JPS63152131A - セラミック被膜形成方法 - Google Patents

セラミック被膜形成方法

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JPS63152131A JP62304654A JP30465487A JPS63152131A JP S63152131 A JPS63152131 A JP S63152131A JP 62304654 A JP62304654 A JP 62304654A JP 30465487 A JP30465487 A JP 30465487A JP S63152131 A JPS63152131 A JP S63152131A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子デバイスの保護を促進することに関す
る。より詳しく述べるならば、この発明は、電子デバイ
スの表面に薄いeセラミック又はセラミック様被膜を低
温で形成することによって電子デバイスの保護を促進す
ることに関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕広範
で様々な環境条件下で使用可能であるべき電子デバイス
は、応力の中でも、湿気、熱、そして摩擦によく耐える
ことができなければならない。
報告されているかなりの量の研究は、電子デバイスの信
頼性を向上させることができる電子デバイス用の被膜の
調製に向けられてきた。セラミック及び金属のパンケー
ジングを含めて、今日利用可能な慣用的被膜のいずれも
、それだけで全ての環境応力に対して電子デバイスを申
し分なく十分に保護することはできない。
電子デバイスの故障の共通の原因は、不純物の導入を許
す、半導体チップの表面パンシヘーションにおける微小
割れ又は空隙である。従って、電子デバイスの無機被膜
に微小割れ、空隙、又はビンホールが形成されるのを防
止する方法が必要とされている。
電子デバイスのパッシベーション被膜は、電子デバイス
に侵入して電子信号の伝送を妨害しかねない塩素イオン
(CI−)やナトリウムイオン(Naつのようなイオン
性不純物に対するバリヤーを提供することができる。パ
ッシベーション被膜は、電子デバイスに適用されて湿気
及び揮発性有機化学物質から電子デバイスを保護するこ
ともできる。
非晶質シリコン(a−3i)の膜は電子産業の様々な用
途について熱心に研究されてきたけれども、電子デバイ
スの環境的又は密封保護のために非晶質シリコン膜を利
用することは知られていない。非晶質シリコン膜を形成
することについては、多数の可能性のある方法が以前か
ら開示されている。
例えば、非晶質シリコンの膜を製造するためには、化学
気相成長法(CVD) 、プラズマCVD(plasm
a enhanced CVD) 、反応スパッタリン
グ、イオンブレーティング、そして光CVD等の成長法
が使用されている。一般には、プラズマCVD法が非晶
質シリコン膜を成長させるために工業化され、広く使用
されている。
電子デバイスの本体内の及びメタライズ層間の中間層と
して基板の平坦化を利用することは、当業者に知られて
いる。ガプタ(Gupta)及びチン(Chin) (
超小型電子技術処理(Microelectronic
sProcessing) 、第22章、「平坦化誘電
体としてのスピンオンガラス膜の特徴」、349〜36
5頁、アメリカ化学会、1986)は、ドーピングされ
た又はドーピングされてないSiO□ガラス膜の慣用的
な眉間誘電体絶縁層によりメタライズ層を隔離した多層
配線系を示した。しかしながら、CVD誘電体膜はせい
ぜい、上に被覆されるメタライズ層による連続的且つ均
一なステップ被覆に対して有用でない、基板の形状に従
った被覆を提供するに過ぎない。この不十分なステップ
被覆のため、導体線路中に不連続点及び薄いスポットが
生じ、金属化の歩留りの下落のみならず電子デバイスの
信頼性の問題を引起す。スピンオンガラス膜は、メタラ
イズ層間の中間隔離層を提供するのに利用されており、
その一番上の層には後にリトグラフの手法でパターンが
形成される。しかしながら、眉間誘電体層の平坦化とは
異なり、電子デバイス表面のトップコートの平坦化は知
られていない。
従来技術の教示の下では、単一材料は、大抵の場合、電
子産業において見られるような特別な被膜用途の絶えず
増加する要求を満たすのに十分ではない。微小硬度、耐
湿性、イオンバリヤー、密着性、展性、引張強さ、熱膨
張係数等のような各種の被膜特性は、異なる被膜の連続
層によってまかなう必要がある。
シラザンのようなケイ素及び窒素を含有しているプレセ
ラミックポリマーは、ゴール(Gaul)に対し198
3年9月13日に発行された米国特許第4404153
号明細書を含めて様々な特許明細書に開示されている。
上記のゴールの米国特許明細書には、塩素を含有してい
るジシランを(R’ 3si) zNHと接触反応させ
ることによりR’ zsiNHを含有するシラザンポリ
マーを調製する方法が開示されており、ここではR′は
ビニル基、水素、炭素原子数1〜3のアルキル基、又は
フェニル基である。ゴールは、上記の明細書において、
ケイ素と炭素と窒素とを含有するセラミック材料を製造
するのにプレセラミックシラザンポリマーを使用するこ
とをも教示する。
ゴールは、1982年1月26日に発行された米国特許
第4312970号明細書では、オルガノクロロシラン
とジシラザンとを反応させ、こうして調製されたプレセ
ラミックシラザンポリマーを熱分解してセラミック材料
を得た。
ゴールは、1982年7月20日に発行された米国特許
第4340619号明細書では、セラミンク材料をプレ
セラミックシラザンポリマーの熱分解によって得たが、
このポリマーは塩素含有ジシラザンとジシラザンとの反
応によって調製された。
キャナデ4 (Cannady)は、1985年9月1
0日発行の米国特許第4540803号明細書において
、セラミック材料をプレセラミックシラザンポリマーの
熱分解によって得たが、このポリマーはトリクロロシラ
ンとジシラザンとの反応により調製された。
フライ(Prye)及びコリンズ(Collins) 
は1971年10月26日発行の米国特許第36152
72号明細書において、そしてまた、フライらの論文(
J、Am、Chem。
Soc、 、 92. p、5586.1970)にお
いて、水素シルセスキオキサン樹脂の生成を教示する。
1975年1月7日発行のダイエッッ(Dietz) 
 らの米国特許第3859126号明細書は、SiO□
を含めて任意の色々な酸化物と共にPbO、B20ff
、及びZnOを含んでなる組成物の生成を教示する。
1963年lO月30日発行のラスト(Rust)らの
米国特許第3061587号明細書は、ジアルキルジア
シルオキシシラン又はジアルキルジアルコキシシランを
トリアルキルシロキシジアルコキシアルミニウムと反応
させることによって秩序的な有機ケイ素−酸化アルミニ
ウムコポリマーを生成する方法を教示する。
〔問題点を解決するための手段及び作用効果〕本発明は
、電子デバイスの表面に薄い多層式のセラミック又はセ
ラミック様被膜を低温で形成することにより電子デバイ
スの保護を促進することに関する。すなわち、水素シル
セスキオキサン樹脂と1又は2以上の金属酸化物とから
被膜を形成し、後にそれを、ケイ素、もしくはケイ素と
窒素、もしくはケイ素と炭素と窒素とを含有している1
又は2以上のセラミックあるいはセラミック様被膜で被
覆する方法に関する。
本発明は、電子デバイスの保護のため単層及び多層保護
被膜を低温で形成することに関する。本発明の単層被膜
は、水素シルセスキオキサン樹脂(H3i037□)1
をジルコニウム、アルミニウム、及び/又はチタンのア
ルコキシドと接触させて均質 。
なプレセラミックポリマー物質を生じさせることによっ
て調製される被膜からなる。本発明の二層被膜は、(1
)水素シルセスキオキサン樹脂(HSi(hz□)、、
をジルコニウム、アルミニウム、及び/又はチタンのア
ルコキシドと接触させて調製した被膜と、(2)シラン
、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこ
れらの混合物を加熱して得られた、ケイ素含有物質、ケ
イ素及び窒素含有物質、又はケイ素及び炭素含有物質の
トップコートとからなり、電子デバイスを保護する。
第一の層は、5i(h/Ti0z、又は5iOz/Zr
0z、又は5iOz/ TiO2/ Zr0z、又はS
+02/ Al2O:l 、又は5iOz/ T+02
/ Zr0z/ Al2O3の平坦化及びパッシベーシ
ョン被膜であって、流しコーティング、回転コーティン
グ、浸漬コーティング、および吹付はコーティングを含
めて、電子デバイスに関する公知技術によって適用され
、その後セラミック化される。
本発明の二層被膜の二番目の層は、シラン、アルキルシ
ラン、ハロシラン、ハロジシラン、シラザン、又は、ア
ルカンの5毘含や、シラン、灸シアンも−7のCVD又
はプラズマCVDから得られたケイ素含有物質の保護バ
リヤー被膜である。
本発明はまた、第一の層がSiO□/T10□、又はS
iO□/ZrO□、又は5iOz/Ti0z/Zr0z
、又は5i(h/Aha、 、又は5iOz/Ti0z
/Zr0z/Ah(hの被膜である、電子デバイスのた
めの三M−fi膜系を低温で形成することに関する。パ
ッシベーションのため使用される第二の層は、プレセラ
ミ・ツタのケイ素及び窒素含有ポリマーコーティングの
セラミック化により得られるセラミックもしくはセラミ
ック様被膜であり、又は、熱的技術、紫外線技術、CV
D、プラズマCVD、もしくはレーザー技術により堆積
させた、ケイ素−窒素含有層、ケイ素−炭素−窒素含有
層、もしくはケイ素−炭素含有層である。本発明の三層
被膜の第三の層は、(a)ハロシラン、ハロジシラン、
ハロポリシラン、もしくはこれらの混合物のCVD、プ
ラズマCVD、もしくは金属アシストCVDにより適用
されたケイ素含有物質、又は、(b)ハロシラン、ハロ
ジシラン、ハロポリシラン、もしくはこれらの混合物、
及びアルカンの、CVDもしくはプラズマCVDにより
適用されたケイ素−炭素含有物質、又は、(C)シラン
、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、もしく
はこれらの混合物、及びアンモニアの、CVDもしくは
プラズマCVDにより適用されたケイ素−窒素含有物質
、又は、(d)ヘキサメチルジシラザンのCVDもしく
はプラズマCVDにより、もしくは、シラン、アルキル
シラン、アルカン、及びアンモニアの混合物のCVDも
しくはプラズマCVDにより適用されたケイ素−炭素−
窒素含有物質の上層被膜である。
本発明においては、水素シルセスキオキサン樹脂(H5
iOzz□)。をジルコニウム、アルミニウム、又はチ
タンのアルコキシドと接触させて、電子デバイスの不規
則な表面についての平坦化被膜として有用なセラミック
又はセラミック様物質に低温で転化することができる新
しいプレセラミックポリマーを調製することができる。
本発明においては、「アルコキシド」なる用語は、いず
れかの有機のアルコキシ基、アシルオキシ基、ジアルコ
キシ基、トリアルコキシ基が金属と結合しているもので
あって、且つ、これを加水分解し、そして後に、この明
細書に述べられたセラミック化条件の下で熱分解して金
属酸化物を生じさせることができるものを表わす。本発
明によって、SiO□/Zr0z。
SiO□/TiO□、 5i02/Ti0z/Zr0z
、及び5iOz/A1z03のようなセラミック又はセ
ラミック様平坦化被膜組成物が調製される。これらの金
属酸化物セラミック又はセラミック様被膜は、集積回路
又は電子デバイスの不規則な表面状a (topogr
aphy)による機械的応力を最小にし、且つまた、熱
サイクル条件下でのその後の多層被膜の微小割れを防止
するのに役立つ。
本発明において、「セラミック様」とは、残留炭素及び
/又は水素が完全にないわけではないが、その他の点で
性質がセラミックのようである、熱分解されたケイ素−
窒素含有物質を意味する。本発明においては、「電子デ
バイス」なる用語は、電子デバイス、シリコンに基づく
デバイス、ヒ化ガリウムデバイス、フォーカルプレーン
アレー、オプト電子デバイス、光起電セル、及び光学デ
バイスを包含するデバイスを意味するけれども、これら
に限定はされない。
プレセラミックの水素シルセスキオキサン樹脂材料は、
1971年10月260発行のフライらの米国特許第3
615272号明細書の方法によって調製することがで
