JPS6296942A - 耐熱性樹脂パタ−ンの製造方法 - Google Patents
耐熱性樹脂パタ−ンの製造方法Info
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- JPS6296942A JPS6296942A JP23832485A JP23832485A JPS6296942A JP S6296942 A JPS6296942 A JP S6296942A JP 23832485 A JP23832485 A JP 23832485A JP 23832485 A JP23832485 A JP 23832485A JP S6296942 A JPS6296942 A JP S6296942A
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- photosensitive
- resin
- compound
- polysilsesquioxane
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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
- G03F7/004—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)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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〕
シリル化ポリシルセスキオキサンに芳香族アジドまたは
芳香族スルホニルアジド化合物を混合して感光性のシリ
コーン樹脂を形成し、これに写真食刻技術を施して耐熱
性の絶縁パターンを形成する方法。
芳香族スルホニルアジド化合物を混合して感光性のシリ
コーン樹脂を形成し、これに写真食刻技術を施して耐熱
性の絶縁パターンを形成する方法。
本発明は耐熱性、耐クランク性およびレベリング性に優
れたシリコーン樹脂パターンの形成方法に関する。
れたシリコーン樹脂パターン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積化が行われてお
り、ＬＳＩ −？）ＶＬＳＩが実用化されているが、こ
れらは薄膜形成技術と写真食刻技術（ホトリソグラフィ
或いは電子線リソグラフィ）などを用いて作られている
。
り、ＬＳＩ −？）ＶＬＳＩが実用化されているが、こ
れらは薄膜形成技術と写真食刻技術（ホトリソグラフィ
或いは電子線リソグラフィ）などを用いて作られている
。
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るか
、或いは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るか
、或いは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作り、また絶縁層上に真空蒸着法な
どの方法で導電層の形成を行い、これに写真食刻法を施
して配線パターンが作られている。
コンタクトホールを作り、また絶縁層上に真空蒸着法な
どの方法で導電層の形成を行い、これに写真食刻法を施
して配線パターンが作られている。
なお、大部分のデバイスにおいては回路が複雑で立体配
線が必要であるが、この場合は更に絶縁層の形成とコン
タクトホールの形成を行った後、この上に配線パターン
の形成を行い、最後に絶縁被覆を行って半導体素子が作
られている。
線が必要であるが、この場合は更に絶縁層の形成とコン
タクトホールの形成を行った後、この上に配線パターン
の形成を行い、最後に絶縁被覆を行って半導体素子が作
られている。
このように薄膜形成技術により絶縁層や導電層が作られ
ているが、両層とも写真食刻技術が使用されている。
ているが、両層とも写真食刻技術が使用されている。
本発明は耐熱性に優れた絶縁層の形成方法に関するもの
である。
である。
ＩＣ，ＬＳＩなど半導体デバイスの形成において、多く
の場合絶縁層として二酸化硅素（Ｓｉ０２ ）や燐硅酸
ガラス（略称ＰＳＧ）のような無機絶縁物が用いられ、
化学気相成長法（略称ＣＶＯ法）などにより膜形成され
ている。
の場合絶縁層として二酸化硅素（Ｓｉ０２ ）や燐硅酸
ガラス（略称ＰＳＧ）のような無機絶縁物が用いられ、
化学気相成長法（略称ＣＶＯ法）などにより膜形成され
ている。
これらの無機絶縁物が用いられる理由は絶縁耐力が優れ
ていることの他に耐熱性が優れているからである。
ていることの他に耐熱性が優れているからである。
またＣＶＤ法が用いられる理由は真空蒸着法などの物理
的な方法と違って比較的に平坦化作用があることによる
。
的な方法と違って比較的に平坦化作用があることによる
。
そして絶一層パターンの形成法としては、この上にスピ
ンコード法などによりレジストを被覆し、これに選択露
光と現像処理を行ってレジストのパターンを作り、反応
性イオンエツチング（略称ＲＩＥ）などのドライエツチ
ングを行って絶縁層パターンが形成されている。
ンコード法などによりレジストを被覆し、これに選択露
光と現像処理を行ってレジストのパターンを作り、反応
性イオンエツチング（略称ＲＩＥ）などのドライエツチ
ングを行って絶縁層パターンが形成されている。
然し、半導体素子は単位素子の小形化と大容量化が進む
に従ってパターンが微細化すると共に多層化構成が進ん
でおり、そのため表面段差は劇しくなり、１〜２μｍの
段差ができることも珍しくない。
に従ってパターンが微細化すると共に多層化構成が進ん
でおり、そのため表面段差は劇しくなり、１〜２μｍの
段差ができることも珍しくない。
一方、レジストの膜形成に使用されているスピンコード
法は段差を解消するには最適な方法である。
法は段差を解消するには最適な方法である。
また、パターンの露光には紫外線の使用が作業性向上の
点から望ましい。
点から望ましい。
かかることから、耐熱性が優れ、紫外線露光が可能で、
耐圧に優れ、耐クランク性に優れ、且つスピンコードが
できる有機絶縁物が要望されている。
耐圧に優れ、耐クランク性に優れ、且つスピンコードが
できる有機絶縁物が要望されている。
かかる要求を満たすものとして耐熱性の優れたポリイミ
ド樹脂に感光性を持たせた感光性ポリイミドが開発され
たが、もともとポリイミドの耐熱温度は約４００℃のた
めにデバイスへの適用は充分ではない。
ド樹脂に感光性を持たせた感光性ポリイミドが開発され
たが、もともとポリイミドの耐熱温度は約４００℃のた
めにデバイスへの適用は充分ではない。
すなわち半導体素子は素子形成工程で各種の加熱工程が
ある以外にセラミック封止などのパッケージング工程が
あり、この温度は４５０〜５００℃に及んでいる。
ある以外にセラミック封止などのパッケージング工程が
あり、この温度は４５０〜５００℃に及んでいる。
そのために感光性ポリイミドをかかる高温で加熱すると
感光性を付与する化合物が分解するのみでなく、ポリイ
ミドの主鎖も熱分解を起こす。
感光性を付与する化合物が分解するのみでなく、ポリイ
ミドの主鎖も熱分解を起こす。
また、５００℃以上の耐熱性を示すと言われている従来
の末端ヒドロキシラダーシロキサンは耐クランク性が不
充分で高温加熱により容易にクラック（ひび割れ）を生
じる。
の末端ヒドロキシラダーシロキサンは耐クランク性が不
充分で高温加熱により容易にクラック（ひび割れ）を生
じる。
そこで、これに代わる材料の開発が要望されている。
以上記したように集積度の高い半導体デバイスの形成に
は５００℃以上の耐熱性を持ち、耐クラツク性と耐レベ
リング性に優れ、紫外線露光が可能でスピンコードでき
る感光性樹脂を開発することが課題である。
は５００℃以上の耐熱性を持ち、耐クラツク性と耐レベ
リング性に優れ、紫外線露光が可能でスピンコードでき
る感光性樹脂を開発することが課題である。
上記の問題はシリル化ポリシルセスギオキサンに芳香族
アジドまたは芳香族スルホニルアジド化合物を混合して
作った感光性樹脂液を被処理基板上に被覆して塗膜を形
成し、該塗膜に選択露光と現像とを行ってパターンを形
成した後、不活性雰囲気中で熱処理し、該樹脂中に含ま
れる感光性化合物を分解除去することを特徴とする耐熱
性樹脂パターンの製造方法を用いることにより解決する
ことができる。
アジドまたは芳香族スルホニルアジド化合物を混合して
作った感光性樹脂液を被処理基板上に被覆して塗膜を形
成し、該塗膜に選択露光と現像とを行ってパターンを形
成した後、不活性雰囲気中で熱処理し、該樹脂中に含ま
れる感光性化合物を分解除去することを特徴とする耐熱
性樹脂パターンの製造方法を用いることにより解決する
ことができる。
本発明は第１図に示す構造式のポリシルセスキオキサン
に第２〜第３図に示す芳香族アジド化合物または第４〜
第５図に示す芳香族スルホニルアジド化合物を感光性付
与剤として加えることにより耐熱性が優れ、且つ感光性
をもつ感光性耐熱樹脂組成物を作り、これを用いてパタ
ーン形成を行うものである。
に第２〜第３図に示す芳香族アジド化合物または第４〜
第５図に示す芳香族スルホニルアジド化合物を感光性付
与剤として加えることにより耐熱性が優れ、且つ感光性
をもつ感光性耐熱樹脂組成物を作り、これを用いてパタ
ーン形成を行うものである。
すなわち第１図に構造式を示すポリシルセスキオキサン
は耐熱性が優れており、５００℃以上の耐熱性をもって
いる。
は耐熱性が優れており、５００℃以上の耐熱性をもって
いる。
これに第２図〜第５図に構造式を示す各種の芳香族アジ
ド或いはスルホニルアジド化合物の感光剤を添加し、混
合して形成して塗膜を形成し、この塗膜に紫外線を照射
すると感光剤にラジカル反応が起こってラジカル化し、
ポリシルセスキオキサンを形成しているビニル基やアリ
ル基からの水素（Ｈ）引抜き反応、三量化反応、二重結
合への付加反応などを起させ、架橋反応が促進される。
ド或いはスルホニルアジド化合物の感光剤を添加し、混
合して形成して塗膜を形成し、この塗膜に紫外線を照射
すると感光剤にラジカル反応が起こってラジカル化し、
ポリシルセスキオキサンを形成しているビニル基やアリ
ル基からの水素（Ｈ）引抜き反応、三量化反応、二重結
合への付加反応などを起させ、架橋反応が促進される。
このように架橋したポリマーは溶剤に対し溶解度が少な
いので、これを利用して現像するとポリマーを主構成分
とするパターンが作られる。
いので、これを利用して現像するとポリマーを主構成分
とするパターンが作られる。
次にこの樹脂パターンには感光付与のために加えた芳香
族アジド或いはスルホニルアジドが残留しているので、
感光剤の分解温度以上にまで加熱すると感光剤は消失し
て耐熱性と耐圧の優れたポリマーのみが残るものである
。
族アジド或いはスルホニルアジドが残留しているので、
感光剤の分解温度以上にまで加熱すると感光剤は消失し
て耐熱性と耐圧の優れたポリマーのみが残るものである
。
なお、感光剤としては第２図に示したモノアジド、第３
図に示したビスアジド、第４図に示したモノスルホニル
アジド、第５図に示すビススルホニルアジドなど各種の
ものがあるが、これらは単独に用いても、また二種以上
を併用しても差支えない。
図に示したビスアジド、第４図に示したモノスルホニル
アジド、第５図に示すビススルホニルアジドなど各種の
ものがあるが、これらは単独に用いても、また二種以上
を併用しても差支えない。
ここで現像剤としてはポリシルセスキオキサンと上記感
光剤の両方を溶解するものが好ましく、例えばベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素やアセトン、
メチ′ルエチルケトン等のケトン系の溶媒を単独に又は
混合して用いてよい。
光剤の両方を溶解するものが好ましく、例えばベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素やアセトン、
メチ′ルエチルケトン等のケトン系の溶媒を単独に又は
混合して用いてよい。
また増感剤は感光剤の感度や感光波長範囲を拡げる働き
をするもので例えばベンゾインまたはベンゾインエーテ
ル類、ベンジルとその誘導体、アントラキノンとその誘
導体など各種のものがあるが、かかる増感剤の感光性組
成物への添加は有効である。
をするもので例えばベンゾインまたはベンゾインエーテ
ル類、ベンジルとその誘導体、アントラキノンとその誘
導体など各種のものがあるが、かかる増感剤の感光性組
成物への添加は有効である。
（１）シリル化ポリメチル（ビニル）シルセスキオキサ
ンの使用例： メチルトリクロールシラン（ＣＨ３Ｓｔ Ｃ１３）とビ
ニルトリクロルシラン（ＣＨ２ＣＨＳｉ Ｃ１３）のｌ
：１溶液を加水分解し、トリエチルアミン塩酸塩を触媒
