JPS63238112A - 解重合可能な重合体 - Google Patents
解重合可能な重合体Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
この発明は、解重合開始温度が高く、解重合後の残渣が
少ない、フェニル基を末端基として持つ解重合可能な重
合体に関するもので、特に、フェニル基を末端に有する
ポリメチルメタクリレートおよびポリα−メチルスチレ
ン、ならびにこれらをリフトオフ材料またはセラミック
・バインダとして使用することに関するものである。
少ない、フェニル基を末端基として持つ解重合可能な重
合体に関するもので、特に、フェニル基を末端に有する
ポリメチルメタクリレートおよびポリα−メチルスチレ
ン、ならびにこれらをリフトオフ材料またはセラミック
・バインダとして使用することに関するものである。
B、従来技術
ポリメチルメタクリレートおよびポリα−メチルスチレ
ンは熱により解重合が可能な重合体である。これらの重
合体は、”アンシツピング(unzipping)
”により解重合し、すなわち、基本的に重合と全く逆の
反応を行ない、解重合可能な重合体の材料として使われ
た1種または数種の気状単量体を再生成する。
ンは熱により解重合が可能な重合体である。これらの重
合体は、”アンシツピング(unzipping)
”により解重合し、すなわち、基本的に重合と全く逆の
反応を行ない、解重合可能な重合体の材料として使われ
た1種または数種の気状単量体を再生成する。
リフトオフ材料およびバインダとして使用するのに適し
た熱により解重合が可能な材料は、下記の特性を持つも
のでなければならない。
た熱により解重合が可能な材料は、下記の特性を持つも
のでなければならない。
1)中間工程中に構造体がさらされる最高温度より高い
閾値温度以下の温度で解重合しないこと。
閾値温度以下の温度で解重合しないこと。
2)解重合後に残渣が残らないこと。
3)シートまたはフィルム成形特性が良好であること。
リフトオフ法は、特に、半導体にメタライゼーション・
パターンを形成する方法として周知のものである。この
方法では、犠牲層を付着させ、必要とするメタラージ・
パターンを反転した形のパターンを形成する。ブランケ
ット・メタライゼーションの後、犠牲層を溶解し、不必
要な部分の金属を”リフトオフ”する。米国特許第45
19872号、第4539222号、および第4456
675参照明細書には、ポリメチルメタクリレートまた
はポリα−メチルスチレンを含むリフトオフ層について
記載されている。これらの被膜は、275〜315℃の
温度で急速に重量が減少する。
パターンを形成する方法として周知のものである。この
方法では、犠牲層を付着させ、必要とするメタラージ・
パターンを反転した形のパターンを形成する。ブランケ
ット・メタライゼーションの後、犠牲層を溶解し、不必
要な部分の金属を”リフトオフ”する。米国特許第45
19872号、第4539222号、および第4456
675参照明細書には、ポリメチルメタクリレートまた
はポリα−メチルスチレンを含むリフトオフ層について
記載されている。これらの被膜は、275〜315℃の
温度で急速に重量が減少する。
このため、メタライゼーシロンの前に240℃でアルゴ
ンによるスパッタ洗浄を行なう際に、重合体がこの温度
でアンシツピングを開始するため、問題が生じる。
ンによるスパッタ洗浄を行なう際に、重合体がこの温度
でアンシツピングを開始するため、問題が生じる。
バインダは通常、被膜形成特性が良好で、中程度の温度
では揮発しないが、グリーン・シートを焼成して最終の
焼結状態にする際、樹脂系の他の成分と一緒に揮発する
ような、簡単な溶剤に可溶な熱可塑性宵機重合体からな
る。一般に用いられるバインダ樹脂は、ポリビニルブチ
ラールである。
では揮発しないが、グリーン・シートを焼成して最終の
焼結状態にする際、樹脂系の他の成分と一緒に揮発する
ような、簡単な溶剤に可溶な熱可塑性宵機重合体からな
る。一般に用いられるバインダ樹脂は、ポリビニルブチ
ラールである。
しかし、ガラス・セラミック基板等の低温系を使用する
場合、約800〜875℃でガラス微粒子の集合が起こ
るため、バインダ除去の最高温度は、ずっと低☆なる。
場合、約800〜875℃でガラス微粒子の集合が起こ
るため、バインダ除去の最高温度は、ずっと低☆なる。
ガラス粒子の集合が生じると、残ったバインダの残渣は
、ガラスに封入されてしまう。熱処理工程の初期にバイ
ンダを完全に除去しないと、最終の焼結段階で気体が発
生することがある。そのために、材料中に細孔を生じ、
極端な場合には、気泡を形成する。
、ガラスに封入されてしまう。熱処理工程の初期にバイ
ンダを完全に除去しないと、最終の焼結段階で気体が発
生することがある。そのために、材料中に細孔を生じ、
極端な場合には、気泡を形成する。
ガラス・セラミック基板は通常鋼のメタラージと共に使
用する。銅のメタラージは、バインダを燃焼して除去す
る際に、酸化性雰囲気を用いることができない。米国特
許第4234367号明細書に記載されているように、
ポリビニルブチラール等の従来のバインダ樹脂は、こう
した非酸化性雰囲気では容易に燃焼しない。このために
、完全に焼結しない黒色または暗色の基板が形成される
ことがある。この黒色または暗色は、通常炭素の残渣に
よるものである。セラミック中に炭素が残ると、導電性
通路を形成して、絶縁抵抗が何桁も低下し、誘電損失が
増大する原因となる。
用する。銅のメタラージは、バインダを燃焼して除去す
る際に、酸化性雰囲気を用いることができない。米国特
許第4234367号明細書に記載されているように、
