JPH0834202B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0834202B2 JPH0834202B2 JP61133845A JP13384586A JPH0834202B2 JP H0834202 B2 JPH0834202 B2 JP H0834202B2 JP 61133845 A JP61133845 A JP 61133845A JP 13384586 A JP13384586 A JP 13384586A JP H0834202 B2 JPH0834202 B2 JP H0834202B2
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- Japan
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- polyimide
- film
- dianhydride
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体素子の製造方法に関するものである。
[従来の技術] 近年、半導体素子の保護膜、絶縁膜に耐熱性の評価の
高いポリイミド系樹脂が広く検討されており、トランジ
スタ,ICの多層配線など一部の用途で実用化されてい
る。これらの用途においては、ポリイミド系樹脂は、ポ
リイミド系樹脂を適用後、シリコン面をエッチングする
ような後加工を必要としない素子の保護膜、電極、配線
の保護膜、絶縁膜に使われている。
高いポリイミド系樹脂が広く検討されており、トランジ
スタ,ICの多層配線など一部の用途で実用化されてい
る。これらの用途においては、ポリイミド系樹脂は、ポ
リイミド系樹脂を適用後、シリコン面をエッチングする
ような後加工を必要としない素子の保護膜、電極、配線
の保護膜、絶縁膜に使われている。
ところが、GTOサイリスタ,プレーナ型ダイオードな
どの用途の電極の保護膜、絶縁膜や素子部の保護膜とし
て、ポリイミド系樹脂を適用する場合、半導体基板の裏
面や、表面の一部は、シリコン面を露出させた後、さら
に後加工を必要とする。即ち露出したシリコン表面は、
メサ型にエッチング加工されたり、あるいは、エンチン
グにより表面の清浄化処理を施した後、電極が形成され
たりする。
どの用途の電極の保護膜、絶縁膜や素子部の保護膜とし
て、ポリイミド系樹脂を適用する場合、半導体基板の裏
面や、表面の一部は、シリコン面を露出させた後、さら
に後加工を必要とする。即ち露出したシリコン表面は、
メサ型にエッチング加工されたり、あるいは、エンチン
グにより表面の清浄化処理を施した後、電極が形成され
たりする。
従って、これらの適用されるポリイミド系樹脂は、弗
酸や硝酸等を主成分とするシリコン用のエッチャントに
耐える必要があるが、従来のポリイミド系樹脂を使用し
た場合、この処理工程で素子、電極の保護膜、絶縁膜し
て形成したポリイミド系樹脂が剥離するという問題があ
った。
酸や硝酸等を主成分とするシリコン用のエッチャントに
耐える必要があるが、従来のポリイミド系樹脂を使用し
た場合、この処理工程で素子、電極の保護膜、絶縁膜し
て形成したポリイミド系樹脂が剥離するという問題があ
った。
このため、ポリイミド系樹脂の表面を例えばSiO2やワ
ックス等の耐弗酸酸性のある材料で保護するという繁雑
な工程を経る必要があった。
ックス等の耐弗酸酸性のある材料で保護するという繁雑
な工程を経る必要があった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記欠点を解消せしめ、シリコンのエッチン
グ工程にも充分耐え、素子、電極の保護膜、絶縁膜とし
ての機能に優れた半導体素子の製造方法を提供すること
を目的とする。
グ工程にも充分耐え、素子、電極の保護膜、絶縁膜とし
ての機能に優れた半導体素子の製造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] すなわち、本発明は次の構成を有する。
(1) シリコン層を有する半導体基板上に、ポリイミ
ド系ワニスの熱処理膜を、該シリコン層が選択的に露出
するように形成せしめ、該露出部のシリコン層をエッチ
ングし、上記熱処理膜は、保護膜もしくは絶縁膜として
用いる半導体素子の製造方法において、該ポリイミド系
ワニスが (a) 一般式 (ただし、式中R1は3価又は4価の有機基、R2は2価の
有機基、mは1又は2である。)で表わされる構造単位
[I]を有するポリアミド酸と、 (b) 一般式 (R3)nSi(OH)4-n ……[II] (ただし、式中(R3)は1価の有機基で、nは1,2,3で
ある。) で表されるシラノール化合物[II]および/またはその
部分縮合物、 を(c)第3級アミン化合物 を含むワニスであることを特徴とする半導体素子の製造
方法。
ド系ワニスの熱処理膜を、該シリコン層が選択的に露出
するように形成せしめ、該露出部のシリコン層をエッチ
ングし、上記熱処理膜は、保護膜もしくは絶縁膜として
