JPH0821579B2 - 半導体素子・集積回路装置 - Google Patents
半導体素子・集積回路装置Info
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- JPH0821579B2 JPH0821579B2 JP2042479A JP4247990A JPH0821579B2 JP H0821579 B2 JPH0821579 B2 JP H0821579B2 JP 2042479 A JP2042479 A JP 2042479A JP 4247990 A JP4247990 A JP 4247990A JP H0821579 B2 JPH0821579 B2 JP H0821579B2
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- polymer
- semiconductor element
- integrated circuit
- circuit device
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12044—OLED
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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、主鎖に環構造を有する含フッ素ポリマーを
含む保護膜を有する半導体素子・集積回路装置に関する
ものである。
含む保護膜を有する半導体素子・集積回路装置に関する
ものである。
［従来の技術］ 半導体素子・集積回路装置の中で代表的なDRAM（ダイ
ナミック・ラム−記憶保持動作が必要なもの）、SRAM
（スタティック・ラム−記憶保持動作が不要なもの）、
EEPROM（書き込み、読み出し可能で、電源を切った状態
でも記憶内容が破壊されないもの）、FRAM（フエロエレ
クトリック・ラム−強誘電体膜を使用したもの）などに
は、ＮチャンネルMOS、ＰチャンネルMOS、CMOS、Bi−CM
OS、バイポーラ等で構成された半導体素子を利用してい
るが、バッファーコート膜、α線遮蔽膜、パッシベーシ
ョン膜、外部封止材（モールド材）や層間絶縁膜などの
保護膜が形成され、使用されている。このうち、α線遮
蔽膜は、自然界から発生するα線、及び半導体素子のパ
ッケージング材料から発生するα線からチップを保護す
る為にある。パッシベーション膜はチップへの水分及び
不純物の進入を防ぐ為に設けられている。バッファーコ
ート膜は組立材料による機械的応力緩和膜として作用す
る。外部封止材としてはエポキシ樹脂（モールド材）が
使用されている。
ナミック・ラム−記憶保持動作が必要なもの）、SRAM
（スタティック・ラム−記憶保持動作が不要なもの）、
EEPROM（書き込み、読み出し可能で、電源を切った状態
でも記憶内容が破壊されないもの）、FRAM（フエロエレ
クトリック・ラム−強誘電体膜を使用したもの）などに
は、ＮチャンネルMOS、ＰチャンネルMOS、CMOS、Bi−CM
OS、バイポーラ等で構成された半導体素子を利用してい
るが、バッファーコート膜、α線遮蔽膜、パッシベーシ
ョン膜、外部封止材（モールド材）や層間絶縁膜などの
保護膜が形成され、使用されている。このうち、α線遮
蔽膜は、自然界から発生するα線、及び半導体素子のパ
ッケージング材料から発生するα線からチップを保護す
る為にある。パッシベーション膜はチップへの水分及び
不純物の進入を防ぐ為に設けられている。バッファーコ
ート膜は組立材料による機械的応力緩和膜として作用す
る。外部封止材としてはエポキシ樹脂（モールド材）が
使用されている。
これらα線遮蔽膜などの保護膜としては、高い電気絶
縁性及び、封止樹脂のトランスファー形成温度に耐える
耐熱性が要求される為に、ポリイミド系の樹脂が用いら
れている。しかしこれらの樹脂は、一般の溶剤に不溶で
あり、薄膜の形成が困難である為に、ポリイミド前駆体
の溶液を塗布し、180℃〜400℃の熱処理によって脱水閉
環反応を起こして、ポリイミド化する方法が用いられて
いる。しかしこの場合、脱水反応が起こる為に、体積収
縮、反応発生、水分の残留等が起こり、半導体の性能を
低下させるという問題があった。一方、外部封止材とし
てのモールド材には、エポキシ樹脂とフィラーが使用さ
れてきたが、半導体素子に対する外部応力（５×109dyn
/cm2以上の外部応力）により半導体素子の性能劣化が顕
著になった。
縁性及び、封止樹脂のトランスファー形成温度に耐える
耐熱性が要求される為に、ポリイミド系の樹脂が用いら
れている。しかしこれらの樹脂は、一般の溶剤に不溶で
あり、薄膜の形成が困難である為に、ポリイミド前駆体
の溶液を塗布し、180℃〜400℃の熱処理によって脱水閉
環反応を起こして、ポリイミド化する方法が用いられて
いる。しかしこの場合、脱水反応が起こる為に、体積収
縮、反応発生、水分の残留等が起こり、半導体の性能を
低下させるという問題があった。一方、外部封止材とし
てのモールド材には、エポキシ樹脂とフィラーが使用さ
れてきたが、半導体素子に対する外部応力（５×109dyn
/cm2以上の外部応力）により半導体素子の性能劣化が顕
著になった。
この対策として応力緩和材を混合させる試みがなされ
ているが、フィラーによる局部的圧力の集中による不良
が検出されている。外部封止材としての低応力材料が求
められていた。保護膜の誘電率や吸水性が大きいと、素
子のスピード性能の低下、応答速度が低下するために、
素子寸法の微細化、素子容量の大規模化の際には、さら
に誘電率の低い材料が求められていた。
ているが、フィラーによる局部的圧力の集中による不良
が検出されている。外部封止材としての低応力材料が求
められていた。保護膜の誘電率や吸水性が大きいと、素
子のスピード性能の低下、応答速度が低下するために、
素子寸法の微細化、素子容量の大規模化の際には、さら
に誘電率の低い材料が求められていた。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、前述のような従来材料からなる半導体素子
・集積回路装置の保護膜に認められる欠点を解消し、低
吸水性で誘電率も極めて低い保護膜を有する半導体素子
・集積回路装置を新規に提供することを目的とするもの
である。
・集積回路装置の保護膜に認められる欠点を解消し、低
吸水性で誘電率も極めて低い保護膜を有する半導体素子
・集積回路装置を新規に提供することを目的とするもの
である。
例えば、〜400℃までの形成温度での層間絶縁膜とし
て使用される薄膜に要求される性能として、平坦性とス
テップカバレージ、低パーティクル密度・ピンホール密
度、高耐圧、低リーク電流、低ストレス、低誘電率、耐
湿性、放射線損傷フリー、金属汚染フリー、TiN,TiWへ
の密着性良好、TiN,TiWとの反応性小、ヒロック発生
少、アニールによる収縮小、また、クラックフリー、等
々が要求される。このような層間絶縁膜としては、従来
CVD絶縁膜としてのSiO2,PSG,SiNx,SiOxNy,BSG,BPSGなど
が開発され、低温CVD技術が使用されて来ているが、本
発明者の研究によれば、後述の特定の含フッ素ポリマー
を使用することにより、塗布ガラス膜（SOG:無機系SO
G、有機系SOG、ドープガラスを含む）と同等の性能を持
ち、且つ平坦化特性，ステップカバレージ特性などの優
れた層間絶縁膜が得られることを見出すに至った。
て使用される薄膜に要求される性能として、平坦性とス
テップカバレージ、低パーティクル密度・ピンホール密
度、高耐圧、低リーク電流、低ストレス、低誘電率、耐
湿性、放射線損傷フリー、金属汚染フリー、TiN,TiWへ
の密着性良好、TiN,TiWとの反応性小、ヒロック発生
少、アニールによる収縮小、また、クラックフリー、等
々が要求される。このような層間絶縁膜としては、従来
CVD絶縁膜としてのSiO2,PSG,SiNx,SiOxNy,BSG,BPSGなど
が開発され、低温CVD技術が使用されて来ているが、本
発明者の研究によれば、後述の特定の含フッ素ポリマー
を使用することにより、塗布ガラス膜（SOG:無機系SO
G、有機系SOG、ドープガラスを含む）と同等の性能を持
ち、且つ平坦化特性，ステップカバレージ特性などの優
れた層間絶縁膜が得られることを見出すに至った。
また、〜350℃までの形成温度での層間絶縁膜として
使用される薄膜に要求される性能として、平坦性とステ
ップカバレージ、低パーティクル密度・ピンホール密
度、高耐圧、低リーク電流、低ストレス、低誘電率、耐
湿性、放射線損傷フリー、金属汚染フリー、A1への密着