きる。
本発明においては更に、これらのセラミックは多層電子
デバイスのためのみならず他の集積回路のためにも被膜
として使用することができる。本発明の被膜は、誘電体
層、トランジスタのようなデバイスを製造するためのド
ーピングされた誘電体層、キャパシタやキャパシタ様の
デバイス、多層デバイス、3−Dデバイス、絶縁体上シ
リコン(silicon−on−4nsulator)
 (S OI )デバイス、超格子デバイス、その信置
様のものを製造するためのケイ素を含有している顔料混
合接着剤系のような、基板の保護には関係のない機能的
目的にも有効である。
本発明は、セラミック又はセラミック様被膜を有する電
子デバイスのための!fイ素金含有び窒素含有パソシベ
ーンヨン被膜並びにケイ素含有上層被膜の形成にも関す
るが、それによれば上層被膜は、CVD、プラズマCV
D、又は金属により触媒されるCVD技術によって調製
される。
本発明の単層波At丼==ホは、水素シルセスキオキサ
ン樹脂と、次の群、すなわちアルミニウムアルコキンド
、チタンアルコキシド、及びジルコニウムアルコキシド
からなる群より選択した金属酸化物の前駆物質とのプレ
セラミック混合物を溶剤で希釈し、そして基板に溶剤で
希釈したプレセラミックポリマー樹脂溶液を塗布し、こ
の希釈プレセラミックポリマー樹脂溶液を、溶剤が蒸発
しそれによって基板上にプレセラミックコーティングが
析出するように乾燥させ、そしてこの被覆された基板を
加熱することにより上記のポリマー樹脂をセラミック化
して二酸化ケイ素及び金属酸化物にし、基板上に単層の
セラミック被膜を生じさせることによって、基板を平坦
化被膜で被覆して製造される。
本発明により製造した被膜は、電子デバイスを包含する
けれどもこれに限定されない多くの基板に対して強い付
着力を示し、また耐摩耗性且つ耐湿性である。本発明に
より被覆されるべき基板及びデバイスの選定は、分解容
器の雰囲気における一層低い分解温度における基板の熱
的及び化学的安定性についての必要によってのみ制限さ
れる。
更に、本発明は、多層のセラミック又はセラミツク様被
膜を形成する方法であって、(A)水素シルセスキオキ
サン樹脂と、次の群、すなわちアルミニウムアルコキシ
ド、チタンアルコキシド、及びジルコニウムアルコキシ
ドからなる群より選択した金属酸化物前駆物質とのプレ
セラミック混合物を溶剤で希釈し、電子デバイスに上記
の希釈プレセラミックポリマー樹脂溶液を塗布し、この
希釈プレセラミックポリマー樹脂溶液を、溶剤が蒸発し
それによって電子デバイス上に均質なプレセラミ・7ク
コーテイングが析出するように乾燥させ、この被覆され
たデバイスを加熱することにより上記のポリマー樹脂を
セラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化物にし、セ
ラミック被膜を生じさせることによって、電子デバイス
を平坦化被膜で被覆し、そして、(B)このセラミック
被膜を有するデバイスを入れた反応室内でシラン、ハロ
シラン、ハロジシラン、又はこれらの混合物を気相で2
00〜1000℃の温度において分解させることによっ
て、上記のセラミック被膜を有するデバイスにケイ含金
を被膜を適用することを包含し、これによって多層のセ
ラミックの被膜をその上に含んでなる電子デバイスが得
られる方法に関する。
電子デバイスにプレセラミック溶剤溶液を塗布する方法
は、流しコーティング、回転コーティング、吹付はコー
ティング、又は浸漬コーティングの手法でよいが、これ
らに限定はされない。
本発明は更に、多層のセラミック又はセラミック様の保
護被膜を形成する方法であって、(A)テトラn−プロ
ポキシジルコニウムとtIMさせた水素シルセスキオキ
サンのプレセラミックポリマー樹脂を溶剤でもって希釈
して固形分濃度を低くし、この希釈したプレセラミック
ポリマー樹脂溶液を電子デバイスに塗布し、上記の希釈
プレセラミックポリマー樹脂溶液を、溶剤が蒸発しそれ
によって電子デバイス上にプレセラミックコーティング
が析出するように乾燥させ、この被覆したデバイスを加
熱することにより上記のポリマー樹脂をセラミック化し
て二酸化ケイ素及び二酸化ジルコニウムにし、セラミッ
ク又はセラミック様被膜を生じさせることによって、電
子デバイスを被膜で被覆し、そして、(B)この被覆さ
れたデバイスが存在する反応室内でシラン、ハロシラン
、ハロジシラン、又は、ハロシラン混合物を気相で20
0〜400℃の温度において分解させることによって、
上記の電子デバイス上のセラミック又はセラミック様被
膜にケイ素含有被膜を適用することを包含し、これによ
って多層のセラミック又はセラミック様保護ネ皮Jli
與;=4をその上に含んでなる電子デバイスが得られる
方法に関する。
本発明は更に、多層のセラミック又はセラミック様被膜
を形成する方法であって、・(A)テトライソブトキシ
チタンと接触させた水素シルセスキオキサンのプレセラ
ミックポリマー樹脂を溶剤でもって希釈して固形分濃度
を低くし、電子デバイスに上記の希釈したプレセラミッ
クポリマー樹脂溶液を塗布し、この希釈プレセラミック
ポリマー樹脂溶液を、溶剤・が蒸発しそれによって電子
デバイス上にプレセラミックコーティングが析出するよ
うに乾燥させ、この被覆したデバイスを加熱することに
より上記のポリマー樹脂をセラミック化して二酸化ケイ
素及び二酸化チタンにし、セラミック又はセラミック様
被膜を生じさせることによって、電子デバイスを被膜で
被覆し、そして、(B)この被覆されたデバイスが存在
する反応室内でシラン、ハロシラン、ハロジシラン、又
は、ハロシラン混合物を気相で200〜400℃の温度
において分解させることによって、上記の被膜を存する
デバイスにケイ素含有被膜を適用することを包含し、こ
れによって多層のセラミック又はセラミック様被膜をそ
の上に含んでなる電子デバイスが得られる方法に関する
本発明は更に、多層のセラミック又はセラミック様被膜
を形成する方法であって、(A)アルミニウムアルコキ
シドと接触させた水素シルセスキオキサンプレセラミッ
クポリマー樹脂を溶剤でもって希釈して固形分濃度を低
くし、電子デバイスに上記の希釈したプレセラミックポ
リマー樹脂溶液を塗布し、この希釈プレセラミックポリ
マー樹脂溶液を、溶剤が蒸発しそれによって電子デバイ
ス上にプレセラミックコーティングが析出するように乾
燥させ、この被覆されたデバイスを加熱することにより
上記のポリマー樹脂をセラミック化して二酸化ケイ素及
び酸化アルミニウムにし、セラミック又はセラミック様
被膜を生じさせることによって、電子デバイスを被膜で
被覆し、そして、(B)この被覆されたデバイスが存在
する反応室内でシラン、ハロシラン、ハロジシラン、又
は、ハロシラン混合物を気相で200〜400℃の温度
において分解させることによって、上記の電子デバイス
上のセラミック又はセラミック様被膜にケイ素含有被膜
を適用することを包含し、これによって多層のセラミッ
ク又はセラミック様保護被膜をその上に含んでなる電子
デバイスが得られる方法に関する。
本発明は更に、多層のセラミック又はセラミック様の被
膜を形成する方法であって、(A)水素シルセスキオキ
サン樹脂と、次の群、すなわちアルミニウムアルコキシ
ド、チタンアルコキシド、及びジルコニウムアルコキシ
ドからなる群より選択した金属酸化物前駆物質とのプレ
セラミック混金物を溶剤で希釈し、電子デバイスに上記
の希釈プレセラミック混合物溶液を塗布し、この希釈プ
レセラミックポリマー混合物溶液を、溶剤が蒸発しそれ
によって電子デバイス上にプレセラミックコーティング
が析出するように乾燥させ、この被覆されたデバイスを
加熱することにより上記のプレセラミックコーティング
をセラミ・7り化して二酸化ケイ素及び金属酸化物にし
、セラミック又はセラミック様被膜を生じさせることに
よって、電子デバイスを被膜で被覆し、そして、(B)
プレセラミックのケイ素及び窒素含有ポリマーを溶剤で
もって希釈して固形分濃度を低くし、この希釈したプレ
セラミックのケイ素−窒素含有ポリマーの溶液を上記の
セラミック被膜を有するデバイスに塗布し、この希釈し
たプレセラミックのケイ素−窒素含有ポリマーの溶液を
、溶剤が蒸発しそれによって上記の被膜を有する電子デ
バイス上にプレセラミックのケイ素−窒素含有コーティ
ングが析出するように乾燥させ、このコーティングした
デバイスを不活性又はアンモニア含有雰囲気において加
熱してセラミック又はセラミック様のケイ素−窒素含有
コーティングを生じさせることによって、上記の(A)
において被覆されたデバイスにケイ素−窒素含有物質を
含んでなるパッシベーション被膜を適用し、且つ(C)
この被膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラ
ン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又は
これらの混合物を気相で200〜900℃の温度におい
て分解させることによって、上記の被膜を施されたデバ
イスにケイ素含有被膜を適用することを包含し、これに
よって多層のセラミック又はセラミック様の被膜をその
上に含んでなる電子デバイスが得られる方法に関する。
本発明の多層被膜において利用される平坦化被膜及びパ
ッシベーション被膜のセラミック化は、200〜100
0℃の温度で、また好ましくは200〜400℃の温度
で達成することができる。
本発明においては、フライらの米国特許第361527
2号の方法によって調製することができる水素シルセス
キオキサン樹脂(IISio、7□)、、を含有してい
るプレセラミックポリマーは、例えばテトラn−プロポ
キシジルコニウムZr(OCHzC)lzcth) 4
又はテトライソブトキシチタンTi(OCR2CH(C
Hi)z)4を混合後、トルエン、メチルエチルケトン
、又はn−へブタンのような溶剤でもって固形分濃度が
低くなる(例えば0.1〜10重量パーセント)まで希
釈される。希釈したプレセラミックポリマー溶剤溶液は
その後電子デバイスヘ塗布し、そして乾燥により溶剤を
蒸発させる。電子デバイスヘ希釈したプレセラミックポ
リマー?g ?lを塗布する方法は、回転コーティング
、浸漬コーティング、吹付はコーティング、又は流しコ
ーティングでよいが、これらに限定はされない。この方
法によって均質なプレセラミックコーティングが付着し
、そしてこれは塗布されたデバイスを200℃でおよそ
20時間、あるいは40(1℃で1時間加熱することに
よりセラミック化される。これは、処理時間が従来技術
のそれよりも有意に短縮することを意味する。2IIm
未満(又はおよそ5000人)の〕いセラミック又はセ
ラミック様平坦化被膜は、このように電子デバイス上に
作られる。このように作られた平坦化被膜は、その後、
本発明のパッシベーションケイ素−窒素含有被膜で、又
は、CVDもしくはPECVDで適用されたケイ素含有
被膜、ケイ素−炭素含有被膜、ケイ素−窒素含有被膜、
ケイ素−炭素−窒素含有被膜、もしくはこれらの被膜を
組み合わせたもので、被覆することができる。
本発明の平坦化コーティングの配合例には、第1表に示
すものが含まれるが、これらに限定はさ4心−以下ふ自 筆  1  表 本発明のいくつかの平坦化コーティングの組成この表に
おいて、ZrO□はジルコニウムアルコキシドから生成
された二酸化ジルコニウム、TiO□はチタンアルコキ
シドから生成された二酸化チタン、AhOjはアルミニ
ウムペンクンジオナートから生成された酸化アルミニウ
ムである。
第1表は10重量パーセントのコーティング中の金属ア
ルコキシドの組成を示すものであるが、金属酸化物の濃
度範囲は金属アルコキシドを0.1重量パーセントから
最大でおよそ30重量パーセントまで変えることができ
る。水素シルセスキオキサン樹脂の金属アルコキシドに
対する(従って結果として生じる金属酸化物に対する)
比を変化させることによって、所望の熱膨張率を有する
特定の配合物を設計することができる。電子デバイスを
被覆するには、被膜の熱膨張率は被覆したデバイスを温
度変化にさらした時に微小割れの形成が最少となるよう
に熱膨張を十分考慮したものであることが望ましい。第
2表は、電子デバイスを被覆するのに使用される色々な
普通のセラミック材料についての熱膨張率の値を示し、
そしてまた本発明のセラミック平坦化被膜の熱膨張率の
値を示す・              以下≦:白第
2表 熱  膨  張  率 第2表に示した参考データ源は、「セラミック源(Ce
ramic 5ource)J  (アメリカ化学会、
第1巻、350〜351頁、1985)である。本発明
の組成物についての熱膨張率は計算により求めたもので
ある。
アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンが本発明にお
いて効力を発揮する化合物は、上に掲げた酸化物又は二
酸化物の形態のものに限定されず、水素シルセスキオキ
サン樹脂と混合することができ、且つセラミック化して
本発明の混合酸化物の平坦化被膜系を生ずることができ
る金属のあらゆる形態のもの及びそのような金属の混合
物を包含する。
本発明の複合被膜の第二のパッシベーションケイ素−窒
素含有層は、イオン性不純物に対する耐性を付与する。
本発明で使用するのに適したケイ素−窒素含有プレセラ
ミックポリマーは、当業界において周知であって、シラ
ザン、ジシラザン、ポリシラザン、環式シラザン、及び
他のケイ素−窒素含有物質を包含するが、それらに限定
はされない。この発明で使用するのに適したケイ素−窒
素含有プレセラミックポリマーは、高温でセラミック又
はセラミック様物質に転化することが可能でなければな
らない。プレセラミックシラザンポリマー及び/又は他
のケイ素及び窒素含有物質の混合物をこの発明で使用す
ることもできる。この発明で使用するのに適したプレセ
ラミックシラザンポリマー又はポリシラザンの例には、
ゴールによって米国特許第4312970号(1982
年1月26日発行)、同第4340619号(1982
年7月20日発行)、同第4395460号(1983
年7月26日発行)、及び同第4404153号(19
83年9月13日発行)明細書に記載されたポリシラザ
ンが含まれる。適当するポリシラザンには、ハルスカ(
Haluska)により米国特許第4482689号(
1984年11月13日発行)明細書に記載されたもの
、そして、セイファース(Seyferth)らにより
米国特許第4397828号(1983年8月9日発行
)明細書に記載されたもの及びセイファースらにより米
国特許第4482669号(1984年11月13日発
行)明細書に記載されたものも含まれる。この発明で使
用するのに適した他のポリシラザンは、キャナディによ
り米国特許第4540803号(1985年9月10日
発行)、同第4535007号(1985年8月13日
発行)、及び同第4543344号(1985年9月2
4日発行)明細書に開示され、またバニー(Baney
) らにより1984年9月21日堤出の米国特許出願
第652939号明細書に開示される。同様にこの発明
で使用するのに適したものは、112six2とIJH
3との反応によって調製されるジヒドリドシラザンであ
り、ここではXはハロゲン原子を表わす。これらの(f
lzsiNH)。ポリマーは当業界では周知のものであ
るが、電子デバイスを保護するために使用されることは
なかった。(例えば、1983年8月9日発行のセイフ
ァースの米国特許第4397828号明細書参照)。
本発明の範囲内で有用なケイ素−窒素含有プレセラミッ
クポリマー物質として同様に含まれるべきものは、環式
シラザンとハロゲン化ジシランから得られる新しいプレ
セラミックポリマーであり、そしてまた環式シラザンと
ハロシランから得られる新しいプレセラミックポリマー
である。これらの物質は、ローレン・A・ハルスカ(L
oren^。
Haluska)の名儀で提出された、「環式シラザン
とハロゲン化ジシランから得られる新しいプレセラミッ
クポリマー及びその調製方法」という発明の名称の米国
特許出願第926145号明細書、及び「環式シラザン
とハロシランから得られる新しいプレセラミックポリマ
ー及びその調製方法」という発明の名称の米国特許出願
第926607号明細書に、それぞれ開示されそして特
許請求の範囲(claims)に記載される。環式シラ
ザンとハロシラン及び/又はハロゲン化ジシランとから
得られた上述の新しいケイ素−窒素含有プレセラミック
ポリマーも、プレセラミックポリマーのセラミック化の
ためるこ必要な温度によく耐えることができるどのよう
な基板をも保護するのに有効である。更に他のケイ素−
窒素含有物質も、本発明で使用するのに適当であろう。
ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポリマー
をセラミック化もしくは部分的にセラミック化するのに
好ましい温度範囲は、200〜,100℃である。ケイ
素−窒素含有プレセラミックポリマーをセラミック化す
るのに一層好ましい温度範囲は、300〜400℃であ
る。しかしながら、ケイ素−窒素含有コーティングをセ
ラミック化もしくは部分的にセラミック化するために熱
を適用する方法は、慣用的な熱的方法に限定されない。
本発明において平坦化被膜及びパッシベーション被膜と
して有用なケイ素−窒素含有ポリマーコーティングは、
例えばレーザビームに暴露するような他の放射手段によ
って硬化させることもできる。とは言うものの、本発明
は400℃より低いセラミック化温度に限定はされない
。少なくとも最大で1000℃まで(1000℃を含む
)の温度を利用するセラミック化技術は、当業者には明
らかであろうし、基板がそのような温度によく耐えるこ
とができる場合本発明において有効である。
本発明では、[硬化(cure) Jとは、固体ポリマ
ーのセラミック又はセラミック様被膜物質が生じるよう
な範囲まで加熱することによる出発物質の共反応及びセ
ラミック化又は部分的セラミック化を意味する。
それとは別に、本発明の三層被膜においては、二番目の
パッシベーション被膜は、ケイ素と窒素とを含有してい
る物質、ケイ素と炭素と窒素とを含有している物質、そ
してケイ素と炭素とを含有している物質からなる群より
選択することができる。ケイ素−窒素含有物質は、シラ
ン、ハロシラン、ハロポリシラン、又はハロジシランと
、アンモニアとを反応させることにより生成した反応生
成物のCVD又はプラズマCVDによって堆積させる。
ケイ素−炭素含有物質は、シラン、ハロシラン、ハロポ
リシラン、又はハロジシランと、アルキルシラン又は炭
素原子数1〜6のアルカンとの反応により生成した反応
生成物のCVD又はプラズマCVDによって堆積させる
。ケイ素−炭素−窒素含有物質は、ヘキサメチルジシラ
ザンのCVDもしくはPECVD 、又は、シラン、ア
ルキルシラン、炭素原子数1〜6のアルカン、及びアン
モニアの混合物のCVD又はPECVDによって堆積さ
せる。
本発明の多層被膜の二番目のパッシベーション被膜は、
(i)ケイ素−窒素含有被膜、(ii)ケイ素−炭素含
有被膜、及び、(iii )ケイ素−炭素−窒素含有被
膜からなる群より選択したセラミック又はセラミック様
パッシベーション被膜を平坦化被膜へ適用することによ
って製造することがで、きる。ここで、上記のケイ素−
窒素含有被膜は、(a)アンモニアの存在下で行なうシ
ラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又
はこれらの混合物の化学気相成長、(b)アンモニアの
存在下で行なうシラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハ
ロポリシラン、又はこれらの混合物のプラズマ化学気相
成長、及び、(c)ケイ素と窒素とを含有しているプレ
セラミックポリマーのセラミック化からなる群より選択
した方法によって、セラミック又はセラミック様の被膜
を有する電子デバイスヘ適用され、また上記のケイ素−
炭素−窒素含有被膜は、(1)ヘキサメチルジシラザン
の化学気相成長、(2)ヘキサメチルジシラザンのプラ
ズマ化学気相成長、(3)アルキルシラン又は炭素原子
数1〜6のアルカンが存在し、そして更にアンモニアが
存在する下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシ
ラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混
合物の化学気相成長、及び、(4)炭素原子数1〜6の
アルカン、又はアルキルシランが存在し、そして更にア
ンモニアが存在する下で行なう、シラン、アルキルシラ
ン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又は
これらの混合物のプラズマ化学気相成長からなる群より
選択した方法によって、セラミック又はセラミック様被
膜を有する電子デバイスヘ適用され、また上記のケイ素
−炭素含有被膜は、(i)炭素原子数1〜6のアルカン
、又はアルキルシランの存在下で行なう、シラン、アル
キルシラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラ
ン、又はこれらの混合物の化学気相成長、及び、(ii
 )炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラン
の存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシラ
ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
物のプラズマ化学気相成長からなる群より選択した方法
によって堆積させられて、セラミック又はセラミック様
パッシベーション被膜を生ずる。
プレセラミックのシラザン又は他のケイ素−窒素含有ポ
リマーの溶剤溶液は、セラミック化したHSi(h7□
/金属アルコキシド被膜、例えばH3iO3z□/Zr
(OCHzCHzCTo) a樹脂又はHSi(hzz
/ Zr(OCIIzCHzC)I*) t/ Ti 
(OCH2CH2CH2C1h) a樹脂のようなもの
で予め被覆された電子デバイスの上に(上で論じたいず
れかの方法によって)塗布され、そして溶剤は乾燥によ
って蒸発させる。この方法によってプレセラミックポリ
マーコーティングを析出させ、そしてこれを、コーティ
ングしたデバイスをアルゴンの下で400℃までの温度
でおよそ1時間加熱することによってセラミック化させ
る。21.na未満(又はおよそ5000オングストロ
ーム)の薄いセラミックパッシベーション被膜が、こう
して電子デバイス上に作られる。
本発明の多層被膜の三番目の層は、(1)ケイ素被膜、
(11)ケイ素−炭素含有被膜、(iii )ケ含有被
膜からなる群より選択したケイ素含有被膜をセラミック
又はセラミック様パッシベーション被膜へ通用して製造
することができる。ここで、上記のケイ素被膜は、(a
)シラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン
、又はこれらの混合物の化学気相成長、(b)シラン、
ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれ
らの混合物のプラズマ化学気相成長、又は、(c)シラ
ン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又は
これらの混合物の、金属により補助される化学気相成長
からなる群より選択した方法によってパッシベーション
被膜上へ適用され、また上記のケイ素−炭素含有被膜は
、(1)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシ
ランの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロ
シラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの
混合物の化学気相成長、及び、(2)炭素原子数1〜6
のアルカン、又はアルキルシランの存在下で行なう、シ
ラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハ
ロポリシラン、又はこれらの混合物のプラズマ化学気相
成長からなる群より選択した方法によって適用され、ま
た上記のケイ素−窒素含有被膜は、(A)アンモニアの
存在下で行なう、シラン、ハロシラン、ハロジシラン、
ハロポリシラン、又はこれらの混合物の化学気相成長、
(B)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
物のプラズマ化学気相成長、及び、(C)ケイ素と窒素
とを含有しているプレセラミックポリマーのセラミック
化からなる群より選択した方決によって付着させられ、
また上記のケイ素−炭素−窒素含有被膜は、(i)ヘキ
サメチルジシラザンの化学気相成長、(11)ヘキサメ
チルジシラザンのプラズマ化学気相成長、(iii )
炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシランが存
在し、そして更にアンモニアが存在する下で行なう、シ
ラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハ
ロポリシラン、又はこれらの混合物の化学気相成長、及
び、(iv)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキ
ルシランが存在し、そして更にアンモニアが存在する下
で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロ
ジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物のプラ
ズマ化学気相成長からなる群より選択した方法によって
付着させられて、電子デバイス上にケイ素含有被膜を生
ずる。本発明の複合被膜のケイ素を含有する第三の保護
層又はトップコートは、サダーサナン°バラプラス(S
udarsanan Varaprath)の名義で1
986年2月2日に提出された、「ケイ素含有被膜及び
その調製方法」という発明の名称の並行米国特許出願第
835029号明細書の特許請求の範囲に記載された金
属により補助されるCVD法によって、あるいは従来の
金属により補助されないCVD及びプラズマCVD技術
によって、比較的低い反応温度で得ることができる。従
来のCVD技術の高温条件は、被覆することができる基
板材料の種類を標準的に制限する。従って、損傷なしに
は400℃以上に加熱することができない電子デバイス
は、従来のCVD技術により被覆することはできない。
本発明によって被覆されるべき基板及びデバイスの選定
は、分解容器の雰囲気におけるもっと低い分解温度での
基板の熱的及び化学的安定性についての必要によっての
み制限される。
本発明によって製造された被膜は、欠陥密度が低く、ま
た、保護被膜、耐蝕及び耐摩耗性被膜、耐熱及び耐湿性
被膜、誘電体層、並びに、Na”やCI−のようなイオ
ン性不純物に対する拡散バリヤーとして、電子デバイス
にとって有用である。本発明のSiO□/金属酸化物被
膜及びケイ素−窒素含有セラミック又はセラミック様被
膜は、電子デバイスの本体内及びメタライズ層間の層間
誘電体としても有効であり、それによってスピンオンガ
ラス膜の代りになる。
本発明の被膜は、環境から電子デバイスを保護するのに
加えて、機能的な目的にも有効である。
本発明の被膜は、誘電体層、トランジスタ様のデバイス
を製造するためのドーピングされた誘電体層、キャパシ
タやキャパシタ様のデバイス、多層デバイス、3−Dデ
バイス、絶縁体上シリコン(SOI)デバイス、及び超
格子デバイスを製造するためのケイ素を含有している顔
料混合接着剤系としても有効である。
〔実施例〕
[ 上述のフライらの方法によって製造した水素シルセスキ
オキサン樹脂(H3iO:+z□)、、を含有している
プレセラミックポリマーを、n−へブタンでもって希釈
し、そしてテトラn−プロポキシジルコニウムと9=1
のモル比で混合して、最終の固形分濃度を1.0重量パ
ーセントにした。このプレセラミックポリマーの溶剤溶
液は、室温で24時間そのままにしておいた。その後、
この希釈したプレセラミックポリマーの溶剤溶液をCM
O5電子デバイスヘ流しコーティングし、そして乾燥さ
せて溶剤を蒸発させた。このやり方によってプレセラミ
ックポリマーコーティングを析出させ、そしてそれを、
2インチのリンドバーグ(Lindberg)炉内で上
記のコーティングしたデバイスを200℃でおよそ20
時間加熱してセラミック化させた。別のコーティングも
400℃で1時間セラミック化させた。
こうして、2庫未満(又はおよそ4000人)の薄いセ
ラミック平坦化被膜をデバイス上に生じさせた。
貫1 90%の水素シルセスキオキサン樹脂(H3i03/2
)I。
及び10%のテトライソブトキシチタンti (OCH
zCll (C)I3) 2) aを含有しているプレ
セラミックポリマー混合物を、n−へブタンでもって濃
度1重量パーセントに8周製した。このプレセラミック
ポリマーの溶液を室温で24時間静置させた。その後、
この希釈されたプレセラミックポリマーの溶剤溶液を電
子デバイスヘ流しコーティングし、そして乾燥させて溶
剤を蒸発させた。このやり方によってプレセラミックポ
リマーコーティングを析出させ、そしてそれを、上記の
コーティング、したデバイスを200℃でおよそ20時
間、又は400℃で1時間加熱してセラミック化させた
。こうして、2廂未満(又はおよそ4000人)の薄い
セラミックの平坦化被膜をデバイス上に生じさせた。
■主 80%の水素シルセスキオキサン樹脂(H3i037□
)7.10%のテトライソブトキシチタンTi(OCH
zCH(CL) 2) a、そして10%のテトラn−
プロポキシジルコニウムZr(OCHzGHzCl(:
+) 4を含有しているプレセラミックポリマー混合物
を、メチルエチルケトンでもって低固形分濃度、すなわ
ち1.0重量パーセントに調製した。このプレセラミッ
クポリマーの溶剤溶液を室温で24時間静置させた。そ
の後、この希釈されたプレセラミックポリマーの溶剤溶
液を電子デバイスヘ流しコーティングし、そして乾燥さ
せて溶剤を蒸発させた。このやり方によってプレセラミ
ックポリマーコーティングを析出させ、そしてそれを、
上記のコーティングしたデバイスを200℃でおよそ2
0時間、又は400℃で1時間加熱してセラミック化さ
せた。こうして、2p未満(又はおよそ4000人)の
薄いセラミックの平坦化被膜をデバイス上に生じさせた
開↓ 70%の水素シルセスキオキサン樹脂(tlSi03z
□)n、10%のテトライソブトキシチタンTi(OC
II□C11(CH3) 2)−110%のテトラn−
プロポキシジルコニウムZr(OC1hCI12CH3
)4 、そして10%のアルミニウムペンタンジオナー
トAI (CH:1cOcH2cOcH3) *を含有
しているプレセラミックポリマー混合物を、メチルエチ
ルケトンでもって低固形分濃度、すなわち1.0重量パ
ーセントに調製した。このプレセラミックポリマーの溶
剤溶液を室温で24時間静置させた。その後、この希釈
されたプレセラミックポリマーの溶剤溶液を電子デバイ
スヘ流しコーティングし、そして乾燥させて溶剤を蒸発
させた。
このやり方によってプレセラミックポリマーコーティン
グを析出させ、そしてそれを、上記のコーティングした
デバイスを200℃でおよそ20時間、又は400℃で
1時間加熱してセラミック化させた。
こうして、2卿未満(又はおよそ4000人)の薄いセ
ラミックの平坦化被膜をデバイス上に生じさせた。
■エ キャナディの米国特許第4540803号明細書の例1
の方法により調製したプレセラミックシラザンポリマー
を、トルエンで1.0重量パーセントに希釈した。この
希釈されたプレセラミックシラザンポリマーの溶剤溶液
を、その後側1〜4の被覆した電子デバイスヘ流しコー
ティングし、そして空気を存在させずに乾燥することに
よって溶剤を蒸発させた。このやり方によってプレセラ
ミックポリマーのパッシベーションコーティングを析出
させ、そしてそれを、上記のコーティングしたデバイス
をアルゴンの下で400℃でおよそ1時間加熱してセラ
ミック化させた。こうして、2n未満(又はおよそ30
00人)の薄いケイ素−窒素含有セラミック又はセラミ
ック様平坦化被膜をデバイス上に生じさせた。
■工 例5の手順を使用して、ハルスカの米国特許第4482
689号明細書の例13の方法によって調製した約5%
のチタンを含有しているプレセラミックシラザンポリマ
ーを、5i(h/金属酸化物の被膜を有する電子デバイ
スヘ流しコーティングし、そして乾燥によって溶剤を蒸
発させた。このやり方によってプレセラミックポリマー
コーティングを析出させ、そしてそれを、上記のコーテ
ィングしたデバイスをアルゴンの下において400℃ま
での温度でおよそ1時間加熱してセラミック化させた。
こうして、21M未満(又はおよそ3000人)の薄い
ケイ素−窒素含有セラミック又はセラミック様の平坦化
被膜をデバイス上に生じさせた。
勇士 例5の手順を使用して、ゴールの米国特許第43954
60号明細書の例1の方法によって調製したプレセラミ
ックシラザンポリマーを、SiO□/金属酸化物の被膜
を有する電子デバイスにコーティングし、そして乾燥す
ることによって溶剤を蒸発させた。このやり方によって
プレセラミックポリマーコーティングを析出させ、そし
てそれを、上記のコーティングしたデバイスをアルゴン
の下で400℃までの温度でおよそ1時間加熱してセラ
ミック化させた。こうして、2馳未満(又はおよそ30
00人)の薄いケイ素−窒素含有セラミック又はセラミ
ック様平坦化被膜をデバイス上に生じさせた。
肛 セイファースの米国特許第4397828号明細書の例
1の方法によって調製したジヒドリドシラーザンボリマ
ーの1〜2重量パーセントジエチルエーテル溶液を、上
述の例1〜4の方法で被覆したCMOSデバイスに流し
コーティングした。コーティングしたデバイスを400
℃で1時間窒素中で加熱した。
CMO5回路試験器で測定したところでは、コーティン
グ及び熱分解処理はデバイスの機能に不利な影響を及ぼ
さなかった。この被覆したデバイスは、0、1 M N
aC1への暴路に対して回路故障を起す前に4.5時間
以上耐えた。保護されていないCMOSデバイスは、0
. I M NaClへの暴露後1分に満たない間に機
能を果さなくなる。
勇工 平坦化被膜及び/又はパッシベーション被膜で被覆した
例1〜8の電子デバイスを、その後、次  □に述べる
ようにバリヤーコートでトノプコーティングした。すな
わち、ヘキサフルオロジシランを500Torrで、上
記の如く前もって被覆したCMO5電子デバイスと一緒
にパイレックスガラスの反応容器に入れた。ヘキサフル
オロジシランは、大気にさらすのを排除するようなやり
方で上記のガラス容器に移した。次に、反応容器を真空
管路につなぎ、内容物を排気し、そしてガスー酸素トー
チを用いてこの容器を真空下で十分に加熱した。この容
器を天然ガス−酸素トーチで密封し、そして炉内におい
ておよそ360℃の温度で30分間加熱した。この間に
、ヘキサフルオロジシラン出発物質が分解して、上記の
前もって被覆した電子デバイス上にケイ素含有トップコ
ーティングを形成した。
反応副生成物である様々なハロシランの混合物とあらゆ
る未反応の出発物質は、容器を真空管路に再びつないだ
後に排気して取除いた。それから、ヘキサフルオロジシ
ラン出発物質が分解してケイ素含有トップコーティング
がその上に付着した、セラミック被覆を施された電子デ
バイスを取出した。
■則 例9で説明した手順を使用して、セラミック又はセラミ
ック様のケイ素−窒素含有被覆を施された電子デバイス
が存在しているところでジクロロジシランを熱分解させ
た。それにより、このセラミック又はセラミック様の被
覆を施された電子デバイスに非晶質ケイ素を含有してい
るトップコーティングを付着させた。被覆された電子デ
バイスを試験したところ、全ての電子回路が動作可能で
あった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様被膜
    を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)このセラミック又はセラミック様の平坦化被膜に
    、 (i)ケイ素と窒素とを含有している被膜、 (ii)ケイ素と炭素とを含有している被膜、及び、 (iii)ケイ素と炭素と窒素とを含有している被膜か
    らなる群より選択したパッシベーション被膜を適用し、
    ここで、上記のケイ素と窒素とを含有している被膜は、 (a)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
    ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
    物の化学気相成長、 (b)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
    ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
    物のプラズマ化学気相成長(plasmaenhanc
    edchemicalvapordeposition
    )、及び、 (c)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーのセラミック化からなる群より選択した方法によ