用いる半導体素子の製造方法において、該ポリイミド系
ワニスが (a) 一般式 (ただし、式中R1は3価又は4価の有機基、R2は2価の
有機基、mは1又は2である。)で表わされる構造単位
[I]を有するポリアミド酸と、 (b) 一般式 (R3)nSi(OH)4-n ……[II] (ただし、式中(R3)は1価の有機基で、nは1,2,3で
ある。) で表されるシラノール化合物[II]および/またはその
部分縮合物、 を(c)第3級アミン化合物 を含むワニスであることを特徴とする半導体素子の製造
方法。
本発明における半導体基板とは、シリコン層を有する
基板をいう。シリコンウエハー、あるいは金属、ガラ
ス、サファイヤなどの材料にシリコン層を形成し基板が
これに該当する。
基板をいう。シリコンウエハー、あるいは金属、ガラ
ス、サファイヤなどの材料にシリコン層を形成し基板が
これに該当する。
シリコン層には、通常、素子部や電極部が形成される
が、その形成は熱処理膜の前後いずれの工程でもよい。
特に素子部、電極部を有するシリコンウエハーが好まし
く用いられる。
が、その形成は熱処理膜の前後いずれの工程でもよい。
特に素子部、電極部を有するシリコンウエハーが好まし
く用いられる。
本発明における構造単位[I]を有するポリアミド酸
とは、前記一般式で示される構造を有し、加熱あるいは
適当な触媒によりイミド環や、その他の環状構造を有す
るポリマ(以後、ポリイミド系ポリマと呼ぶ)となり得
るものである。
とは、前記一般式で示される構造を有し、加熱あるいは
適当な触媒によりイミド環や、その他の環状構造を有す
るポリマ(以後、ポリイミド系ポリマと呼ぶ)となり得
るものである。
上記構造単位[I]中、R1は少なくとも2個以上の炭
素原子を有する3価または4価の有機基である。ポリイ
ミド系ポリマの耐熱性の面から、R1はポリマ主鎖のカル
ボニル基との結合が芳香族環あるいは芳香族複素環から
直接行なわれる構造を有するものが好ましい。従って、
R1としては、芳香環又は芳香族複素環を含有し、かつ炭
素数6〜30の3価または4価の基が好ましい。
素原子を有する3価または4価の有機基である。ポリイ
ミド系ポリマの耐熱性の面から、R1はポリマ主鎖のカル
ボニル基との結合が芳香族環あるいは芳香族複素環から
直接行なわれる構造を有するものが好ましい。従って、
R1としては、芳香環又は芳香族複素環を含有し、かつ炭
素数6〜30の3価または4価の基が好ましい。
R1のより好ましい具体的な例としては、 (式中、結合手はポリマ主鎖のカルボニル基との結合を
表わし、カルボキシル基は結合手に対してオルト位に位
置するが、この結合手は上記構造式には記載していな
い)。
表わし、カルボキシル基は結合手に対してオルト位に位
置するが、この結合手は上記構造式には記載していな
い)。
などが挙げられるが、これらに限定されない。
また構造単位[I]を有するポリマは、R1がこれらの
うちただ1種から構成されていてもよいし、2種以上か
ら構成される共重合体であってもよい。
うちただ1種から構成されていてもよいし、2種以上か
ら構成される共重合体であってもよい。
R1として特に望ましいものは、 である(ただし式中、結合手の定義については前述と同
様である)。
様である)。
上記構造単位[I]中、R2は少なくとも2個以上の炭
素原子を有する2価の有機基であるが、ポリイミド系ポ
リマとした時の耐熱性の面から、ポリマ主鎖のアミド基
との結合が芳香族環あるいは芳香族複素環から直接行な
われる構造を有するものが好ましい。従って、R2として
は芳香族環又は芳香族複素環を含有し、かつ炭素数6〜
30の2価の基が好ましい。
素原子を有する2価の有機基であるが、ポリイミド系ポ
リマとした時の耐熱性の面から、ポリマ主鎖のアミド基
との結合が芳香族環あるいは芳香族複素環から直接行な
われる構造を有するものが好ましい。従って、R2として
は芳香族環又は芳香族複素環を含有し、かつ炭素数6〜
30の2価の基が好ましい。
R2の好ましい具体的な例としては、 (式中、結合手は主鎖のアミド基との結合を表わす)な
どが挙げられる。また、これらがポリイミド系ポリマの
耐熱性に悪影響を与えない範囲内でアミノ基、アミド
基、カルボキシル基、スルホンアミド基などの各置換基
を有していても差し支えない。これらの各置換基を有す
るものの内で特に好ましい例として が挙げられる。
どが挙げられる。また、これらがポリイミド系ポリマの
耐熱性に悪影響を与えない範囲内でアミノ基、アミド
基、カルボキシル基、スルホンアミド基などの各置換基
を有していても差し支えない。これらの各置換基を有す
るものの内で特に好ましい例として が挙げられる。
構造単位[I]を有するポリマは、R2がこれらのうち
ただ1種から構成されていてもよいし、2種以上から構
成される共重合体であってもよい。
ただ1種から構成されていてもよいし、2種以上から構
成される共重合体であってもよい。
さらに、ポリイミド系ポリマの接着性を向上させるた
めに、耐熱性を低下させない範囲でR2として、シロキサ
ン構造を有する脂肪族性の基を共重合させることも可能
