JPS63278934A - ポリイミド薄膜の製造方法 - Google Patents

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、金属、セラミックス、無機物質、有機物質
等の基板上に、所望の特性を持ち、かつ基板との密着性
如優れたポリイミド薄膜を形成させる方法に関するもの
である。

（従来技術） 半導体分野で、層間絶縁膜やパシベーション膜などとし
て利用されているポリイミドの薄膜法としては、従来溶
媒に原料ポリイミドを溶かしたものを塗布した後加熱に
よる溶媒の乾燥除去と重合の完結を行うという簡単な方
法がある。

しかしこの方法では、溶剤除去という後処理が必要であ
り、環境衛生上好ましくないばかりか発泡、あばた等の
膜厚のむらが生じゃすく又基板との密着性を改善するこ
とが難しいという欠点がある。

溶剤を用いない方法としては、ポリイミドをターゲット
としたスパッタリング法があるが、この方法により得ら
れた膜は原料ポリイミドとは構造が大きく変化するとい
う欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、本発明は前述゛のようなポリイミド膜の形成方
法の欠点を改良し基板との密着性がすぐれ、ピンホール
がなく、耐熱性、絶縁性にすぐれたボリイミド薄膜を形
成する方法を提供することである。さらに具体的には、
一般に加熱すると蒸発する前に熱分解を起こしやすい有
機物質を熱分解させずに分子イオンあるいは帯電粒子と
するために電界脱離法を応用したことを特徴とするポリ
イミド膜を製造する方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、原料有機物の分解を抑制し、これを
分子イオンあるいは帯電粒子等の微細な粒子とするため
、いわゆる電界脱離（Ｆｉｅｌｄ　Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏ
ｎ　）法を利用する。即ち加熱可能な電極に原料物質を
保持させて溶融状態とし空間を隔てた電極との間に高電
圧を印加する。これにより発生した電界の吸引力により
ぶ料物質を分子イオンあるいは帯電り 粒子として気相に引き出し、これを基板へ析出させ薄膜
とする。

なお、ここで用いる原料有機物質としては、加熱等によ
り重合、硬化し耐熱性、絶縁性に優れたポリイミドとな
るビスマレイミドモノマーや低分子量のポリイミド前駆
体を使用する。

また特許請求の範囲第（２）項に示すように、ビスマン
イミドとジアミンの２種類の物質を同時に脱離させ気相
中あるいは基板上で重合させポリイミド膜を得ることも
可能である。

（作用） 以下に電界脱離法について簡単に説明する。高分子材料
などが塗っである鋭く尖った針金やかみそりの刃の先端
などき対向電極との間に高電圧をかけ約１０８論以上の
強い電場を作り、徐々に温度を上げると先端に塗られた
材料が部分的にイオン化され飛び出す。この場合、材料
は非常に微細な液滴となり、ジェット噴射状で飛び出す
場合および分子状のいわゆる分子イオ゛ンとして飛び出
す場合がある。

質量分析法において、後者の現象が難揮発性物質の分子
イオンスペクトルを測定するためのイオン化法として応
用されているが、非常に微量のイオンで質量スペクトル
が得られるのでジェット噴射は利用されず、むしろ有害
なものとして前処理により除去される。

本発明の方法においてジェット噴射および分子イオンの
両方を有効に利用する。高分子物質等の難揮発性物質の
分解を最小限に押え、これを分子状にして気相中に取り
出す。次いで直接被覆すべき基板上に導き有機薄膜を形
成させる。

原料物質を導入する前に公知のイオンエツチングあるい
はプラズマエツチング等の処理により基板表面をエツチ
ングするかもしくは中間接合層を形成することが可能で
あり、これによって基板と高分子薄膜との密着性を更に
向上させることができる。

また加熱可能な原料保持電極の形状としては先端が針状
であればいろいろな形状のものが利用可能である。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の製法を実施例につい
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではない
。

実施例１゜ 第１図／／ｉ原料有機物としてジフェニルメタンビスマ
レイミドを用い、これを多孔質金属（１）に保持させ、
この多孔質金属を２００℃に加熱し、原料物質を溶融状
態にする。これと空間を隔てて対向した電極（２）との
間に電圧を１５ＫＶ印加する。５分後基板（３）上に膜
厚５０００Ａ０の薄膜が得られた。これを２５０℃、３
０分加熱することにより基板との密着性が良好でピンホ
ールのない耐熱性、絶縁性に優れたポリイミド薄膜が作
製できた。

なお第１図中（４）は高電圧源、（５）はヒーターであ
る。

実施例２ 第２図Ｉｒ１２種類の物質を原料として用いる場合の例
である。原料として、ジフェニルメタンビスマレイミド
と４，４′ジアミノジフエニルメタンを用い、それぞれ
を多孔質金属（６）に保持する。

それからジフェニルメタンビスマレイミドを保持したも
のを２００℃に、４．４’−ジアミノジフェニルメタン
を保持したものを１２０℃に加熱し、これと空間を隔て
たメツシュ状の電極（８）との間に２０ＫＶを印加する
。５分後基板（９）上に膜厚１μｍの薄膜か得られた。

これを２５０℃で３０分間加熱することにより付加重合
が完結しポリアミノ°ビスマレイミドとなる。この薄膜
は基板との密着性か良好でピンホールがなく、耐熱性、
絶縁性に優れたものであった。

なお第２図中（７）はヒーター、（１０）は高電圧源で
ある。

（発明の効果） 本発明のポリイミド薄膜の製造法により、従来の方法に
比べてはるかに基板との密着性が優れたピンホールのな
い膜が作製でき、またこの膜は耐熱性、電気絶縁性が良
好で、牛導体等の絶縁膜として有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図および＠２図は本発明のポリイミド薄膜を作製す
るために用いる装置を夫々例示している。 （１）、（Ｓ）・・・多孔質金属、（２）、（８）・・
・対向電極、（３）　、（９）・・・基板、（４）・・
・高電圧源、（５）、（７）・・・ヒーター、（１０）
・・・高電圧源り：：″、ｔ・ 代理人　弁理士　　吉　竹　昌　司　１゛・、１第１図 第２図 ６６　ｒ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料物質のビスマレイミドあるいはポリイミドの
   プレポリマーをその軟化点以上に加熱できる電極に保持
   させ、その電極と空間を隔てて対向する電極間に電圧を
   印加し、その電界の吸引力により原料物質を保持電極か
   ら分子イオンあるいは帯電粒子として気相中へ脱離させ
   、これを基板へ析出させることを特徴とするポリイミド
   薄膜の製造方法。
2. （２）ビスマレイミドとジアミンとを同時に気相中に脱
   離させる特許請求の範囲第（１）項記載のポリイミド薄
   膜の製造方法。