JPH06224330A - 半導体用絶縁膜 - Google Patents
半導体用絶縁膜Info
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- JPH06224330A JPH06224330A JP945693A JP945693A JPH06224330A JP H06224330 A JPH06224330 A JP H06224330A JP 945693 A JP945693 A JP 945693A JP 945693 A JP945693 A JP 945693A JP H06224330 A JPH06224330 A JP H06224330A
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- condensed polycyclic
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- insulating film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリイミド樹脂を凌ぐ長期耐熱性を示し、誘
電率と吸水率が低下した有機樹脂性の半導体用絶縁膜を
提供する。 【構成】 縮合多環芳香族化合物または縮合多環芳香族
化合物と単環芳香族化合物との混合物からなる原料物質
と、少なくとも２個のヒドロキシメチル基またはハロメ
チル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤とを、酸触
媒の存在下で反応させて得た縮合多環系芳香族樹脂から
なる半導体用絶縁膜。
電率と吸水率が低下した有機樹脂性の半導体用絶縁膜を
提供する。 【構成】 縮合多環芳香族化合物または縮合多環芳香族
化合物と単環芳香族化合物との混合物からなる原料物質
と、少なくとも２個のヒドロキシメチル基またはハロメ
チル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤とを、酸触
媒の存在下で反応させて得た縮合多環系芳香族樹脂から
なる半導体用絶縁膜。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高耐熱性、低誘電率を
特徴とする高性能を示し、比較的安価に製造可能な半導
体用絶縁膜に関する。
特徴とする高性能を示し、比較的安価に製造可能な半導
体用絶縁膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスには各種の目的で絶縁膜
が使用されている。例えば、集積回路等に使用される多
層プリント基板の各層は、層間絶縁膜により隣接する層
から絶縁される。また、ｐｎ接合面の表面安定化のため
にｐｎ接合部を被覆するパッシベーション膜も絶縁膜で
ある。さらには、半導体デバイス表面を外力から保護す
るための緩衝保護膜、ＤＲＡＭや高速バイポーラ・デバ
イスのα線遮蔽膜としても絶縁膜が使用されている。ま
た最近ではＭＣＭ (マルチチップモジュール) 用配線に
も絶縁膜が使用され始めた。
が使用されている。例えば、集積回路等に使用される多
層プリント基板の各層は、層間絶縁膜により隣接する層
から絶縁される。また、ｐｎ接合面の表面安定化のため
にｐｎ接合部を被覆するパッシベーション膜も絶縁膜で
ある。さらには、半導体デバイス表面を外力から保護す
るための緩衝保護膜、ＤＲＡＭや高速バイポーラ・デバ
イスのα線遮蔽膜としても絶縁膜が使用されている。ま
た最近ではＭＣＭ (マルチチップモジュール) 用配線に
も絶縁膜が使用され始めた。
【０００３】層間絶縁膜やパッシベーション膜として
は、二酸化ケイ素やガラスなどの無機絶縁膜が従来より
使用されてきたが、最近は耐熱性樹脂であるポリイミド
樹脂膜の使用が増大してきている。このような有機樹脂
の絶縁膜は緩衝保護膜やα線遮蔽膜としても有用であ
る。有機樹脂絶縁膜は、溶剤にとかした樹脂溶液の塗布
・乾燥により絶縁膜を形成することができ、高温での焼
結や酸化などの化学反応を必要とする無機皮膜に比べて
デバイスの製作工程が簡略化される。