ポリビニルブチラール等の従来のバインダ樹脂は、こう
した非酸化性雰囲気では容易に燃焼しない。このために
、完全に焼結しない黒色または暗色の基板が形成される
ことがある。この黒色または暗色は、通常炭素の残渣に
よるものである。セラミック中に炭素が残ると、導電性
通路を形成して、絶縁抵抗が何桁も低下し、誘電損失が
増大する原因となる。
ラジカル重合したポリメチルメタクリレート、ポリα−
メチルスチレン、ポリイソブチレンなどの解重合可能な
重合体を使用することは、(Anderson) 、I
8Mテクニカル・ディスクロージャ・プルテン、19
79年7月、542ページに所載のアンダーソン(An
derson)等の論文、および米国特許第45981
07号明細書に開示されている。これらの重合体は、ポ
リビニルブチラールに比べて、不活性気体中でもきれい
に燃焼して、残渣の生成が極めて少ない。これらの重合
体の問題点は、その形成にラジカル重合を用いる結果、
分子量分布および末端基の制御が困難なことである。さ
らに、反応性の強い末端ビニル基によって、炭素質の残
渣を形成する架橋が促進される。この残渣は、低温中や
非酸化性の系では除去することができない。
メチルスチレン、ポリイソブチレンなどの解重合可能な
重合体を使用することは、(Anderson) 、I
8Mテクニカル・ディスクロージャ・プルテン、19
79年7月、542ページに所載のアンダーソン(An
derson)等の論文、および米国特許第45981
07号明細書に開示されている。これらの重合体は、ポ
リビニルブチラールに比べて、不活性気体中でもきれい
に燃焼して、残渣の生成が極めて少ない。これらの重合
体の問題点は、その形成にラジカル重合を用いる結果、
分子量分布および末端基の制御が困難なことである。さ
らに、反応性の強い末端ビニル基によって、炭素質の残
渣を形成する架橋が促進される。この残渣は、低温中や
非酸化性の系では除去することができない。
米国特許第4550061号明細書には、α置換スチレ
ン重合体またはα置換アクリレート単量体から誘導され
た重合体を電食印刷媒体として使用することが開示され
ている。これらの材料は、分解後の残渣が少ない(2%
未溝)。
ン重合体またはα置換アクリレート単量体から誘導され
た重合体を電食印刷媒体として使用することが開示され
ている。これらの材料は、分解後の残渣が少ない(2%
未溝)。
米国特許第4474731号明細書には、セラミックの
焼成中に形成される炭素残渣の除去について開示されて
いる。
焼成中に形成される炭素残渣の除去について開示されて
いる。
C0発明が解決しようとする問題点
この発明の目的は、リフトオフに、およびバインダとし
て使用する材料を改良することにある。
て使用する材料を改良することにある。
この発明の第2の目的は、リフトオフに使用する重合体
の解重合温度を高くすることにある。
の解重合温度を高くすることにある。
この発明の第3の目的は、解重合可能な重合体がアンジ
ップする際に生成する残渣を無くすることにある。
ップする際に生成する残渣を無くすることにある。
D0問題点を解決するための手段
これらの目的を達成するため、この発明は末端基にフェ
ニル基を持つ熱により解重合可能な重合体を開示する。
ニル基を持つ熱により解重合可能な重合体を開示する。
この種の重合体は、一般に下記の規則的構造を有する化
合物群に属する。
合物群に属する。
+CH2C+。
式中、X ” CHa、CN1CFs、tert−ブチ
ル等であり、 である。
ル等であり、 である。
XおよびYは、熱に安定で、この発明で重合体をアンジ
ップするのに使用する条件で加熱しても重合体の骨格か
ら切断されない置換基であり、nは所要の分子量が得ら
れるように選定する。現在のところ、熱により解重合が
可能な重合体として好ましいものには、ポリメチルメタ
クリレートおよびポリα−メチルスチレンがある。
ップするのに使用する条件で加熱しても重合体の骨格か
ら切断されない置換基であり、nは所要の分子量が得ら
れるように選定する。現在のところ、熱により解重合が
可能な重合体として好ましいものには、ポリメチルメタ
クリレートおよびポリα−メチルスチレンがある。
80作用
末端のフェニル基により、反応性の強い末端ビニル基が
なくなる。このため、一定温度での重合体の蒸気圧が減
少し、解重合温度が上昇する。さらに、これによって反
応性の部位が残渣を生成する反応を起こす可能性がなく
なる。末端フェニル基によって、末端基が熱的に安定し
、末端のラジカルまたは陰イオンが沈静化(クエンチ)
する。
なくなる。このため、一定温度での重合体の蒸気圧が減
少し、解重合温度が上昇する。さらに、これによって反
応性の部位が残渣を生成する反応を起こす可能性がなく
なる。末端フェニル基によって、末端基が熱的に安定し
、末端のラジカルまたは陰イオンが沈静化(クエンチ)
する。
沈静化させない場合は、末端基は除去によって自身で”
沈静化”し、末端ビニル基を生成する。
沈静化”し、末端ビニル基を生成する。
R−Ch−CXY−C1h−C・+R−CH2−CXY
−CI=CXY −H・(I)式中Rはフェニル基、
フェニル誘導体、またはメチル基であるが、この式では
フェニル基が好ましい。このビニル基の部分は、加熱に
より、Hが引き抜かれて新しいラジカル開始部位となる
。ビニル基は熱安定性のある基ではない。重合体の蒸気
圧は加熱によって増大し、その結果ラジカルによって誘
起される鎖状部の切断と、”アンシツピングが起こる。
−CI=CXY −H・(I)式中Rはフェニル基、
フェニル誘導体、またはメチル基であるが、この式では
フェニル基が好ましい。このビニル基の部分は、加熱に