である。好ましい具体例として などが挙げられる。
めに、耐熱性を低下させない範囲でR2として、シロキサ
ン構造を有する脂肪族性の基を共重合させることも可能
である。好ましい具体例として などが挙げられる。
構造単位[I]を主成分とするポリマの具体的な例と
して、 ピロメリット酸二無水物と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、 ピロメリット酸二無水物と3,3′−ジアミノジフェニ
ルスルホン、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−(又は4,
4′−)ジアミノジフェニルスルホン、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスル
ホン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスルホ
ン、 3,3′,,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニル
スルホン、 ピロメリット酸二無水物と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテルおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメ
チルジシロキサン、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と4,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテルおよびビス(3−アミノプロピル)
テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよびビス
(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよびビス(3
−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよび
ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサ
ン、 ピロメリット酸二無水物と3,3′−(又は4,4′−)ジ
アミノジフェニルスルホンおよびビス(3−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサン、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−(又は4,
4′−)ジアミノジフェニルスルホンおよびビス(3−
アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスル
ホンおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスルホン
およびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロ
キサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニル
スルホンおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメチ
ルジシロキサン などから合成されたポリアミド酸が好ましく用いられ
る。
して、 ピロメリット酸二無水物と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、 ピロメリット酸二無水物と3,3′−ジアミノジフェニ
ルスルホン、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−(又は4,
4′−)ジアミノジフェニルスルホン、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスル
ホン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスルホ
ン、 3,3′,,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニル
スルホン、 ピロメリット酸二無水物と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテルおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメ
チルジシロキサン、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と4,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテルおよびビス(3−アミノプロピル)
テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよびビス
(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよびビス(3
−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよび
ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサ
ン、 ピロメリット酸二無水物と3,3′−(又は4,4′−)ジ
アミノジフェニルスルホンおよびビス(3−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサン、 ピロメリット酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−(又は4,
4′−)ジアミノジフェニルスルホンおよびビス(3−
アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、 3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスル
ホンおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニルスルホン
およびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロ
キサン、 3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
および3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と3,3′−(又は4,4′−)ジアミノジフェニル
スルホンおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメチ
ルジシロキサン などから合成されたポリアミド酸が好ましく用いられ
る。
構造単位[I]を主成分するポリマとは、構造単位
[I]のみから成るものであってもよいし、他の構造単
位との共重合体であってもよい。共重合体に用いられる
構造単位の種類、量は最終加熱処理によって得られるポ
リイミド系ポリマの耐熱性を著しく損わない範囲で選択
するのが望ましい。ポリアミドアミド酸、ポリエステル
アミド酸の構造単位が典型的な例として挙げられるが、
これらには限定されない。
[I]のみから成るものであってもよいし、他の構造単
位との共重合体であってもよい。共重合体に用いられる
構造単位の種類、量は最終加熱処理によって得られるポ
リイミド系ポリマの耐熱性を著しく損わない範囲で選択
するのが望ましい。ポリアミドアミド酸、ポリエステル
アミド酸の構造単位が典型的な例として挙げられるが、
これらには限定されない。
本発明におけるシラノール化合物[II]とは、前記一
般式[II]で示される構造を有する化合物で、加熱によ
り脱水縮合し、シロキサン構造となり得るものである。
般式[II]で示される構造を有する化合物で、加熱によ
り脱水縮合し、シロキサン構造となり得るものである。
またシラノール化合物の部分縮合物とは、シラノール
基の一部が脱水縮合してシロキサン構造になるものをい
う。通常これらはダイマー,トリマー,テトラマーおよ
びそれ以上の縮合体の混合体として得られる。
基の一部が脱水縮合してシロキサン構造になるものをい
う。通常これらはダイマー,トリマー,テトラマーおよ
びそれ以上の縮合体の混合体として得られる。
上記構造式[II]中、R3は1価の有機基で、炭素数1
〜20のアルキル基,アリル基,芳香族基,アルコキシ
基,ビニル基が好ましい。
〜20のアルキル基,アリル基,芳香族基,アルコキシ
基,ビニル基が好ましい。
R3のより好ましい具体的な例としては、CH3−,C2H
5−,(CH3)2CH−,(CH3)2CHCH2−,(CCH3)2CHCH2
CH2−,(OCH3)−,(OC2H5)−,(OC3H7)−,C6H
5−,CH2=CH−などが挙げられるが、これらに限定され
ない。
5−,(CH3)2CH−,(CH3)2CHCH2−,(CCH3)2CHCH2
CH2−,(OCH3)−,(OC2H5)−,(OC3H7)−,C6H
5−,CH2=CH−などが挙げられるが、これらに限定され
ない。
また構造式[II]の化合物はR3がこれらのうちただ1
種から構成されてもよいし、2種以上から構成されても
よい。
種から構成されてもよいし、2種以上から構成されても
よい。
これらの化合物はアルコールを主成分とした有機溶媒
に溶解した形で供せられる。アルコールとしてはメタノ
ール、エタノール、ブタノール等の脂肪族アルコールが
好ましく用いられる。
に溶解した形で供せられる。アルコールとしてはメタノ
ール、エタノール、ブタノール等の脂肪族アルコールが
好ましく用いられる。
使用可能なシラノール化合物[II]としては、たとば
エチルシリケート40、あるいは東京応化工業(株)製
“O.C.D."などが挙げられる。
エチルシリケート40、あるいは東京応化工業(株)製
“O.C.D."などが挙げられる。
シラノール化合物[II]の添加量S(wt%)は1〜50
