JPH0545882A - 感光性耐熱樹脂組成物と絶縁層の製造方法 - Google Patents
感光性耐熱樹脂組成物と絶縁層の製造方法Info
- Publication number
- JPH0545882A JPH0545882A JP3206653A JP20665391A JPH0545882A JP H0545882 A JPH0545882 A JP H0545882A JP 3206653 A JP3206653 A JP 3206653A JP 20665391 A JP20665391 A JP 20665391A JP H0545882 A JPH0545882 A JP H0545882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- insulating layer
- polyimide resin
- solvent
- org
- 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.)
- Withdrawn
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 弗素含有ポリイミド樹脂に関し、感光性を有
し、熱処理による膜減りの少ない樹脂組成物を実用化す
ることを目的とする。 【構成】 下記の一般式（１）で示される構造単位を有
する弗素含有ポリイミド樹脂と酸発生剤とを有機溶剤に
溶解して感光性耐熱樹脂組成物を構成する。 【化１】
し、熱処理による膜減りの少ない樹脂組成物を実用化す
ることを目的とする。 【構成】 下記の一般式（１）で示される構造単位を有
する弗素含有ポリイミド樹脂と酸発生剤とを有機溶剤に
溶解して感光性耐熱樹脂組成物を構成する。 【化１】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は弗素含有ポリイミドより
なる感光性耐熱樹脂組成物に関する。大量の情報を高速
に処理する必要から情報処理装置は小形大容量化が行わ
れており、これを実現するために装置の主体を構成する
半導体素子は集積度が向上してLSI やVLSIが実用化され
ている。
なる感光性耐熱樹脂組成物に関する。大量の情報を高速
に処理する必要から情報処理装置は小形大容量化が行わ
れており、これを実現するために装置の主体を構成する
半導体素子は集積度が向上してLSI やVLSIが実用化され
ている。
【０００２】そして、集積度の向上は、単位素子の小形
化による大容量化と回路の多層化により行われている。
化による大容量化と回路の多層化により行われている。
【０００３】
【従来の技術】LSI やVLSIなどの半導体素子の形成に当
たっては設計上、導体線路の交叉（クロスオーバ）が必
要であり、そのため配線パターンが形成されている半導
体基板上に絶縁層を設け、この上に配線パターンの形成
が行われている。
たっては設計上、導体線路の交叉（クロスオーバ）が必
要であり、そのため配線パターンが形成されている半導
体基板上に絶縁層を設け、この上に配線パターンの形成
が行われている。
【０００４】また絶縁層に設けたスルーホールを通して
上下層に設けてある導体線路との回路接続が行われてい
る。かゝる絶縁層は層間絶縁層と言われており、窒化硅
素（Si3N4)，二酸化硅素（SiO2），燐硅酸ガラス（略称
PSG)などの無機材料が気相成長法( 略称CVD 法) やスパ
ッタ法などを用いて膜形成されている。
上下層に設けてある導体線路との回路接続が行われてい
る。かゝる絶縁層は層間絶縁層と言われており、窒化硅
素（Si3N4)，二酸化硅素（SiO2），燐硅酸ガラス（略称
PSG)などの無機材料が気相成長法( 略称CVD 法) やスパ
ッタ法などを用いて膜形成されている。
【０００５】然し、このようにして形成される無機絶縁
層は導体線路の形成により生ずる基板上の凹凸を忠実に
再現することから、基板の平坦化には絶縁層を厚く形成
して後、エッチバックを行うなどの処理が必要で面倒で
あり、この点でスピンコート法が適用できる有機材料が
有利であり、耐熱性のすぐれたポリイミド樹脂が着目さ
れ、使用されている。
層は導体線路の形成により生ずる基板上の凹凸を忠実に
再現することから、基板の平坦化には絶縁層を厚く形成
して後、エッチバックを行うなどの処理が必要で面倒で
あり、この点でスピンコート法が適用できる有機材料が
有利であり、耐熱性のすぐれたポリイミド樹脂が着目さ
れ、使用されている。
【０００６】このように、半導体集積回路の層間絶縁層
としてポリイミド樹脂が着目されているが、層間絶縁膜
