JPH0615711B2 - ポリイミド樹脂被膜の形成方法 - Google Patents

ポリイミド樹脂被膜の形成方法

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JPH0615711B2
JPH0615711B2 JP61309166A JP30916686A JPH0615711B2 JP H0615711 B2 JPH0615711 B2 JP H0615711B2 JP 61309166 A JP61309166 A JP 61309166A JP 30916686 A JP30916686 A JP 30916686A JP H0615711 B2 JPH0615711 B2 JP H0615711B2
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polyimide resin
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正行 飯島
善和 高橋
淑夫 今井
雅明 柿本
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は例えば半導体素子或いは静電チャックの絶縁
膜、パッシベーション膜、ソフトエラー膜、プラスチッ
クコンデンサの誘電体膜等に用いるポリイミド樹脂被膜
の形成方法に関する。
(従来の技術) 従来、この種ポリイミド樹脂被膜の形成方法としては、
ポリイミド樹脂の原料モノマーを適当な溶媒に溶かして
これを基体上で重合させるいわゆる湿式法、ポリイミド
樹脂ポリマー自体を基体上に蒸着させるいわゆるポリマ
ー蒸着法或いはポリイミド樹脂の原料モノマーをプラズ
マ状態にしてプラズマ中の基体上で重合させるプラズマ
重合法等が知られている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前記従来法は湿式法の場合は極めて薄い
膜が得られ難く、また基体に対するポリイミド樹脂被膜
の密着性が不十分で、しかも溶媒の添加、除去、回収等
の工程が入るために不純物の混入が起りやすいという不
都合を有し、またポリマー蒸着法の場合は解重合と共に
分解が起ったりして重合度が十分でないという不都合を
有し、またプラズマ重合法の場合は原料モノマー自体が
分解したりしてポリイミド樹脂の分子設計が困難で、し
かもポリイミド樹脂が架橋構造を含むために比較的剛直
な被膜しか得られないという不都合を有する。
そこで本出願人は先に特開昭61-78463号公報に見られる
ように、例えばピロメリト酸二無水物のような芳香族酸
二無水物と、例えば4、4′−ジアミノジフェニルエー
テルのような芳香族ジアミンとを用いて真空中で両モノ
マーを蒸発させて、これを基体上で重合させてポリイミ
ド樹脂被膜を形成させる方法を提案して前記不都合を解
消した。
しかし上記両原料モノマーを真空中で蒸発させて基体上
で重合を行なう際は基体を200℃以上の高温度に加熱し
なければ重合反応が十分に行なわれないため、基体が例
えばポリエチレンテレフタレート、薄膜トランジスタ等
のように温度 180℃前後で熱劣化を生じる材料から成る
場合は、その基体上にポリイミド樹脂被膜を形成するこ
とが出来ない問題があり、 140℃ないし 170℃の温度下
で重合反応を十分に行なうことが出来て、基体上にポリ
イミド樹脂被膜を形成する方法が求められていた。
本発明は、低温度下で重合を行なわせしめて基体上にポ
リイミド樹脂被膜を形成する方法を提供することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、真空中でポリイミド樹脂の原料モノマーを蒸
発させて、これを基体上で重合させて樹脂被膜を形成さ
せる方法において、前記ポリイミド樹脂の原料モノマー
が芳香族酸二無水物と、N−シリル化ジアミンであるこ
とを特徴とする。
ここでポリイミド樹脂の一方の原料モノマーに用いる芳
香族酸二無水物としてはピロメリト酸二無水物、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、ブフェニルテトラ
カルボン酸二無水物が好適であり、また他方の原料モノ
マーに用いるN−シリル化ジアミンはシリル基(−Si
…R=CHであればトリメチルシリル基、R=C
であればトリエチルシリル基)がアミン基(−N
)の2個の水素のうちの1個の水素と置換した、即
ちアミン基(−NH)のNがシリル化した で表されるN−シリルアミノ基が2個結合した、次の一
般式 で表される化合物であり、かかるN−シリル化ジアミン
としては4、4′−ジシルアミノフェニルエーテル、P
−ジシリルアミノベンゼンが好適である。また前記両原
料モノマーを蒸発させて基体上で重合させる際の真空度
としては1×10-2〜1×10-6Torr程度に設定する。
(実施例) 以下添附図面に従って本発明の実施例に付説明する。
第1図は本発明方法を実施する装置の一例を示すもの
で、(1)は処理室を示し、該処理室(1)内を外部の真空ポ
ンプその他の真空排気系(2)に接続すると共に、該処理
室(1)内に合成樹脂の蒸着被膜を形成せしめるべき基体
(3)を基体ホルダ(4)によって下向きに保持し、該基体
(3)を該基体ホルダ(4)の背面に設けられたヒータ(5)に
よって所望温度に加熱できるようにし、かつ基体(3)の
前面に設けられた膜厚モニター(6)によって基体(3)上に
形成される被膜厚を測定するようにした。また該処理室
(1)内下位に該基体(3)に対向させてポリイミド樹脂の原
料モノマーaとしての芳香族酸二無水物、及びモノマー
bとしてのN−シリル化ジアミンを蒸発させるためのガ
ラス製の蒸発用容器(7)(7)を設け、該各蒸発用容器(7)
をその近傍に設けられた水晶振動のレートモニター(8)
と、ヒータ(9)とによって前記原料モノマーa及びbの
蒸発レートを常に一定化させる所定温度にコントロール
出来るようにした。
図面中、(10)は基体(3)と両蒸発用容器(7)との間に介在
されるシャッタ、(11)は両蒸発用容器(7)間に設けた仕
切板を示す。
次に前記装置を用いた縮合重合によるポリイミド樹脂被
膜の形成の1例を示す。
まず、蒸発用容器(7)(7)の一方に原料モノマーa即ち芳
香族酸二無水物としてピロメリト酸二無水物と、他方に
原料モノマーb即ちN−シリル化ジアミンとして4、
4′−ジシリルアミノフェニルエーテルとを充填し、シ
ャッタ(10)を閉じた状態で処理室(1)内雰囲気ガスの全
圧を真空排気系(2)を介して1×10-5Torrに設定する。
次いで、レートモニター(8)(8)で蒸発用容器(7)(7)から
の各原料モノマーa、bの蒸発レートを測定しながらヒ
ータ(9)(9)によってピロメリト酸二無水物を 150℃±2
℃に、また4、4′−ジシリルアミノフェニルエーテル
を 100℃±2℃に加熱する。
次いで、原料モノマーa、bが所要温度に達して所要の
蒸発レートが得られた後にシャッタ(10)を開け、基体
(3)上に該原料モノマーa、bを60Å/分の析出速度で
厚さ0.2μに堆積させ、その後シャッタ(10)を閉じて該
基体(3)をヒータ(5)で温度 150℃、 160℃とした各温度
下で加熱しながら所定時間保持して該基体(3)上でポリ
イミドの重合反応を起こさせて該基体(3)上にポリイミ
ド樹脂被膜を形成させ、各温度と各熱処理時間とにおけ
るイミド化率(Imidization ratio)を調べた。その結
果は第2図の通りである。
尚、原料モノマーa、bは化学量論的に被膜が形成され
るように蒸発レートの調整によって1:1のモル比で蒸
発するようにした。
得られたポリイミド樹脂被膜は緻密且つ高純度で基体に
対する密着性も良好であり、また、電気絶縁性、耐薬品
性、耐熱性等の諸物性も従来の湿式方によるものに比べ
て何ら遜色は無かった。
また両原料モノマーa、bを従来における温度 200℃以
上のような高温度ではなく、温度 140℃ないし 170℃の
ような低温度で重合させることが出来るので、熱劣化温
度が 180℃前後のポリエチレンテレフタレート或いは薄
膜トランジスタ等から成る基体上にもポリイミド樹脂被
膜を形成することが出来る。
前記実施例と比較するために、従来法と同様の原料モノ
マーaに芳香族酸二無水物としてピロメリト酸二無水物
と、原料モノマーbに芳香族ジアミンとして4、4′−
ジアミノジフェニルエーテルとを用いて前記実施例と同
一装置および同一方法により基体(3)上に両モノマーを
厚さ 0.2μに堆積させ、基体(3)をヒータ(5)で温度 150
℃、 180℃、 190℃、 200℃とした各温度下で加熱しな
がら所定時間保持して基体(3)上でポリイミドの重合反
応を起こさせて基体(3)上にポリイミド樹脂被膜を形成
させ、各温度と各熱処理時間とにおけるイミド化率%
(Imidization ratio)を調べた。その結果は第3図の
通りである。
第2図および第3図に示すように原料モノマーとして芳
香族酸二無水物と、N−シリル化ジアミンと用いた実施
例は、原料モノマーとして芳香族酸二無水物と、芳香族
ジアミンとを用いた比較例(従来法)に比して温度 140
℃ないし 170℃のような低温度下において重合反応が十
分行なわれていることが確認された。
(発明の効果) このように本発明によるときは、真空中でポリイミド樹
脂の原料モノマーを蒸発させて、これを基体上で重合さ
せることによってポリイミド樹脂被膜を形成するため
に、不純物やモノマー分解物を含まない純粋且つ均一な
モノマー蒸気が基体上に順次衝突して該基体上で重合す
ることとなり、緻密で高純度且つ均一な膜厚のポリイミ
ド樹脂被膜を基体に対する良好な密着性をもって、しか
も極めて薄い膜を始め所望膜厚に容易に形成でき、また
原料モノマーとして芳香族酸二無水物と、N−シリル化
ジアミンとを用いたから、原料モノマーの重合を 140℃
ないし 170℃の温度下で行なうことが出来るので、従来
高温度重合のために被膜を形成することが出来なかった
熱劣化温度が 180℃前後の材料から成る基体上にもポリ
イミド樹脂被膜を形成することが出来る等の効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明ポリイミド樹脂被膜の形成方法を実施す
るための装置の一例の截断面図、第2図は本発明実施例
におけるイミド化率を示す図、第3図は従来例における
イミド化率を示す図である。 (1)……処理室、(2)……真空排気系 (3)……基体、a、b……原料モノマー
───────────────────────────────────────────────────── 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 C23C 14/24 9271−4K (56)参考文献 特開 昭60−197730(JP,A) 特開 昭61−78463(JP,A) 特開 昭62−275129(JP,A) 特開 昭59−43027(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空中でポリイミド樹脂の原料モノマーを
    蒸発させて、これを基体上で重合させて樹脂被膜を形成
    させる方法において、前記ポリイミド樹脂の原料モノマ
    ーが芳香族酸二無水物と、N−シリル化ジアミンである
    ことを特徴とするポリイミド樹脂被膜の形成方法。
JP61309166A 1986-12-27 1986-12-27 ポリイミド樹脂被膜の形成方法 Expired - Lifetime JPH0615711B2 (ja)

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