性良好、A1との反応性小、ヒロック発生が少ない、アニ
ールによる収縮小、また、クラックフリー、等々が要求
される。このような層間絶縁膜としては、従来CVD絶縁
膜としてのSiO2,PSG,SiNx,SiOxNy,BSG,BPSGなどが開発
され、低温CVD技術が使用されてきているが、上記と同
様に後述の特定の含フッ素ポリマーを使用することによ
り、塗布ガラス膜（SOG:無機系SOG、有機系SOG、ドープ
ガラスを含む）と同等の性能を持ち、且つ平坦化特性，
ステップカバレージ特性などの優れた層間絶縁膜が得ら
れることを見出すに至った。
使用される薄膜に要求される性能として、平坦性とステ
ップカバレージ、低パーティクル密度・ピンホール密
度、高耐圧、低リーク電流、低ストレス、低誘電率、耐
湿性、放射線損傷フリー、金属汚染フリー、A1への密着
性良好、A1との反応性小、ヒロック発生が少ない、アニ
ールによる収縮小、また、クラックフリー、等々が要求
される。このような層間絶縁膜としては、従来CVD絶縁
膜としてのSiO2,PSG,SiNx,SiOxNy,BSG,BPSGなどが開発
され、低温CVD技術が使用されてきているが、上記と同
様に後述の特定の含フッ素ポリマーを使用することによ
り、塗布ガラス膜（SOG:無機系SOG、有機系SOG、ドープ
ガラスを含む）と同等の性能を持ち、且つ平坦化特性，
ステップカバレージ特性などの優れた層間絶縁膜が得ら
れることを見出すに至った。
上記の層間絶縁膜としての適用例を、添付図面第５図
に示す。第５図は半導体素子の断面拡大図であり、１は
シリコン基板、2,3,4はバッファーコート膜，α線遮蔽
膜，パッシベーション膜、5,5′は本発明の特定含フッ
素重合体からなる層間絶縁膜、６〜８は第１層目〜第３
層目の金属配線材料、9,10は酸化シリコン膜などの絶縁
膜、11は分離用絶縁膜、12は電界効果トランジスター電
極−１、13は記憶素子用シリコン電極、14は酸化シリコ
ン膜,Si3N4膜などの記憶素子用絶縁膜をそれぞれ示して
いる。
に示す。第５図は半導体素子の断面拡大図であり、１は
シリコン基板、2,3,4はバッファーコート膜，α線遮蔽
膜，パッシベーション膜、5,5′は本発明の特定含フッ
素重合体からなる層間絶縁膜、６〜８は第１層目〜第３
層目の金属配線材料、9,10は酸化シリコン膜などの絶縁
膜、11は分離用絶縁膜、12は電界効果トランジスター電
極−１、13は記憶素子用シリコン電極、14は酸化シリコ
ン膜,Si3N4膜などの記憶素子用絶縁膜をそれぞれ示して
いる。
［課題を解決するための手段］ 本発明者は、上記課題の認識に基づいて、鋭意検討を
重ねた結果、上記の如き知見から含フッ素脂肪族環構造
を有するポリマーが極めて低い吸水性、低誘電率及び高
い電気絶縁性、耐熱性を有し、上記目的の半導体保護膜
を与える材料として極めて有利であることを新規に見出
すに至った。
重ねた結果、上記の如き知見から含フッ素脂肪族環構造
を有するポリマーが極めて低い吸水性、低誘電率及び高
い電気絶縁性、耐熱性を有し、上記目的の半導体保護膜
を与える材料として極めて有利であることを新規に見出
すに至った。
かくして本発明は、上記知見に基づいて完成されたも
のであり、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーを含
む保護膜を有する半導体素子・集積回路装置であって、
前記保護膜がα線遮蔽膜、バッファーコート膜、層間絶
縁膜、パッシベーション膜および外部封止材から選ばれ
る少なくとも１種であることを特徴とする半導体素子・
集積回路装置を新規に提供するものである。
のであり、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーを含
む保護膜を有する半導体素子・集積回路装置であって、
前記保護膜がα線遮蔽膜、バッファーコート膜、層間絶
縁膜、パッシベーション膜および外部封止材から選ばれ
る少なくとも１種であることを特徴とする半導体素子・
集積回路装置を新規に提供するものである。
本発明において、含フッ素脂肪族環構造を有するポリ
マーとしては、従来より公知乃至周知のものを含めて広
範囲にわたって例示され得る。而して、本発明において
は、主鎖に上記特定の環構造を有する含フッ素ポリマー
が好適に採用される。
マーとしては、従来より公知乃至周知のものを含めて広
範囲にわたって例示され得る。而して、本発明において
は、主鎖に上記特定の環構造を有する含フッ素ポリマー
が好適に採用される。
例えば一般式 （ただし、１は０〜5,mは０〜4,nは０〜1,1＋ｍ＋ｎは
１〜6,RはＦ又はCF3）、 （ただし、o,p,qは０〜5,o＋ｐ＋ｑは１〜６）、 （ただし、R1はＦ又はCF3,R2はＦ又はCF3） の如き環構造を有するものが挙げられる。これらの内、
次の如き環構造を有するポリマーが代表的である。ただ
し、本発明の内容はこれらのみに限定されるものではな
い。
１〜6,RはＦ又はCF3）、 （ただし、o,p,qは０〜5,o＋ｐ＋ｑは１〜６）、 （ただし、R1はＦ又はCF3,R2はＦ又はCF3） の如き環構造を有するものが挙げられる。これらの内、
次の如き環構造を有するポリマーが代表的である。ただ
し、本発明の内容はこれらのみに限定されるものではな
い。
これら重合体の製造法を示すと、次の２通りである。
ただし、これら製造法に限定されるものではない。
ただし、これら製造法に限定されるものではない。
1.環化重合によるもの 2.環状モノマーを使用するもの（USP 3978030） 上記では、パーフルオロ脂肪族環構造を有するポリマ
ーを例示したが、本発明においては、上記例示のフッ素
原子の一部が他の水素原子や有機基で置換されたもの、
あるいはメタセシス重合で得られるところの の如き環構造を有するものなども挙げられる。
ーを例示したが、本発明においては、上記例示のフッ素
原子の一部が他の水素原子や有機基で置換されたもの、
あるいはメタセシス重合で得られるところの の如き環構造を有するものなども挙げられる。
而して、本発明における特定の環構造を有するポリマ
ーは、上記の如き環化重合により円滑有利に得られる
が、特に、分子内に重合性の異なる二つの重合性基を有
し且つこれら二つの重合性基を連結する連結鎖の直鎖部
分の原子数が２〜７個であるモノマーを用いることによ
り、超高圧条件や大希釈条件を採用しなくても、ゲル化
の副生を抑えて円滑有利に環化重合を進行せしめ得るも
のである。
ーは、上記の如き環化重合により円滑有利に得られる
が、特に、分子内に重合性の異なる二つの重合性基を有
し且つこれら二つの重合性基を連結する連結鎖の直鎖部
分の原子数が２〜７個であるモノマーを用いることによ
り、超高圧条件や大希釈条件を採用しなくても、ゲル化
の副生を抑えて円滑有利に環化重合を進行せしめ得るも
のである。
上記の如き環化重合に好適なモノマーとしては、まず
第一に、重合性の異なる炭素−炭素多重結合を二つ有す
ることが望ましい。通常は炭素−炭素二重結合が採用さ
れ、種類あるいは構造などの異なる二つの多重結合が採
用される。例えば、左右対称構造でない二つの多重結合
を有する含フッ素単量体、ビニル基とアリル基、ビニル
エーテル基とビニル基、含フッ素多重結合と炭化水素多
重結合、パーフルオロ多重結合と部分フッ素化多重結合
の如きが挙げられる。第二に、これら二つの炭素−炭素
多重結合を連結する連結鎖の直鎖部分の原子数が２〜７
であることが望ましい。連結鎖の直鎖部分の原子数が０
〜１個の場合には環化重合が生起し難く、また８個以上
の場合にも同様である。通常好ましくは、この原子数が
２〜５個の場合である。また、連結鎖は直鎖状に限られ
ず、側鎖構造あるいは環構造を有していても良く、さら
に構成原子は炭素原子に限られず、O,S,Nの如きヘテロ
原子を含んでいても良い。第三に、生成ポリマーのフッ
素含有率が30重量％以上となるものが望ましい。フッ素
含有率が余りに少ない場合には、フッ素原子の有する特
異性が発揮され難くなる。当然のことであるが、パーフ
ルオロ単量体が好適に採用される。
第一に、重合性の異なる炭素−炭素多重結合を二つ有す
ることが望ましい。通常は炭素−炭素二重結合が採用さ
れ、種類あるいは構造などの異なる二つの多重結合が採
用される。例えば、左右対称構造でない二つの多重結合
を有する含フッ素単量体、ビニル基とアリル基、ビニル
エーテル基とビニル基、含フッ素多重結合と炭化水素多
重結合、パーフルオロ多重結合と部分フッ素化多重結合
の如きが挙げられる。第二に、これら二つの炭素−炭素
多重結合を連結する連結鎖の直鎖部分の原子数が２〜７
であることが望ましい。連結鎖の直鎖部分の原子数が０
