
はデバイスから放射させることができる。
〔実施例〕
下記の例は、本発明を当業者に説明するために提示され
るものであって、本発明を限定するものであると解釈す
べきではない。本発明は、特許請求の範囲に正確に示さ
れている。部数又は百分率による全ての分量は、特に断
らない限り重量によるものである。
例１−アンモニア中での水素のシルセスキオキサン樹脂
及びＺｒ　（ＧＣＪ、）４のセラミックス化′上述のフ
ライらの方法によって製造された水素シルセスキオキサ
ン樹脂（Ｈ３１０３／□）、、を０．８％、そしてジル
コニウムテトラプロポキシドＺｒ　（ＯＣ３Ｈ７）　４
を０．６３％含有している混合物をｎ−ヘプタン中で調
製し、これを４日間室温のままにしておいた。
次いでこの希釈混合物をモトローラ社製１４０１１　Ｂ
ＣＭＯ３電子デバイスへフローコーティングし、そして
溶剤を蒸発させた。２インチ（約５ｃｍ）のリンドバー
グ炉を無水アンモニアガスで２０分間フラッシュ洗浄し
、本質的に他の成分の存在しないアンモニア雰囲気を用
意した。コーティングしたデバイスをリンドバーグ炉内
のアンモニア雲囲気において４００℃で１時間加熱して
、付着コーティングをセラミックス化した。デバイス上
に窒化された薄いセラミックスの５１０２／ＺｒＯ２コ
ーテイングが生成された。熱分解後、コーティングされ
たデバイスを４０倍の倍率で検査したところ、このコー
ティングは光学的特性が良好で、割れ又は欠陥が少しも
ないものであることが分った。このコーティングされた
デバイスは、ＣＭＯ３４０００Ａ［Ｅシリーズファミリ
ーボードとＣＭＯ３４０１１Ａ　Ｑｕａｄ　２人力ＮＡ
ＮＤゲートデバイスポードとを備え付けたテラダイン社
製アナログ回路試験装置Ｊ　１３３　Ｃによる良否判別
試験（ｇｏ／ｎｏ　ｇｏ　ｔｅｓｔ）　に合格した。
例２−アンモニア中での水素シルセスキオキサン樹脂及
びＴｉ（ＯＣＩＩ（ＣＬ）２）４のセラミックス生水Ｎ
シルセスキオキサン樹脂（Ｈ３ｉＯｓ７２）。ヲ０．８
７％そしてテトライソプロポキシチタンＴｉ（ＯＣＨ（
ＣＨ３）　２）　４を０．８３％含有している混合物を
、ｎ−へブタン中で調製した。この溶液を室温で４日間
静置した。
次いでこの希釈溶液を電子デバイスへフローコーティン
グし、そして溶剤を蒸発させた。付着したコーティング
を、コーティングされたデバイスをアンモニア中におい
て４００℃で１時間加熱してセラミックス化した。薄い
窒化されたＳ１０□／　Ｔ　ｉ　０２コーテイングがデ
バイス上に生成された。
例３−アンモニア中での水素シルセスキオキサン樹脂及
びアルミニウムトリスペンタンジオネートのセラミック
ス化 メチルエチルケトン中に水素シルセスキオキサン樹脂を
０．８％そしてアルミニウムトリスペンタンジオネート
を０．６２％含有しているコーティング溶液を調製し、
これを室温で４日間静置した。この溶液でモトローラ社
製１４０１１　Ｂ　ＣＭＯＳデバイスをフローコーティ
ングし、１０分間空気乾燥し、次いでアンモニア中にお
いて４００℃で１時間熱分解させた。コーティングされ
たデバイスは、例１で説明したテラダイン社製試験装置
によるＣＭＯ５試験に合格した。
例４−アンモニア中での水素シルセスキオキサン樹脂と
ＴＩ（ＯＣＬＣ（ＣＬ）　２）　４及びｌｒ　（ＯＣＨ
２Ｃ）Ｉ２ＣＨ３）　４のセラミックス化 水素シルセスキオキサン樹脂（Ｈ３ｉＯ３７□）、ヲ８
０％、テトライソブトキシチタンＴｉ（ＱＣ）Ｉ□Ｃ（
ＣＨ３）　２）　４を１０％、そしてテトラプロポキシ
ジルコニウムＺｒ　（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）　ａを１
０％含有している混合物は、メチルエチルケトン中で低
固形分、すなわち１．０％で調製することができる。溶
液は、それが空気乾燥によって透明なコーティングを生
ずるようになるまで、室温で静置すべきである（１〜４
日）。
この希釈溶液は、電子デバイスへフローコーティングす
ることができ、そして溶剤は乾燥により蒸発させること
ができる。付着したコーティングは、コーティングされ
たデバイスをアンモニア中において２００℃でおよそ２
０時間又は４００℃で１時間加熱してセラミックス化す
べきである。薄いセラミックスの、窒化された５ｉｎ２
／ＴｉＯ□／２ｒＯ２コーテイングがデバイス上に生成
される。
例５−アンモニア中での水素シルセスキオキサン樹脂と
テトライソブトキシチタン ＴＩ　（［１ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）　２）　４、テトラプ
ロポキシジルコニウムＺｒ　（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）
　４　及びＡ　ｌｌ！　（ＣＨ，ＣＯＣＨ２Ｃ０ＣＨ５
）　３のセラミックス化水素シルセスキオキサン樹脂（
Ｈ３ｉＯ３７□）。を７０％、テトライソブトキシチタ
ンＴｉ（ＯＣＨ２Ｃ（Ｃｔｌｓ）２）４を１０％、テト
ラプロポキシジルコニウムＺｒ　（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ
３）、を１０％、そしてアルミニウムトリスペンクンジ
オネートＡβ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）　３を１