    って、上記の電子デバイスの平坦化被膜上に適用され、 また上記のケイ素と炭素と窒素とを含有している被膜は
    、 (1)ヘキサメチルジシラザンの化学気相成長、 (2)ヘキサメチルジシラザンのプラズマ化学気相成長
    、 (3)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンが存在し、そして更にアンモニアが存在する下で行な
    う、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラ
    ン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物の化学気相成
    長、及び、 (4)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンが存在し、そして更にアンモニアが存在する下で行な
    う、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラ
    ン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物のプラズマ化
    学気相成長からなる群より選択した方法によって、上記
    のセラミック又はセラミック様の被膜を施した電子デバ
    イスヘ適用され、 そして上記のケイ素と炭素とを含有している被膜は、 (i)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシ
    ラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混
    合物の化学気相成長、及び、 (ii)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシ
    ランの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロ
    シラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの
    混合物のプラズマ化学気相成長からなる群より選択した
    方法によって堆積させられて、パッシベーション被膜を
    生ずること、 (III)上記のパッシベーション被膜に、 (i)ケイ素被膜、 (ii)ケイ素と炭素とを含有している被膜、 (iii)ケイ素と窒素とを含有している被膜、及び、 (iv)ケイ素と炭素と窒素とを含有している被膜から
    なる群より選択したケイ素含有被膜を適用し、ここで、 上記のケイ素被膜は、 (a)シラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシ
    ラン、又はこれらの混合物の化学気相成長、 (b)シラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシ
    ラン、又はこれらの混合物のプラズマ化学気相成長、又
    は、 (c)シラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシ
    ラン、又はこれらの混合物の金属アシスト化学気相成長
    からなる群より選択した方法によって上記のパッシベー
    ション被膜上へ適用され、 また上記のケイ素と炭素とを含有している被膜は、 (1)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシ
    ラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混
    合物の化学気相成長、及び、 (2)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシ
    ラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混
    合物のプラズマ化学気相成長からなる群より選択した方
    法によって適用され、そして上記のケイ素と窒素とを含
    有している被膜は、 (A)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
    ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
    物の化学気相成長、 (B)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
    ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
    物のプラズマ化学気相成長、及び、 (C)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーのセラミック化からなる群より選択した方法によ
    って付着させられ、 また上記のケイ素と炭素と窒素とを含有している被膜は
    、 (i)ヘキサメチルジシラザンの化学気相成長、 (ii)ヘキサメチルジシラザンのプラズマ化学気相成
    長、 (iii)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキル
    シランが存在し、そして更にアンモニアが存在する下で
    行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジ
    シラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物の化学気
    相成長、及び、 (4)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンが存在し、そして更にアンモニアが存在する下で行な
    う、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラ
    ン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物のプラズマ化
    学気相成長からなる群より選択した方法によって付着さ
    せられて、ケイ素含有被膜を生ずることが含まれ、それ
    によって当該電子デバイス上に多層式のセラミック又は
    セラミック様被膜が得られる方法。 2、基板上に二層式のセラミック又はセラミック様の被
    膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)このセラミック又はセラミック様の平坦化被膜に
    、 (i)ケイ素−窒素含有被膜、 (ii)ケイ素−炭素含有被膜、及び、 (iii)ケイ素−炭素−窒素含有被膜からなる群より
    選択したパッシベーション被膜を適用し、 ここで、上記のケイ素−窒素含有被膜は、 (a)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
    ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
    物の化学気相成長、 (b)アンモニアの存在下で行なう、シラン、ハロシラ
    ン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混合
    物のプラズマ化学気相成長、及び、 (c)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーのセラミック化からなる群より選択した方法によ
    って、上記の電子デバイスの被膜上に適用され、 また上記のケイ素−炭素−窒素含有被膜は、 (1)ヘキサメチルジシラザンの化学気相成長、 (2)ヘキサメチルジシラザンのプラズマ化学気相成長
    、 (3)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンが存在し、そして更にアンモニアが存在する下で行な
    う、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラ
    ン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物の化学気相成
    長、及び、 (4)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンが存在し、そして更にアンモニアが存在する下で行な
    う、シラン、アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラ
    ン、ハロポリシラン、又はこれらの混合物のプラズマ化
    学気相成長からなる群より選択した方法によって、上記
    のセラミック又はセラミック様の被膜を施した電子デバ
    イスへ適用され、そして上記のケイ素−炭素含有被膜は
    、 (i)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシラ
    ンの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロシ
    ラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの混
    合物の化学気相成長、及び、 (ii)炭素原子数1〜6のアルカン、又はアルキルシ
    ランの存在下で行なう、シラン、アルキルシラン、ハロ
    シラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれらの
    混合物のプラズマ化学気相成長からなる群より選択した
    方法によって堆積させられて、パッシベーション被膜を
    生ずることが含まれ、それによって当該電子デバイス上
    に二層式のセラミック又はセラミック様の被膜が得られ
    る方法。 3、基板上に一層式のセラミック又はセラミック様の被
    膜を形成する方法であって、 (A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群、すなわ
    ちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、及
    びジルコニウムアルコキシドからなる群より選択した金
    属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物を溶剤で
    希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混合物溶液
    を電子デバイスに適用することによって、電子デバイス
    をコーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、そして、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の被膜を生じさせ
    ることを含む方法。 4、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様被膜
    を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)上記のセラミック又はセラミック様の被膜を施さ
    れた電子デバイスに、当該セラミック又はセラミック様
    被膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラン、
    ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれ
    らの混合物を気相で200〜600℃の温度において分
    解させることによってケイ素含有被膜を適用することが
    含まれ、それによって、多層式のセラミック又はセラミ
    ック様被膜をその上に含んでなる電子デバイスが得られ
    る方法。 5、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様被膜
    を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)上記のセラミック又はセラミック様の被膜を施さ
    れた電子デバイスに、当該セラミック又はセラミック様
    の被膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラン
    、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこ
    れらの混合物、及びアンモニアを気相で200〜100
    0℃の温度において分解させることによってケイ素−窒
    素含有被膜を適用することを含み、それによって、多層
    式のセラミック又はセラミック様被膜をその上に含んで
    なる電子デバイスが得られる方法。 6、基板上に、電子デバイスを保護するための、又は他
    の機能的目的のための多層式のセラミック又はセラミッ
    ク様被膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスをセラミック又はセラミック様の平坦化コーテ
    ィングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)上記のセラミック又はセラミック様の被膜を施さ
    れた電子デバイスに、当該セラミック又はセラミック様
    被膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラン、
    アルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリ
    シラン、又はこれらの混合物と、炭素原子数1〜6のア
    ルカン、又はアルキルシランとを気相で200〜100
    0℃の温度において分解させることによってケイ素−炭
    素含有被膜を適用することを含み、それによって、多層
    式のセラミック又はセラミック様被膜をその上に含んで
    なる電子デバイスが得られる方法。 7、基板上に、電子デバイスを保護するための、又は他
    の機能的目的のための多層式のセラミック又はセラミッ
    ク様被膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスをセラミック又はセラミック様の平坦化コーテ
    ィングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)上記のセラミック又はセラミック様の被膜を施さ
    れた電子デバイスに、当該セラミック又はセラミック様
    被膜を施されたデバイスが存在する反応室内でヘキサメ
    チルジシラザンを気相で200〜1000℃の温度にお
    いて分解させることによってケイ素−炭素−窒素含有被
    膜を適用することが含まれ、それによって、多層式のセ
    ラミック又はセラミック様被膜をその上に含んでなる電
    子デバイスが得られる方法。 8、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様の被
    膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーを溶剤でもって希釈し、上記の電子デバイスの平
    坦化被膜にこのケイ素−窒素含有プレセラミックポリマ
    ーの希釈溶液を塗布し、溶剤が蒸発してそれにより当該
    電子デバイスの平坦化被膜上にケイ素−窒素含有プレセ
    ラミックコーティングが析出するように上記のケイ素−
    窒素含有プレセラミックポリマーの希釈溶液を乾燥させ
    、被覆したこの電子デバイスを不活性雰囲気又はアンモ
    ニア含有雰囲気で200〜1000℃の温度に加熱して
    セラミック又はセラミック様のケイ素−窒素含有被膜を
    生じさせることによって製造された、ケイ素と窒素とを
    含有する物質を含んでなるパッシベーション被膜を上記
    のセラミック又はセラミック様の被膜を施された電子デ
    バイスに適用すること、そして、 (III)上記のセラミック又はセラミック様の被膜を施
    された電子デバイスに、当該セラミック又はセラミック
    様被膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラン
    、ハロシラン、ハロジシラン、又はこれらの混合物を気
    相で200〜600℃の温度において分解させることに
    よってケイ素含有被膜を適用することを含み、それによ
    って、多層式のセラミック又はセラミック様被膜をその
    上に含んでなる電子デバイスが得られる方法。 9、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様の被
    膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーを溶剤でもって希釈し、上記のセラミック又はセ
    ラミック様の被膜を施された電子デバイスにこのケイ素
    −窒素含有プレセラミックポリマーの希釈溶液を塗布し
    、溶剤が蒸発してそれにより当該電子デバイスの平坦化
    被膜上にケイ素−窒素含有プレセラミックコーティング
    が析出するように上記のケイ素−窒素含有プレセラミッ
    クポリマーの希釈溶液を乾燥させ、被覆したこの電子デ
    バイスを不活性雰囲気又はアンモニア含有雰囲気で20
    0〜1000℃の温度に加熱してケイ素−窒素含有被膜
    を生じさせることによって製造された、ケイ素と窒素と
    を含有する物質を含んでなるパッシベーション被膜を上
    記の電子デバイスの平坦化被膜に適用すること、そして
    、 (III)上記の被膜を施された電子デバイスに、当該被
    膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラン、ハ
    ロシラン、ハロジシラン、ハロポリシラン、又はこれら
    の混合物、及びアンモニアを気相で200〜1000℃
    の温度において分解させることによってケイ素−窒素含
    有被膜を適用することを含み、それによって、多層式の
    セラミック又はセラミック様被膜をその上に含んでなる
    電子デバイスが得られる方法。 10、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様被
    膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーを溶剤でもって希釈し、上記の電子デバイスの平
    坦化被膜にこのケイ素−窒素含有プレセラミックポリマ
    ーの希釈溶液を塗布し、溶剤が蒸発してそれにより当該
    電子デバイスの平坦化被膜上にケイ素−窒素含有プレセ
    ラミックコーティングが析出するように上記のケイ素−
    窒素含有プレセラミックポリマーの希釈溶液を乾燥させ
    、被覆したこの電子デバイスを不活性雰囲気又はアンモ
    ニア含有雰囲気で200〜1000℃の温度に加熱して
    セラミック又はセラミック様のケイ素−窒素含有被膜を
    生じさせることによって製造された、ケイ素と窒素とを
    含有する物質を含んでなるパッシベーション被膜を上記
    の電子デバイスの平坦化被膜に適用すること、そして、 (III)上記の被膜を施された電子デバイスに、当該被
    膜を施されたデバイスが存在する反応室内でシラン、ア
    ルキルシラン、ハロシラン、ハロジシラン、ハロポリシ
    ラン、又はこれらの混合物と、炭素原子数1〜6のアル
    カン、又はアルキルシランとを気相で200〜1000
    ℃の温度において分解させることによってケイ素−炭素
    含有被膜を適用することを含み、それによって、多層式
    のセラミック又はセラミック様被膜をその上に含んでな
    る電子デバイスが得られる方法。 11、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様の
    コーティングを形成する方法であって、( I )(A)
    水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群、すなわちアル
    ミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、及びジル
    コニウムアルコキシドからなる群より選択した金属酸化
    物の前駆物質とのプレセラミック混合物を溶剤で希釈し
    、そしてこの希釈したプレセラミック混合物溶液を電子
    デバイスに適用することによって、電子デバイスを平坦
    化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーを溶剤でもって希釈し、上記のセラミック又はセ
    ラミック様の被膜を施された電子デバイスにこのケイ素
    −窒素含有プレセラミックポリマーの希釈溶液を塗布し
    、溶剤が蒸発してそれにより当該電子デバイスの平坦化
    被膜上にケイ素−窒素含有プレセラミックコーティング
    が析出するように上記のケイ素−窒素含有プレセラミッ
    クポリマーの希釈溶液を乾燥させ、被覆した電子デバイ
    スを不活性雰囲気又はアンモニア含有雰囲気で200〜
    1000℃の温度に加熱してセラミック又はセラミック
    様のケイ素−窒素含有被膜を生じさせることによって製
    造された、ケイ素と窒素とを含有する物質を含んでなる
    パッシベーション被膜を上記の電子デバイスの平坦化被
    膜に適用すること、そして、 (III)上記の被膜を施されたデバイスに、当該セラミ
    ック又はセラミック様被膜を施されたデバイスが存在す
    る所で200〜1000℃の温度においてヘキサメチル
    ジシラザンを化学気相成長させることによってケイ素と
    炭素と窒素とを含有する被膜を適用することを含み、そ
    れによって、多層式のセラミック又はセラミック様の被
    膜をその上に含んでなる電子デバイスが得られる方法。 12、基板上に多層式のセラミック又はセラミック様被
    膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    テイングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、 (II)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーを溶剤でもって希釈し、上記のセラミック又はセ
    ラミック様の被膜を施された電子デバイスにこのケイ素
    −窒素含有プレセラミックポリマーの希釈溶液を塗布し
    、溶剤が蒸発してそれにより当該電子デバイスの平坦化
    被膜上にケイ素−窒素含有プレセラミックコーティング
    が析出するように上記のケイ素−窒素含有プレセラミッ
    クポリマーの希釈溶液を乾燥させ、被覆したこの電子デ
    バイスを不活性雰囲気又はアンモニア含有雰囲気で20
    0〜1000℃の温度に加熱してセラミック又はセラミ
    ック様のケイ素−窒素含有パッシベーション被膜を生じ
    させることによって製造された、ケイ素と窒素とを含有
    する物質を含んでなるパッシベーション被膜を上記の電
    子デバイスの平坦化被膜に通用すること、そして、 (III)上記のパッシベーション被膜に、当該セラミッ
    ク又はセラミック様被膜を施されたデバイスが存在する
    所で200〜1000℃の温度においてヘキサメチルジ
    シラザンをプラズマ化学気相成長させることによってケ
    イ素と炭素と窒素とを含有する被膜を適用することを含
    み、それによって、多層式のセラミック又はセラミック
    様の被膜をその上に含んでなる電子デバイスが得られる
    方法。 13、基板上に二層式のセラミック又はセラミック様被
    膜を形成する方法であって、 ( I )(A)水素シルセスキオキサン樹脂と、次の群
    、すなわちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキ
    シド、及びジルコニウムアルコキシドからなる群より選
    択した金属酸化物の前駆物質とのプレセラミック混合物
    を溶剤で希釈し、そしてこの希釈したプレセラミック混
    合物溶液を電子デバイスに適用することによって、電子
    デバイスを平坦化コーティングで被覆し、 (B)溶剤が蒸発しそれによって電子デバイス上にプレ