〜１個の場合には環化重合が生起し難く、また８個以上
の場合にも同様である。通常好ましくは、この原子数が
２〜５個の場合である。また、連結鎖は直鎖状に限られ
ず、側鎖構造あるいは環構造を有していても良く、さら
に構成原子は炭素原子に限られず、O,S,Nの如きヘテロ
原子を含んでいても良い。第三に、生成ポリマーのフッ
素含有率が30重量％以上となるものが望ましい。フッ素
含有率が余りに少ない場合には、フッ素原子の有する特
異性が発揮され難くなる。当然のことであるが、パーフ
ルオロ単量体が好適に採用される。
上記の特定の含フッ素単量体の具体例としては、 CF2＝CFOCF2CF＝CF2,CF2＝CFOCF2CF2CF＝CF2, CF2＝CFOCF2CF＝CH2, CF2＝CFOCF2OCF2CF＝CF2,CF2＝CFOCF2CF2CH＝CH2, （ただし、ｘは１〜４の整数）， などが例示され得る。本発明においては、CF2＝CFO−な
るビニルエーテル基を一つ有するものが重合反応性、環
化重合性、ゲル化抑制などの点で好ましく採用され、特
にパーフルオロアリルビニルエーテル（CF2＝CFOCF2CF
＝CF2）及びパーフルオロブテニルビニルエーテル（CF2
＝CFOCF2CF2CF＝CF2）が好適な例として挙げられる。
るビニルエーテル基を一つ有するものが重合反応性、環
化重合性、ゲル化抑制などの点で好ましく採用され、特
にパーフルオロアリルビニルエーテル（CF2＝CFOCF2CF
＝CF2）及びパーフルオロブテニルビニルエーテル（CF2
＝CFOCF2CF2CF＝CF2）が好適な例として挙げられる。
上記の如き単量体成分は単独で又は二種以上で使用さ
れ得ると共に、さらにはこれらの成分の本質を損なわな
い程度に他の共重合成分と併用して共重合しても何ら差
し支えがないし、必要ならば何らかの方法でポリマーを
架橋しても良い。
れ得ると共に、さらにはこれらの成分の本質を損なわな
い程度に他の共重合成分と併用して共重合しても何ら差
し支えがないし、必要ならば何らかの方法でポリマーを
架橋しても良い。
共重合せしめる他の単量体としては、ラジカル重合性
を有するモノマーであれば、特に限定されずに含フツ素
系、炭化水素系その他が広範囲にわたって例示され得
る。当然のことであるが、これら他の単量体は一種単独
で前記特定の環構造を導入し得るモノマーとラジカル共
重合せしめても良く、あるいは適宜の２種類以上を併用
して上記共重合反応を行なわせても良い。本発明におい
ては、通常は他の単量体としてフルオロオレフィン、フ
ルオロビニルエーテルなどの含フッ素系モノマーを選定
するのが望ましい。例えば、テトラフルオロエチレン、
パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロプロ
ピルビニルエーテル、あるいはカルボン酸基やスルホン
酸基の如き官能基を含有するパーフルオロビニルエーテ
ルなどは好適な具体例であり、弗化ビニリデン、弗化ビ
ニル、クロロトリフルオロエチレンなども例示され得
る。
を有するモノマーであれば、特に限定されずに含フツ素
系、炭化水素系その他が広範囲にわたって例示され得
る。当然のことであるが、これら他の単量体は一種単独
で前記特定の環構造を導入し得るモノマーとラジカル共
重合せしめても良く、あるいは適宜の２種類以上を併用
して上記共重合反応を行なわせても良い。本発明におい
ては、通常は他の単量体としてフルオロオレフィン、フ
ルオロビニルエーテルなどの含フッ素系モノマーを選定
するのが望ましい。例えば、テトラフルオロエチレン、
パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロプロ
ピルビニルエーテル、あるいはカルボン酸基やスルホン
酸基の如き官能基を含有するパーフルオロビニルエーテ
ルなどは好適な具体例であり、弗化ビニリデン、弗化ビ
ニル、クロロトリフルオロエチレンなども例示され得
る。
共重合体組成としては、本発明で目的とする特定含フ
ッ素脂肪族環構造の特性を生かすために、環状構造の組
成が20％以上であることが好ましく、更に好ましくは40
％以上であることが望ましい。
ッ素脂肪族環構造の特性を生かすために、環状構造の組
成が20％以上であることが好ましく、更に好ましくは40
％以上であることが望ましい。
本発明において、含フッ素ポリマーの架橋方法として
は、通常行なわれている方法などを適宜用いることがで
きる。例えば、架橋部位をもつ単量体を共重合させて架
橋せしめたり、架橋剤を添加して架橋せしめたり、ある
いは放射線などを用いて架橋せしめることができる。
は、通常行なわれている方法などを適宜用いることがで
きる。例えば、架橋部位をもつ単量体を共重合させて架
橋せしめたり、架橋剤を添加して架橋せしめたり、ある
いは放射線などを用いて架橋せしめることができる。
また、本発明における含フッ素ポリマーには、実用性
を向上させるために、酸化防止剤、紫外線安定剤等の各
種添加剤を添加することも可能である。
を向上させるために、酸化防止剤、紫外線安定剤等の各
種添加剤を添加することも可能である。
本発明における特定の環構造を有するポリマーは、フ
ッ素系溶剤などに可溶なため、溶液からのキャスト成形
などにより厚みの薄い保護膜を作成することができる。
また熱可塑性樹脂として溶融温度が低く、熔融粘度も比
較的低いので、熱熔融成形も容易である。
ッ素系溶剤などに可溶なため、溶液からのキャスト成形
などにより厚みの薄い保護膜を作成することができる。
また熱可塑性樹脂として溶融温度が低く、熔融粘度も比
較的低いので、熱熔融成形も容易である。
用いられる溶媒としては、上記ポリマーを溶解するも
のであれば限定はないが、パーフルオロベンゼン、パー
フルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）、パーフル
オロ（トリブチルアミン）、“アフルード”（商品名：
旭硝子社製のフッ素系溶剤）、“フロリナート”（商品
名:3M社製のパーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフ
ラン）を含んだ液体）、トリクロロトリフルオロエタン
等が好適である。当然のことであるが、適宜の２種類以
上を併用して溶媒として用いることができる。特に混合
溶媒の場合、炭化水素系、塩化炭化水素、弗塩化炭化水
素、アルコール、その他の有機溶媒も併用できる。溶液
濃度は0.01wt％〜50wt％で、好ましくは0.1wt％〜20wt
％である。
のであれば限定はないが、パーフルオロベンゼン、パー
フルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）、パーフル
オロ（トリブチルアミン）、“アフルード”（商品名：
旭硝子社製のフッ素系溶剤）、“フロリナート”（商品
名:3M社製のパーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフ
ラン）を含んだ液体）、トリクロロトリフルオロエタン
等が好適である。当然のことであるが、適宜の２種類以
上を併用して溶媒として用いることができる。特に混合
溶媒の場合、炭化水素系、塩化炭化水素、弗塩化炭化水
素、アルコール、その他の有機溶媒も併用できる。溶液
濃度は0.01wt％〜50wt％で、好ましくは0.1wt％〜20wt
％である。
［作用］ 本発明において、含フッ素脂肪族環構造を有するポリ
マーは、結晶性が小さいか又は、殆ど結晶性がない為
に、フッ素樹脂であるにもかかわらず特定の溶媒への溶
解性を有し、コーティングにより均一な薄膜を得ること
ができるものであり、また含フッ素ポリマーであるが故
に、通常の炭化水素系の樹脂よりも耐湿性、耐薬品性に
も優れ、極めて低い誘電率、高い電気絶縁性を有し、ま
た熱分解温度も極めて高いものと考えられる。但し、か
かる説明は本発明の理解の助けとするものであり、本発
明を限定するものでないことは勿論である。
マーは、結晶性が小さいか又は、殆ど結晶性がない為
に、フッ素樹脂であるにもかかわらず特定の溶媒への溶
解性を有し、コーティングにより均一な薄膜を得ること
ができるものであり、また含フッ素ポリマーであるが故
に、通常の炭化水素系の樹脂よりも耐湿性、耐薬品性に
も優れ、極めて低い誘電率、高い電気絶縁性を有し、ま
た熱分解温度も極めて高いものと考えられる。但し、か
かる説明は本発明の理解の助けとするものであり、本発
明を限定するものでないことは勿論である。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について更に具体的に説明する
が、この説明が本発明を限定するものでないことは勿論
である。
が、この説明が本発明を限定するものでないことは勿論
である。
合成例１ パーフルオロアリルビニルエーテルの35g,トリクロロ
トリフルオロエタン（以下、Ｒ−113と略記する）の5g,
イオン交換水の150g,及び重合開始剤として の35mgを、内容積200mlの耐圧ガラス製オートクレーブ
に入れた。系内を３回窒素で置換した後、26℃で23時間
懸濁重合を行った。その結果、重合体を28g得た。
トリフルオロエタン（以下、Ｒ−113と略記する）の5g,
イオン交換水の150g,及び重合開始剤として の35mgを、内容積200mlの耐圧ガラス製オートクレーブ
に入れた。系内を３回窒素で置換した後、26℃で23時間
懸濁重合を行った。その結果、重合体を28g得た。
この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1660cm-1（カ
イザー）,1840cm-1（カイザー）付近の吸収はなかっ
た。また、この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し
19FのNMRスペクトルを測定したところ、以下の繰り返し
構造を示すスペクトルが得られた。
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1660cm-1（カ
イザー）,1840cm-1（カイザー）付近の吸収はなかっ
た。また、この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し
19FのNMRスペクトルを測定したところ、以下の繰り返し
構造を示すスペクトルが得られた。
この重合体の固有粘度［η］は、“フロリナート"FC
−75（商品名:3M社製のパーフルオロ（２−ブチルテト
ラヒドロフラン）を主成分とした液体、以下、FC−75と
略記する）中30℃で0.530dl/gであった。重合体のガラ
ス転移点は69℃であり、室温ではタフで透明なガラス状
の重合体である。また10％熱分解温度は462℃であっ
た。吸水率は0.01％以下、室温での誘電率は2.1（60Hz
〜1MHz）、体積抵抗は1017以上であった。
−75（商品名:3M社製のパーフルオロ（２−ブチルテト
ラヒドロフラン）を主成分とした液体、以下、FC−75と
略記する）中30℃で0.530dl/gであった。重合体のガラ
ス転移点は69℃であり、室温ではタフで透明なガラス状
の重合体である。また10％熱分解温度は462℃であっ
た。吸水率は0.01％以下、室温での誘電率は2.1（60Hz
〜1MHz）、体積抵抗は1017以上であった。
合成例２ 1,1,2,4,4,5,5−ヘプタフルオロ−３−オキサ−1,6−
ヘプタジエンの20g及びＲ−113の40gを窒素置換した三
ッ口フラスコに入れ、重合開始剤として の20mgを加え、さらに系内を窒素置換した後に、18℃で
10時間重合した。その結果、重合体を10g得た。この重
合体はＲ−113に溶解するポリマーであり、メタキシレ
ンヘキサフルオライド中30℃での固有粘度［η］は0.96
dl/gであった。19F NMR及び1H NMRにより、主鎖に環状
構造を有する重合体であることを認識した。また、この
重合体は吸水率は0.01以下、室温での誘電率は2.1（60H
z〜1MHz）、体積抵抗は1017以上であった。
ヘプタジエンの20g及びＲ−113の40gを窒素置換した三
ッ口フラスコに入れ、重合開始剤として の20mgを加え、さらに系内を窒素置換した後に、18℃で
10時間重合した。その結果、重合体を10g得た。この重
合体はＲ−113に溶解するポリマーであり、メタキシレ
ンヘキサフルオライド中30℃での固有粘度［η］は0.96
dl/gであった。19F NMR及び1H NMRにより、主鎖に環状
構造を有する重合体であることを認識した。また、この
重合体は吸水率は0.01以下、室温での誘電率は2.1（60H
z〜1MHz）、体積抵抗は1017以上であった。
合成例３ パーフルオロブテニルビニルエーテルの35g、Ｒ−113
の5g、イオン交換水の150g、及び重合開始剤としてジイ
ソプロピルパーオキシジカーボネートの90mgを、内容積
200mlの耐圧ガラス製オートクレーブに入れた。系内を
３回窒素で置換した後、40℃で23時間懸濁重合を行っ
た。その結果、重合体を28g得た。
の5g、イオン交換水の150g、及び重合開始剤としてジイ
ソプロピルパーオキシジカーボネートの90mgを、内容積
200mlの耐圧ガラス製オートクレーブに入れた。系内を
３回窒素で置換した後、40℃で23時間懸濁重合を行っ
た。その結果、重合体を28g得た。
この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーに存在した二重結合に起因する1660cm
-1（カイザー）、1840cm-1（カイザー）付近の吸収はな
かった。また、この重合体はパーフルオロベンゼン、パ
ーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）、パーフ
ルオロ（トリブチルアミン）、“アフルード”（商品
名）、及び“フロリナート”（商品名）に可溶であっ
た。更に、19FのNMRスペクトルを測定したところ、合成
例１と同様、環構造に相当するスペクトルが得られた。
この重合体の固有粘度［η］は、FC−75中30℃で0.50dl
/gであった。重合体のガラス転移点は110℃であり、室
温ではタフで透明なガラス状の重合体である。また10％
熱分解温度は465℃であった。吸水率は0.01％以下、室
温での誘電率は2.2（60Hz〜1MHz）、体積抵抗は1017以
下であった。
ろ、モノマーに存在した二重結合に起因する1660cm
-1（カイザー）、1840cm-1（カイザー）付近の吸収はな
かった。また、この重合体はパーフルオロベンゼン、パ
ーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）、パーフ
ルオロ（トリブチルアミン）、“アフルード”（商品
名）、及び“フロリナート”（商品名）に可溶であっ
た。更に、19FのNMRスペクトルを測定したところ、合成
例１と同様、環構造に相当するスペクトルが得られた。
この重合体の固有粘度［η］は、FC−75中30℃で0.50dl
/gであった。重合体のガラス転移点は110℃であり、室
温ではタフで透明なガラス状の重合体である。また10％
熱分解温度は465℃であった。吸水率は0.01％以下、室
温での誘電率は2.2（60Hz〜1MHz）、体積抵抗は1017以
下であった。
実施例１ 合成例１で得られた含フッ素重合体をFC−75に溶解
し、５％,7％,9％の溶液を調製した。この溶液を半導体
素子（CMOS−DRAM）上に塗布し、65℃〜185℃で溶媒を
蒸発させる操作を数回繰り返し、厚さ30μｍ〜50μｍの
透明で欠陥のない均一薄膜（バッファーコート膜）を形
成した。
し、５％,7％,9％の溶液を調製した。この溶液を半導体
素子（CMOS−DRAM）上に塗布し、65℃〜185℃で溶媒を
蒸発させる操作を数回繰り返し、厚さ30μｍ〜50μｍの
透明で欠陥のない均一薄膜（バッファーコート膜）を形
成した。
上記操作によって薄膜を形成した半導体素子は、添付
図面第１図にその断面概略を示した。第１図において、
１は各種機能層を形成したシリコン基板であり、２は含
フッ素重合体からなるバッファーコート膜である。該半
導体素子は薄膜形成前に比べて動作特性がほとんど変動
しなかった。また上記薄膜は極めて吸水性が低いため、
薄膜を通しての水分のチップへの到達がなく、アルミ配
線腐食が長期にわたって見られなかった。
図面第１図にその断面概略を示した。第１図において、
１は各種機能層を形成したシリコン基板であり、２は含
フッ素重合体からなるバッファーコート膜である。該半
導体素子は薄膜形成前に比べて動作特性がほとんど変動
しなかった。また上記薄膜は極めて吸水性が低いため、
薄膜を通しての水分のチップへの到達がなく、アルミ配
線腐食が長期にわたって見られなかった。
実施例２ 合成例２で得られた含フッ素重合体を用い、実施例１
と同様に半導体素子上に厚さ約40μｍの薄膜を作成し
た。その結果、実施例１と同様均一で欠陥のない保護膜
を有する優れた性能の半導体素子（第１図を参照）が得
られた。
と同様に半導体素子上に厚さ約40μｍの薄膜を作成し
た。その結果、実施例１と同様均一で欠陥のない保護膜
を有する優れた性能の半導体素子（第１図を参照）が得
られた。
実施例３ 合成例３で得られた含フッ素重合体を用い、実施例１