０％含有している混合物は、メチルエチルケトン中で低
固形分、すなわち１．０％で調製することができる。溶
液は、それが空気乾燥によって透明なコーティングを生
ずるようになるまで、室温で静置すべきである（１〜４
日）。この溶液は、電子デバイス上へフローコーティン
グすることができ、モして溶剤を乾燥により蒸発させる
ことができる。付着したコーティングは、コーティング
されたデバイスをアンモニア中において２００℃でおよ
そ２０時間又は４００℃で１時間加熱してセラミックス
化すべきである。薄いセラミックスの、窒化された５１
０２／ＴｌＯ２／　２ｒＯ２／Δβ２０３　コーティン
グがデバイス上に生成される。
？Ｉ６−水素シルセスキオキサン樹脂とジルコ“ニウム
テトライソプロポキシドの白金触媒を使用するアンモニ
ア中でのセラミックス化上述のフライらの方法により製
造された水素シルセスキオキサン樹脂（Ｈ３ｔ０３７ｚ
）。を０．８％、そしてジルコニウムテトライソプロポ
キシドＺｒ　（ＯＣ３Ｈ７）　４を０．６３％含有して
いる混合物をｎ−へブタン中で調製し、これを室温で４
日間静置した。この溶液を、樹脂の量を基準にして１７
ｐｐｍの白金を（ＣＨ３ＣＨ２Ｓ）　２ＰｔＣβ２とし
て溶解させたトルエン０．旧ｇを加えて触媒した。付着
したコーティングを、コーティングされたデバイスを２
インチのリンドバーグ炉内のアンモニア中で４００℃で
１時間加熱してセラミックス化した。薄いセラミックス
の、窒化されたＳ１０゜／ＺｒＯ２コーティングがデバ
イス上に生成された。このコーティングされたデバイス
は、ＣＭＯ３４０００Ａεシリーズファミリーボードと
ＣＭＯ３４０１１Ａ　Ｑｕａｄ　２人力ＮＡＮＤゲート
デバイスポードとを備え付けたテラダイン社製アナログ
回路試験装置Ｊ　１３３　Ｃによる良否判別試験に合格
した。
！ニー水素シルセスキオキサン樹脂とテトライソブトキ
シチタンのロジウム触媒を使用するアンモニア中でのセ
ラミックス化 水素シルセスキオキサン樹脂（Ｈ３ｉ０３．□）ｎを９
０％そしてテトライソブトキシチタンＴ　ｒ　（ＯＣＨ
２ＣＨ（ＣＨ３）　２）　−を１０％含有している混合
物（１０ｍｌりは、ｎ　−ヘプタン中で１％の濃度で調
製することができる。
この溶液は、ダウコーニングコーポレーション持より得
られる、ＲｈＣｌ　Ｇ　［（Ｃ１ｌ、ＣＨ２ＣＨ２Ｃ１
１２）　２Ｓ］　３の０．５％ｎ−へブタン溶液を０．
０１ｇ加えて触媒することができる。この触媒入り溶液
は、それが空気乾燥により透明なコーティングを生ずる
ようになるまで、室温で静置すべきである（１〜４日）
。
この溶液を電子デバイス上へフローコーティングし、そ
して乾燥により溶剤を蒸発させることができる。付着さ
せたコーティングは、コーティングされたデバイスをア
ンモニア雰囲気中で２００℃にておよそ２０時間加熱し
てセラミックス化すべきである。あるいはまた、コーテ
ィングされたデバイスはアンモニア雰囲気中において４
００℃で１時間加熱することができる。薄い窒化された
５１０２／ＴｉＯ□コーテイングがデバイス上に生成さ
れる。
■−セラミックス化したコーティングの化学分析 水素シルセスキオキサン樹脂（０，７５ｇ）とアルミニ
ウムトリスペタンジオネー）　　（０，７５ｇ）との混
合物のメチルエチルケトン溶液を調製した。溶剤を室温
で蒸発させ、そして残りの固形分を粉砕して微細な粉末
にした。粉末の一部分（０，５ｇ）を空気中かあるいは
アンモニア中にて４００℃で１時間加熱した。例１で説
明したように２インチのリンドバーグ炉でもってアンモ
ニア熱分解を行なった。１２インチ（約３０ｃｍ）のリ
ンドバーグ炉で空気熱分解を行なった。熱分解後のセラ
ミックス物質の収率とこのセラミックス物質中の炭素、
水素及び窒素の量を、第２表に示す。
第２表 雰囲気　　収率　　炭素　　水素　　窒素アンモニア　
０．２９７　３．７４　　０．４９　　１．６２第２表
のデータは、水素シルセスキオキサンとアルミニウムト
リスペンクンジオネートとの混合物をアンモニア雰囲気
において加熱する場合に窒素がセラミックス物質に取り
入れられる、ということを証明する。
囲−電子デバイスへの二重層コーティングの適用 モトローラ社製１４０１１　Ｂ　Ｃ１，４０Ｓデバイス
に、水素シルセスキオキサン樹脂を０．７重量％及びア
ルミニウムトリスペンクンジオネートを０．９５重量％
含有しているシクロヘキサノン溶液を２０００ｒｐｍで
スピンコーティングした。溶剤を蒸発させた後、アンモ
ニア雰囲気においてデバイスを２時間４００℃に加熱し
て、コーティングをセラミックス化した。
このデバイスへ、プレセラミックポリシラザン重合体の
５重量％ｌ・ルエン溶液をスピンコーティング（５００
０ｒｌ１ｍ）　　して第二のコーティング層を適用した
。このポリシラサ゛ン重合体は、米国特許第４５４０８
０３号明細書の例１に記載された手順に従って、）ＩＳ
ｉＣβ３とへキサメチルジシラザンとを反応させ、続い
てアンモニアで中和して調製した。溶剤を蒸発させた後
、アンモニア雰囲気においてデバイスを２時間４００℃
に加熱して、コーティングをセラミックス化した。コー
ティングされたデバイスを１５倍の倍率で検査したとこ
ろ、コーティング層は良好な光学的特性のものであり、
目で認められる割れ又は欠陥のないことが示された。デ
バイスは、例１で説明したテラダイン社製試験装置によ
るＣＭＯ３試験に従って試験したところ十分に機能する
ことが分った。
例１０−シラザン重合体の不活性化コーティングのセラ
ミックス化 米国特許第４５４０８０３号明細書の例１のキャナディ
ーの方法により調製されたプレセラミックシラザン重合
体をトルエンでもって１．０％に希釈した場合には、そ
れを上記の例１〜７のコーティングされた電子デバイス
上へスピンコーティングすることができる。溶剤は、空
気を存在させずに蒸発させるべきである。プレセラミッ
ク重合体の付着コーティングは、コーティングされたデ
バイスをアルゴン下において４００℃でおよそ１時間加
熱してセラミックス化させることができる。薄いケ・ｆ
素−窒素セラミックコーティングがデバイス上に生成さ
れる。この例は、アルゴン雰囲気をアンモニア雰囲気に
取替えることを除いて反復することができる。生成され
たコーティングには、不利な影響は少しも認められない
であろう。
即−チタン含有シラヂン重合体の不活性化コーティング
のセラミックス化 米国特許第４４８２６８９号明細書の例１３のハルスカ
の方法により調製された、チタンを約５％含有している
プレセラミックシラザン重合体をトルエンでもって１．
０％に希釈した場合には、それを上記の例１及び例２の
方法により作られた窒化された５１０２／金属酸化物で
コーティングされた電子デバイス上へスピンコーティン
グすることができる。
溶剤は蒸発させるべきである。付着したコーティングは
、コーティングされたデバイスを窒素下において４００
℃までの温度でおよそ１時間加熱してセラミックス化す
ることができる。薄いケイ素−窒素−チタンセラミック
コーティングがコーティングされたデバイス上に生成さ
れる。
例１２−シラザン重合体の不活性化コーティングのセラ
ミックス化 米国特許第４３９５４６０号明細書の例１のゴールの方
法により調製されたプレセラミックシラザン重合体をト
ルエンでもって１．０％に希釈した場合には、それを窒
化されたＳｉＯ□／金属酸化物でコーティングされた電
子デバイス上へコーティングすることができる。溶剤は
蒸発させるべきである。付着したコーティングは、コー
ティングされたデバイスをアルゴン下において４００℃
までの温度でおよそ１時間加熱してセラミックス化する
ことができる。薄いケイ素−窒素セラミックコーティン
グがデバイス上に生成される。
５月−ジヒドリドシラザン重合体の不活性化コーティン
グのセラミックス化 米国特許第４３９７８２８号明細書の例１のセイファー
スの方法により調製されたジヒドリドシラザン重合体の
１〜２％ジエチルエーテル溶液は、上記の例１〜７の方
法により前もってコーティングしたモトローラ社製１４
０１１　Ｂ　ＣＭＯ８電子デバイス上へフローコーティ
ングすることができる。デバイスは、アンモニア中にて
４００℃で１時間加熱すべきである。このコーティング
及び熱分解処理は、デバイスの機能にＣＭＯ３回路試験
器で測定して不利な影響を及ぼさない。コーティングさ
れたデバイスは、回路が故障する前に４時間以上０．１
Ｍ　ＮａＣｊ７溶液への暴露に耐える。保護されていな
いＣＭＯＳデバイスは、０．１Ｍ　ＮａＣβ溶液へ暴露
後１分もたたずに機能に故障をきたす。
％１１４−Ｆ３ＳｉＳｉＦ、カら（７）ＣＶＤ　ハ’）
　ヤ−：］　−ｆ　イング例１〜１１の平坦化コーティ
ング及び／又は不活性化コーティングでコーティングし
た電子デバイスは、バリヤーコーティングで次に示すよ
うにしてオーバーコーテイングすることができる。すな
わち、上記の例１〜１１におけるように予めコーティン
グしたモトローラ社製１４０１１　Ｂ　ＣＭＯ３電子デ
バイスと一緒にヘキサフルオロジシランを５０Ｔｏｒｒ
で、予め排気したパイレックス（Ｐｙｒｅｘ）　（商標
）ガラス容器に入れることができる。ヘキサフルオロジ
シランは、大気への暴露を防止するようなやり方でもっ
てガラス容器へ移すべきである。この容器は、オーブン
でもって３０分間およそ３６０℃の温度で加熱すべきで
ある。この間に、ヘキサフルオロジシランが分解し、そ
して電子デバイス上にケイ素を含有するトップコーティ
ングが形成される。副生成物、種々のハロシランの混合
物及びいずれの未反応出発物質も、容器を再び真空ライ
ンに接続した後に排気して除去することができる。
この電子デバイスは、例１で説明したテラダイン社製試
験装置によるＣＭＯ３試験に合格する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. １．次の諸工程、すなわち、 （Ａ）水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群、すなわ
    ち、アルミニウム、チタン及びジルコニウムのアシルオ
    キシ化合物及びアルコキシ化合物からなる群より選択さ
    れた金属酸化物前駆物質とを含んでなり、この金属酸化
    物前駆物質の金属酸化物としての重量比率が約０．１〜
    約３０％になる混合物の流動可能溶液を基材へ適用する
    工程、（Ｂ）この樹脂溶液を乾燥させて基材へプレセラ
    ミックコーティングを付着させる工程、そして、（Ｃ）
    このコーティングされた基材を、実質的にアンモニア雰
    囲気中において当該基材上にセラミックコーティングが
    生成するのに十分なだけの温度に加熱する工程、 を包含している、基材上にセラミックコーティングを形
    成する方法。
  2. ２．次の工程、すなわち、 （Ｄ）前記セラミックコーティングへ、次の群、すなわ
    ち、（ｉ）ケイ素コーティング、（ｉｉ）ケイ素−炭素
    コーティング、（ｉｉｉ）ケイ素−窒素コーティング、
    及び（ｉｖ）ケイ素−炭素−窒素コーティングからなる
    群より選択された不活性化コーティングを、次の群、す
    なわち、（ａ）化学気相成長、（ｂ）プラズマ増強（ｐ
    ｌａｓｍａ　ｅｎｈａｎｃｅｄ）化学気相成長、及び（
    ｃ）プレセラミック重合体コーティングを適用後このプ
    レセラミック重合体コーティングをセラミックス化する
    こと、からなる群より選択された手段によって適用する
    工程、を更に包含している、請求項１記載の方法。
  3. ３．次の工程、すなわち、 （Ｅ）前記不活性化コーティングへ、次の群、すなわち
    、（ｉ）ケイ素コーティング、（ｉｉ）ケイ素−炭素コ
    ーティング、（ｉｉｉ）ケイ素−窒素コーティング、及
    び（ｉｖ）ケイ素−炭素−窒素コーティングからなる群
    より選択されたバリヤーコーティングを、次の群、すな
    わち、（ａ）化学気相成長及び（ｂ）プラズマ増強化学
    気相成長からなる群より選択された手段によって適用す
    る工程、を更に包含している、請求項２記載の方法。
  4. ４．請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法に
    よってコーティングされている基材。
  5. ５．前記基材が電子デバイスである、請求項１記載の方
    法。
  6. ６．請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法に
    よってコーティングされている電子デバイス。
  7. ７．前記コーティングが中間レベル誘電体層（ｉｎｔｅ
    ｒｌｅｖｅｌ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｌａｙｅｒ）と
    して用いられる、請求項２記載のコーティングされた基
    材。
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TW (1) TW229198B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04298542A (ja) * 1990-06-18 1992-10-22 Dow Corning Corp シリカコーティングを得るための急速熱処理法

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5128494A (en) * 1985-04-26 1992-07-07 Sri International Hydridosiloxanes as precursors to ceramic products
KR910003742B1 (ko) * 1986-09-09 1991-06-10 세미콘덕터 에너지 라보라터리 캄파니 리미티드 Cvd장치
US4898907A (en) * 1986-12-03 1990-02-06 Dow Corning Corporation Compositions of platinum and rhodium catalyst in combination with hydrogen silsesquioxane resin
US5008320A (en) * 1986-12-04 1991-04-16 Dow Corning Corporation Platinum or rhodium catalyzed multilayer ceramic coatings from hydrogen silsesquioxane resin and metal oxides
US5162136A (en) * 1988-08-01 1992-11-10 Blum Yigal D Process for increasing strength of glass by forming ceramic coating on glass surface
US5318857A (en) * 1989-11-06 1994-06-07 Dow Corning Corporation Low temperature ozonolysis of silicon and ceramic oxide precursor polymers to ceramic coatings
US4973526A (en) * 1990-02-15 1990-11-27 Dow Corning Corporation Method of forming ceramic coatings and resulting articles
US5262201A (en) * 1990-06-04 1993-11-16 Dow Corning Corporation Low temperature process for converting silica precursor coatings to ceramic silica coatings by exposure to ammonium hydroxide or an environment to which water vapor and ammonia vapor have been added
US5116637A (en) * 1990-06-04 1992-05-26 Dow Corning Corporation Amine catalysts for the low temperature conversion of silica precursors to silica
US5091162A (en) * 1990-10-01 1992-02-25 Dow Corning Corporation Perhydrosiloxane copolymers and their use as coating materials
US5312684A (en) * 1991-05-02 1994-05-17 Dow Corning Corporation Threshold switching device
EP0590780B1 (en) * 1992-08-28 1997-06-25 Dow Corning Corporation Method for producing an integrated circuit with hermetic protection based on a ceramic layer
CA2104340A1 (en) * 1992-08-31 1994-03-01 Grish Chandra Hermetic protection for integrated circuits
EP0586149A1 (en) * 1992-08-31 1994-03-09 Dow Corning Corporation Hermetic protection for integrated circuits, based on a ceramic layer
US5825078A (en) * 1992-09-23 1998-10-20 Dow Corning Corporation Hermetic protection for integrated circuits
EP0627495B1 (en) * 1993-05-10 1998-08-12 Optical Coating Laboratory, Inc. Self-healing UV-barrier coating with flexible polymer substrate
JPH07169020A (ja) * 1993-09-21 1995-07-04 Eastman Kodak Co 磁気薄膜ヘッドのための基板表面の平坦化プロセス
US5530293A (en) 1994-11-28 1996-06-25 International Business Machines Corporation Carbon-free hydrogen silsesquioxane with dielectric constant less than 3.2 annealed in hydrogen for integrated circuits
US5508238A (en) * 1995-05-11 1996-04-16 Dow Corning Corporation Monolithic ceramic bodies using modified hydrogen silsesquioxane resin
US6066581A (en) * 1995-07-27 2000-05-23 Nortel Networks Corporation Sol-gel precursor and method for formation of ferroelectric materials for integrated circuits
DE69606942T2 (de) * 1995-09-25 2000-10-05 Dow Corning Verwendung von präkeramischen Polymeren als Klebstoffe für Elektronik
JP3254574B2 (ja) 1996-08-30 2002-02-12 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法及びその装置
US6143855A (en) * 1997-04-21 2000-11-07 Alliedsignal Inc. Organohydridosiloxane resins with high organic content
US6015457A (en) * 1997-04-21 2000-01-18 Alliedsignal Inc. Stable inorganic polymers
US6743856B1 (en) 1997-04-21 2004-06-01 Honeywell International Inc. Synthesis of siloxane resins
US6218497B1 (en) 1997-04-21 2001-04-17 Alliedsignal Inc. Organohydridosiloxane resins with low organic content
US6177199B1 (en) 1999-01-07 2001-01-23 Alliedsignal Inc. Dielectric films from organohydridosiloxane resins with low organic content
US6218020B1 (en) 1999-01-07 2001-04-17 Alliedsignal Inc. Dielectric films from organohydridosiloxane resins with high organic content
DE69935064T2 (de) * 1998-06-10 2008-01-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Halbleiteranordnung mit einer integrierten schaltung und keramischer sicherheitsschicht und verfahren zum herstellen solcher anordnung
US6317642B1 (en) * 1998-11-12 2001-11-13 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and methods for uniform scan dispensing of spin-on materials
US6407009B1 (en) 1998-11-12 2002-06-18 Advanced Micro Devices, Inc. Methods of manufacture of uniform spin-on films
US6530340B2 (en) 1998-11-12 2003-03-11 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus for manufacturing planar spin-on films
US6194328B1 (en) * 1998-12-09 2001-02-27 Advanced Micro Devices, Inc. H2 diffusion barrier formation by nitrogen incorporation in oxide layer
KR100804873B1 (ko) * 1999-06-10 2008-02-20 얼라이드시그날 인코퍼레이티드 포토리소그래피용 ｓｏｇ 반사방지 코팅
US6472076B1 (en) 1999-10-18 2002-10-29 Honeywell International Inc. Deposition of organosilsesquioxane films
US6440550B1 (en) 1999-10-18 2002-08-27 Honeywell International Inc. Deposition of fluorosilsesquioxane films
US6368400B1 (en) * 2000-07-17 2002-04-09 Honeywell International Absorbing compounds for spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
US7012363B2 (en) * 2002-01-10 2006-03-14 Universal Display Corporation OLEDs having increased external electroluminescence quantum efficiencies
US6737117B2 (en) 2002-04-05 2004-05-18 Dow Corning Corporation Hydrosilsesquioxane resin compositions having improved thin film properties
US20030228497A1 (en) * 2002-06-05 2003-12-11 Mei-Ling Wu Protective overcoat materials
US8053159B2 (en) 2003-11-18 2011-11-08 Honeywell International Inc. Antireflective coatings for via fill and photolithography applications and methods of preparation thereof
JP4231418B2 (ja) * 2004-01-07 2009-02-25 株式会社小糸製作所 発光モジュール及び車両用灯具
WO2005078715A2 (de) * 2004-02-13 2005-08-25 Plasmatreat Gmbh Verfahren zum beschichten eines optischen datenträgers sowie ein beschichteter optischer datenträger
US7101754B2 (en) * 2004-06-10 2006-09-05 Dalsa Semiconductor Inc. Titanium silicate films with high dielectric constant
US7795592B2 (en) * 2005-11-21 2010-09-14 Fujifilm Corporation Image detector and manufacturing method of the same
US8642246B2 (en) 2007-02-26 2014-02-04 Honeywell International Inc. Compositions, coatings and films for tri-layer patterning applications and methods of preparation thereof
US8557877B2 (en) 2009-06-10 2013-10-15 Honeywell International Inc. Anti-reflective coatings for optically transparent substrates
US8552829B2 (en) 2010-11-19 2013-10-08 Infineon Technologies Austria Ag Transformer device and method for manufacturing a transformer device
US8864898B2 (en) 2011-05-31 2014-10-21 Honeywell International Inc. Coating formulations for optical elements
JP6803842B2 (ja) 2015-04-13 2020-12-23 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． オプトエレクトロニクス用途のためのポリシロキサン製剤及びコーティング
CN105149717A (zh) * 2015-10-19 2015-12-16 哈尔滨工业大学 一种硅基陶瓷表面金属化方法
WO2020112782A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 Versum Materials Us, Llc 1-methyl-1-iso-propoxy-silacycloalkanes and dense organosilica films made therefrom
CN111269027A (zh) * 2020-03-02 2020-06-12 河源市东方硅源科技有限公司 一种在陶瓷表面形成带孔状结构的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57164413A (en) * 1981-03-31 1982-10-09 Fujitsu Ltd Manufacture of thin film magnetic head
JPS5866335A (ja) * 1981-10-16 1983-04-20 Fujitsu Ltd 集積回路
JPS5893240A (ja) * 1981-11-30 1983-06-02 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JPS60213032A (ja) * 1984-04-06 1985-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615272A (en) * 1968-11-04 1971-10-26 Dow Corning Condensed soluble hydrogensilsesquioxane resin
US4753855A (en) * 1986-12-04 1988-06-28 Dow Corning Corporation Multilayer ceramic coatings from metal oxides for protection of electronic devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57164413A (en) * 1981-03-31 1982-10-09 Fujitsu Ltd Manufacture of thin film magnetic head
JPS5866335A (ja) * 1981-10-16 1983-04-20 Fujitsu Ltd 集積回路
JPS5893240A (ja) * 1981-11-30 1983-06-02 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JPS60213032A (ja) * 1984-04-06 1985-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04298542A (ja) * 1990-06-18 1992-10-22 Dow Corning Corp シリカコーティングを得るための急速熱処理法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0323186A3 (en) 1990-09-19
KR950000865B1 (ko) 1995-02-02
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