とし、９０±３℃で５時間に互って加圧１重縮合して得
られたポリメチル（ビニル）シルセスキオキサンをピリ
ジンの存在下でトリメチルクロルシランを用いてシリル
化してシリル化ポリメチル（ビニル）シルセスキオキサ
ン（重量平均分子量３．ＯＸＩＯ’ ）を得た。
ンの使用例： メチルトリクロールシラン（ＣＨ３Ｓｔ Ｃ１３）とビ
ニルトリクロルシラン（ＣＨ２ＣＨＳｉ Ｃ１３）のｌ
：１溶液を加水分解し、トリエチルアミン塩酸塩を触媒
とし、９０±３℃で５時間に互って加圧１重縮合して得
られたポリメチル（ビニル）シルセスキオキサンをピリ
ジンの存在下でトリメチルクロルシランを用いてシリル
化してシリル化ポリメチル（ビニル）シルセスキオキサ
ン（重量平均分子量３．ＯＸＩＯ’ ）を得た。
こうして得られたシリル化ポリメチル（ビニル）シルセ
スキオキサン１０ｇに３・３ ′−ジアジドフェノール
スルホン１ｇを添加し、ベンゼン１００ｇに溶解して感
光性樹脂組成物を形成した。
スキオキサン１０ｇに３・３ ′−ジアジドフェノール
スルホン１ｇを添加し、ベンゼン１００ｇに溶解して感
光性樹脂組成物を形成した。
次に第１層のＡＩ配線層が形成されているＳｉ基板上に
上記の樹脂をスピンコード法により回転塗布し、１２０
℃で３０分乾燥して厚さが０．６μｍの膜を形成した。
上記の樹脂をスピンコード法により回転塗布し、１２０
℃で３０分乾燥して厚さが０．６μｍの膜を形成した。
次に石英マスク（大日本印刷製ＤＮＰファインラインテ
ストパターン１）を介してＸｅ−ｔ１ｇランプにより５
０Ｉ１１％１７ ｃｍ２で光照射した後、メチルイソブ
チルケトンで１分間現像し、イソプロピルアルコールで
３０秒リンス処理することにより良好なパターンを得る
ことができた。
ストパターン１）を介してＸｅ−ｔ１ｇランプにより５
０Ｉ１１％１７ ｃｍ２で光照射した後、メチルイソブ
チルケトンで１分間現像し、イソプロピルアルコールで
３０秒リンス処理することにより良好なパターンを得る
ことができた。
次にこのパターン形成グされた膜をＮ２ガス気流中で１
時間熱処理し、パターン化された絶縁層を得た。
時間熱処理し、パターン化された絶縁層を得た。
こうして得られた絶縁層に５００℃、１時間の熱処理を
施したがクラックの発生は全く見られなかった。
施したがクラックの発生は全く見られなかった。
（２）シリル化ポリメチル（アリル）シルセスキオキサ
ンの使用例： メチルトリクロールシラン（ＣＨ３Ｓｉ Ｃ１３）とア
リルシラン（ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｓｔ Ｃ１コ）の１：
１混合液から実施例１と同様にシリル化ポリメチル（ア
リル）シルセスキオキサン（重量平均分子ｆｔ３．５
Ｘ１０４ ）を得た。
ンの使用例： メチルトリクロールシラン（ＣＨ３Ｓｉ Ｃ１３）とア
リルシラン（ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｓｔ Ｃ１コ）の１：
１混合液から実施例１と同様にシリル化ポリメチル（ア
リル）シルセスキオキサン（重量平均分子ｆｔ３．５
Ｘ１０４ ）を得た。
このようにして得られたシリル化メチル（アリル）シル
セスキオキサン１０ｇとバラアジド安息香酸−２−（ジ
メチルアミノ）エチル４ｇをメチルイソブチルケトン１
２０ｇに溶解し感光性耐熱樹脂組成物を作成した。
セスキオキサン１０ｇとバラアジド安息香酸−２−（ジ
メチルアミノ）エチル４ｇをメチルイソブチルケトン１
２０ｇに溶解し感光性耐熱樹脂組成物を作成した。
これを実施例１と同様に露光、現像して厚さが０．７
μｍのパターン形成グされた絶縁層を得た。
μｍのパターン形成グされた絶縁層を得た。
この膜は更に５００℃で１時間の熱処理を行ったがクラ
ックの発生は全く見られなかった。
ックの発生は全く見られなかった。
比較例：
ポリフェニル（ビニル）シルセスキオキサンの使用例：
実施例１と同様な方法で得られるポリフェニルシルセス
キオキサン中間体を苛性カリを触媒に用いて高分子量化
し、重量平均分子量が１．ＯＸＩＯ’のポリフェニルシ
ルセスキオキサンを作り、この１０ｇに実施例１と同様
に３−３′ジアジドフ工ニルスルフオン１ｇを添加して
ベンゼン１５０ ｇに溶解して樹脂組成物を形成した。
キオキサン中間体を苛性カリを触媒に用いて高分子量化
し、重量平均分子量が１．ＯＸＩＯ’のポリフェニルシ
ルセスキオキサンを作り、この１０ｇに実施例１と同様
に３−３′ジアジドフ工ニルスルフオン１ｇを添加して
ベンゼン１５０ ｇに溶解して樹脂組成物を形成した。
そして実施例工と同様に処理して厚さが０．５μｍの絶
縁層を作った。
縁層を作った。
然し、５００℃、１時間の熱処理を行ったところ前面に
クランクの発生がみられ、絶縁層としては不適当であっ
た。
クランクの発生がみられ、絶縁層としては不適当であっ
た。
以上記したように本発明の実施により耐熱性が５００℃
以上と高く、またパターン形成の可能なポリマーの形成
が可能となり、これにより高段差を伴う半導体デバイス
への適用が可能となった。
以上と高く、またパターン形成の可能なポリマーの形成
が可能となり、これにより高段差を伴う半導体デバイス
への適用が可能となった。
第１図はポリシルセスキオキサンの構造式を示す図、
第２図はモノアジド化合物の構造式を示す図、第３図は
ビスアジド化合物の構造式を示す図、第４図はモノスル
ホニルアジド化合物の構造式第５図はビススルホニルア
ジド化合物の構造式を示す図、 である。
ビスアジド化合物の構造式を示す図、第４図はモノスル
ホニルアジド化合物の構造式第５図はビススルホニルア
ジド化合物の構造式を示す図、 である。
Claims (1)
- シリル化ポリシルセスキオキサンに芳香族アジドまたは
芳香族スルホニルアジド化合物を混合して作った感光性
樹脂液を被処理基板上に被覆して塗膜を形成し、該塗膜
に選択露光と現像とを行ってパターンを形成した後、不
活性雰囲気中で熱処理し、該樹脂中に含まれる感光性化
合物を分解除去することを特徴とする耐熱性樹脂パター
ンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23832485A JPS6296942A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 耐熱性樹脂パタ−ンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23832485A JPS6296942A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 耐熱性樹脂パタ−ンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296942A true JPS6296942A (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=17028518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23832485A Pending JPS6296942A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 耐熱性樹脂パタ−ンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296942A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10319597A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 感光性シリコーンラダー系樹脂組成物、この樹脂組成物にパターンを転写するパターン転写方法および上記樹脂組成物を用いた半導体装置 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23832485A patent/JPS6296942A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10319597A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 感光性シリコーンラダー系樹脂組成物、この樹脂組成物にパターンを転写するパターン転写方法および上記樹脂組成物を用いた半導体装置 |
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