と同様に半導体素子上に厚さ50μｍの薄膜を作成した。
その結果、実施例１と同様均一で欠陥のない保護膜を有
する優れた性能の半導体素子（第１図を参照）が得られ
た。
と同様に半導体素子上に厚さ50μｍの薄膜を作成した。
その結果、実施例１と同様均一で欠陥のない保護膜を有
する優れた性能の半導体素子（第１図を参照）が得られ
た。
実施例４ 合成例３で得られた含フッ素重合体をパーフルオロ
（トリブチルアミン）に溶解し、５％,7％,9％の溶液を
調製した。この溶液を半導体素子（CMOS−DRAM）上にポ
ッティングで塗布し、65℃〜185℃で溶媒を蒸発させる
操作（ベーキング、キュアリング）を数回繰り返し、厚
さ30μｍ、40μｍ、50μｍの透明で欠陥のない均一薄膜
を形成した。
（トリブチルアミン）に溶解し、５％,7％,9％の溶液を
調製した。この溶液を半導体素子（CMOS−DRAM）上にポ
ッティングで塗布し、65℃〜185℃で溶媒を蒸発させる
操作（ベーキング、キュアリング）を数回繰り返し、厚
さ30μｍ、40μｍ、50μｍの透明で欠陥のない均一薄膜
を形成した。
上記操作によって薄膜を形成した半導体素子を添付図
面第２図に示す。第２図は半導体素子の断面拡大図であ
り、１はシリコン基板、２は含フッ素重合体からなるバ
ッファーコート膜、３は含フッ素重合体からなるα線遮
蔽膜、4,4′はパッシベーション膜−1,同−２である。
５は層間絶縁膜、６は金属配線膜、10は酸化シリコン膜
の如き絶縁膜あるいは能動素子分離用／制御用絶縁膜、
11は酸化シリコン膜などの能動素子分離用／制御用絶縁
膜、11′は分離用絶縁膜、11″は絶縁膜、12,12′は電
界効果トランジスター電極−1,−２であり、14,15は多
結晶シリコン膜、16はW/Si合金,Ti/Si合金などからなる
制御用ゲート金属膜、17はCMOS用Ｎ型またはＰ型ウエル
である。
面第２図に示す。第２図は半導体素子の断面拡大図であ
り、１はシリコン基板、２は含フッ素重合体からなるバ
ッファーコート膜、３は含フッ素重合体からなるα線遮
蔽膜、4,4′はパッシベーション膜−1,同−２である。
５は層間絶縁膜、６は金属配線膜、10は酸化シリコン膜
の如き絶縁膜あるいは能動素子分離用／制御用絶縁膜、
11は酸化シリコン膜などの能動素子分離用／制御用絶縁
膜、11′は分離用絶縁膜、11″は絶縁膜、12,12′は電
界効果トランジスター電極−1,−２であり、14,15は多
結晶シリコン膜、16はW/Si合金,Ti/Si合金などからなる
制御用ゲート金属膜、17はCMOS用Ｎ型またはＰ型ウエル
である。
上記の本発明含フッ素重合体からなる膜は、ポリイミ
ド系樹脂膜と比較して動作範囲（特に電源、電圧）の劣
化を見ず、好結果が得られた。また、上記本発明の薄膜
は極めて吸水性が低い為、薄膜を通しての水分のチップ
到達がなく、高温加湿試験及び、長期間信頼性（高温動
作試験）においても、従来のポリイミド系樹脂膜と比較
して好結果が得られた。さらに、α線遮蔽膜としての薄
膜評価を、α線発生装置“AM241"（商品名）を使用した
α線加速実験にて実施し、ポリイミド系樹脂膜と比較し
て好結果が得られた。なお、量産ライン（例えばDRAMラ
イン）に導入する為に、含フッ素重合体溶液用のディス
ペンサー及びニードルを使用した。
ド系樹脂膜と比較して動作範囲（特に電源、電圧）の劣
化を見ず、好結果が得られた。また、上記本発明の薄膜
は極めて吸水性が低い為、薄膜を通しての水分のチップ
到達がなく、高温加湿試験及び、長期間信頼性（高温動
作試験）においても、従来のポリイミド系樹脂膜と比較
して好結果が得られた。さらに、α線遮蔽膜としての薄
膜評価を、α線発生装置“AM241"（商品名）を使用した
α線加速実験にて実施し、ポリイミド系樹脂膜と比較し
て好結果が得られた。なお、量産ライン（例えばDRAMラ
イン）に導入する為に、含フッ素重合体溶液用のディス
ペンサー及びニードルを使用した。
実施例５ 合成例３で得られた含フッ素重合体をパーフルオロ
（トリブチルアミン）に溶解し、５％,7％,10％の溶液
を調製した。この溶液を半導体素子（CMOS−DRAM）上に
（５インチウエハー、６インチウエハー上全面に）スピ
ンコーターで塗布し、65℃〜185℃で溶媒を蒸発させる
操作（ベーキング、キュアリング）を実施し、厚さ１μ
ｍ、２μｍ、３μｍ、５μｍの透明で欠陥（ピンホー
ル）のない均一薄膜を形成した。その後プリベーク（18
5℃〜220℃）30秒間、密着性改善溶液を塗布後、ホトレ
ジストの塗布、ベーキング、露光、現像工程を経て、パ
ッシベーション膜としての薄膜の形成と微細加工に必須
のエッチング評価を実験した。
（トリブチルアミン）に溶解し、５％,7％,10％の溶液
を調製した。この溶液を半導体素子（CMOS−DRAM）上に
（５インチウエハー、６インチウエハー上全面に）スピ
ンコーターで塗布し、65℃〜185℃で溶媒を蒸発させる
操作（ベーキング、キュアリング）を実施し、厚さ１μ
ｍ、２μｍ、３μｍ、５μｍの透明で欠陥（ピンホー
ル）のない均一薄膜を形成した。その後プリベーク（18
5℃〜220℃）30秒間、密着性改善溶液を塗布後、ホトレ
ジストの塗布、ベーキング、露光、現像工程を経て、パ
ッシベーション膜としての薄膜の形成と微細加工に必須
のエッチング評価を実験した。
本実施例の半導体素子を添付図面第３図及び第４図に
示す。第３図，第４図は、両者ともに半導体素子の断面
拡大図であり、１はシリコン基板、４は含フッ素重合体
からなるパッシベーション膜である。５は層間絶縁膜、
６は金属配線膜、10は酸化シリコン膜等のゲート用絶縁
膜あるいはSiO2膜,Si3N4膜などの記憶素子用絶縁膜、11
は酸化シリコン膜などの記憶素子分離用絶縁膜、11′は
Si3N4膜などの分離用絶縁膜、11″はSiO2膜,Si3N4膜な
どの分離用絶縁膜、12,12′は電界効果トランジスタ−
電極−1,−２であり、13は記憶素子用シリコン電極、1
4,15は多結晶シリコン膜あるいは記憶素子用多結晶シリ
コン電極、16はW/Si合金,Ti/Si合金などからなる制御用
ゲート金属膜、17はCMOS用Ｎ型またはＰ型ウエルであ
る。
示す。第３図，第４図は、両者ともに半導体素子の断面
拡大図であり、１はシリコン基板、４は含フッ素重合体
からなるパッシベーション膜である。５は層間絶縁膜、
６は金属配線膜、10は酸化シリコン膜等のゲート用絶縁
膜あるいはSiO2膜,Si3N4膜などの記憶素子用絶縁膜、11
は酸化シリコン膜などの記憶素子分離用絶縁膜、11′は
Si3N4膜などの分離用絶縁膜、11″はSiO2膜,Si3N4膜な
どの分離用絶縁膜、12,12′は電界効果トランジスタ−
電極−1,−２であり、13は記憶素子用シリコン電極、1
4,15は多結晶シリコン膜あるいは記憶素子用多結晶シリ
コン電極、16はW/Si合金,Ti/Si合金などからなる制御用
ゲート金属膜、17はCMOS用Ｎ型またはＰ型ウエルであ
る。
上記半導体素子について10.0μｍ×10.0μｍから50.0
μｍ×50.0μｍ、100μｍ×100μｍまでの電極用窓あけ
（エッチング）をパーフルオロ系エッチング液でエッチ
ングし、電極表面に評価用針を立て、半導体素子特性を
評価した。従来の１層パッシベーション膜、２層パッシ
ベーション膜を形成した半導体素子よりも素子特性の変
動もなく、応答速度も高速のものが得られた。パッシベ
ーション膜としての低応力膜、低吸水率膜、耐酸性、耐
アルカリイオン膜で、低誘電率膜が得られた。また、こ
の場合のエッチングレートは、FC−75で1200Å〜1500Å
/Min.（室温）が実績である。
μｍ×50.0μｍ、100μｍ×100μｍまでの電極用窓あけ
（エッチング）をパーフルオロ系エッチング液でエッチ
ングし、電極表面に評価用針を立て、半導体素子特性を
評価した。従来の１層パッシベーション膜、２層パッシ
ベーション膜を形成した半導体素子よりも素子特性の変
動もなく、応答速度も高速のものが得られた。パッシベ
ーション膜としての低応力膜、低吸水率膜、耐酸性、耐
アルカリイオン膜で、低誘電率膜が得られた。また、こ
の場合のエッチングレートは、FC−75で1200Å〜1500Å
/Min.（室温）が実績である。
実施例６ 合成例３で得られた含フッ素重合体を用いて、実施例
５と同様にして半導体素子上に厚さ3000Å,5000Å,8000
Å,1μm,1.2μｍの薄膜を作成した。
５と同様にして半導体素子上に厚さ3000Å,5000Å,8000
Å,1μm,1.2μｍの薄膜を作成した。
上記の層間絶縁膜としての適用例を、添付図面第５図
に示す。第５図は半導体素子の断面拡大図であり、１は
シリコン基板、2,3,4はバッファーコート膜，α線遮蔽
膜，パッシベーション膜、5,5′は本発明の特定含フッ
素重合体からなる層間絶縁膜、６〜８は第１層目〜第３
層目の金属配線材料、9,10は酸化シリコン膜などの絶縁
膜、11は分離用絶縁膜、12は電界効果トランジスター電
極−１、13は記憶素子用シリコン電極、14は酸化シリコ
ン膜,Si3N4膜などの記憶素子用絶縁膜をそれぞれ示して
いる。
に示す。第５図は半導体素子の断面拡大図であり、１は
シリコン基板、2,3,4はバッファーコート膜，α線遮蔽
膜，パッシベーション膜、5,5′は本発明の特定含フッ
素重合体からなる層間絶縁膜、６〜８は第１層目〜第３
層目の金属配線材料、9,10は酸化シリコン膜などの絶縁
膜、11は分離用絶縁膜、12は電界効果トランジスター電
極−１、13は記憶素子用シリコン電極、14は酸化シリコ
ン膜,Si3N4膜などの記憶素子用絶縁膜をそれぞれ示して
いる。
その膜厚及び均一性をナノスペック＊１，ラムダエー
ス＊２で評価した結果、半導体素子製作に必要な精度の
膜厚バラツキ、及び欠陥なしの層間絶縁膜であった。ま
た、パーフルオロ系エッチング液によるエッチングに加
え、プラズマエッチング（CF4＋O2,CF4＋CHF3＋Ar），
異方性（RIE）O2エッチングにより、300Å〜1.2μm/Mi
n.のエッチングレートでエッチングができた。パターン
形成後、通常使用されるAlとSi、Al＋Cu＋Siの合金を層
間配線金属材料として使用した。２層配線金属材料をコ
ートするパッシベーション膜は実施例５と同様である。
ス＊２で評価した結果、半導体素子製作に必要な精度の
膜厚バラツキ、及び欠陥なしの層間絶縁膜であった。ま
た、パーフルオロ系エッチング液によるエッチングに加
え、プラズマエッチング（CF4＋O2,CF4＋CHF3＋Ar），
異方性（RIE）O2エッチングにより、300Å〜1.2μm/Mi
n.のエッチングレートでエッチングができた。パターン
形成後、通常使用されるAlとSi、Al＋Cu＋Siの合金を層
間配線金属材料として使用した。２層配線金属材料をコ
ートするパッシベーション膜は実施例５と同様である。
なお、上記及び下記における＊１及び＊２は、薄膜測
定器の商品名である。
定器の商品名である。
実施例７ 合成例３で得られた含フッ素重合体を用い、実施例５
と同様にして半導体素子上に厚さ3000Å,5000Å,8000
Å,1μm,1.2μｍの薄膜を作成した。（第５図を参照） その膜厚及び均一性をナノスペック＊１，ラムダエー
ス＊２で評価した結果、半導体素子製作に必要な精度の
膜厚バラツキ、及び欠陥なしの絶縁膜であった。また、
パーフルオロ系エッチング液によるエッチングに加え、
プラズマエッチング（CF4＋O2,CF4＋CFH3＋Ar），異方
性（RIE）O2エッチングにより、3000Å〜1.2μm/Min.の
エッチングレートでエッチングができた。パターン形成
後、通常使用されるTiNとSi、TiN＋Al、TiN＋TiW、TiW
＋Alの合金を層間配線金属材料として使用した。２層配
線金属材料をコートするパッシベーション膜は実施例５
と同様である。
と同様にして半導体素子上に厚さ3000Å,5000Å,8000
Å,1μm,1.2μｍの薄膜を作成した。（第５図を参照） その膜厚及び均一性をナノスペック＊１，ラムダエー
ス＊２で評価した結果、半導体素子製作に必要な精度の
膜厚バラツキ、及び欠陥なしの絶縁膜であった。また、
パーフルオロ系エッチング液によるエッチングに加え、
プラズマエッチング（CF4＋O2,CF4＋CFH3＋Ar），異方
性（RIE）O2エッチングにより、3000Å〜1.2μm/Min.の
エッチングレートでエッチングができた。パターン形成
後、通常使用されるTiNとSi、TiN＋Al、TiN＋TiW、TiW
＋Alの合金を層間配線金属材料として使用した。２層配
線金属材料をコートするパッシベーション膜は実施例５
と同様である。
実施例８ 外部封止材として従来使用されているモールド材（エ
ポキシ樹脂／シリカフィラー）に代えて、合成例３の含
フッ素重合体を用いた。得られた半導体素子についてPC
T（加圧、耐湿）評価を加えたところ、従来のモールド
材の場合に比較して、外部応力に基く性能劣化が認めら
れないという良好な結果が得られた。しかも、本封止材
は吸水性及び誘電率が非常に低いので、半導体の性能低
下を招くこともない。
ポキシ樹脂／シリカフィラー）に代えて、合成例３の含
フッ素重合体を用いた。得られた半導体素子についてPC
T（加圧、耐湿）評価を加えたところ、従来のモールド
材の場合に比較して、外部応力に基く性能劣化が認めら
れないという良好な結果が得られた。しかも、本封止材
は吸水性及び誘電率が非常に低いので、半導体の性能低
下を招くこともない。
また、本封止材をEPROMに適用した場合には、従来の
モールド材の場合に必要とされた紫外線消去用ガラス窓
が不要となると共に、バッファーコート膜材との熱膨張
率差をなくすことが可能であり、その結果、ボンディン
グワイヤー（金線など）の切れを防止することができ
る。
モールド材の場合に必要とされた紫外線消去用ガラス窓
が不要となると共に、バッファーコート膜材との熱膨張
率差をなくすことが可能であり、その結果、ボンディン
グワイヤー（金線など）の切れを防止することができ
る。
さらに、大規模半導体，大規模半導体記憶素子におい
ては、製造上の欠陥，欠陥回路を同一チップ内に形成し
た予備回路に切り替えて欠陥救済，欠陥回路修復技術を
使用しているが、欠陥回路の切り離し，予備回路との接
続には多結晶シリコン等の薄膜で形成されているヒュー
ズを使用している。従来のパッシベーション膜，バッフ
ァーコート膜，外部封止材には透光性が無く、多結晶シ
リコン等の薄膜ヒューズを熔断することができなかっ
た。これに対して、透光性のある本封止材を使用するこ
とにより、従来はパッシベーション膜形成工程以前が必
須であったヒューズ熔断工程を、外部封止材の形成後で
も行なうことができるようになった。しかも、クリーン
ルームが必須であった工程を外部環境から解放できるよ
うにもなる。
ては、製造上の欠陥，欠陥回路を同一チップ内に形成し
た予備回路に切り替えて欠陥救済，欠陥回路修復技術を
使用しているが、欠陥回路の切り離し，予備回路との接
続には多結晶シリコン等の薄膜で形成されているヒュー
ズを使用している。従来のパッシベーション膜，バッフ
ァーコート膜，外部封止材には透光性が無く、多結晶シ
リコン等の薄膜ヒューズを熔断することができなかっ
た。これに対して、透光性のある本封止材を使用するこ
とにより、従来はパッシベーション膜形成工程以前が必
須であったヒューズ熔断工程を、外部封止材の形成後で
も行なうことができるようになった。しかも、クリーン
ルームが必須であった工程を外部環境から解放できるよ
うにもなる。
［発明の効果］ 本発明は、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーを
材料として採用することにより、低吸水性、低誘電率で
耐熱性の優れた保護膜がコーティングにより容易に得ら
れ、誤作動も少なく、応答速度の速い半導体素子・集積
回路装置を得るという優れた効果を有する。さらに、熱
ストレス、メカニカルストレスに対する応力緩和として
も働き、高い電気絶縁性、耐湿性、耐ドライエッチング
性、平坦性、耐薬品性が加わって、半導体素子の製造コ
ストが低減できる効果もある。
材料として採用することにより、低吸水性、低誘電率で
耐熱性の優れた保護膜がコーティングにより容易に得ら
れ、誤作動も少なく、応答速度の速い半導体素子・集積
回路装置を得るという優れた効果を有する。さらに、熱
ストレス、メカニカルストレスに対する応力緩和として
も働き、高い電気絶縁性、耐湿性、耐ドライエッチング
性、平坦性、耐薬品性が加わって、半導体素子の製造コ
ストが低減できる効果もある。
添付図面は、本発明の半導体素子・集積回路装置の実施
例を説明するものであり、第１図は実施例１〜実施例
３、第２図は実施例４、第３図と第４図は実施例５、第
５図は実施例６〜実施例７をそれぞれ示している。第１
図は断面概略図、第２図〜第５図は断面拡大図にて示し
ている。 第１図において、１は各種機能層を形成したシリコン基
板、２は本発明における含フッ素重合体からなるバッフ
ァーコート膜を示している。第２図〜第５図において、
１はシリコン基板、２はバッファーコート膜、３はα線
遮蔽膜、4,4′はパッシベーション膜、5,5′は層間絶縁
膜をそれぞれ示している。その他については本文中に示
した。
例を説明するものであり、第１図は実施例１〜実施例
３、第２図は実施例４、第３図と第４図は実施例５、第
５図は実施例６〜実施例７をそれぞれ示している。第１
図は断面概略図、第２図〜第５図は断面拡大図にて示し
ている。 第１図において、１は各種機能層を形成したシリコン基
板、２は本発明における含フッ素重合体からなるバッフ
ァーコート膜を示している。第２図〜第５図において、
１はシリコン基板、２はバッファーコート膜、３はα線
遮蔽膜、4,4′はパッシベーション膜、5,5′は層間絶縁
膜をそれぞれ示している。その他については本文中に示
した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 147/00 ＰＧＮ Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31 // Ｃ０８Ｆ 16/32 ＭＬＡ 20/54 ＭＮＪ 6921−4Ｅ Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ (72)発明者 中村 秀 東京都世田谷区豪徳寺１―33―31 (56)参考文献 特開 平２−129254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−101979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−238111（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーを
含む保護膜を有する半導体素子・集積回路装置であっ
て、前記保護膜がα線遮蔽膜、バッファーコート膜、層
間絶縁膜、パッシベーション膜および外部封止材から選
ばれる少なくとも１種であることを特徴とする半導体素
子・集積回路装置。 - 【請求項２】含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーが
環化重合によって得られる主鎖に環構造を有するポリマ
ーである請求項１に記載の半導体素子・集積回路装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2042479A JPH0821579B2 (ja) | 1989-04-19 | 1990-02-26 | 半導体素子・集積回路装置 |
| US07/509,144 US5117272A (en) | 1989-04-19 | 1990-04-16 | Having a protective film of a polymer having a fluorine-containing aliphatic cyclic structure |
| CA002014821A CA2014821C (en) | 1989-04-19 | 1990-04-18 | Semiconductor integrated circuit device |
| DE69012194T DE69012194T2 (de) | 1989-04-19 | 1990-04-19 | Integrierter Halbleiterschaltkreis. |
| KR1019900005502A KR960008902B1 (ko) | 1989-04-19 | 1990-04-19 | 반도체 소자 집적회로 장치 |
| EP90107462A EP0393682B1 (en) | 1989-04-19 | 1990-04-19 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (3)
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| JP9765089 | 1989-04-19 | ||
| JP1-97650 | 1989-04-19 | ||
| JP2042479A JPH0821579B2 (ja) | 1989-04-19 | 1990-02-26 | 半導体素子・集積回路装置 |
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Family
ID=26382184
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2042479A Expired - Lifetime JPH0821579B2 (ja) | 1989-04-19 | 1990-02-26 | 半導体素子・集積回路装置 |
Country Status (6)
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| JP (1) | JPH0821579B2 (ja) |
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| CA (1) | CA2014821C (ja) |
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| EP0504634A3 (en) * | 1991-03-08 | 1994-06-01 | Japan Gore Tex Inc | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| US5312716A (en) * | 1991-06-06 | 1994-05-17 | Asahi Glass Company Ltd. | Process for producing a semiconductor |
| US5296283A (en) * | 1992-01-13 | 1994-03-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Protective coating for machine-readable markings |
| US5502132A (en) * | 1992-07-27 | 1996-03-26 | Asahi Glass Company Ltd. | Process for producing a perfluoro copolymer |
| US5364929A (en) * | 1993-01-13 | 1994-11-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Dissolution of tetrafluoroethylene polymers at superautogenous pressure |
| US5438022A (en) | 1993-12-14 | 1995-08-01 | At&T Global Information Solutions Company | Method for using low dielectric constant material in integrated circuit fabrication |
| EP0769788A3 (en) * | 1995-10-20 | 1998-01-14 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Low dielectric constant material for use as an insulation element in an electronic device |
| US5889104A (en) * | 1996-01-11 | 1999-03-30 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Low dielectric constant material for use as an insulation element in an electronic device |
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| WO1998044544A1 (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-08 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Low dielectric constant material with improved dielectric strength |
| DE19752926A1 (de) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Aufbringen eines Schutzlacks auf einen Wafer |
| US6912775B1 (en) * | 1998-02-25 | 2005-07-05 | Seagate Technology Llc | Assembly device for assembling components |
| US6894109B1 (en) * | 1998-12-11 | 2005-05-17 | Borealis Technology Oy | Method of producing pelletized polyolefin |
| US6965165B2 (en) * | 1998-12-21 | 2005-11-15 | Mou-Shiung Lin | Top layers of metal for high performance IC's |
| US6572680B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-06-03 | Membrane Technology And Research, Inc. | Carbon dioxide gas separation using organic-vapor-resistant membranes |
| US6361583B1 (en) | 2000-05-19 | 2002-03-26 | Membrane Technology And Research, Inc. | Gas separation using organic-vapor-resistant membranes |
| US6592650B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-07-15 | Membrane Technology And Research, Inc. | Gas separation using organic-vapor-resistant membranes and PSA |
| US6544316B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-04-08 | Membrane Technology And Research, Inc. | Hydrogen gas separation using organic-vapor-resistant membranes |
| US6361582B1 (en) | 2000-05-19 | 2002-03-26 | Membrane Technology And Research, Inc. | Gas separation using C3+ hydrocarbon-resistant membranes |
| US6579341B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-06-17 | Membrane Technology And Research, Inc. | Nitrogen gas separation using organic-vapor-resistant membranes |
| US6572679B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-06-03 | Membrane Technology And Research, Inc. | Gas separation using organic-vapor-resistant membranes in conjunction with organic-vapor-selective membranes |
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| KR100985272B1 (ko) * | 2002-01-17 | 2010-10-04 | 질렉스 오와이 | 집적 회로에 적용하기 위한 혼성 유기-무기 유전체를 위한폴리(유기실록산) 물질 및 방법 |
| US6896717B2 (en) * | 2002-07-05 | 2005-05-24 | Membrane Technology And Research, Inc. | Gas separation using coated membranes |
| US7361990B2 (en) * | 2005-03-17 | 2008-04-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Reducing cracking of high-lead or lead-free bumps by matching sizes of contact pads and bump pads |
| BRPI0718011A2 (pt) | 2006-10-27 | 2013-11-19 | Cms Technologies Holdings Inc | Remoção de água e metanol de fluídos. |
| GB2520546A (en) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | Esp Technology Ltd | Polymer process |
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| US4818812A (en) * | 1983-08-22 | 1989-04-04 | International Business Machines Corporation | Sealant for integrated circuit modules, polyester suitable therefor and preparation of polyester |
| JPS61154151A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPS62177950A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| CA1305823C (en) * | 1986-08-29 | 1992-07-28 | Union Carbide Corporation | Photocurable blends of cyclic ethers and cycloaliphatic epoxides |
| JPS63238115A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-04 | Asahi Glass Co Ltd | 環状構造を有する含フツ素共重合体の製造法 |
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| JPH0670197B2 (ja) * | 1987-09-17 | 1994-09-07 | ハニー化成株式会社 | 電着塗装用樹脂組成物 |
| DE3808927A1 (de) * | 1988-03-17 | 1989-10-05 | Ciba Geigy Ag | Negativ-fotoresists von polyimid-typ mit 1,2-disulfonen |
| JP2752393B2 (ja) * | 1988-11-10 | 1998-05-18 | 旭硝子株式会社 | コーティング用含フッ素重合体組成物 |
-
1990
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- 1990-04-16 US US07/509,144 patent/US5117272A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-18 CA CA002014821A patent/CA2014821C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1990-04-19 DE DE69012194T patent/DE69012194T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-19 EP EP90107462A patent/EP0393682B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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