(wt%)が好ましく、さらに好ましくは5〜30(wt%)
がよい。なお、シラノール化合物の添加量S(wt%)は
次式で与えられる。
(wt%)が好ましく、さらに好ましくは5〜30(wt%)
がよい。なお、シラノール化合物の添加量S(wt%)は
次式で与えられる。
下限の量未満を添加する場合には、特性向上の効果が
顕著でなく、上限量を越えて添加する場合には、パター
ン形成時に残渣が生じる。
顕著でなく、上限量を越えて添加する場合には、パター
ン形成時に残渣が生じる。
本発明においてポリイミド系ワニス中に配合される第
3級アミン化合物は、下記の一般式[A] (ここで、R3,R4,R5は炭素数1〜30の炭化水素基で、R3
〜R5の何れもその炭素に−OCH3,−OC2H5, の如き種々な置換基、結合基を含むことができ、Xは、 でYはメチルまたはエチル基、nは1,2,3である。) で表わされるものが好ましく用いられる。
3級アミン化合物は、下記の一般式[A] (ここで、R3,R4,R5は炭素数1〜30の炭化水素基で、R3
〜R5の何れもその炭素に−OCH3,−OC2H5, の如き種々な置換基、結合基を含むことができ、Xは、 でYはメチルまたはエチル基、nは1,2,3である。) で表わされるものが好ましく用いられる。
好ましい具体例としては、 トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プ
ロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、メチルジエチ
ルアミン、ジメチル−n−プロピルアミン、N,N−ジブ
チル−2−エチルヘキシルアミン、トリアリルアミン、
N,N−ジメチルアリルアミン、N−メチルジアリルアミ
ン、3−ジメチルアミノプロノール、N−イソブチルエ
タノールアミン、ジメチル−3−ジメトキシプロピルア
ミン、N,N,N′,N′−テトラメチル−1,2−ジアミノエタ
ン、N,N,N′,N′−テトラメチルジアミノプロパン、N,
N,N′,N′−テトラアリル−1,4−ジアミノブタン、N,N,
N′,N′−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N−ジ
メチルベンジルアミン、ジメチルアミノアセトアルデヒ
ドジエチルアセタール、2−ジメチルアミノエチルアセ
テート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、 などが挙げられるが、これらに限定されない。
ロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、メチルジエチ
ルアミン、ジメチル−n−プロピルアミン、N,N−ジブ
チル−2−エチルヘキシルアミン、トリアリルアミン、
N,N−ジメチルアリルアミン、N−メチルジアリルアミ
ン、3−ジメチルアミノプロノール、N−イソブチルエ
タノールアミン、ジメチル−3−ジメトキシプロピルア
ミン、N,N,N′,N′−テトラメチル−1,2−ジアミノエタ
ン、N,N,N′,N′−テトラメチルジアミノプロパン、N,
N,N′,N′−テトラアリル−1,4−ジアミノブタン、N,N,
N′,N′−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N−ジ
メチルベンジルアミン、ジメチルアミノアセトアルデヒ
ドジエチルアセタール、2−ジメチルアミノエチルアセ
テート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、 などが挙げられるが、これらに限定されない。
第3級アミンの添加量はポリアミド酸のカルボキシル
基に対して0.1〜3.0当量添加するのが好ましく、より好
ましくは0.2〜2.0当量添加するのがよい。下限の量未満
を添加する場合には、イミド閉環を促進する効果が充分
認められず、上限量を越えて添加する場合には、貯蔵時
の粘度安定性が悪くなる。
基に対して0.1〜3.0当量添加するのが好ましく、より好
ましくは0.2〜2.0当量添加するのがよい。下限の量未満
を添加する場合には、イミド閉環を促進する効果が充分
認められず、上限量を越えて添加する場合には、貯蔵時
の粘度安定性が悪くなる。
次に本発明の半導体素子の製造方法の一例について説
明する。
明する。
本発明における構造単位[I]を有するポリアミド酸
は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物を有機溶媒中
で15℃〜60℃の温度で数時間化膿させることにより、好
ましく行なわれる。生成した重合体の溶液に、シラノー
ル化合物、(第3級アミン)を添加、混合し、希釈剤で
粘度、濃度を調整後、過を行なう。このようにして本
発明でいうポリイミド系ワニスを得る。
は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物を有機溶媒中
で15℃〜60℃の温度で数時間化膿させることにより、好
ましく行なわれる。生成した重合体の溶液に、シラノー
ル化合物、(第3級アミン)を添加、混合し、希釈剤で
粘度、濃度を調整後、過を行なう。このようにして本
発明でいうポリイミド系ワニスを得る。
この反応に用いられる有機溶媒、希釈剤の例としは、
N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトア
ミド等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。
N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトア
ミド等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。
次にこのワニスを半導体基板上に塗布し、熱処理する
と、本発明でいう熱処理膜が得られる。
と、本発明でいう熱処理膜が得られる。
熱処理は、200〜500℃の温度範囲で行なわれ、300〜4
50℃の範囲が特に好ましい。
50℃の範囲が特に好ましい。
また前処理として、200℃以下の熱処理をしてもよ
い。熱処理は連続的に昇温する方式で実施してもよい
し、多段階に昇温方式で行なってもよい。処理時間は処
理温度により異なるが、5分〜5時間ぐらいがよい。
い。熱処理は連続的に昇温する方式で実施してもよい
し、多段階に昇温方式で行なってもよい。処理時間は処
理温度により異なるが、5分〜5時間ぐらいがよい。
熱処理膜を選択的にシリコン層が露出するよう形成す
るには、ネガ型フォトレジストをマスクにして、ヒドラ
ジンとエチレンジアミンの混合液で必要の無い部分のポ
リイミド系樹脂をエッチングし、フォトレジストを剥離
すればよい。
るには、ネガ型フォトレジストをマスクにして、ヒドラ
ジンとエチレンジアミンの混合液で必要の無い部分のポ
リイミド系樹脂をエッチングし、フォトレジストを剥離
すればよい。
シリコンのウェットエッチングは、酸エッチングとア
ルカリエッチングの両方法がある。ポリイミド系樹脂は
特にアルカリに弱く、分解されるので、酸エッチングが
好ましく行なわれる。エッチャントとしては、弗酸,硝
酸の混合液が通常用いられる。
ルカリエッチングの両方法がある。ポリイミド系樹脂は
特にアルカリに弱く、分解されるので、酸エッチングが
好ましく行なわれる。エッチャントとしては、弗酸,硝
酸の混合液が通常用いられる。
また、CF4を用いてプラズマでエッチングすることも
できる。
できる。
半導体基板がシリコンウエハーの場合、裏面はそのま
まエッチングしてもよいし、ワックス等で保護してもよ
い。
まエッチングしてもよいし、ワックス等で保護してもよ
い。
[実施例] 本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例1〜2、比較例1〜3 ジアミノジフェニルエーテル110gをN−メチルピロリ
ドン278gに溶解し、アミン溶液を調合した。無水ピロメ
リットン酸120gをジメチルアセトアミド308gに分散さ
せ、ついでN−メチルピロリドン184gを加えて溶解さ
せ、酸溶液を得た。アミン溶液に酸溶液を加えて60℃で
3時間反応させることにより、30℃で60ポアズの溶液
(A)を得た。
ドン278gに溶解し、アミン溶液を調合した。無水ピロメ
リットン酸120gをジメチルアセトアミド308gに分散さ
せ、ついでN−メチルピロリドン184gを加えて溶解さ
せ、酸溶液を得た。アミン溶液に酸溶液を加えて60℃で
3時間反応させることにより、30℃で60ポアズの溶液
(A)を得た。
溶液(A)に接着性改良剤としてγ−アミノプロピル
トリエトキシシラン11.5gを添加し、次にシラノール化
合物としてエチルシリケート40又は東京応化工業(株)
性OCD TYPE2を表1に記載した量だけ添加し、混合、
過して塗布液を作製した。さらに、この塗布液に表1に
記載した第3級アミン化合物をポリアミド酸に対して当
量添加したものも作製した。
トリエトキシシラン11.5gを添加し、次にシラノール化
合物としてエチルシリケート40又は東京応化工業(株)
性OCD TYPE2を表1に記載した量だけ添加し、混合、
過して塗布液を作製した。さらに、この塗布液に表1に
記載した第3級アミン化合物をポリアミド酸に対して当
量添加したものも作製した。
これらの塗布液を素子および電極を形成したシリコン
基板上に熱処理後の膜厚が15μになるようスピンナーで
塗布した。塗布後、80℃で30分乾燥後、135℃で30分、
続いて200℃で60分、さらに350℃で30分熱処理した。次
にネガ型フォトレジストを2μ厚に塗布し、露光、現像
を行ない、このレジスト膜をマスクにヒドラジンとエチ
レンジアミンの混合液でポリイミドを除去し、さらにフ
ォトレジストを剥離液で除去した。
基板上に熱処理後の膜厚が15μになるようスピンナーで
塗布した。塗布後、80℃で30分乾燥後、135℃で30分、
続いて200℃で60分、さらに350℃で30分熱処理した。次
にネガ型フォトレジストを2μ厚に塗布し、露光、現像
を行ない、このレジスト膜をマスクにヒドラジンとエチ
レンジアミンの混合液でポリイミドを除去し、さらにフ
ォトレジストを剥離液で除去した。
弗酸1部、硝酸3部からなるシリコンのエッチング液
にこの基板を1分間浸漬し、ポリイミド膜が基板から剥
離するか否か、および保護膜、絶縁膜としての機能を調
べた。表1に結果を示す。
にこの基板を1分間浸漬し、ポリイミド膜が基板から剥
離するか否か、および保護膜、絶縁膜としての機能を調
べた。表1に結果を示す。
比較例4 シラノール化合物を添加しない他は実施例1と全く同
様に実施した。弗酸1部、硫酸3部のエッチング液に常
温で1分間浸漬したところ、ポリイミド膜は基板から剥
離し、保護膜、絶縁膜として適用できなかった。
様に実施した。弗酸1部、硫酸3部のエッチング液に常
温で1分間浸漬したところ、ポリイミド膜は基板から剥
離し、保護膜、絶縁膜として適用できなかった。
実施例1〜2および比較例1〜4から明らかなよう
に、本発明の方法はポリイミド系樹脂の表面を保護しな
くとも、シリコンのエッチング工程に充分耐え、かつ保
護膜、絶縁膜としての機能に優れていることがわかる。
に、本発明の方法はポリイミド系樹脂の表面を保護しな
くとも、シリコンのエッチング工程に充分耐え、かつ保
護膜、絶縁膜としての機能に優れていることがわかる。
[発明の効果] 本発明のポリイミド系ワニスを半導体基板上に適用し
たので、シリコンのエッチング工程にも十分耐え、かつ
保護膜、もしくは絶縁膜としての機能に優れた半導体素
子を製造できた。また工程を簡略化できた。
たので、シリコンのエッチング工程にも十分耐え、かつ
保護膜、もしくは絶縁膜としての機能に優れた半導体素
子を製造できた。また工程を簡略化できた。
Claims (1)
- 【請求項1】シリコン層を有する半導体基板上に、ポリ
イミド系ワニスの熱処理膜を、該シリコン層が選択的に
露出するように形成せしめ、該露出部のシリコン層をエ
ッチングし、上記熱処理膜は、保護膜もしくは絶縁膜と
して用いる半導体素子の製造方法において、該ポリイミ
ド系ワニスが、 (a)一般式 (ただし、式中R1は3価又は4価の有機基、R2は2価の
有機基、mは1又は2である。) で表される構造単位[I]を有するポリアミド酸と、 (b)一般式 (R3)nSi(OH)4-n [II] (ただし、式中R3は1価の有機基で、nは1,2,3であ
る。) で表されるシラノール化合物[II]および/またはその
部分縮合物と、 (c)第3級アミン化合物 を含むワニスであることを特徴とする半導体素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61133845A JPH0834202B2 (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61133845A JPH0834202B2 (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62291119A JPS62291119A (ja) | 1987-12-17 |
JPH0834202B2 true JPH0834202B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=15114377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61133845A Expired - Fee Related JPH0834202B2 (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0834202B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5811038A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 有機溶剤蒸気の吸着剤 |
JPS58110038A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-30 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
JPS6066437A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 耐熱樹脂膜の形成方法 |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP61133845A patent/JPH0834202B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62291119A (ja) | 1987-12-17 |
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Legal Events
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |