JPH0477583A - 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 - Google Patents
低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法Info
- Publication number
- JPH0477583A JPH0477583A JP2186381A JP18638190A JPH0477583A JP H0477583 A JPH0477583 A JP H0477583A JP 2186381 A JP2186381 A JP 2186381A JP 18638190 A JP18638190 A JP 18638190A JP H0477583 A JPH0477583 A JP H0477583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- varnish
- viscosity
- tables
- formula
- formulas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002966 varnish Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 3
- 125000006158 tetracarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 125000006216 methylsulfinyl group Chemical group [H]C([H])([H])S(*)=O 0.000 claims description 3
- 125000004170 methylsulfonyl group Chemical group [H]C([H])([H])S(*)(=O)=O 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 abstract description 23
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 abstract description 16
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- NJYZCEFQAIUHSD-UHFFFAOYSA-N acetoguanamine Chemical compound CC1=NC(N)=NC(N)=N1 NJYZCEFQAIUHSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine powder Natural products NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- -1 tetracarboxylic acid dianhydride Chemical class 0.000 abstract 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 27
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- JVERADGGGBYHNP-UHFFFAOYSA-N 5-phenylbenzene-1,2,3,4-tetracarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1C(O)=O JVERADGGGBYHNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit 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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、極めて高い平坦性のポリイミド被膜を与える
低粘度ワニス、および該ワニスの硬化膜を層間絶縁膜と
する電子装置に関する。
低粘度ワニス、および該ワニスの硬化膜を層間絶縁膜と
する電子装置に関する。
[従来の技術]
近年、半導体装置等の電子装置は高性能化、小型化が益
々要求されるに従い、その構造は微細化、複維化してい
る。LSIを例にとれば、多層配線が不可欠となり、多
層配線素子の層間絶縁膜は、薄くとも上下両配線間を充
分に絶縁できる絶縁特性を有すると同時に、製造時に、
次層の配線の形成時に段差や切断等が生じない信頼性の
優れたものが求められている。
々要求されるに従い、その構造は微細化、複維化してい
る。LSIを例にとれば、多層配線が不可欠となり、多
層配線素子の層間絶縁膜は、薄くとも上下両配線間を充
分に絶縁できる絶縁特性を有すると同時に、製造時に、
次層の配線の形成時に段差や切断等が生じない信頼性の
優れたものが求められている。
こうした要求に対し、前記絶縁層材料としては、有機、
無機両面から検討されているが、平坦化性能(以下平坦
性と称す)と云う点で有機材料の方が有利である。
無機両面から検討されているが、平坦化性能(以下平坦
性と称す)と云う点で有機材料の方が有利である。
これまでこうした有機材料の代表的なものとして、日立
化成−製のPIQが挙げられる。PIQは、加熱硬化あ
るいは化学イミド化することによってポリイミド系の樹
脂を与えるワニスであり、得られる絶縁膜は耐熱性、機
械特性に優れている。
化成−製のPIQが挙げられる。PIQは、加熱硬化あ
るいは化学イミド化することによってポリイミド系の樹
脂を与えるワニスであり、得られる絶縁膜は耐熱性、機
械特性に優れている。
LSIの絶縁層に用いる場合は、スピンコード等適当な
方法でウェハ上に塗布し、加熱処理等を行うことにより
目的とする層間絶縁膜が得られる。
方法でウェハ上に塗布し、加熱処理等を行うことにより
目的とする層間絶縁膜が得られる。
また、現在、LSI以外の電子装置においてもこうした
ワニスが使用されている。例えば、薄膜磁気ヘッド、磁
気バブル素子等平坦性が特に重視される装置のほかに、
半導体素子のα線遮蔽膜やパッシベーション膜、フレキ
シブルプリント板の基板等が挙げられる。これらの絶縁
膜等の形成に使用されるワニスの濃度は比較的低く、十
数%のものが一般的である。
ワニスが使用されている。例えば、薄膜磁気ヘッド、磁
気バブル素子等平坦性が特に重視される装置のほかに、
半導体素子のα線遮蔽膜やパッシベーション膜、フレキ
シブルプリント板の基板等が挙げられる。これらの絶縁
膜等の形成に使用されるワニスの濃度は比較的低く、十
数%のものが一般的である。
[発明が解決しようとする課題]
前記絶縁膜は、無機材料のCVD等によって得られる無
機膜と比較して優れた平坦性を示すが、より一層の平坦
性が求められている。
機膜と比較して優れた平坦性を示すが、より一層の平坦
性が求められている。
絶縁膜の平坦性の向上は、ワニス中の固形分含量を増加
することによっても達成される。しかし、固形分含量の
増加は粘度の著増を招き、作業性を低下させる。
することによっても達成される。しかし、固形分含量の
増加は粘度の著増を招き、作業性を低下させる。
上記に対しては、ポリアミック酸の分子量を低下させオ
リゴアミック酸とする方法(特開昭62−280257
号公報)、可溶性のイミドオリゴマを利用する方法(特
開昭63−207867号公報)が提案されている。こ
れにより高濃度低粘度化がかなり進歩した。これらは、
スピンコード等の作業時にはオリゴマでありながら、加
熱等の処理により反応性の末端基が反応し、最終的には
高分子量化して優れた絶縁膜を得ることを狙ったもので
ある。
リゴアミック酸とする方法(特開昭62−280257
号公報)、可溶性のイミドオリゴマを利用する方法(特
開昭63−207867号公報)が提案されている。こ
れにより高濃度低粘度化がかなり進歩した。これらは、
スピンコード等の作業時にはオリゴマでありながら、加
熱等の処理により反応性の末端基が反応し、最終的には
高分子量化して優れた絶縁膜を得ることを狙ったもので
ある。
前記したように、こうしたワニスの濃度は一般に低く、
その濃度は十数%である。これは、高濃度では充分な特
性の塗膜を得ることができなかったためである。
その濃度は十数%である。これは、高濃度では充分な特
性の塗膜を得ることができなかったためである。
大型計算機において、信号伝送の高速化を図るためにマ
ルチチップモジュール方式の開発が盛んになってきてい
る。これは、絶縁層にポリイミド等の有機薄膜を用い、
微細加工技術により低誘電率化を図フて、信号伝送の高
速化を図るものである。
ルチチップモジュール方式の開発が盛んになってきてい
る。これは、絶縁層にポリイミド等の有機薄膜を用い、
微細加工技術により低誘電率化を図フて、信号伝送の高
速化を図るものである。
低誘電率化には含フツ素ポリイミドが有効と考えられる
。含フツ素ポリイミドの研究はかなり以前から行われて
いたが、その狙いは低誘電率化ではなく、透明性、可溶
性、溶融性等の付与にあった(英国特許第1,077.
243号、米国特許第3.356,648号、第3,9
59,350号)。
。含フツ素ポリイミドの研究はかなり以前から行われて
いたが、その狙いは低誘電率化ではなく、透明性、可溶
性、溶融性等の付与にあった(英国特許第1,077.
243号、米国特許第3.356,648号、第3,9
59,350号)。
低誘電性ポリイミドとしては、■Anne K、St。
C1air、T、L、St、C1air and W、
P、Winfree、 Proc、AC3Div、Po
lym、Mat、 : Sci、Eng、 、 59.
p、28.1988 FallMeeting L、A
、 、 C1DaVid L、Goff and Ed
ward L。
P、Winfree、 Proc、AC3Div、Po
lym、Mat、 : Sci、Eng、 、 59.
p、28.1988 FallMeeting L、A
、 、 C1DaVid L、Goff and Ed
ward L。
Yuan、 Proc、AC3Div、Polym、M
at、 : Sci、Eng、 、 59゜p、186
,1988 Fall Meeting L、A、 、
(,31G、Hougham、J。
at、 : Sci、Eng、 、 59゜p、186
,1988 Fall Meeting L、A、 、
(,31G、Hougham、J。
Shaw and G、Te5oro、 Intern
ational Conferanceon Poly
imides、Proc、/Abstracts of
Th1rd、(+988)等の報告がある。これらは
(−CF、−)nあるいはヘキサフルオロインプロピリ
デン基を導入することにより低誘電率化を図っている。
ational Conferanceon Poly
imides、Proc、/Abstracts of
Th1rd、(+988)等の報告がある。これらは
(−CF、−)nあるいはヘキサフルオロインプロピリ
デン基を導入することにより低誘電率化を図っている。
しかし、これらはポリイミドのガラス転移温度を低くす
ると云う問題がある。
ると云う問題がある。
本発明の目的は、平坦性が優れ、低誘電率性を有するポ
リイミドを与える低粘度ワニスおよび該ワニス用いた電
子装置を提供することにある。
リイミドを与える低粘度ワニスおよび該ワニス用いた電
子装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
凹凸面上に塗布したワニスの平坦性は、ワニスの濃度と
該ワニスの硬化時のメルトフロー特性に左右される。ワ
ニスの濃度が高いほど硬化時の体積の収縮が少なく、ま
た、メルトフローがよいものほど段差を解消できるため
である。
該ワニスの硬化時のメルトフロー特性に左右される。ワ
ニスの濃度が高いほど硬化時の体積の収縮が少なく、ま
た、メルトフローがよいものほど段差を解消できるため
である。
高分子濃厚溶液の濃度と粘度の間には、次式〔4〕の関
係があることが知られている。
係があることが知られている。
ηoc yl 3φ6 ・・・・・〔4
](但し、nは重合度、φはポリマ体積分率)つまり、
ワニスの濃度を増加させると、その粘度は急激に大きく
なり、ワニスとしては利用できない。本発明は、式〔4
〕で示されるように、ワニス中のポリマの重合度を抑え
た高濃度、かつ、低粘度のワニスにあり、その要旨は、 式[1)で示されるテトラカルボン酸二無水物と 〜4の整数で示される。但し、 CF。
](但し、nは重合度、φはポリマ体積分率)つまり、
ワニスの濃度を増加させると、その粘度は急激に大きく
なり、ワニスとしては利用できない。本発明は、式〔4
〕で示されるように、ワニス中のポリマの重合度を抑え
た高濃度、かつ、低粘度のワニスにあり、その要旨は、 式[1)で示されるテトラカルボン酸二無水物と 〜4の整数で示される。但し、 CF。
c−−so、−−c。
CF。
とき、mは0〜3゜)
式〔2〕で示されるジアミン
Xが
O−の
O0
(式中Arは
−CO−、−0−1R,R’、 R“°はニトロ基。
シアノ基、アシル基、メシル基、メチルスルフィニル基
、フッ素化アルキル基、アルコキシ基。
、フッ素化アルキル基、アルコキシ基。
フッ素化アルコキシ基、ハロゲンから選ばれ、lは1〜
2の整数、mは1〜3の整数、nは1(但し、R1はメ
チル基、フェニル基を示す。)が、両者を溶解する溶媒
中に実質的に等モル配合されており、該溶液の粘度が0
.1ボイス以下であることを特徴とする低粘度ワニス、
並びに該ワニスを絶縁層に用いた電子装置の製法にある
。
2の整数、mは1〜3の整数、nは1(但し、R1はメ
チル基、フェニル基を示す。)が、両者を溶解する溶媒
中に実質的に等モル配合されており、該溶液の粘度が0
.1ボイス以下であることを特徴とする低粘度ワニス、
並びに該ワニスを絶縁層に用いた電子装置の製法にある
。
前記テトラカルボン酸二無水物は、ニトロ基。
シアノ基、アシル基、メシル基、メチルスルフィニル基
、フッ素化アルキル基、アルコキシ基、フッ素化アルコ
キシ基、ハロゲンのような電子吸引性基を有するもので
、カルボニル基の酸性の強い、フェニルテトラカルボン
酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、タ
ーフェニルテトラカルボン酸二無水物である。更に、カ
ルボニル基、スルホニル基、ヘキサフルオロインプロピ
リデン基、酸素基を有するビフェニルテトラカルボン酸
二無水物がある。
、フッ素化アルキル基、アルコキシ基、フッ素化アルコ
キシ基、ハロゲンのような電子吸引性基を有するもので
、カルボニル基の酸性の強い、フェニルテトラカルボン
酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、タ
ーフェニルテトラカルボン酸二無水物である。更に、カ
ルボニル基、スルホニル基、ヘキサフルオロインプロピ
リデン基、酸素基を有するビフェニルテトラカルボン酸
二無水物がある。
前Eジアミンは、低反応性のジアミン、例えばアセトグ
アナミン、ベンゾグアナミン、2,6−ジアミツビリジ
ン、2,6−ジアミツアントラキノン等がある。
アナミン、ベンゾグアナミン、2,6−ジアミツビリジ
ン、2,6−ジアミツアントラキノン等がある。
前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミンの溶媒
としては、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、テ
トラヒドロフラン等の極性溶媒またはこれらと無極性溶
媒との混合溶媒がある。溶媒の配合量は、ワニスの粘度
が 0.1ポイズ以下となるように調製する。これより
、粘度が高くなると平坦性が低下するので好ましくない
。
としては、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、テ
トラヒドロフラン等の極性溶媒またはこれらと無極性溶
媒との混合溶媒がある。溶媒の配合量は、ワニスの粘度
が 0.1ポイズ以下となるように調製する。これより
、粘度が高くなると平坦性が低下するので好ましくない
。
なお、平坦性としては、前記〔3〕式で示される平坦率
が0.7以上のものが好ましい。
が0.7以上のものが好ましい。
前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミンは、室
温ではジアミンの反応性が低いためテトラカルボン酸二
無水物との反応が制御され、反応してもせいぜいダイマ
ーあるいはトリマー程度のオリゴマでその粘度は低(、
ワニスを高濃度化することが可能となる。
温ではジアミンの反応性が低いためテトラカルボン酸二
無水物との反応が制御され、反応してもせいぜいダイマ
ーあるいはトリマー程度のオリゴマでその粘度は低(、
ワニスを高濃度化することが可能となる。
該ワニスは、加熱により、ジアミンとテトラカルボン酸
二無水物が反応し、高分子量体のポリイミドとなる。
二無水物が反応し、高分子量体のポリイミドとなる。
本発明のワニスを用いることにより、優れた平坦性を有
するポリイミドフィルムを形成することができる。
するポリイミドフィルムを形成することができる。
前記のように、電子吸引性基の導入によって、ジアミン
とテトラカルボン酸二無水物の反応を制御することがで
き、平坦性が優れたポリイミドを得ることができる。こ
の時、フッ素を分子内に有するモノマを用いれば、該分
子の分極電子を引きつけて強く固定するので、分子の分
極率が小さくなり、該ポリマの誘電率を低下させる。
とテトラカルボン酸二無水物の反応を制御することがで
き、平坦性が優れたポリイミドを得ることができる。こ
の時、フッ素を分子内に有するモノマを用いれば、該分
子の分極電子を引きつけて強く固定するので、分子の分
極率が小さくなり、該ポリマの誘電率を低下させる。
前記のように、電子吸引性基の導入によって、ジアミン
とテトラカルボン酸二無水物の反応を制御することがで
き、平坦性が優れ、低誘電率性のポリイミドを得ること
ができる。
とテトラカルボン酸二無水物の反応を制御することがで
き、平坦性が優れ、低誘電率性のポリイミドを得ること
ができる。
[作用]
電子吸引性基を有するテトラカルボン酸二無水物とジア
ミンとを用いたことによって両者の反応が制御され、ワ
ニスの粘度を低く抑えることができ、これによって該ワ
ニスの濃度を高めることができる。そして、上記高濃度
ワニスは、硬化時の体積の収縮が少なく、得られるポリ
イミド膜はより平坦化できる。
ミンとを用いたことによって両者の反応が制御され、ワ
ニスの粘度を低く抑えることができ、これによって該ワ
ニスの濃度を高めることができる。そして、上記高濃度
ワニスは、硬化時の体積の収縮が少なく、得られるポリ
イミド膜はより平坦化できる。
[実施例コ
第1〜4表に、本発明の実施例で用いたワニスのテトラ
カルボン酸二無水物およびジアミンを示す。また、該ワ
ニスを用いて得られたポリイミド絶縁膜の平坦化率、誘
電率、耐熱性、引張強さについての評価結果を第5表に
示す。
カルボン酸二無水物およびジアミンを示す。また、該ワ
ニスを用いて得られたポリイミド絶縁膜の平坦化率、誘
電率、耐熱性、引張強さについての評価結果を第5表に
示す。
なお、本実施例においては、ワニスの溶媒はN−メチル
ピロリドンを用いた。
ピロリドンを用いた。
平坦化性能の評価は、シリコン基板上に第4図に示すパ
ターンをアルミニウムで形成したテスト用基板を用いて
行なった。ワニスをテスト基板上にスピンコード法によ
り塗布し、前記熱膨張係数測定用の試料作成と同じ条件
で硬化し、所定の膜厚の試料を作成する。なお、スピン
ナーの回転数は必要とする膜厚により1000〜800
0回転まで調節した。試料の平坦性は、触針式の表面粗
さ計(α−ステップ200 : tencar Ins
turuments社製)を用いて測定した。
ターンをアルミニウムで形成したテスト用基板を用いて
行なった。ワニスをテスト基板上にスピンコード法によ
り塗布し、前記熱膨張係数測定用の試料作成と同じ条件
で硬化し、所定の膜厚の試料を作成する。なお、スピン
ナーの回転数は必要とする膜厚により1000〜800
0回転まで調節した。試料の平坦性は、触針式の表面粗
さ計(α−ステップ200 : tencar Ins
turuments社製)を用いて測定した。
なお、第4.5表中の平坦化度Pは次式〔3〕によって
定義され、記載の値はバタン上に2μmのフィルムを形
成した場合の結果である。
定義され、記載の値はバタン上に2μmのフィルムを形
成した場合の結果である。
ΔH
P=1= [3]箪
裏
筑
男
式中のΔH,Hの定義は、第5図中に示す。
耐熱性は、100分の加熱によって3重量%の減量が観
測されるときの温度をもって示した。
測されるときの温度をもって示した。
引張強さは、熱膨張係数の測定試料と同じ方法で作成し
た試料を用い、熱機械試験機を用い室温で測定した。
た試料を用い、熱機械試験機を用い室温で測定した。
ビーリング強度は、幅10mmx長さ20mmの矩形状
試料を切り出し、長さ方向の中心位置に対応する基板の
裏面よりスクライブ溝を入れ、幅方向にポリイミド膜が
破断しないようにシリコン基板を切断した。これをプレ
ッシャ・クツカー試験(PCT : 120℃、 2a
tmの水蒸気中に放置)で所定時間放置後、一方を鉄製
円柱台に、他方を燐青銅板(厚さ0.1 mm)にそ
れぞれ接着剤で固定し、万能引張試験機を用いて引張速
度 0.5m m 7分で測定した。
試料を切り出し、長さ方向の中心位置に対応する基板の
裏面よりスクライブ溝を入れ、幅方向にポリイミド膜が
破断しないようにシリコン基板を切断した。これをプレ
ッシャ・クツカー試験(PCT : 120℃、 2a
tmの水蒸気中に放置)で所定時間放置後、一方を鉄製
円柱台に、他方を燐青銅板(厚さ0.1 mm)にそ
れぞれ接着剤で固定し、万能引張試験機を用いて引張速
度 0.5m m 7分で測定した。
本発明の実施例によれば従来の2倍以上の平坦化特性が
得られると同時に、さらにモノマを選ぶことにより、誘
電率 2.9以下のポリイミド膜が得られる。また、機
械特性の優れたポリイミドが得られる。
得られると同時に、さらにモノマを選ぶことにより、誘
電率 2.9以下のポリイミド膜が得られる。また、機
械特性の優れたポリイミドが得られる。
次ぎに、本発明のワニスを電子装置に用いる場合につい
て、具体例を挙げて説明する。
て、具体例を挙げて説明する。
第1図は、LSIの多層配線部の断面を示す。
シリコンウェハ1の熱酸化膜2上には、アルミニウム(
Ag)配線3が形成されており、該Aff配線3の層間
絶縁層4としては平坦性ポリイミドの絶縁薄膜が形成さ
れている。該絶縁薄膜を、本発明のワニスを用いスピン
コード方式で形成するとAg配線の段差を緩和して平坦
化できるので、高信頼性の配線構造を得ることができる
。
Ag)配線3が形成されており、該Aff配線3の層間
絶縁層4としては平坦性ポリイミドの絶縁薄膜が形成さ
れている。該絶縁薄膜を、本発明のワニスを用いスピン
コード方式で形成するとAg配線の段差を緩和して平坦
化できるので、高信頼性の配線構造を得ることができる
。
第2図は、薄膜磁気ヘッドの断面を示す。
下部アルミナ5の上には下部磁性体6およびギャップア
ルミナ7が形成されている。第一導体コイル8および第
二導体コイル10はポリイミド層間絶縁膜9に絶縁され
ている。そして最外層には上部磁性体11が設けられて
いる。層間絶縁1!I9をスピンコード法で形成するこ
とにより、導体コイル8.10により形成される層間絶
縁膜9の段差は緩和される。
ルミナ7が形成されている。第一導体コイル8および第
二導体コイル10はポリイミド層間絶縁膜9に絶縁され
ている。そして最外層には上部磁性体11が設けられて
いる。層間絶縁1!I9をスピンコード法で形成するこ
とにより、導体コイル8.10により形成される層間絶
縁膜9の段差は緩和される。
従来は、厚塗りした後、エッチバックを行なって必要な
膜厚に加工し平坦化していたが、本発明のワニスを使用
することにより、膜厚精度が向上すると共に、エッチバ
ック量が従来の約半分にすることができ、製造工程を短
縮できる。
膜厚に加工し平坦化していたが、本発明のワニスを使用
することにより、膜厚精度が向上すると共に、エッチバ
ック量が従来の約半分にすることができ、製造工程を短
縮できる。
第3図は、マルチチップモジュールの断面を示す。シリ
コンウェハ1の熱酸化膜2上には銅配線14が形成され
、その上にポリイミドの層間絶縁膜9が形成されている
。銅配線14にはPb/Sn電極16およびBLM17
が設けられている。
コンウェハ1の熱酸化膜2上には銅配線14が形成され
、その上にポリイミドの層間絶縁膜9が形成されている
。銅配線14にはPb/Sn電極16およびBLM17
が設けられている。
本発明のワニスを用いて前記層間絶縁膜9を形成するこ
とにより、銅配線14の段差を大巾に緩和し平坦化する
ことができるので、高信頼性の配線構造を得ることがで
きる。
とにより、銅配線14の段差を大巾に緩和し平坦化する
ことができるので、高信頼性の配線構造を得ることがで
きる。
[発明の効果コ
本発明によれば、平坦性の優れた耐熱性絶縁膜を提供す
ることができ、該絶縁膜を用いることによって高信頼性
の電子装置を提供することができる。
ることができ、該絶縁膜を用いることによって高信頼性
の電子装置を提供することができる。
第1図はLSI多層配線の断面図、第2図は薄膜磁気ヘ
ッドの断面図、第3図はマルチチップモジュールの断面
図、第4図は評価パターンの概略図、第5図は作成試料
の断面図である。 1・・・シリコンウェハ、2・・熱酸化膜、3 ・アル
ミニウム配線、4・・・絶縁薄膜、5 ・下部アルミナ
、6・・・下部磁性体、7 ・ギャップアルミナ、8
第一導体コイル、9・・・層間絶縁膜、10・・第二導
体コイル、11・・・上部磁性体、14・・銅配線、1
6−−− P b / S n電極、17 ・・B L
M (Ball LimitingMetalliz
ation)。
ッドの断面図、第3図はマルチチップモジュールの断面
図、第4図は評価パターンの概略図、第5図は作成試料
の断面図である。 1・・・シリコンウェハ、2・・熱酸化膜、3 ・アル
ミニウム配線、4・・・絶縁薄膜、5 ・下部アルミナ
、6・・・下部磁性体、7 ・ギャップアルミナ、8
第一導体コイル、9・・・層間絶縁膜、10・・第二導
体コイル、11・・・上部磁性体、14・・銅配線、1
6−−− P b / S n電極、17 ・・B L
M (Ball LimitingMetalliz
ation)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、式〔1〕で示されるテトラカルボン酸二無水物と ▲数式、化学式、表等があります▼……〔1〕 (式中Arは ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
、 ▲数式、化学式、表等があります▼、Xは▲数式、化学
式、表等があります▼、−SO_2−、 −CO−、−O−、R、R′、R″はニトロ基、シアノ
基、アシル基、メシル基、メチルスルフィニル基、フッ
素化アルキル基、アルコキシ基、フッ素化アルコキシ基
、ハロゲンから選ばれ、lは1〜2の整数、mは1〜3
の整数、nは1〜4の整数で示される。但し、 Xが▲数式、化学式、表等があります▼、−SO_2−
、−CO−、−O−のとき、mは0〜3。) 式〔2〕で示されるジアミン ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼……〔2〕 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R^1はメチル基、フェニル基を示す。)が、
両者を溶解する溶媒中に実質的に等モル配合されており
、該溶液の粘度が0.1ポイズ以下であることを特徴と
する低粘度ワニス。 2、前記式〔1〕で示されるテトラカルボン酸二無水物
と前記式〔2〕で示されるジアミンの等モルオリゴマを
溶解した溶液の粘度が0.1ポイズ以下であることを特
徴とする低粘度ワニス。 3、前記式〔1〕で示されるテトラカルボン酸二無水物
と前記式〔2〕で示されるジアミンとの等モル硬化物が
、式〔3〕で示される平坦率Pが0.7以上の塗膜を形
成し得る溶液であることを特徴とする請求項第1項また
は第2項記載の低粘度ワニス。 P=1−ΔH/H……〔3〕 〔但し、Hは被塗膜形成体表面の凹凸度、ΔHは該塗膜
表面の凹凸度を示す。〕 4、前記式〔1〕で示されるテトラカルボン酸二無水物
と前記式〔2〕で示されるジアミンが、両者を溶解する
溶媒中に実質的に等モル配合されており、該溶液の粘度
が0.1ポイズ以下である低粘度ワニスを、電子装置の
絶縁層形成部に塗布し、加熱することによつて乾燥、硬
化することを特徴とする電子装置の製法。 5、前記絶縁層が、シリコンウェハと配線との間、およ
び/または配線と配線との間に形成し、乾燥後250℃
以上で硬化することを特徴とする請求項第4項記載の電
子装置の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2186381A JPH0477583A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2186381A JPH0477583A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0477583A true JPH0477583A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16187396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2186381A Pending JPH0477583A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0477583A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5357033A (en) * | 1993-04-01 | 1994-10-18 | General Electric Company | Film forming aromatic organic polymers having enhanced dielectric constant values and method for making |
EP0848216A2 (en) | 1996-12-13 | 1998-06-17 | Nippon Sigmax Co., Ltd. | Electronic cooling apparatus |
JP2006307112A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nippon Futsuso Kogyo Kk | 含フッ素ポリイミド樹脂、その製造方法、プライマーおよび樹脂被覆方法 |
JP2011006650A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sony Chemical & Information Device Corp | 新規なチオエーテル基含有シロキサンポリイミド及び配線基板 |
-
1990
- 1990-07-13 JP JP2186381A patent/JPH0477583A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5357033A (en) * | 1993-04-01 | 1994-10-18 | General Electric Company | Film forming aromatic organic polymers having enhanced dielectric constant values and method for making |
EP0848216A2 (en) | 1996-12-13 | 1998-06-17 | Nippon Sigmax Co., Ltd. | Electronic cooling apparatus |
US5964092A (en) * | 1996-12-13 | 1999-10-12 | Nippon Sigmax, Co., Ltd. | Electronic cooling apparatus |
JP2006307112A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nippon Futsuso Kogyo Kk | 含フッ素ポリイミド樹脂、その製造方法、プライマーおよび樹脂被覆方法 |
JP2011006650A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sony Chemical & Information Device Corp | 新規なチオエーテル基含有シロキサンポリイミド及び配線基板 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101928598B1 (ko) | 폴리이미드 필름 및 그 제조방법 | |
US5304626A (en) | Polyimide copolymers containing 3,3',4,4'-tetracarboxybiphenyl dianhydride (BPDA) moieties | |
US5089593A (en) | Polyimide containing 4,4'-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)-biphenyl moieties | |
EP0610425B1 (en) | Process for preparing a polyimide film with a preselected value for cte | |
CN111454452B (zh) | 聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜及柔性电路基板材料 | |
US4686147A (en) | Magnetic head and method of producing the same | |
KR100362544B1 (ko) | 폴리이미드와니스 | |
US5133989A (en) | Process for producing metal-polyimide composite article | |
US5854380A (en) | Polyimide precursor solution process for the production thereof coating or film obtained therefrom and process for producing the film | |
JPH02269743A (ja) | 中間分子量ポリイミドの造形品 | |
JPH0477587A (ja) | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 | |
JPH0477583A (ja) | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 | |
US5268193A (en) | Low dielectric constant, low moisture uptake polyimides and copolyimides for interlevel dielectrics and substrate coatings | |
JPH04283234A (ja) | ブロック型イソシアネートとテトラカルボン酸二無水物を含む低粘度ワニスおよびそれを用いた電子装置の製法 | |
JPS61181829A (ja) | 低熱膨張性樹脂材料 | |
JP2012102216A (ja) | ポリイミドフィルムの製造方法及びポリイミドフィルム | |
JPS62253621A (ja) | ポリイミド樹脂 | |
JPH04235034A (ja) | ポリイミド多層膜及びその製造方法 | |
JPH0477584A (ja) | 低粘度ワニスおよびそれを用いた電子装置の製法 | |
JPH0477586A (ja) | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 | |
JPS63239998A (ja) | 配線材料の製造方法 | |
JPH0796618B2 (ja) | 低熱膨張性樹脂 | |
JPH0477585A (ja) | 低粘度ワニスとそれを用いた電子装置の製法 | |
CN113493566A (zh) | 一种用于制备聚酰亚胺材料的封端剂、聚酰亚胺材料及其制备方法 | |
JPS63221629A (ja) | 電子装置 |