は、二酸化ケイ素やガラスなどの無機絶縁膜が従来より
使用されてきたが、最近は耐熱性樹脂であるポリイミド
樹脂膜の使用が増大してきている。このような有機樹脂
の絶縁膜は緩衝保護膜やα線遮蔽膜としても有用であ
る。有機樹脂絶縁膜は、溶剤にとかした樹脂溶液の塗布
・乾燥により絶縁膜を形成することができ、高温での焼
結や酸化などの化学反応を必要とする無機皮膜に比べて
デバイスの製作工程が簡略化される。
【０００４】半導体デバイスは動作に伴って発熱するた
め、半導体デバイス用絶縁膜には、絶縁性 (低誘電率、
高抵抗率) のほかに、長期耐熱性が要求される。さら
に、機械的性質や耐薬品性が良好であることも必要であ
る。ポリイミド樹脂フィルムは、長期耐熱温度が約 200
℃と高く、1 MHz での比誘電率が約3.5 、体積抵抗率が
1018Ω-cm 、引張強さが18 kg/mm2 、耐薬品性が良好と
いった特性を備えており、現在入手可能な樹脂の中では
半導体デバイス用絶縁膜として最適な材料であると認め
られている。
め、半導体デバイス用絶縁膜には、絶縁性 (低誘電率、
高抵抗率) のほかに、長期耐熱性が要求される。さら
に、機械的性質や耐薬品性が良好であることも必要であ
る。ポリイミド樹脂フィルムは、長期耐熱温度が約 200
℃と高く、1 MHz での比誘電率が約3.5 、体積抵抗率が
1018Ω-cm 、引張強さが18 kg/mm2 、耐薬品性が良好と
いった特性を備えており、現在入手可能な樹脂の中では
半導体デバイス用絶縁膜として最適な材料であると認め
られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリイミド樹
脂フィルムは高価である上、イミド基の極性が大きいこ
とから吸水率 (水中24時間浸漬) が2.9 ％と高いという
欠点がある。このフィルムが吸水すると、「ふくれ」が
生じ微細な回路にずれが生じたり、水分が電気短絡をひ
き起こす可能性がある。
脂フィルムは高価である上、イミド基の極性が大きいこ
とから吸水率 (水中24時間浸漬) が2.9 ％と高いという
欠点がある。このフィルムが吸水すると、「ふくれ」が
生じ微細な回路にずれが生じたり、水分が電気短絡をひ
き起こす可能性がある。
【０００６】半導体デバイスの一層の性能向上や高集積
化を図るには、ポリイミド系樹脂に少なくとも匹敵する
長期耐熱性と誘電特性とを備え、吸水率が著しく低い有
機樹脂フィルムが求められている。本発明は、この要求
を満たす有機樹脂の絶縁膜を提供することを目的とす
る。
化を図るには、ポリイミド系樹脂に少なくとも匹敵する
長期耐熱性と誘電特性とを備え、吸水率が著しく低い有
機樹脂フィルムが求められている。本発明は、この要求
を満たす有機樹脂の絶縁膜を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、縮合多環
芳香族化合物を芳香族架橋剤とを反応させて得られる縮
合多環系芳香族樹脂が、上記の要求を満たし、半導体デ
バイス用絶縁膜として最適であることを見出した。
芳香族化合物を芳香族架橋剤とを反応させて得られる縮
合多環系芳香族樹脂が、上記の要求を満たし、半導体デ
バイス用絶縁膜として最適であることを見出した。
【０００８】ここに、本発明の要旨は、縮合多環芳香族
化合物または縮合多環芳香族化合物と単環芳香族化合物
との混合物からなる原料物質と、少なくとも２個のヒド
ロキシメチル基またはハロメチル基を有する芳香族化合
物からなる架橋剤とを、酸触媒の存在下で反応させて得
た、縮合多環系芳香族樹脂からなることを特徴とする、
半導体用絶縁膜である。
化合物または縮合多環芳香族化合物と単環芳香族化合物
との混合物からなる原料物質と、少なくとも２個のヒド
ロキシメチル基またはハロメチル基を有する芳香族化合
物からなる架橋剤とを、酸触媒の存在下で反応させて得
た、縮合多環系芳香族樹脂からなることを特徴とする、
半導体用絶縁膜である。
【０００９】ここで「半導体用絶縁膜」とは、半導体デ
バイスにおいて絶縁を目的として半導体に被覆される全
ての皮膜を包含するものであり、例えば、前述した層間
絶縁膜、パッシベーション膜、緩衝保護膜、α線遮蔽
膜、ＭＣＭ用配線などが含まれる。但し、半導体用絶縁
膜には基板は含まれない。
バイスにおいて絶縁を目的として半導体に被覆される全
ての皮膜を包含するものであり、例えば、前述した層間
絶縁膜、パッシベーション膜、緩衝保護膜、α線遮蔽
膜、ＭＣＭ用配線などが含まれる。但し、半導体用絶縁
膜には基板は含まれない。
【００１０】
【作用】この縮合多環系芳香族樹脂は、長期耐熱温度が
約260 ℃とポリイミド樹脂よりも高い。ポリイミド樹脂
は300 ℃を超える非常に高い耐熱温度を示すことが知ら
れているが、これは短期耐熱温度であり、長期 (1000時
間) 耐熱温度は上述したように約200 ℃程度と著しく低
くなる。これに対して、上記の縮合多環系芳香族樹脂
は、短期耐熱温度は約 400℃である。しかも、耐熱性が
持続し、長期耐熱性ではポリイミド樹脂よりも優れてい
る。しかも、この樹脂は比誘電率が3.0 と低く、吸水率
も0.37％とポリイミド系樹脂より著しく低い。従って、
この樹脂からなる絶縁膜は、半導体デバイスの層間絶縁
膜、パッシベーション膜、緩衝保護膜、α線遮蔽膜など
の半導体用絶縁膜として、ポリイミド系絶縁膜に勝る性
能を示し、それにより半導体デバイスの性能が向上する
ものと期待される。
約260 ℃とポリイミド樹脂よりも高い。ポリイミド樹脂
は300 ℃を超える非常に高い耐熱温度を示すことが知ら
れているが、これは短期耐熱温度であり、長期 (1000時
間) 耐熱温度は上述したように約200 ℃程度と著しく低
くなる。これに対して、上記の縮合多環系芳香族樹脂
は、短期耐熱温度は約 400℃である。しかも、耐熱性が
持続し、長期耐熱性ではポリイミド樹脂よりも優れてい
る。しかも、この樹脂は比誘電率が3.0 と低く、吸水率
も0.37％とポリイミド系樹脂より著しく低い。従って、
この樹脂からなる絶縁膜は、半導体デバイスの層間絶縁
膜、パッシベーション膜、緩衝保護膜、α線遮蔽膜など
の半導体用絶縁膜として、ポリイミド系絶縁膜に勝る性
能を示し、それにより半導体デバイスの性能が向上する
ものと期待される。
【００１１】本発明で絶縁膜の材料として用いる縮合多
環系芳香族樹脂は、縮合多環芳香族化合物または縮合多
環芳香族化合物と単環芳香族化合物との混合物からなる
原料物質を、少なくとも２個のヒドロキシメチル基また
はハロメチル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤
と、酸触媒の存在下で反応させることにより得られる、
熱硬化性樹脂 (以下、ＳＫレジンと称することがある)
である。ナフタレン環やベンゼン環がメチレン基で多方
向に結合した構造を持つので、分子構造中にイミド基の
ような極性基が存在しない。そのため、この樹脂のフィ
ルムの吸水率は、上記のように0.37％と、ポリイミド樹
脂フィルムの2.9 ％に比べて著しく低くなる。
環系芳香族樹脂は、縮合多環芳香族化合物または縮合多
環芳香族化合物と単環芳香族化合物との混合物からなる
原料物質を、少なくとも２個のヒドロキシメチル基また
はハロメチル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤
と、酸触媒の存在下で反応させることにより得られる、
熱硬化性樹脂 (以下、ＳＫレジンと称することがある)
である。ナフタレン環やベンゼン環がメチレン基で多方
向に結合した構造を持つので、分子構造中にイミド基の
ような極性基が存在しない。そのため、この樹脂のフィ
ルムの吸水率は、上記のように0.37％と、ポリイミド樹
脂フィルムの2.9 ％に比べて著しく低くなる。
【００１２】原料物質の縮合多環芳香族化合物として
は、ナフタレン、アセナフテン、フェナントレン、アン
トラセン、ピレンなどの縮合多環炭化水素類、ならびに
ナフトールおよびそのアルキル置換体等のヒドロキシ含
有誘導体が挙げられる。この縮合多環芳香族化合物に混
合して原料物質として使用しうる単環芳香族化合物とし
ては、フェノール、アルキルフェノール、レゾルシン等
のフェノール類やジフェニル、ジフェニルエーテル、ア
ルキルベンゼン等が挙げられる。
は、ナフタレン、アセナフテン、フェナントレン、アン
トラセン、ピレンなどの縮合多環炭化水素類、ならびに
ナフトールおよびそのアルキル置換体等のヒドロキシ含
有誘導体が挙げられる。この縮合多環芳香族化合物に混
合して原料物質として使用しうる単環芳香族化合物とし
ては、フェノール、アルキルフェノール、レゾルシン等
のフェノール類やジフェニル、ジフェニルエーテル、ア
ルキルベンゼン等が挙げられる。
【００１３】また、以上のような縮合多環または単環芳
香族化合物から誘導された２以上の芳香族単位がメチレ
ン基、フェニレン基またはキシリレン基等で連結されて
なる多核構造の芳香族化合物も多環または単環の原料物
質として使用できる。さらには、上記のような芳香族化
合物を主成分とする石炭系または石油系の重質油類、ピ
ッチ類も原料物質として使用可能である。
香族化合物から誘導された２以上の芳香族単位がメチレ
ン基、フェニレン基またはキシリレン基等で連結されて
なる多核構造の芳香族化合物も多環または単環の原料物
質として使用できる。さらには、上記のような芳香族化
合物を主成分とする石炭系または石油系の重質油類、ピ
ッチ類も原料物質として使用可能である。
【００１４】この原料物質と反応させる架橋剤は、少な
くとも２個のヒドロキシメチル基またはハロメチル基を
有する芳香族化合物、即ち、ベンゼン、キシレン、ナフ
タレン、アントラセン等の単環もしくは縮合多環芳香族
化合物またはそれらのアルキル誘導体等の炭化水素化合
物のポリ (ヒドロキシメチル) またはポリ (ハロメチ
ル) 置換誘導体である。ジヒドロキシメチルベンゼン
(キシリレングリコール）、ジヒドロキシメチルキシレ
ン、トリヒドロキシメチルベンゼン、ジヒドロキシメチ
ルナフタレン等のヒドロキシメチル化合物の使用が好ま
しい。
くとも２個のヒドロキシメチル基またはハロメチル基を
有する芳香族化合物、即ち、ベンゼン、キシレン、ナフ
タレン、アントラセン等の単環もしくは縮合多環芳香族
化合物またはそれらのアルキル誘導体等の炭化水素化合
物のポリ (ヒドロキシメチル) またはポリ (ハロメチ
ル) 置換誘導体である。ジヒドロキシメチルベンゼン
(キシリレングリコール）、ジヒドロキシメチルキシレ
ン、トリヒドロキシメチルベンゼン、ジヒドロキシメチ
ルナフタレン等のヒドロキシメチル化合物の使用が好ま
しい。
【００１５】上記の原料物質と架橋剤とを酸触媒の存在
下に反応させる。好ましい酸触媒は、原料物質または架
橋剤の少なくとも一方と反応性であるか、または水不溶
性の、スルホン酸基含有触媒である。
下に反応させる。好ましい酸触媒は、原料物質または架
橋剤の少なくとも一方と反応性であるか、または水不溶
性の、スルホン酸基含有触媒である。
【００１６】反応性のスルホン酸基含有酸触媒として
は、架橋剤のヒドロキシメチル基またはハロメチル基と
反応し易い有機芳香族スルホン酸〔例、縮合多環芳香族
核 (ナフタレン核など) またはフェノール核を有する有
機スルホン酸、またはカルボキシル基、アミノ基、エポ
キシ基、不飽和炭化水素基等を有する有機芳香族スルホ
ン酸〕、ならびに原料芳香族化合物と反応するヒドロキ
シメチル基、ハロメチル基またはホルミル基を有する有
機芳香族スルホン酸〔例、ヒドロキシメチルベンゼンス
ルホン酸、クロロメチルベンゼンスルホン酸、ホルミル
ベンゼンスルホン酸、これらのナフタレン誘導体等〕が
使用できる。
は、架橋剤のヒドロキシメチル基またはハロメチル基と
反応し易い有機芳香族スルホン酸〔例、縮合多環芳香族
核 (ナフタレン核など) またはフェノール核を有する有
機スルホン酸、またはカルボキシル基、アミノ基、エポ
キシ基、不飽和炭化水素基等を有する有機芳香族スルホ
ン酸〕、ならびに原料芳香族化合物と反応するヒドロキ
シメチル基、ハロメチル基またはホルミル基を有する有
機芳香族スルホン酸〔例、ヒドロキシメチルベンゼンス
ルホン酸、クロロメチルベンゼンスルホン酸、ホルミル
ベンゼンスルホン酸、これらのナフタレン誘導体等〕が
使用できる。
【００１７】水不溶性の有機スルホン酸基含有酸触媒と
しては、スチレン重合体をジビニルベンゼンで架橋させ
てからスルホン化したポリスチレンスルホン酸樹脂、フ
ェノールスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等をアルデ
ヒドか少なくとも２個のヒドロキシメチル基もしくはハ
ロメチル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤と縮合
させたフェノールスルホン酸樹脂、或いは縮合多環系芳
香族樹脂のスルホン化物等を挙げることができる。ま
た、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジドデシルベンゼ
ンスルホン酸などの疎水基を有する水不溶性の有機スル
ホン酸化合物も酸触媒として使用できる。
しては、スチレン重合体をジビニルベンゼンで架橋させ
てからスルホン化したポリスチレンスルホン酸樹脂、フ
ェノールスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等をアルデ
ヒドか少なくとも２個のヒドロキシメチル基もしくはハ
ロメチル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤と縮合
させたフェノールスルホン酸樹脂、或いは縮合多環系芳
香族樹脂のスルホン化物等を挙げることができる。ま
た、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジドデシルベンゼ
ンスルホン酸などの疎水基を有する水不溶性の有機スル
ホン酸化合物も酸触媒として使用できる。
【００１８】スルホン酸基含有酸触媒の使用量は、原料
物質の反応性、反応温度などにより異なるが、一般的に
は原料物質と架橋剤との混合物に対し0.2 重量％以上必
要で、好ましくは１〜20重量％である。架橋剤と被架橋
原料 (原料物質＋酸触媒) の配合比は、モル比で0.7 〜
６、特に１〜３の範囲内が好ましい。反応温度は約50〜
200 ℃、好ましくは80〜180 ℃である。反応圧力は、通
常常圧ないし若干の加圧であるが、反応の結果生成する
縮合水を反応系から除去して反応効率を高めるために
は、減圧下で反応させることもできる。反応は、溶融状
態で行なうのが簡単であるが、適当な溶媒または分散媒
を用いて実施することもできる。
物質の反応性、反応温度などにより異なるが、一般的に
は原料物質と架橋剤との混合物に対し0.2 重量％以上必
要で、好ましくは１〜20重量％である。架橋剤と被架橋
原料 (原料物質＋酸触媒) の配合比は、モル比で0.7 〜
６、特に１〜３の範囲内が好ましい。反応温度は約50〜
200 ℃、好ましくは80〜180 ℃である。反応圧力は、通
常常圧ないし若干の加圧であるが、反応の結果生成する
縮合水を反応系から除去して反応効率を高めるために
は、減圧下で反応させることもできる。反応は、溶融状
態で行なうのが簡単であるが、適当な溶媒または分散媒
を用いて実施することもできる。
【００１９】前記の反応の進行に伴って反応物の粘度が
上昇し、熱硬化性樹脂 (Ｂステージ樹脂) が得られる。
これをさらに加熱して反応を進めると、不溶不融性の硬
化体が生成する。従って、この樹脂から半導体用絶縁膜
として使用可能な薄膜 (フィルム) を成形するには、溶
融および溶液成形が可能なＢステージ状態の縮合多環系
芳香族樹脂を使用する。この段階の縮合多環系芳香族樹
脂の数平均分子量は約500 〜2000の範囲内である。
上昇し、熱硬化性樹脂 (Ｂステージ樹脂) が得られる。
これをさらに加熱して反応を進めると、不溶不融性の硬
化体が生成する。従って、この樹脂から半導体用絶縁膜
として使用可能な薄膜 (フィルム) を成形するには、溶
融および溶液成形が可能なＢステージ状態の縮合多環系
芳香族樹脂を使用する。この段階の縮合多環系芳香族樹
脂の数平均分子量は約500 〜2000の範囲内である。
【００２０】この縮合多環系芳香族樹脂からの半導体用
絶縁膜の形成は、従来のポリイミド樹脂絶縁膜と同様の
方法で実施できる。例えば、縮合多環系芳香族樹脂を適
当な揮発性の有機溶媒に溶解し、得られた樹脂溶液を被
絶縁材 (例、基板、ｐｎ接合部など）に塗布し、乾燥
（通常は加熱乾燥）して溶媒を除去すると、絶縁皮膜が
形成される。溶媒としては、テトラヒドロフラン、ＤＭ
Ｆ、ＭＥＫ、ジオキサンなどを使用できる。
絶縁膜の形成は、従来のポリイミド樹脂絶縁膜と同様の
方法で実施できる。例えば、縮合多環系芳香族樹脂を適
当な揮発性の有機溶媒に溶解し、得られた樹脂溶液を被
絶縁材 (例、基板、ｐｎ接合部など）に塗布し、乾燥
（通常は加熱乾燥）して溶媒を除去すると、絶縁皮膜が
形成される。溶媒としては、テトラヒドロフラン、ＤＭ
Ｆ、ＭＥＫ、ジオキサンなどを使用できる。
【００２１】また、樹脂溶液からキャスト法により適当
な支持板上にフィルムを成形し、得られたフィルムを支
持板から剥離し、このフィルムを絶縁膜として使用する
こともできる。この場合には、絶縁膜を適当な接着剤
（例、ＳＫレジン系接着剤）により被絶縁材に接着して
用いる。
な支持板上にフィルムを成形し、得られたフィルムを支
持板から剥離し、このフィルムを絶縁膜として使用する
こともできる。この場合には、絶縁膜を適当な接着剤
（例、ＳＫレジン系接着剤）により被絶縁材に接着して
用いる。
【００２２】塗布法およびキャスト法のいずれの場合
も、絶縁膜の厚みは10μｍ〜１mm程度が好ましい。必要
であれば、絶縁膜を、例えば 190〜230 ℃で５〜30分間
熱処理することによって後硬化させてもよい。この後硬
化により絶縁膜の機械的強度の増大と可撓性の調整が可
能である。この後硬化は、塗布法の場合には被絶縁材に
塗布した後に行うが、キャスト法の場合には、得られた
フィルムを被絶縁材に接着する前に行うことが好まし
い。
も、絶縁膜の厚みは10μｍ〜１mm程度が好ましい。必要
であれば、絶縁膜を、例えば 190〜230 ℃で５〜30分間
熱処理することによって後硬化させてもよい。この後硬
化により絶縁膜の機械的強度の増大と可撓性の調整が可
能である。この後硬化は、塗布法の場合には被絶縁材に
塗布した後に行うが、キャスト法の場合には、得られた
フィルムを被絶縁材に接着する前に行うことが好まし
い。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。実施例において、部および％は、特に指定の
ない限り、重量部および重量％である。
説明する。実施例において、部および％は、特に指定の
ない限り、重量部および重量％である。
【００２４】実施例１ 縮合多環芳香族化合物としてナフタレン(NAP) を100
部、架橋剤としてパラキシレングリコール(PXG) を173
部(PXG/NAPモル比 1.6) 、酸触媒として架橋剤のヒドロ
キシメチル基と反応性のあるβ−ナフタレンスルホン酸
8.3部からなる混合物を、110 ℃で３時間加熱・攪拌す
ることにより付加縮合反応させて、Ｂステージ状態の縮
合多環系芳香族樹脂を得た。この樹脂は外観が褐色透明
であり、数平均分子量が約1000であった。
部、架橋剤としてパラキシレングリコール(PXG) を173
部(PXG/NAPモル比 1.6) 、酸触媒として架橋剤のヒドロ
キシメチル基と反応性のあるβ−ナフタレンスルホン酸
8.3部からなる混合物を、110 ℃で３時間加熱・攪拌す
ることにより付加縮合反応させて、Ｂステージ状態の縮
合多環系芳香族樹脂を得た。この樹脂は外観が褐色透明
であり、数平均分子量が約1000であった。
【００２５】この縮合多環系芳香族樹脂をテトラヒドロ
フランに溶解して、樹脂固形分の濃度が50％の樹脂溶液
を調製した。得られた樹脂溶液をキャスト法によりフィ
ルム状に成形し、120 ℃に加熱して脱媒を除去すること
により、厚み10μｍの柔軟なフィルム状の絶縁膜を得
た。このフィルムを200 ℃で30分間熱処理して後硬化さ
せた。
フランに溶解して、樹脂固形分の濃度が50％の樹脂溶液
を調製した。得られた樹脂溶液をキャスト法によりフィ
ルム状に成形し、120 ℃に加熱して脱媒を除去すること
により、厚み10μｍの柔軟なフィルム状の絶縁膜を得
た。このフィルムを200 ℃で30分間熱処理して後硬化さ
せた。
【００２６】この絶縁膜の誘電率および吸水率を、JIS
C 6471に規定された方法に基づいて測定した結果を長期
耐熱性の結果と併せて次の表１に示す。比較のために、
市販のポリイミド樹脂フィルム (デュポン社製カプトン
Ｈ) の誘電率および吸水率の公表値と長期耐熱性の測定
値を測定結果も表１に併せて示す。
C 6471に規定された方法に基づいて測定した結果を長期
耐熱性の結果と併せて次の表１に示す。比較のために、
市販のポリイミド樹脂フィルム (デュポン社製カプトン
Ｈ) の誘電率および吸水率の公表値と長期耐熱性の測定
値を測定結果も表１に併せて示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】このように、縮合多環系芳香族樹脂を使用
した本発明の半導体用絶縁膜のフィルムは、最も高性能
の耐熱性樹脂として知られたポリイミド樹脂のフィルム
を凌ぐ非常に優れた長期耐熱性を示し、誘電率や吸水率
もポリイミド樹脂フィルムより優れていることが認めら
れた。
した本発明の半導体用絶縁膜のフィルムは、最も高性能
の耐熱性樹脂として知られたポリイミド樹脂のフィルム
を凌ぐ非常に優れた長期耐熱性を示し、誘電率や吸水率
もポリイミド樹脂フィルムより優れていることが認めら
れた。
【００２９】
【発明の効果】本発明の縮合多環系芳香族樹脂からなる
半導体用絶縁膜は、従来の代表的な耐熱樹脂であるポリ
イミド系樹脂を用いた絶縁膜に比べて、低誘電率で吸水
性が著しく低く、しかも半導体用絶縁膜に必要な長期耐
熱性で比較すれば耐熱性でもポリイミド樹脂フィルムを
凌ぐという、非常に優れた性能を示す。従って、本発明
の半導体用絶縁膜は、ポリイミド樹脂フィルムからなる
絶縁膜に代わって、層間絶縁膜、パッシベーション膜、
緩衝保護膜、α線遮蔽膜などのいずれの用途にも使用で
きる。しかも、本発明で用いる縮合多環系芳香族樹脂
は、原料が安価であるので、量産されればポリイミド系
樹脂より相当に安価で供給できる。従って、本発明の絶
縁膜を用いることにより、半導体デバイスの性能・信頼
性を改善することができると同時に、そのコストの低減
も可能となる。
半導体用絶縁膜は、従来の代表的な耐熱樹脂であるポリ
イミド系樹脂を用いた絶縁膜に比べて、低誘電率で吸水
性が著しく低く、しかも半導体用絶縁膜に必要な長期耐
熱性で比較すれば耐熱性でもポリイミド樹脂フィルムを
凌ぐという、非常に優れた性能を示す。従って、本発明
の半導体用絶縁膜は、ポリイミド樹脂フィルムからなる
絶縁膜に代わって、層間絶縁膜、パッシベーション膜、
緩衝保護膜、α線遮蔽膜などのいずれの用途にも使用で
きる。しかも、本発明で用いる縮合多環系芳香族樹脂
は、原料が安価であるので、量産されればポリイミド系
樹脂より相当に安価で供給できる。従って、本発明の絶
縁膜を用いることにより、半導体デバイスの性能・信頼
性を改善することができると同時に、そのコストの低減
も可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 縮合多環芳香族化合物または縮合多環芳
香族化合物と単環芳香族化合物との混合物からなる原料
物質と、少なくとも２個のヒドロキシメチル基またはハ
ロメチル基を有する芳香族化合物からなる架橋剤とを、
酸触媒の存在下で反応させて得た、縮合多環系芳香族樹
脂からなることを特徴とする、半導体用絶縁膜。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP945693A JPH06224330A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体用絶縁膜 |
| US08/183,756 US5514475A (en) | 1993-01-22 | 1994-01-21 | Heat-resistant electrical insulating layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP945693A JPH06224330A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体用絶縁膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224330A true JPH06224330A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11720797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP945693A Pending JPH06224330A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体用絶縁膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224330A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5949130A (en) * | 1997-09-17 | 1999-09-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit device employing interlayer insulating film with low dielectric constant |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893357A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPS5974651A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS62283806A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-09 | Sugiro Otani | 不浸透性炭素材料及びその製造方法 |
| JPH03393A (ja) * | 1989-05-25 | 1991-01-07 | Sumikin Chem Co Ltd | 耐熱性ｆｒｐ管 |
| JPH03128923A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-05-31 | Sumikin Chem Co Ltd | 光透過性を有する熱硬化性樹脂 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP945693A patent/JPH06224330A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893357A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPS5974651A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS62283806A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-09 | Sugiro Otani | 不浸透性炭素材料及びその製造方法 |
| JPH03393A (ja) * | 1989-05-25 | 1991-01-07 | Sumikin Chem Co Ltd | 耐熱性ｆｒｐ管 |
| JPH03128923A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-05-31 | Sumikin Chem Co Ltd | 光透過性を有する熱硬化性樹脂 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5949130A (en) * | 1997-09-17 | 1999-09-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit device employing interlayer insulating film with low dielectric constant |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981020 |