    セラミックコーティングが析出するように上記の希釈プ
    レセラミック混合物溶液を乾燥させ、 (C)この被覆された電子デバイスを200〜1000
    ℃の温度に加熱することにより当該プレセラミックコー
    ティングをセラミック化して二酸化ケイ素及び金属酸化
    物にし、セラミック又はセラミック様の平坦化被膜を生
    じさせること、そして、 (II)ケイ素と窒素とを含有しているプレセラミックポ
    リマーを溶剤でもって希釈し、上記のセラミック又はセ
    ラミック様の被膜を施された電子デバイスにこのケイ素
    −窒素含有プレセラミックポリマーの希釈溶液を塗布し
    、溶剤が蒸発してそれにより当該電子デバイスの平坦化
    被膜上にケイ素−窒素含有プレセラミックコーティング
    が析出するように上記のケイ素−窒素含有プレセラミッ
    クポリマーの希釈溶液を乾燥させ、そして、被覆された
    この電子デバイスを不活性雰囲気又はアンモニア含有雰
    囲気で200〜400℃の温度に加熱してケイ素と窒素
    とを含有するパッシベーション被膜を生じさせることに
    よって製造された、ケイ素と窒素とを含有する物質を含
    んでなるパッシベーション被膜を上記の電子デバイスの
    平坦化被膜に適用することを含み、それによって、電子
    デバイス上に二層式のセラミック又はセラミック様の被
    膜を生じさせる方法。 14、基板にセラミック又はセラミック様のケイ素−窒
    素含有物質で被膜を施す方法であって、 (1)環式シラザン又は環式シラザン混合物をハロジシ
    ラン及びハロシランからなる群より選択したケイ素含有
    物質と接触させて製造されたケイ素−窒素含有プレセラ
    ミックポリマーを溶剤で希釈する工程、 (2)この希釈したプレセラミックポリマーの溶剤溶液
    を基板に塗布する工程、 (3)溶剤が蒸発しそれによって基板上にプレセラミッ
    クポリマーコーティングが析出するように上記の希釈し
    たプレセラミックポリマーの溶剤溶液を空気を存在させ
    ずに乾燥させる工程、そして、 (4)上記の被覆された基板を空気を存在させずに加熱
    してセラミック又はセラミック様の被膜を施した基板を
    製造する工程、 を含む方法。
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ES (1) ES2010233A6 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03180335A (ja) * 1989-11-20 1991-08-06 Dow Corning Corp 窒化アルミニウム含有層及びこれを含む多層の形成方法
JPH05106054A (ja) * 1990-02-15 1993-04-27 Dow Corning Corp 超小形電子デバイスおよび基材用コーテイング
JP2006135327A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Xerox Corp 電子デバイスのための誘電材料
US8006513B2 (en) 2004-07-21 2011-08-30 Cool Gear International, Llc Food storage system
US8720223B2 (en) 2004-12-27 2014-05-13 Cool Gear International Llc Food storage system
JP2021534315A (ja) * 2018-08-10 2021-12-09 ピボンド オサケユキチュアPibond Oy 高解像度パターニングのためのシラノール含有有機‐非有機ハイブリッドコーティング

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910003742B1 (ko) * 1986-09-09 1991-06-10 세미콘덕터 에너지 라보라터리 캄파니 리미티드 Cvd장치
US6149988A (en) * 1986-09-26 2000-11-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and system of laser processing
US5708252A (en) * 1986-09-26 1998-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Excimer laser scanning system
US4808653A (en) * 1986-12-04 1989-02-28 Dow Corning Corporation Coating composition containing hydrogen silsesquioxane resin and other metal oxide precursors
US6261856B1 (en) 1987-09-16 2001-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and system of laser processing
US4849296A (en) * 1987-12-28 1989-07-18 Dow Corning Corporation Multilayer ceramic coatings from metal oxides and hydrogen silsesquioxane resin ceramified in ammonia
US5147822A (en) * 1988-08-26 1992-09-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing method for improving a package of a semiconductor device
US6756670B1 (en) 1988-08-26 2004-06-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device and its manufacturing method
US5336532A (en) * 1989-02-21 1994-08-09 Dow Corning Corporation Low temperature process for the formation of ceramic coatings
US4970097A (en) * 1989-03-16 1990-11-13 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method for forming abrasion resistant coating on fibrous glass substrate
JP2777903B2 (ja) * 1989-04-14 1998-07-23 日本カーボン株式会社 耐熱耐食性無機材料およびその製造方法
US4999397A (en) * 1989-07-28 1991-03-12 Dow Corning Corporation Metastable silane hydrolyzates and process for their preparation
US5085893A (en) * 1989-07-28 1992-02-04 Dow Corning Corporation Process for forming a coating on a substrate using a silsesquioxane resin
CA2027031A1 (en) * 1989-10-18 1991-04-19 Loren A. Haluska Hermetic substrate coatings in an inert gas atmosphere
US5059448A (en) * 1990-06-18 1991-10-22 Dow Corning Corporation Rapid thermal process for obtaining silica coatings
DE4036988A1 (de) * 1990-11-20 1992-05-21 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur herstellung von metallopolysilanen und deren verwendung
US5312684A (en) * 1991-05-02 1994-05-17 Dow Corning Corporation Threshold switching device
US5339211A (en) * 1991-05-02 1994-08-16 Dow Corning Corporation Variable capacitor
US5458912A (en) * 1993-03-08 1995-10-17 Dow Corning Corporation Tamper-proof electronic coatings
US5304398A (en) * 1993-06-03 1994-04-19 Watkins Johnson Company Chemical vapor deposition of silicon dioxide using hexamethyldisilazane
US5661092A (en) * 1995-09-01 1997-08-26 The University Of Connecticut Ultra thin silicon oxide and metal oxide films and a method for the preparation thereof
US5711987A (en) * 1996-10-04 1998-01-27 Dow Corning Corporation Electronic coatings
US5807611A (en) * 1996-10-04 1998-09-15 Dow Corning Corporation Electronic coatings
US5707681A (en) * 1997-02-07 1998-01-13 Dow Corning Corporation Method of producing coatings on electronic substrates
US6015457A (en) * 1997-04-21 2000-01-18 Alliedsignal Inc. Stable inorganic polymers
US6743856B1 (en) 1997-04-21 2004-06-01 Honeywell International Inc. Synthesis of siloxane resins
US6218497B1 (en) 1997-04-21 2001-04-17 Alliedsignal Inc. Organohydridosiloxane resins with low organic content
US6143855A (en) * 1997-04-21 2000-11-07 Alliedsignal Inc. Organohydridosiloxane resins with high organic content
US6177199B1 (en) 1999-01-07 2001-01-23 Alliedsignal Inc. Dielectric films from organohydridosiloxane resins with low organic content
US6218020B1 (en) 1999-01-07 2001-04-17 Alliedsignal Inc. Dielectric films from organohydridosiloxane resins with high organic content
EP1190277B1 (en) * 1999-06-10 2009-10-07 AlliedSignal Inc. Semiconductor having spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
US6472076B1 (en) 1999-10-18 2002-10-29 Honeywell International Inc. Deposition of organosilsesquioxane films
US6440550B1 (en) * 1999-10-18 2002-08-27 Honeywell International Inc. Deposition of fluorosilsesquioxane films
US6368400B1 (en) * 2000-07-17 2002-04-09 Honeywell International Absorbing compounds for spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
US8053159B2 (en) 2003-11-18 2011-11-08 Honeywell International Inc. Antireflective coatings for via fill and photolithography applications and methods of preparation thereof
JP5441084B2 (ja) * 2003-12-18 2014-03-12 ハイブリッド・プラスティックス・インコーポレイテッド コーティング、複合材料および添加剤としての、ポリヘドラルオリゴメリックシルセスキオキサンおよび金属化されたポリヘドラルオリゴメリックシルセスキオキサン
US8642246B2 (en) 2007-02-26 2014-02-04 Honeywell International Inc. Compositions, coatings and films for tri-layer patterning applications and methods of preparation thereof
WO2008122292A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-16 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Diffusion-barrier coating for protection of moisture and oxygen sensitive devices
US9953952B2 (en) * 2008-08-20 2018-04-24 Infineon Technologies Ag Semiconductor device having a sealant layer including carbon directly contact the chip and the carrier
US8557877B2 (en) 2009-06-10 2013-10-15 Honeywell International Inc. Anti-reflective coatings for optically transparent substrates
US8840970B2 (en) * 2011-01-16 2014-09-23 Sigma Laboratories Of Arizona, Llc Self-assembled functional layers in multilayer structures
US8864898B2 (en) 2011-05-31 2014-10-21 Honeywell International Inc. Coating formulations for optical elements
TWI633640B (zh) * 2013-12-16 2018-08-21 新力股份有限公司 Semiconductor element, method of manufacturing semiconductor element, and electronic device
EP3194502A4 (en) 2015-04-13 2018-05-16 Honeywell International Inc. Polysiloxane formulations and coatings for optoelectronic applications
CN109427692B (zh) * 2017-08-23 2020-11-20 Tcl科技集团股份有限公司 封装薄膜及其应用
KR20230097508A (ko) * 2021-12-24 2023-07-03 삼성전기주식회사 적층형 전자 부품

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3061587A (en) * 1960-05-03 1962-10-30 Hughes Aircraft Co Ordered organo silicon-aluminum oxide copolymers and the process of making same
US3615272A (en) * 1968-11-04 1971-10-26 Dow Corning Condensed soluble hydrogensilsesquioxane resin
US3859126A (en) * 1970-10-27 1975-01-07 Owens Illinois Inc Ceramic substrates hermetically sealed with vitreous coatings
US4340619A (en) * 1981-01-15 1982-07-20 Dow Corning Corporation Process for the preparation of poly(disilyl)silazane polymers and the polymers therefrom
US4312970A (en) * 1981-02-20 1982-01-26 Dow Corning Corporation Silazane polymers from {R'3 Si}2 NH and organochlorosilanes
US4395460A (en) * 1981-09-21 1983-07-26 Dow Corning Corporation Preparation of polysilazane polymers and the polymers therefrom
EP0076656B1 (en) * 1981-10-03 1988-06-01 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Solvent-soluble organopolysilsesquioxanes, processes for producing the same, and compositions and semiconductor devices using the same
JPS5866335A (ja) * 1981-10-16 1983-04-20 Fujitsu Ltd 集積回路
US4397828A (en) * 1981-11-16 1983-08-09 Massachusetts Institute Of Technology Stable liquid polymeric precursor to silicon nitride and process
CA1204527A (en) * 1982-08-13 1986-05-13 Theodore F. Retajczyk, Jr. Polymeric films for electronic circuits
JPS6085548A (ja) * 1983-10-17 1985-05-15 Nec Corp 集積回路装置
US4540803A (en) * 1983-11-28 1985-09-10 Dow Corning Corporation Hydrosilazane polymers from [R3 Si]2 NH and HSiCl3
US4543344A (en) * 1983-11-28 1985-09-24 Dow Corning Corporation Silicon nitride-containing ceramic material prepared by pyrolysis of hydrosilazane polymers from (R3 Si)2 NH and HSiCl3
US4482669A (en) * 1984-01-19 1984-11-13 Massachusetts Institute Of Technology Preceramic organosilazane polymers
US4482689A (en) * 1984-03-12 1984-11-13 Dow Corning Corporation Process for the preparation of polymetallo(disily)silazane polymers and the polymers therefrom
US4535007A (en) * 1984-07-02 1985-08-13 Dow Corning Corporation Silicon nitride-containing ceramics
US4756977A (en) * 1986-12-03 1988-07-12 Dow Corning Corporation Multilayer ceramics from hydrogen silsesquioxane
US4822697A (en) * 1986-12-03 1989-04-18 Dow Corning Corporation Platinum and rhodium catalysis of low temperature formation multilayer ceramics
US4826733A (en) * 1986-12-03 1989-05-02 Dow Corning Corporation Sin-containing coatings for electronic devices

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03180335A (ja) * 1989-11-20 1991-08-06 Dow Corning Corp 窒化アルミニウム含有層及びこれを含む多層の形成方法
JPH05106054A (ja) * 1990-02-15 1993-04-27 Dow Corning Corp 超小形電子デバイスおよび基材用コーテイング
US8006513B2 (en) 2004-07-21 2011-08-30 Cool Gear International, Llc Food storage system
US9366468B2 (en) 2004-07-21 2016-06-14 Cool Gear International, Llc Food storage system
JP2006135327A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Xerox Corp 電子デバイスのための誘電材料
US8720223B2 (en) 2004-12-27 2014-05-13 Cool Gear International Llc Food storage system
JP2021534315A (ja) * 2018-08-10 2021-12-09 ピボンド オサケユキチュアPibond Oy 高解像度パターニングのためのシラノール含有有機‐非有機ハイブリッドコーティング

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Publication number Publication date
DE3789605T2 (de) 1994-11-03
JPH0646631B2 (ja) 1994-06-15
CA1329736C (en) 1994-05-24
ES2010233A6 (es) 1989-11-01
DE3789605D1 (de) 1994-05-19
EP0270263A3 (en) 1989-12-13
EP0270263A2 (en) 1988-06-08
EP0270263B1 (en) 1994-04-13
KR950014274B1 (ko) 1995-11-24
US4753855A (en) 1988-06-28
KR880008443A (ko) 1988-08-31

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