として使用するためには耐水性の向上と低誘電率化が必
要であり、そのために分子中に弗素（Ｆ）原子を導入し
たポリイミド樹脂が開発されている。
としてポリイミド樹脂が着目されているが、層間絶縁膜
として使用するためには耐水性の向上と低誘電率化が必
要であり、そのために分子中に弗素（Ｆ）原子を導入し
たポリイミド樹脂が開発されている。
【０００７】また、写真蝕刻（フォトリソグラフィ）工
程を簡略化する目的で感光性ポリイミドの開発研究が進
められている。次に、更にポリイミド樹脂を用いて層間
絶縁層を形成する場合の問題は加熱により膜減りが生じ
て膜厚の制御が難しいことである。
程を簡略化する目的で感光性ポリイミドの開発研究が進
められている。次に、更にポリイミド樹脂を用いて層間
絶縁層を形成する場合の問題は加熱により膜減りが生じ
て膜厚の制御が難しいことである。
【０００８】すなわち、ポリイミド樹脂の形成は本来ポ
リアミド酸の状態で被処理基板上に塗布し、加熱により
脱水環化させるものであるから膜減りが生ずるのであ
る。また、Ｆ原子を導入したポリイミド樹脂は誘電率は
低下するものゝ、脱水環化後も種々の有機溶剤に可溶で
ある。
リアミド酸の状態で被処理基板上に塗布し、加熱により
脱水環化させるものであるから膜減りが生ずるのであ
る。また、Ｆ原子を導入したポリイミド樹脂は誘電率は
低下するものゝ、脱水環化後も種々の有機溶剤に可溶で
ある。
【０００９】そのため、Ｆ原子を導入したポリイミド樹
脂で層間絶縁層を作り、これに写真蝕刻技術を適用して
バイヤホール（Via-hole) の形成などのパターン形成を
行う場合に、層間絶縁層がレジストの溶剤により侵され
ると云う問題があり、パターン形成を困難にしている。
脂で層間絶縁層を作り、これに写真蝕刻技術を適用して
バイヤホール（Via-hole) の形成などのパターン形成を
行う場合に、層間絶縁層がレジストの溶剤により侵され
ると云う問題があり、パターン形成を困難にしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上記したように、ポ
リイミド樹脂は耐熱性が優れていることから層間絶縁層
の構成剤として有望であり、更に耐水性を向上したり低
誘電率化するために分子中にＦ元素を導入した樹脂の開
発が進められているが、溶剤により溶解すると云う問題
がある。
リイミド樹脂は耐熱性が優れていることから層間絶縁層
の構成剤として有望であり、更に耐水性を向上したり低
誘電率化するために分子中にＦ元素を導入した樹脂の開
発が進められているが、溶剤により溶解すると云う問題
がある。
【００１１】そこで、熱処理により膜減りを生ずること
なく、またポリイミド自体が感光性を有しており、レジ
ストを使用することなく微細パターンの形成が可能な弗
素含有ポリイミド樹脂組成物を実用化することが課題で
ある。
なく、またポリイミド自体が感光性を有しており、レジ
ストを使用することなく微細パターンの形成が可能な弗
素含有ポリイミド樹脂組成物を実用化することが課題で
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題は先の一般式
（１）で示される構造単位を有する弗素含有ポリイミド
樹脂と酸発生剤とを有機溶剤に溶解してなる感光性耐熱
樹脂組成物を用い、これを使用してパターン形成を行う
ことにより解決することができる。
（１）で示される構造単位を有する弗素含有ポリイミド
樹脂と酸発生剤とを有機溶剤に溶解してなる感光性耐熱
樹脂組成物を用い、これを使用してパターン形成を行う
ことにより解決することができる。
【００１３】
【作用】本発明に係るＦ含有ポリイミド樹脂はＦ原子を
導入したポリイミド樹脂が脱水環化した後においても有
機溶剤に可溶であると云う特性を利用し、有機溶剤中で
予め脱水環化させ、これに感光性を付与したものであ
る。
導入したポリイミド樹脂が脱水環化した後においても有
機溶剤に可溶であると云う特性を利用し、有機溶剤中で
予め脱水環化させ、これに感光性を付与したものであ
る。
【００１４】このため、熱処理による膜減を無くするこ
とができ、また、写真蝕刻に当たってもレジストを必要
としないことから、少ない工程で信頼性の高い絶縁層を
形成することができる。
とができ、また、写真蝕刻に当たってもレジストを必要
としないことから、少ない工程で信頼性の高い絶縁層を
形成することができる。
【００１５】なお、本発明の実施に使用する酸発生剤と
しては2,4-ビス( トリクロロメチル)-6-(p- メトキシフ
ェニル)-1,2,5-トリアジンなどのトリアジン誘導体、ト
リフェスルフォニウムフルオロボーレイトなどのオニウ
ム塩を挙げることができる。