より、Hが引き抜かれて新しいラジカル開始部位となる
。ビニル基は熱安定性のある基ではない。重合体の蒸気
圧は加熱によって増大し、その結果ラジカルによって誘
起される鎖状部の切断と、”アンシツピングが起こる。
ラジカルで誘起された重合体のアンシツピングにより、
各種の副生成物が生成し、それにともない、副産物の揮
発性も多様である。
各種の副生成物が生成し、それにともない、副産物の揮
発性も多様である。
副産物の中には揮発性が非常に高く、特定の用途で問題
を起こすものもあり、また、不揮発性で、加工中に好ま
しくない残渣を生成するものもある。
を起こすものもあり、また、不揮発性で、加工中に好ま
しくない残渣を生成するものもある。
反対に、末端にフェニル基を有する重合体は、末端にフ
ェニル基を持たない重合体に比べて、解重合温度が高く
(20〜50℃程度高い)、残渣は少ない。
ェニル基を持たない重合体に比べて、解重合温度が高く
(20〜50℃程度高い)、残渣は少ない。
フェニル基を末端基とする重合体のマスクを所期の基板
に付着させ、その上にフォトレジストを塗布し、所期の
パターン領域またはバイア中のマスク材料が除去するよ
うにリングラフィによってパターンを形成し、メタライ
ゼーション層等のブランケット導電層を付着させること
ができる。フェニル基を末端に持つ重合体は、解重合温
度が上昇するため、アルゴン・スパッタ洗浄等による表
面のスパッタ洗浄中や、メタライゼーション層等の導電
層の付着中にアンジップすることはない。スパッタ洗浄
やメタライゼーション時の温度より高い温度に基板を加
熱すると、重合体はアンジップされる。ブランケット金
属被膜の接着力が低下して、金属が自然に剥離し、金属
の応力によって金属被膜がまくれ上がる。この時点で、
金属は吹き飛ばすことができる。また、解重合した重合
体は分子量がかなり低下し、鎖状部の長さが短かくなっ
た部分の溶解度が上昇するため、適当な溶剤で、容易に
膨潤させたり溶解させることができる。
に付着させ、その上にフォトレジストを塗布し、所期の
パターン領域またはバイア中のマスク材料が除去するよ
うにリングラフィによってパターンを形成し、メタライ
ゼーション層等のブランケット導電層を付着させること
ができる。フェニル基を末端に持つ重合体は、解重合温
度が上昇するため、アルゴン・スパッタ洗浄等による表
面のスパッタ洗浄中や、メタライゼーション層等の導電
層の付着中にアンジップすることはない。スパッタ洗浄
やメタライゼーション時の温度より高い温度に基板を加
熱すると、重合体はアンジップされる。ブランケット金
属被膜の接着力が低下して、金属が自然に剥離し、金属
の応力によって金属被膜がまくれ上がる。この時点で、
金属は吹き飛ばすことができる。また、解重合した重合
体は分子量がかなり低下し、鎖状部の長さが短かくなっ
た部分の溶解度が上昇するため、適当な溶剤で、容易に
膨潤させたり溶解させることができる。
他の用途では、末端にフェニル基を持つ重合体は、セラ
ミック組成物を形成するためのバインダとして使用でき
る。この発明によるフェニル基を末端に有する重合体は
、一般に用いられるポリメチルメタクリレートまたはポ
リビニルブラチール等のバインダに比べて、”バインダ
の燃焼性”が改善されている。バインダの燃焼は、未焼
成のセラミックを加熱して、バインダ樹脂を揮発させて
除去する工程である。バインダの燃焼工程中に、末端に
フェニル基を持つ重合体は、均一かつ完全に分解して、
残液はほとんど、または全く生成しない。
ミック組成物を形成するためのバインダとして使用でき
る。この発明によるフェニル基を末端に有する重合体は
、一般に用いられるポリメチルメタクリレートまたはポ
リビニルブラチール等のバインダに比べて、”バインダ
の燃焼性”が改善されている。バインダの燃焼は、未焼
成のセラミックを加熱して、バインダ樹脂を揮発させて
除去する工程である。バインダの燃焼工程中に、末端に
フェニル基を持つ重合体は、均一かつ完全に分解して、
残液はほとんど、または全く生成しない。
F、実施例
末端基としてフェニル基を設けるのは、ビニル単量体か
ら誘導される重合体を安定化させる方法の1つである。
ら誘導される重合体を安定化させる方法の1つである。
これらの重合体は、下記の規則的構造を有する化合物群
に属する。
に属する。
一+CH2−C+−
式中、X”CH3、CNN CF3、t e r tブ
チル等であり、 ある。
チル等であり、 ある。
XおよびYは、熱に安定で、この発明で重合体をアンジ
ップするのに用いる条件で加熱しても、重合体の骨格か
ら切断されない置換基であり、nは所要の分子量が得ら
れるように選定する。このような重合体の末端基として
フェニル基を使用すると、重合工程の逆のラジカル解重
合に、または重合の反応機構の直接逆転に対して、重合
体が安定化する。重合体の合成および末端基の生成は、
ラジカル反応でもアニオン反応でもよい。
ップするのに用いる条件で加熱しても、重合体の骨格か
ら切断されない置換基であり、nは所要の分子量が得ら
れるように選定する。このような重合体の末端基として
フェニル基を使用すると、重合工程の逆のラジカル解重
合に、または重合の反応機構の直接逆転に対して、重合
体が安定化する。重合体の合成および末端基の生成は、
ラジカル反応でもアニオン反応でもよい。
フェニル基を末端基とする重合体の生成重合体の合成は
、周知のように、市販の一般的な触媒または熱あるいは
その両方を用いて、ラジカル重合またはアニオン重合で
行なうことができる。
、周知のように、市販の一般的な触媒または熱あるいは
その両方を用いて、ラジカル重合またはアニオン重合で
行なうことができる。
ラジカル重合の場合:
熱 X
!
↓
R(7CH2CXY CH2CXY←(II)アニオン
重合の場合: ↓ R+ch CXY CH2CXY偽−(III)式中
、ポリメチルメタクリレートの場合はX=CH3、Y=
COOCH3、ポリα−メチルスチレンの場合はX ”
CHa、Y = Cs Hsであり、Rは・フェニル
基、フェニル誘導体、またはメチル基であるが、フェニ
ル基が好ましい。
重合の場合: ↓ R+ch CXY CH2CXY偽−(III)式中
、ポリメチルメタクリレートの場合はX=CH3、Y=
COOCH3、ポリα−メチルスチレンの場合はX ”
CHa、Y = Cs Hsであり、Rは・フェニル
基、フェニル誘導体、またはメチル基であるが、フェニ
ル基が好ましい。
重合体を分別して、低分子量のオリゴマおよび不純物を
除去すると、重合体の解重合温度(To)が上昇する。
除去すると、重合体の解重合温度(To)が上昇する。
1%のイルガノックス(Irganox )遊離基捕捉
剤を添加して、主鎖の解重合前に生成するラジカルを捕
捉しても、TDは上昇する。重合体の分子量は、50,
000ないし150.000で、好ましい範囲はeo、
oooないし90゜000である。
剤を添加して、主鎖の解重合前に生成するラジカルを捕
捉しても、TDは上昇する。重合体の分子量は、50,
000ないし150.000で、好ましい範囲はeo、
oooないし90゜000である。
末端基の形成は、成長する反応性の重合体の鎖を、遊離
基または陰イオン捕捉剤を用いて沈静化することにより
行なう。
基または陰イオン捕捉剤を用いて沈静化することにより
行なう。
ラジカル重合の場合:
過酸化物 X
CH2=CxYR−+CH2−CxY−)−CH2−C
・熱 YR−(
−CH2−CXY気−CH2−C・ +Csh
Li↓ R−(−C1h CXYヘ−Cslls+Li
(rV)↓H20 R−(−cnz cxy %−C6H6+Li OH
アニオン重合の場合: R(−C1h−CXYチCH2C○ +C5Hs
■MgBr○↓ Y R−+−CHz −CXY美−CsHs
(V )式中R1XおよびYは上記と同じである。
・熱 YR−(
−CH2−CXY気−CH2−C・ +Csh
Li↓ R−(−C1h CXYヘ−Cslls+Li
(rV)↓H20 R−(−cnz cxy %−C6H6+Li OH
アニオン重合の場合: R(−C1h−CXYチCH2C○ +C5Hs
■MgBr○↓ Y R−+−CHz −CXY美−CsHs
(V )式中R1XおよびYは上記と同じである。
リフト・オフ工程
この発明のフェニル基を末端に持つ重合体を使用する多
段金属工程は下記の手順を順次行なう。
段金属工程は下記の手順を順次行なう。
1、誘電体層2(通常酸化シリコンまたは窒化シリコン
)を備え、能動デバイスおよび受動デバイスとの接触用
の接触開口部(図示せず)を有する基板1(通常単結晶
シリコン)上に、ポリイミド等の硬化した有機重合体層
3を形成する(第1図)。この有機重合体層の材料はバ
イラリン(Pyralin) (デュポン社(E、1.
duPont deNemours)の商標)などの重
合体でよく、厚み1〜5ミクロンに付着させる。デバイ
スの製作には、有機重合体層の厚みは1〜2ミクロンが
好ましく、パッケージングには、厚み約4〜5ミクロン
の被膜が用いられる。パッケージングでは、層1および
2の代りに、本明細書に記載する集積回路デバイスと付
属の回路とを含むモジュール上に導電体パターンを形成
する方法にもとづいて使用できる、セラミック、ガラス
・セラミック、ガラスその他の絶縁材料等の誘電体層を
使うこともできるはずである。
)を備え、能動デバイスおよび受動デバイスとの接触用
の接触開口部(図示せず)を有する基板1(通常単結晶
シリコン)上に、ポリイミド等の硬化した有機重合体層
3を形成する(第1図)。この有機重合体層の材料はバ
イラリン(Pyralin) (デュポン社(E、1.
duPont deNemours)の商標)などの重
合体でよく、厚み1〜5ミクロンに付着させる。デバイ
スの製作には、有機重合体層の厚みは1〜2ミクロンが
好ましく、パッケージングには、厚み約4〜5ミクロン
の被膜が用いられる。パッケージングでは、層1および
2の代りに、本明細書に記載する集積回路デバイスと付
属の回路とを含むモジュール上に導電体パターンを形成
する方法にもとづいて使用できる、セラミック、ガラス
・セラミック、ガラスその他の絶縁材料等の誘電体層を
使うこともできるはずである。
2、プラズマまたはPECVD (プラズマ強化化学蒸
着)によってたとえば窒化シリコン、酸化シリコンまた
はプラズマ重合したオルガノシリコン類等の薄いマスキ
ング層4を付着する(第2図)。溶液コーティングした
ガラス樹脂型の材料も使用できる。
着)によってたとえば窒化シリコン、酸化シリコンまた
はプラズマ重合したオルガノシリコン類等の薄いマスキ
ング層4を付着する(第2図)。溶液コーティングした
ガラス樹脂型の材料も使用できる。
3、この発明によるフェニル基を末端に有する重合体を
ジグリム、2−メトキシエチルエーテル等の適当な溶媒
に溶かした通常10〜40重量%の溶液のスピン・コー
ティングによって、重合体層5を塗布する(第2図)。
ジグリム、2−メトキシエチルエーテル等の適当な溶媒
に溶かした通常10〜40重量%の溶液のスピン・コー
ティングによって、重合体層5を塗布する(第2図)。
層の厚みは、デバイスの場合は約0.5〜2.0ミクロ
ン程度、パッケージングの場合は約5〜10ミクロン程
度とする。次に、デバイス構造の場合は約85℃で15
分間、パッケージングの場合は約150〜260℃で1
時間、ベーキングを行なう。
ン程度、パッケージングの場合は約5〜10ミクロン程
度とする。次に、デバイス構造の場合は約85℃で15
分間、パッケージングの場合は約150〜260℃で1
時間、ベーキングを行なう。
4.02を含む雰囲気中でRIE (反応性イオン・エ
ツチング)により像を下層に転写する間バリアとして(
至)く、上記の手順2で述べた種類の酸素反応性イオン
・エツチングに対して抵抗力を持つ層6を付着する(第
2図)。
ツチング)により像を下層に転写する間バリアとして(
至)く、上記の手順2で述べた種類の酸素反応性イオン
・エツチングに対して抵抗力を持つ層6を付着する(第
2図)。
5、スピン・コーティングによってレジスト層7を付着
し、続いて適当な温度でベーキングを行なう。被膜の厚
みは通常1〜3ミクロンとする(第2図)。レジストは
、ノボラック・レジスト材料を含めて周知のどのレジス
トでもよい。
し、続いて適当な温度でベーキングを行なう。被膜の厚
みは通常1〜3ミクロンとする(第2図)。レジストは
、ノボラック・レジスト材料を含めて周知のどのレジス
トでもよい。
6、所期の導電性パターンを描くのに用いる周知の方法
によってレジストを露出し現像する(第2図)。レジス
トの種類に応じて、露出には光、電子線、X線、イオン
・ビームのどれを使ってもよい。
によってレジストを露出し現像する(第2図)。レジス
トの種類に応じて、露出には光、電子線、X線、イオン
・ビームのどれを使ってもよい。
7、バリア層のエツチングではCF4を含む雰囲気中で
、リフトオフ層のエツチングではo2を含む雰囲気中で
、レジスト・パターンを下層に転写する(第3図)。
、リフトオフ層のエツチングではo2を含む雰囲気中で
、レジスト・パターンを下層に転写する(第3図)。
8、この時、任意に基板のスパッタ洗浄を行なってもよ
い。
い。
9、電子線または高周波によるA u / Cuまたは
Cr−Cu−Cr合金等の金属層8の蒸着等、導電性材
料を付着する(第4図)。層8の厚みは、層3の厚みに
ほぼ等しいことが好ましい。
Cr−Cu−Cr合金等の金属層8の蒸着等、導電性材
料を付着する(第4図)。層8の厚みは、層3の厚みに
ほぼ等しいことが好ましい。
10、フェニル基を末端に持つ重合体を解重合するため
構造体を短時間熱処理する。フェニル基を末端基とする
ポリメチルメタクリレートは、350℃では3〜4分で
、330℃では6〜8分で完全に解重合する。To(解
重合が起こる温度)は320℃で、300℃では解重合
は見られない。
構造体を短時間熱処理する。フェニル基を末端基とする
ポリメチルメタクリレートは、350℃では3〜4分で
、330℃では6〜8分で完全に解重合する。To(解
重合が起こる温度)は320℃で、300℃では解重合
は見られない。
ブランケット金属被膜の接着力が十分に低下し、金属被
膜は自然に剥離して、金属の応力によってまくれ上る。
膜は自然に剥離して、金属の応力によってまくれ上る。
このとき金属を吹き飛ばすことが可能である。また、溶
剤の助けを借りたリフトオフ法を用いてもよい(第5図
)。TDより高い温度で十分に長時間をかけると、重合
体が純粋で骨格から分岐した基や、残存ビニル基を含有
しなければ、残渣が残らないところまで、熱解重合が完
全に行なわれる。
剤の助けを借りたリフトオフ法を用いてもよい(第5図
)。TDより高い温度で十分に長時間をかけると、重合
体が純粋で骨格から分岐した基や、残存ビニル基を含有
しなければ、残渣が残らないところまで、熱解重合が完
全に行なわれる。
11、メタラジの層をさらに与えるため、手順1〜10
を繰り返すことができる。
を繰り返すことができる。
紫外線分析により、置換しないポリメチルメタクリレー
トに比べて、末端にフェニル基を有する重合体の紫外線
吸収が2〜5ちとわずかにシフトすることがわかった。
トに比べて、末端にフェニル基を有する重合体の紫外線
吸収が2〜5ちとわずかにシフトすることがわかった。
したがって、レジスト特性と、高温リフトオフ特性を1
層の厚み2ミクロンの層中で組合せることができる。こ
の特性を利用して、手順5.を省略し、末端基としてフ
ェニル基を持つポリメチルメタクリレートを直接パター
ン形成することができる。この場合は、露出は電子線に
より行なう。これにより、リソグラフィ工程が大幅に簡
略化され、完全に乾式で現像とリフトオフを行なうこと
ができる。
層の厚み2ミクロンの層中で組合せることができる。こ
の特性を利用して、手順5.を省略し、末端基としてフ
ェニル基を持つポリメチルメタクリレートを直接パター
ン形成することができる。この場合は、露出は電子線に
より行なう。これにより、リソグラフィ工程が大幅に簡
略化され、完全に乾式で現像とリフトオフを行なうこと
ができる。
手順1〜10により、不働態化層中に金属構造が埋め込
まれ、表面が平坦化された構造が得られる。別の実施例
では、手順1および2を省略して、第6図に示すような
、埋め込まれない金属構造を形成することもできる。
まれ、表面が平坦化された構造が得られる。別の実施例
では、手順1および2を省略して、第6図に示すような
、埋め込まれない金属構造を形成することもできる。
バインダ樹脂工程
この発明の解重合可能な重合体は、半導体または集積回
路チップを取付けるためのガラス・セラミック基板キャ
リアの製造に用いるバインダ樹脂として特に有用である
。ガラス・セラミックは、アルミナを主成分とするセラ
ミックが1400℃を超える焼成温度を必要とするのに
対し、それより低い温度(1000°C未満)で焼成す
ることが−できる。そのた−め、銅や金、などA耐熱性
の低いメタラージを使用することができる。
路チップを取付けるためのガラス・セラミック基板キャ
リアの製造に用いるバインダ樹脂として特に有用である
。ガラス・セラミックは、アルミナを主成分とするセラ
ミックが1400℃を超える焼成温度を必要とするのに
対し、それより低い温度(1000°C未満)で焼成す
ることが−できる。そのた−め、銅や金、などA耐熱性
の低いメタラージを使用することができる。
ガラス・セラミックのグリーン・シート製造用のセラミ
ック・スラリは、通常の方法にしたがって、ガラス粉末
、バインダ樹脂系および溶媒系から調製することができ
る。バインダ樹脂の役割は、グリーン・シート構造中で
、ガラス粉末を結合させるための接着力および凝集力を
与えることである。溶媒系は揮発性組成物で、その役割
は、バインダ樹脂を溶解して溶液とし、バインダ樹脂を
ガラス粉末と均一に混合し、得られたセラミック・スラ
リに後の注型に適した粘度を与えることである。焼結し
たガラス粉末は、最終的に焼成された構造中で基板材料
となる。
ック・スラリは、通常の方法にしたがって、ガラス粉末
、バインダ樹脂系および溶媒系から調製することができ
る。バインダ樹脂の役割は、グリーン・シート構造中で
、ガラス粉末を結合させるための接着力および凝集力を
与えることである。溶媒系は揮発性組成物で、その役割
は、バインダ樹脂を溶解して溶液とし、バインダ樹脂を
ガラス粉末と均一に混合し、得られたセラミック・スラ
リに後の注型に適した粘度を与えることである。焼結し
たガラス粉末は、最終的に焼成された構造中で基板材料
となる。
この発明によるセラミック・スラリを生成するための出
発原料は、液体溶媒(たとえば、イソプロピルアルコー
ル、アセトン、酢酸エチル、ヘキサン、1−ブタノール
)、上記のように生成した末端にフェニル基を有するポ
リメチルメタクリレートまたはポリα−メチルスチレン
、樹脂可塑剤(たとえばフタル酸ジブチル)、およびガ
ラス・セラミックである。代表的なガラス・セラミック
は、β−IJチア輝石(Li2・AQ2o3・4SiO
z)またはきん青石(2Mg0・2AQ203・5Si
O3)を主結晶相とするものとすることができる。この
ようなガラス・セラミックの一般組成範囲は、本出願人
に譲渡され、本明細書に引用により組み込まれた米国特
許第4301324号明細書に記載されている。
発原料は、液体溶媒(たとえば、イソプロピルアルコー
ル、アセトン、酢酸エチル、ヘキサン、1−ブタノール
)、上記のように生成した末端にフェニル基を有するポ
リメチルメタクリレートまたはポリα−メチルスチレン
、樹脂可塑剤(たとえばフタル酸ジブチル)、およびガ
ラス・セラミックである。代表的なガラス・セラミック
は、β−IJチア輝石(Li2・AQ2o3・4SiO
z)またはきん青石(2Mg0・2AQ203・5Si
O3)を主結晶相とするものとすることができる。この
ようなガラス・セラミックの一般組成範囲は、本出願人
に譲渡され、本明細書に引用により組み込まれた米国特
許第4301324号明細書に記載されている。
基板の製造工程は、基本的に下記の手順により行なう。
1、選定した結晶化可能なガラス片を平均粒径が2〜7
ミクロンになるまで粉砕する。粉砕は、2段階で行ない
、乾式または湿式で粒径400メツシユまで予備粉砕し
た後、適当な有機バインダおよび溶媒とともに、平均粒
径が2〜7ミクロンの注型可能なスラリか得られるまで
さらに粉砕する。
ミクロンになるまで粉砕する。粉砕は、2段階で行ない
、乾式または湿式で粒径400メツシユまで予備粉砕し
た後、適当な有機バインダおよび溶媒とともに、平均粒
径が2〜7ミクロンの注型可能なスラリか得られるまで
さらに粉砕する。
バインダおよび溶媒中で所期の粒径が得られるまでガラ
ス片を長時間粉砕する1段階粉砕を使用することもでき
る。後者の場合は、粒径の大きい粒子を除去するための
濾過工程が必要となることがある。
ス片を長時間粉砕する1段階粉砕を使用することもでき
る。後者の場合は、粒径の大きい粒子を除去するための
濾過工程が必要となることがある。
溶媒および重合体の実際の量は、注型したとき凝集性の
セラミック・シートを形成するセラミック・スラリの粘
度が得られるように選定する。一般に、これは重合体と
溶媒の重量比を1:2〜1:12、好ましくは1:5〜
1ニアに維持することにより得られる。セラミック・ス
ラリの溶媒量は、通常的25℃で約500ない約200
0mPa、s1好ましくは約25℃で約800ないし約
1000mPa、sの広い範囲の粘度を与える量とする
。
セラミック・シートを形成するセラミック・スラリの粘
度が得られるように選定する。一般に、これは重合体と
溶媒の重量比を1:2〜1:12、好ましくは1:5〜
1ニアに維持することにより得られる。セラミック・ス
ラリの溶媒量は、通常的25℃で約500ない約200
0mPa、s1好ましくは約25℃で約800ないし約
1000mPa、sの広い範囲の粘度を与える量とする
。
一般に、セラミック・スラリは、約40ないし約60重
量%のセラミック・ガラス、約60ないし約40重量%
のバインダ樹脂および溶媒からなる。バインダ樹脂は約
0〜10%の可塑剤を含み、残りはフェニル基を末端に
持つ重合体と溶媒からなる。好ましい実施例は、約52
.7%のセラミック・ガラス、約4.4%のフェニル基
を末端に有する重合体、約1.9%のフタル酸ジプチル
、約18.3%のイソブチルアルコールおよび24゜7
%のアセトンからなる。
量%のセラミック・ガラス、約60ないし約40重量%
のバインダ樹脂および溶媒からなる。バインダ樹脂は約
0〜10%の可塑剤を含み、残りはフェニル基を末端に
持つ重合体と溶媒からなる。好ましい実施例は、約52
.7%のセラミック・ガラス、約4.4%のフェニル基
を末端に有する重合体、約1.9%のフタル酸ジプチル
、約18.3%のイソブチルアルコールおよび24゜7
%のアセトンからなる。
2、セラミック・スラリの混合後、濾過、脱気を行ない
、マイラ(Mylar) (グリコールテレフタル酸
ポリエステル)またはテフロン(Tef Ion )(
ポリテトラフルオロエチレン)(いずれもデュポン社(
E、1.duPont deNemours)の商標)
等の、除去可能な柔軟性支持テープ上に注型する。スラ
リは、ドクタ・ブレードを用いてわずかに圧縮し、拡げ
、ならすことにより、乾燥後の厚みが1〜15ミルの範
囲のグリーン・セラミック・シートを形成することがで
きる。
、マイラ(Mylar) (グリコールテレフタル酸
ポリエステル)またはテフロン(Tef Ion )(
ポリテトラフルオロエチレン)(いずれもデュポン社(
E、1.duPont deNemours)の商標)
等の、除去可能な柔軟性支持テープ上に注型する。スラ
リは、ドクタ・ブレードを用いてわずかに圧縮し、拡げ
、ならすことにより、乾燥後の厚みが1〜15ミルの範
囲のグリーン・セラミック・シートを形成することがで
きる。
3、注型したセラミックのスリップは、乾燥中のセラミ
ック・スリップの発泡、亀裂、湾曲、可塑剤の揮発等が
最少になる周知の原理にもとづく制御された揮発が得ら
れる温度で、溶剤を蒸発させて乾燥する。乾燥温度は通
常25〜50℃、乾燥時間は、注型したセラミック・ス
リップの厚み、および乾燥時に蒸発面を通過する空気ま
たは周囲気体の流量に応じて変わる。
ック・スリップの発泡、亀裂、湾曲、可塑剤の揮発等が
最少になる周知の原理にもとづく制御された揮発が得ら
れる温度で、溶剤を蒸発させて乾燥する。乾燥温度は通
常25〜50℃、乾燥時間は、注型したセラミック・ス
リップの厚み、および乾燥時に蒸発面を通過する空気ま
たは周囲気体の流量に応じて変わる。
4、得られたグリーン・シートは、マイラ支持テープを
除去した後、所要の寸法のグリーン・シート単位に切断
し、ヴアイア・ホールを必要な形状に打ち抜く。銅のメ
タライジング・ペーストを各シートのヴアイア・ホール
に注入する。
除去した後、所要の寸法のグリーン・シート単位に切断
し、ヴアイア・ホールを必要な形状に打ち抜く。銅のメ
タライジング・ペーストを各シートのヴアイア・ホール
に注入する。
5、次に、選定した単位上に銅のペーストまたはインク
を、所期の電気伝導性パターンでスクリーン印刷する。
を、所期の電気伝導性パターンでスクリーン印刷する。
コーティングした組成物から溶媒を蒸発させる。
6、グリーン・シート単位を正しい相対位置に互いに積
み重ねる。次にこの組立体を積層プレスで積層させる。
み重ねる。次にこの組立体を積層プレスで積層させる。
積層に用いる温度と圧力は、各グリーン・シートが互い
に接着し、グリーン・セラミックが流動して導体パター
ンを包み込むようなものとする。
に接着し、グリーン・セラミックが流動して導体パター
ンを包み込むようなものとする。
7、積属後、グリーン・シートの積層体を最終の形状に
切断し、炉中で酸化、中性または還元雰囲気中で焼成し
て、フェニル基を末端に有する重合体を燃焼させ、ガラ
ス粒子を焼結すなわち融着させ、結晶化させてガラス・
セラミックに変換させ、同時に金属粒子を焼結させて導
体パターンを形成させる。フェニル基を末端に有する重
合体の燃焼は、250ないし450℃で行なわれる。
切断し、炉中で酸化、中性または還元雰囲気中で焼成し
て、フェニル基を末端に有する重合体を燃焼させ、ガラ
ス粒子を焼結すなわち融着させ、結晶化させてガラス・
セラミックに変換させ、同時に金属粒子を焼結させて導
体パターンを形成させる。フェニル基を末端に有する重
合体の燃焼は、250ないし450℃で行なわれる。
この発明を、好ましい実施例を参照して説明したが、こ
の発明の原理および範囲から逸脱することなく、形態お
よび細部の変更を行ない得ることは、この技術に熟知し
た者には容易に理解されるであろう。たとえば、フェニ
ル基を末端基とする重合体は、アルミナを主成分とする
セラミック等、他のシステムにもバインダとして使用す
ることができる。さらに、フェニル基を末端に持つPM
MAフォトレジストを使用すれば、乾式エツチングに対
する抵抗力が向上し、さらに多様な製造環境で使用する
ことができる。
の発明の原理および範囲から逸脱することなく、形態お
よび細部の変更を行ない得ることは、この技術に熟知し
た者には容易に理解されるであろう。たとえば、フェニ
ル基を末端基とする重合体は、アルミナを主成分とする
セラミック等、他のシステムにもバインダとして使用す
ることができる。さらに、フェニル基を末端に持つPM
MAフォトレジストを使用すれば、乾式エツチングに対
する抵抗力が向上し、さらに多様な製造環境で使用する
ことができる。
G8発明の効果
本発明の重合体は、フェニル基を持たない重合体よりも
解重合温度が高く、従って中間工程の熱処理による不本
意な解重合を極力抑制することができ、しかも解重合し
た場合は、溶剤によってまたは焼成処理によって簡単に
かつ残渣を生じることなく完全に除去でき、リフト・オ
フ材、バインダ材などとして効果的に使用できる。
解重合温度が高く、従って中間工程の熱処理による不本
意な解重合を極力抑制することができ、しかも解重合し
た場合は、溶剤によってまたは焼成処理によって簡単に
かつ残渣を生じることなく完全に除去でき、リフト・オ
フ材、バインダ材などとして効果的に使用できる。
第1図ないし第5図は、平坦な表面を有し、不働態化層
に埋め込まれた金属構造を得るリフトオフ工程を示す図
、第6図は、金属構造が埋め込まれない別の実施例を示
す図である。 1・・・・基板、2・・・・誘電体層、3・・・・重合
体層、4・・・・マスキング層、5・・・・フェニル基
を末端基とする重合体層、6・・・・耐エッチ層、7・
・・・レジスト層、8・・・・金属層。 出願人 インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ
自コーポレーション 代理人 弁理士 山 本 仁 朗(外1名)
に埋め込まれた金属構造を得るリフトオフ工程を示す図
、第6図は、金属構造が埋め込まれない別の実施例を示
す図である。 1・・・・基板、2・・・・誘電体層、3・・・・重合
体層、4・・・・マスキング層、5・・・・フェニル基
を末端基とする重合体層、6・・・・耐エッチ層、7・
・・・レジスト層、8・・・・金属層。 出願人 インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ
自コーポレーション 代理人 弁理士 山 本 仁 朗(外1名)
Claims (1)
- ポリメチルメタクリレートおよびポリα−メチルスチレ
ンから選択された重合体であって、フェニル基を末端基
として有することを特徴とする、解重合可能な重合体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US2882287A | 1987-03-20 | 1987-03-20 | |
US028822 | 1987-03-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63238112A true JPS63238112A (ja) | 1988-10-04 |
Family
ID=21845648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP861388A Pending JPS63238112A (ja) | 1987-03-20 | 1988-01-20 | 解重合可能な重合体 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0282756B1 (ja) |
JP (1) | JPS63238112A (ja) |
DE (1) | DE3851647T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0623688A1 (en) * | 1993-05-04 | 1994-11-09 | Nagoya Oilchemical Co., Ltd. | Decomposable masking member |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5244868A (en) * | 1975-08-22 | 1977-04-08 | Rhone Poulenc Ind | Styrene polymer |
JPS55145712A (en) * | 1979-05-01 | 1980-11-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Novel high-molecular compound having phase transfer catalytic effect and preparation thereof |
JPS6042406A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-03-06 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリ−α−メチルスチレンの製造方法 |
JPS6086103A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 低温分解性ポリ−α−メチルスチレン |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2639669C3 (de) * | 1976-09-03 | 1982-05-06 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung eines Poly(meth)acrylsäureesters mit hoher Isotaxie und enger Molekulargewichtsverteilung |
US4539222A (en) * | 1983-11-30 | 1985-09-03 | International Business Machines Corporation | Process for forming metal patterns wherein metal is deposited on a thermally depolymerizable polymer and selectively removed |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP861388A patent/JPS63238112A/ja active Pending
- 1988-02-19 EP EP88102437A patent/EP0282756B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-19 DE DE19883851647 patent/DE3851647T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5244868A (en) * | 1975-08-22 | 1977-04-08 | Rhone Poulenc Ind | Styrene polymer |
JPS55145712A (en) * | 1979-05-01 | 1980-11-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Novel high-molecular compound having phase transfer catalytic effect and preparation thereof |
JPS6042406A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-03-06 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリ−α−メチルスチレンの製造方法 |
JPS6086103A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 低温分解性ポリ−α−メチルスチレン |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0282756B1 (en) | 1994-09-28 |
EP0282756A2 (en) | 1988-09-21 |
EP0282756A3 (en) | 1990-01-31 |
DE3851647D1 (de) | 1994-11-03 |
DE3851647T2 (de) | 1995-04-06 |
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