JPS6256956A - 耐熱性絶縁パタ−ンの製造方法 - Google Patents
耐熱性絶縁パタ−ンの製造方法Info
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- JPS6256956A JPS6256956A JP19732985A JP19732985A JPS6256956A JP S6256956 A JPS6256956 A JP S6256956A JP 19732985 A JP19732985 A JP 19732985A JP 19732985 A JP19732985 A JP 19732985A JP S6256956 A JPS6256956 A JP S6256956A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体基板上への耐熱性絶縁層の形成或いは保護膜の形
成法として被処理基板上にシリル化ポリメチルシルセス
キオキサンの薄層を形成し、更に平坦化を必要とする場
合には加熱溶融して平坦化した後、電離放射線を選択照
射して被照射部を架橋せしめ現像により被照射部のみを
残す方法。
成法として被処理基板上にシリル化ポリメチルシルセス
キオキサンの薄層を形成し、更に平坦化を必要とする場
合には加熱溶融して平坦化した後、電離放射線を選択照
射して被照射部を架橋せしめ現像により被照射部のみを
残す方法。
本発明は耐熱性に優れた絶縁層の形成方法に関する。
半導体装置は単位素子の小形化と高集禎化が行われてお
り、ＬＳＩやＶＬＳ Ｉが実用化されているが、これら
は１膜形成技術と写真食刻技術（ホトリソグラフィ或い
は電子線りソグラフィ）などを用いて多層化が行われて
いる。
り、ＬＳＩやＶＬＳ Ｉが実用化されているが、これら
は１膜形成技術と写真食刻技術（ホトリソグラフィ或い
は電子線りソグラフィ）などを用いて多層化が行われて
いる。
すなわち半導体装置は半導体基板上に絶縁層を形成した
後、写真食刻技術を用いて必要位置の絶縁層を窓開けし
、この窓開は部を通じて不純物イオンを熱拡散させて半
導体領域を形成するか、或いはイオン注入法により窓開
は部を通じて不純物イオンの注入を行うか又は直接にイ
オン注入を行って半導体領域が形成される。
後、写真食刻技術を用いて必要位置の絶縁層を窓開けし
、この窓開は部を通じて不純物イオンを熱拡散させて半
導体領域を形成するか、或いはイオン注入法により窓開
は部を通じて不純物イオンの注入を行うか又は直接にイ
オン注入を行って半導体領域が形成される。
次に窓開は部を絶縁被覆した後、必要位置を穴開けして
コンタクトホールをつくり、この絶縁層上に真空蒸着な
どの方法で導電層を形成してコンタクトホールを埋め、
写真食刻法を用いて配線パターンを形成する。
コンタクトホールをつくり、この絶縁層上に真空蒸着な
どの方法で導電層を形成してコンタクトホールを埋め、
写真食刻法を用いて配線パターンを形成する。
なお配線パターンが複雑で立体交叉を必要とする場合に
は更にこの上に絶縁層を形成し、必要位置を穴開けして
コンタクトホールを作り、先と同様に配線パターンを形
成して回路接続を終え、最後に絶縁被覆を行って半導体
デバイスが形成されている。
は更にこの上に絶縁層を形成し、必要位置を穴開けして
コンタクトホールを作り、先と同様に配線パターンを形
成して回路接続を終え、最後に絶縁被覆を行って半導体
デバイスが形成されている。
このようなデバイス形成工程において絶縁層は半導体領
域と導電層との絶縁、導電層と導電層との絶縁、最上部
の被覆など広い分野に互って使用されているが、半導体
基板上に形成する場合のように下地が平坦な場合もある
し、また複雑なデバイスにおける層絶縁に使用する場合
のように１μｍを越す段差のある面上に形成する場合も
ある。
域と導電層との絶縁、導電層と導電層との絶縁、最上部
の被覆など広い分野に互って使用されているが、半導体
基板上に形成する場合のように下地が平坦な場合もある
し、また複雑なデバイスにおける層絶縁に使用する場合
のように１μｍを越す段差のある面上に形成する場合も
ある。
本発明はかかる絶縁層パターンの形成方法に関するもの
である。
である。
絶縁層の必要条件は絶縁抵抗、耐圧などの電気的特性が
優れ、また高電流密度の配線に接することから耐熱性に
優れていることが必要である。
優れ、また高電流密度の配線に接することから耐熱性に
優れていることが必要である。
かかる見地から二酸化硅素（ＳｉＯ２）や燐硅酸ガラス
（ＰＳＧ）が用いられ電子ビーム蒸着法や化学気相成長
法（ＣＶＤ法）などで数１００人〜１μｍの厚さに形成
されており現在も使用されている。
（ＰＳＧ）が用いられ電子ビーム蒸着法や化学気相成長
法（ＣＶＤ法）などで数１００人〜１μｍの厚さに形成
されており現在も使用されている。
然し、このような無機物は基板との熱膨張係数が異なる
ために熱が加わる際にクラックが入り易いと云う問題が
ある。
ために熱が加わる際にクラックが入り易いと云う問題が
ある。
また、激しい凹凸を伴う基板面に絶縁層を形成して平坦
化するには真空蒸着技術では無理であり、そのためにＣ
ＶＤ法が用いられているが、写真食刻法を行う際に使用
するレジストのようにスピンコード法によって絶縁層が
形成できれば、工程が簡単化すると共に理想的な平坦化
を行うことができる。
化するには真空蒸着技術では無理であり、そのためにＣ
ＶＤ法が用いられているが、写真食刻法を行う際に使用
するレジストのようにスピンコード法によって絶縁層が
形成できれば、工程が簡単化すると共に理想的な平坦化
を行うことができる。
そのため耐熱性の優れた有機物の使用が検討されている
。
。
その候補はポリ・イミドである。
この使用法はポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を
被処理基板上に塗布し、ついで熱処理により環化反応を
起こさせて不溶性のポリイミドとする方法である。
被処理基板上に塗布し、ついで熱処理により環化反応を
起こさせて不溶性のポリイミドとする方法である。
ここで実際に使用するにはコンタクトホールの形成など
必要とする絶縁層パターンが形成できることが必要であ
り、特許が出願されている。
必要とする絶縁層パターンが形成できることが必要であ
り、特許が出願されている。
（Ｅｐｉｆａｎｏ、 Ｊｏｒｄａｎ ドイツ公開公Ｉ
ＩＩ １，７６４，９７７）この方法は基板上に形成し
たポリアミド酸層の上にポジ型レジストを被覆し、写真
食刻法でレジスト層を窓開けし、その後この部分のポリ
アミド酸を溶出した後、溶剤を用いてレジストを除き、
残存しているポリアミド酸を熱処理してポリイミドから
なる絶縁パターンを形成するものである。
ＩＩ １，７６４，９７７）この方法は基板上に形成し
たポリアミド酸層の上にポジ型レジストを被覆し、写真
食刻法でレジスト層を窓開けし、その後この部分のポリ
アミド酸を溶出した後、溶剤を用いてレジストを除き、
残存しているポリアミド酸を熱処理してポリイミドから
なる絶縁パターンを形成するものである。
この方法の欠点はホトレジスト層の形成とＭＪ ｆｆｉ
＋ｉと云う二つの余分な工程を必要とすることと、ポリ
アミド酸層の溶解部と残存部との境界が不明確で鮮明な
パターンができないことである。
＋ｉと云う二つの余分な工程を必要とすることと、ポリ
アミド酸層の溶解部と残存部との境界が不明確で鮮明な
パターンができないことである。
またポリ・イミドは耐熱温度が約４００℃であり、それ
以上では分解してしまう。
以上では分解してしまう。
これらの点から耐熱性が優れ、且つ容易にパターン形成
が可能な有機物とそのパターン形成法の実用化が要望さ
れている。
が可能な有機物とそのパターン形成法の実用化が要望さ
れている。
以上記したように耐熱性に優れ、スピンコードが可能で
容易にパターン形成が可能な有機物を選定することと、
激しい段差を伴う基板を平坦化する方法を開発すること
が問題である。
容易にパターン形成が可能な有機物を選定することと、
激しい段差を伴う基板を平坦化する方法を開発すること
が問題である。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題は被処理基板上に溶剤に溶かしたシリル化ポ
リメチルシルセスキオキサンを塗布して乾燥した後、該
基板上のパターン形成領域に電離放射線の照射を行い、
被照射部の前記ポリマーを架橋せしめ、溶剤を用いて非
照射部分のポリマーを溶解除去する耐熱性絶縁層の形成
方法により解決することができる。
リメチルシルセスキオキサンを塗布して乾燥した後、該
基板上のパターン形成領域に電離放射線の照射を行い、
被照射部の前記ポリマーを架橋せしめ、溶剤を用いて非
照射部分のポリマーを溶解除去する耐熱性絶縁層の形成
方法により解決することができる。
本発明は図で構造式を示すシリル化ポリメチルシルセス
キオキサンは耐熱性が優れると共に融点にまで加熱して
も分解せず、またこれに電子線。
キオキサンは耐熱性が優れると共に融点にまで加熱して
も分解せず、またこれに電子線。
Ｘ線などの電離放射線の照射により架橋反応を起こして
５００℃以上の耐熱性のある三次元の絶縁層を形成する
特性を利用するものである。
５００℃以上の耐熱性のある三次元の絶縁層を形成する
特性を利用するものである。
すなわち絶縁層を形成する基板面が比較的平坦な場合は
シリル化ポリメチルシルセスキオキサンの希釈液をスピ
ンコードして乾燥し、パターンを形成する領域に電離放
射線の露光を行って三次元架橋を起こさせると共に非露
光部を熔解して絶縁層パターンを形成する。
シリル化ポリメチルシルセスキオキサンの希釈液をスピ
ンコードして乾燥し、パターンを形成する領域に電離放
射線の露光を行って三次元架橋を起こさせると共に非露
光部を熔解して絶縁層パターンを形成する。
また顕著の段差を伴う基板の上に絶縁層を形成する場合
には先と同じようにシリル化ポリメチルシルセス；１−
オキサン？容２夜をスピンコードして乾燥した後、この
ポリマーの融点にまで加熱して軟化溶融させてポリマー
面の平坦化を行って後、電離放射線の露光を行い、先と
同様にして絶縁層パターンの形成を行うものである。
には先と同じようにシリル化ポリメチルシルセス；１−
オキサン？容２夜をスピンコードして乾燥した後、この
ポリマーの融点にまで加熱して軟化溶融させてポリマー
面の平坦化を行って後、電離放射線の露光を行い、先と
同様にして絶縁層パターンの形成を行うものである。
実施例１：
重量平均分子量（Ｍｗ）が８．ＯｘｌＯ’で分散度（Ｍ
ｗ／Ｍｎ）が１．２のシリル化ポリシルセスキオキサン
をメチルイソブチルゲ！・ンに溶解した溶液をシリコン
（Ｓｉ）基板上にスピンコー１−Ｌ、厚さが１μｍＯ）
塗膜を形成した。
ｗ／Ｍｎ）が１．２のシリル化ポリシルセスキオキサン
をメチルイソブチルゲ！・ンに溶解した溶液をシリコン
（Ｓｉ）基板上にスピンコー１−Ｌ、厚さが１μｍＯ）
塗膜を形成した。
この塗膜を８０℃で１５分間乾燥して溶剤を蒸発させた
後、２０にνの電圧で露光を行った。
後、２０にνの電圧で露光を行った。
この際の露光量は５μＣであった。
露光後にメチルイソブチルケトンで３０秒間現像して非
露光部を除去し、次にイソプロピルアルコールで１５秒
間リンス処理することで絶縁層パターンが完成した。
露光部を除去し、次にイソプロピルアルコールで１５秒
間リンス処理することで絶縁層パターンが完成した。
このパターンは１μｍラインアンドスペース（ｎ／ｓ）
を解像している。
を解像している。
次にかかるパターンを形成した膜を窒素（ＮＺ）気流中
で３５０℃、１時間の熱処理を行い、更にＮ２気流中で
５００℃、１時間の熱処理を行ったがクランクの発生は
認められず、またパターンの変動も無かった。
で３５０℃、１時間の熱処理を行い、更にＮ２気流中で
５００℃、１時間の熱処理を行ったがクランクの発生は
認められず、またパターンの変動も無かった。
実施例２：
重量平均分子量（Ｍｗ）が３．２ ｘｌＯ’で分散度（
Ｍｗ／Ｍｎ）が１．２のシリル化ポリシルセスキオキサ
ンをメチルイソブチルケトンに溶解した溶液を段差が１
、ｉ！ｍの凹凸面をもつ８１基板上にスピンコードし約
１μｍの厚さに塗膜を形成した。
Ｍｗ／Ｍｎ）が１．２のシリル化ポリシルセスキオキサ
ンをメチルイソブチルケトンに溶解した溶液を段差が１
、ｉ！ｍの凹凸面をもつ８１基板上にスピンコードし約
１μｍの厚さに塗膜を形成した。
この塗膜を８０’Ｃで１５分間の溶剤乾燥を行ったとこ
ろ表面段差は０．３〜０．５μｍとなった。
ろ表面段差は０．３〜０．５μｍとなった。
これをＮ２気流中でこのポリマーの融点である３５０℃
で１０分間加熱したところポリマーの流動によって表面
段差は０．２μｍ以下にまで是正することができた。
で１０分間加熱したところポリマーの流動によって表面
段差は０．２μｍ以下にまで是正することができた。
次にかかるポリマーに２０にνの加速電圧で８μＣの電
子線露光を行い、実施例１と同様の現像処理を行って絶
縁層パターンを形成したが、このパターンは２μｌｌ１
１／ｓを解像することができた。
子線露光を行い、実施例１と同様の現像処理を行って絶
縁層パターンを形成したが、このパターンは２μｌｌ１
１／ｓを解像することができた。
次にこの絶縁層パターンをＮ２気流中で５００℃。
１時間の熱処理を行ったがクランクは全く発生せ“ず、
またパターンの変動もなかった。
またパターンの変動もなかった。
以上記したように本発明の実施により、５００℃以上の
熱処理に耐え、温度変化に際してもクランクの発生のな
い絶縁層パターンを従来の電離放射線レジストと同様に
簡単な処理方法により作ることができる。
熱処理に耐え、温度変化に際してもクランクの発生のな
い絶縁層パターンを従来の電離放射線レジストと同様に
簡単な処理方法により作ることができる。
図はシリル化ポリメチルシルセスキオキサンの構造式で
ある。
ある。
Claims (2)
- （１）被処理基板上に溶剤に溶かしたシリル化ポリメチ
ルシルセスキオキサンを塗布して乾燥した後、該基板上
のパターン形成領域に電離放射線の照射を行い、被照射
部の前記ポリマーを架橋せしめ、溶剤を用いて非照射部
分のポリマーを溶解除去することを特徴とする耐熱性絶
縁パターンの製造方法。 - （２）顕著な段差を伴う被処理基板上に溶剤に溶かした
シリル化ポリメチルシルセスキオキサンを塗布して乾燥
した後、該ポリマーを融点にまで加熱し溶融して平坦化
させたのち、電離放射線の選択照射を行い、該露光部を
架橋させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の耐熱性絶縁パターンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19732985A JPS6256956A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐熱性絶縁パタ−ンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19732985A JPS6256956A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐熱性絶縁パタ−ンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256956A true JPS6256956A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16372653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19732985A Pending JPS6256956A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐熱性絶縁パタ−ンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256956A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273259A (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-13 | Nec Corp | レジスト膜の乾燥硬化方法 |
| JPH02163127A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 表面変性ポリメチルシルセスキオキサン球状微粒子の製造方法 |
| JP2010092541A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5248924A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-19 | Hitachi Ltd | Automatic driving control unit |
| JPS54137942A (en) * | 1978-04-19 | 1979-10-26 | Toshiba Corp | Home computer with timer |
| JPS5682923A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-07 | Casio Comput Co Ltd | Automatic power source disconnection device |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19732985A patent/JPS6256956A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5248924A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-19 | Hitachi Ltd | Automatic driving control unit |
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| JPH0273259A (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-13 | Nec Corp | レジスト膜の乾燥硬化方法 |
| JPH02163127A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 表面変性ポリメチルシルセスキオキサン球状微粒子の製造方法 |
| JPH0655828B2 (ja) * | 1988-12-15 | 1994-07-27 | 信越化学工業株式会社 | 表面変性ポリメチルシルセスキオキサン球状微粒子及びその製造方法 |
| JP2010092541A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置 |
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