しては2,4-ビス( トリクロロメチル)-6-(p- メトキシフ
ェニル)-1,2,5-トリアジンなどのトリアジン誘導体、ト
リフェスルフォニウムフルオロボーレイトなどのオニウ
ム塩を挙げることができる。
【００１６】
合成例１：N-メチルピロリドン360ml にヘキサフルオロ
イソプロピリデン-2,2- ビス( フタリックアシッドアン
ハイドライド) を17.76 ｇおよび2,2-ビス(3- アミノ-4
-ヒドロキシフェニル) ヘキサフルオロプロパンを14.64
ｇ溶解し、室温で48時間に亙って反応させた。
イソプロピリデン-2,2- ビス( フタリックアシッドアン
ハイドライド) を17.76 ｇおよび2,2-ビス(3- アミノ-4
-ヒドロキシフェニル) ヘキサフルオロプロパンを14.64
ｇ溶解し、室温で48時間に亙って反応させた。
【００１７】その後、130 ℃で５時間加熱して溶液中で
イミド化させた。次に、反応溶液を大量のイオン交換水
中に投入し、樹脂を沈澱回収した。そして、得られた樹
脂を濾別し、メタノールで３回洗浄した後、真空オーブ
ンで乾燥させた。
イミド化させた。次に、反応溶液を大量のイオン交換水
中に投入し、樹脂を沈澱回収した。そして、得られた樹
脂を濾別し、メタノールで３回洗浄した後、真空オーブ
ンで乾燥させた。
【００１８】得られた樹脂30ｇをトルエンを150 mlとピ
リジン50mlの混合溶媒に溶解し、これにトリメチルクロ
ルシラン17.5ｇを添加し、60℃で５時間反応させ、生成
した塩酸塩を濾別した。
リジン50mlの混合溶媒に溶解し、これにトリメチルクロ
ルシラン17.5ｇを添加し、60℃で５時間反応させ、生成
した塩酸塩を濾別した。
【００１９】次に、反応溶液をイオン交換水で10回に亙
って洗浄した後に濃縮し、これを大量のメタノール中に
投入して樹脂を沈澱回収した後、得られた樹脂を凍結乾
燥した。
って洗浄した後に濃縮し、これを大量のメタノール中に
投入して樹脂を沈澱回収した後、得られた樹脂を凍結乾
燥した。
【００２０】このようにして得られた樹脂の重量平均分
子量は56,000、また、分散度は2.6であった。 実施例１：合成例１で得られたＦ含有ポリイミド樹脂１
ｇをN-メチルピロリドン９ｇに溶解し、酸発生剤として
2,4-ビス( トリクロロメチル)-6-メトキシ- フェニル)-
1,3,5-トリアジン0.05ｇを添加して樹脂溶液を調製し
た。
子量は56,000、また、分散度は2.6であった。 実施例１：合成例１で得られたＦ含有ポリイミド樹脂１
ｇをN-メチルピロリドン９ｇに溶解し、酸発生剤として
2,4-ビス( トリクロロメチル)-6-メトキシ- フェニル)-
1,3,5-トリアジン0.05ｇを添加して樹脂溶液を調製し
た。
【００２１】この溶液をSi基板上に20μm の膜厚となる
ようにスピンコートし、N2雰囲気中で200 ℃,20 分のプ
リベークを行い、次にマスクを介してｉ線（波長365nm)
の露光を行った後、105 ℃で５分間のベースを行い、ア
ルカリ現像液（2.38％テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液) で現像し、引き続いて純水でリン
ス処理を行い、200 ℃で30分乾燥させた。
ようにスピンコートし、N2雰囲気中で200 ℃,20 分のプ
リベークを行い、次にマスクを介してｉ線（波長365nm)
の露光を行った後、105 ℃で５分間のベースを行い、ア
ルカリ現像液（2.38％テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液) で現像し、引き続いて純水でリン
ス処理を行い、200 ℃で30分乾燥させた。
【００２２】その結果、この試料は50mJ/cm2の露光量で
１μm のライン・アンド・スペースパターンおよび１μ
m のスルーホールパターンを解像することができた。 実施例２：実施例１で得たSi基板をN2雰囲気で350 ℃，
２時間の熱処理を行った。
１μm のライン・アンド・スペースパターンおよび１μ
m のスルーホールパターンを解像することができた。 実施例２：実施例１で得たSi基板をN2雰囲気で350 ℃，
２時間の熱処理を行った。
【００２３】その結果、熱処理後の樹脂膜にはクラック
の発生やパターンの変形はなく、また下地樹脂との密着
性も良好であった。
の発生やパターンの変形はなく、また下地樹脂との密着
性も良好であった。
【００２４】
【発明の効果】本発明の実施により膜減りが少なく、耐
熱性に優れた多層配線用のポリイミド層間絶縁層を形成
することができる。
熱性に優れた多層配線用のポリイミド層間絶縁層を形成
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/038 ５０４ 7124−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/027 21/312 Ｂ 8518−4Ｍ
Claims (2)
- 【請求項１】 下記の一般式（１）で示される構造単位
を有する弗素含有ポリイミド樹脂と酸発生剤とを有機溶
剤に溶解してなることを特徴とする感光性耐熱樹脂組成
物。 【化１】 - 【請求項２】 請求項１記載の感光性耐熱樹脂組成物を
使用してパターン形成を行うことを特徴とする絶縁層の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206653A JPH0545882A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 感光性耐熱樹脂組成物と絶縁層の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206653A JPH0545882A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 感光性耐熱樹脂組成物と絶縁層の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545882A true JPH0545882A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16526915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206653A Withdrawn JPH0545882A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 感光性耐熱樹脂組成物と絶縁層の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429709A (en) * | 1993-04-28 | 1995-07-04 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing polyimide multilayer printed wiring boards |
| WO1999019771A1 (fr) * | 1997-10-13 | 1999-04-22 | Pi R & D Co., Ltd. | Composition de polyimide photosensible positive |
| JP4604141B2 (ja) * | 2000-02-16 | 2010-12-22 | 株式会社ピーアイ技術研究所 | 感光性ポリイミドを用いたポリイミドパターンの形成方法及びそのための組成物 |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP3206653A patent/JPH0545882A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429709A (en) * | 1993-04-28 | 1995-07-04 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing polyimide multilayer printed wiring boards |
| WO1999019771A1 (fr) * | 1997-10-13 | 1999-04-22 | Pi R & D Co., Ltd. | Composition de polyimide photosensible positive |
| US6627377B1 (en) | 1997-10-13 | 2003-09-30 | Pi R&D Co., Ltd. | Positive photosensitive poliymide composition |
| JP4547087B2 (ja) * | 1997-10-13 | 2010-09-22 | 株式会社ピーアイ技術研究所 | ポジ型感光性ポリイミド組成物 |
| JP4604141B2 (ja) * | 2000-02-16 | 2010-12-22 | 株式会社ピーアイ技術研究所 | 感光性ポリイミドを用いたポリイミドパターンの形成方法及びそのための組成物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |