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JP2016004929A - 犠牲層用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

犠牲層用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置の製造方法 Download PDF

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JP2016004929A
JP2016004929A JP2014124936A JP2014124936A JP2016004929A JP 2016004929 A JP2016004929 A JP 2016004929A JP 2014124936 A JP2014124936 A JP 2014124936A JP 2014124936 A JP2014124936 A JP 2014124936A JP 2016004929 A JP2016004929 A JP 2016004929A
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acid
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resin
diamine
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JP2014124936A
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English (en)
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富川 真佐夫
Masao Tomikawa
真佐夫 富川
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

【課題】半導体装置の製造工程などに必要な耐熱性を有するとともに、紫外線照射、ヘリウムプラズマ処理、または水素プラズマ処理などの温和な処理により樹脂の分解温度を低下させることができ、高性能な半導体装置を容易に製造できる犠牲層用材料を提供すること。【解決手段】(a)脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を少なくとも50モル%以上有する樹脂と、(b)溶剤を含有する犠牲層用樹脂組成物。【選択図】 なし

Description

本発明は、トランジスタを形成するための犠牲層材料に関する。より詳しくは、トランジスタのゲートを分離、MEMSを形成するための空洞または可動部の形成などのために用いる耐熱性に優れた犠牲層材料と、これを用いた半導体装置、MEMSの製造方法に関する。
近年、半導体素子の微細化、高機能化が急速に進み、半導体装置を構成するトランジスタのゲート幅が10nm以下であるものが製造されるようになってきている。そのため、犠牲層を用いた空隙形成が極めて重要である。このような微細な空隙を形成するためにはドライエッチングプロセスが用いられる。ドライエッチングにおいて微細な形状加工を行うためには、エッチングされるべき材料と、そのまわりを固める材料でドライエッチング耐性に大きな差が必要である。さらに、犠牲層を形成後にCVDプロセスなどで犠牲層を覆う膜(CVD膜)を形成したり、犠牲層上に金属をスパッタリング法で形成したりする。この時、犠牲層には真空下で高温が加わる。この時に、犠牲層からガスが発生すると得られる犠牲層を覆うCVD膜の特性が悪化するし、変形するとCVD膜や金属にクラックなどが入る原因となる。
一方、犠牲層は、構造が形成された後は、分解除去する必要があり、ここではなるべく温和な条件で分解できるのが好ましく、紫外線照射や水素などの還元雰囲気やヘリウム、アルゴンなどのイナートな雰囲気のプラズマ処理がデバイス特性に悪影響を与えない処理として望ましい。
耐熱性犠牲層を用いるMEMSの製造方法については、例えば特開2011−5600号公報などに報告されている。犠牲層を塗布してその上にドームとなるようなものをCVD法などで形成し、ドライエッチングで犠牲層を除去することで、空洞などを得ることができる。
このような犠牲層材料としては、ケイ素系の材料、エポキシ、アクリル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミドなどの有機樹脂が一般的に用いられている。ケイ素系の材料では、半導体を構成しているケイ素とエッチング時における選択性が出ず、良好なパターンを形成することができないが、有機樹脂の分解とケイ素系材料の分解は、プラズマ処理などの処理条件が異なるので、有機樹脂を用いた方が半導体を形成している構造と大きなエッチング比が取れるために好ましい。しかし、有機樹脂では耐熱性が不十分であること、熱処理後に炭化が進み、除去が困難になるなどの問題が指摘されている。
耐熱性の犠牲層材料としては、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾールなどの縮合系芳香族高分子が良く知られている(特許文献1)。また、一般にこれらの犠牲層材料は酸素プラズマなどの手法で分解される(特許文献2)。
これまでに、シクロブタン構造やビシクロオクテン構造を有する酸成分を用いるポリイミドが知られており、このポリイミドは、液晶ディスプレーで用いられるポリイミド系の配向膜材料として、光配向させることが提案されている。これは短波長の紫外線で反応する特性のある特定のポリイミドを用いてパターン状に紫外線を露光して得るものである(特許文献3)。
また、トリアジン環を有するポリマーは光応答性があることが知られている(特許文献4)。
本発明は、このような紫外線分解性のポリイミドやポリベンゾオキサゾールの耐熱性をさらに高め、半導体装置やMEMSの製造工程で必要な400℃では分解が起こらず、その後、短波長の紫外線を500℃以下の温度で照射することで効率的に分解できることを見出したものである。
特開2013−85212号公報(特許請求の範囲) 特開2011−9769号公報(特許請求の範囲) 特開2013−80193号公報(特許請求の範囲) 特表2004−521997号公報(特許請求の範囲)
犠牲層としては400℃以上の耐熱性を有するとともに、紫外線を照射することで450℃以下の温度で分解可能な耐熱性犠牲層材料は知られていなかった。本発明は、上記課題を解決すべく、400℃以上の耐熱性を有するとともに、短波長の紫外線を照射することで450℃以下の温度で分解除去可能な耐熱性を有し、ケイ素系材料とのドライエッチング選択性に優れた耐熱性犠牲層材料を提供することを目的とする。
発明者らは、優れた耐熱性を有する樹脂構造中に紫外線による分解が行える基を導入することで、パターン形成時などにおける熱処理に耐えるとともに、その後加熱しながら紫外線照射することで、容易に分解除去することが可能である耐熱性樹脂組成物を見出した。
本発明は、(a)脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を少なくとも50モル%以上有する樹脂と、(b)溶剤を含有する犠牲層用樹脂組成物である。また、本発明の犠牲層用樹脂組成物を半導体基板などに塗布し、500℃以下の温度で焼成し、CVD膜や金属膜の形成を行い、その後500℃以下の温度で波長300nm以下の紫外線を照射しながら犠牲層を分解して得られる半導体素子、電子部品を提供することにある。
本発明によれば、紫外線を照射しない場合は400℃以上の温度まで分解がなく、300nm以下の紫外線を照射する、または水素などの還元雰囲気やヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気でマイルドなプラズマ処理をすることにより、500℃以下の温度で熱分解や溶媒による除去が可能になる耐熱性犠牲層を得ることができる。本発明の犠牲層用樹脂組成物をパターン形成のための犠牲層に用いることで、高性能な半導体素子、インターポーザー基板、発光ダイオード、MEMSや電子部品などを得ることができる。
本発明の犠牲層用樹脂組成物は、(a)脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を少なくとも50モル%以上有する樹脂と、(b)溶剤を含有することを特徴とする。本発明における犠牲層用樹脂組成物は、紫外線を照射しない時は400℃以上の優れた耐熱性を示すとともに、300nm以下の紫外線を照射すると、紫外線による分解が起こり、500℃以下の温度で揮発させることや、有機溶媒で洗浄除去することが可能になる。
本発明の犠牲層用樹脂組成物は、(a)脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を少なくとも50モル%以上有する樹脂を含有することによって、400℃以上の耐熱性を有するとともに、300nm以下の紫外線を照射すると、紫外線による分解が起こり、500℃以下の温度で揮発させることや、有機溶媒で洗浄除去することが可能になる。脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位は70モル%以上有することが好ましく、より好ましくは90モル%以上である。
本発明に用いられる脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂は、ポリイミドおよび/またはポリイミド前駆体であることが好ましい。
本発明において使用されるポリイミドは、対応するテトラカルボン酸とジアミンを反応させることで得ることができる。特に反応を容易に進行させるためには、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させるのが良い。また、テトラカルボン酸のジクロリドやジエステルとジアミンとを反応させて得ることもできる。本発明に用いられるテトラカルボン酸の例として、紫外線分解性のある、シクロプロパンテトラカルボン酸、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、シクロヘプタンテトラカルボン酸、シクロオクタンテトラカルボン酸、シクロノナンテトラカルボン酸、シクロデカンテトラカルボン酸、シクロウンデカンテトラカルボン酸、シクドデカンテトラカルボン酸などの単環状のテトラカルボン酸、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−5,6,11,12−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−5,6,11,12−テトラカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−5,6,11,12−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−5,6,11,12−テトラカルボン酸、1,2,4,5−ビシクロヘキセンテトラカルボン酸などのテトラカルボン酸、これらテトラカルボン酸のエステル化合物、酸クロリド化合物、アミド化合物などを用いることができる。また、これらの化合物以外にヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸、パーフルオロペンタンテトラカルボン酸、ビス(トリフルオロメチル)ピロメリット酸、ビス(パーフルオロエチル)ピロメリット酸などがある。このようなテトラカルボン酸は、300nm以下、特に270nm以下の短波長の紫外線を照射することで分子の切断が起こり、膜の除去が容易になる。
また、より耐熱性を高めるために、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸などの芳香族系のテトラカルボン酸、トリメリット酸などのトリカルボン酸、テレフタール酸、イソフタール酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、ペンタンジカルボン酸、デカンジカルボン酸などのジカルボン酸を酸成分の50モル%未満の範囲で共重合することができる。
ジアミン化合物としては、短波長の紫外線で分解する特性のある、シクロプロパンジアミン、シクロブタンジアミン、シクロペンタンジアミン、シクロヘキサンジアミン、シクロヘプタンジアミン、シクロオクタンジアミン、シクロノナンジアミン、シクロデカンジアミン、シクロウンデカンジアミン、シクロドデカンジアミンなどの単環状のジアミン、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、1,2,4,5−ビシクロヘキセンジアミン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンなどの脂環式ジアミン、ヘキサフルオロプロパンジアミン、ビス(アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、パーフルオロペンタンフェニレンジアミン、ビス(トリフルオロメチル)フェニレンジアミン、ビス(パーフルオロエチル)フェニレンジアミンなどのフルオロアルキル基含有ジアミンと、これらのジアミンのアミド化合物、イソシアネート化合物などのアミン誘導体を用いることができる。
また、耐熱性を向上させるために、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、アミノフェノキシベンゼン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルケトン、ジアミノジフェニルアミドビス(アミノフェノキシ)スルホン、ビス(アミノフェノキシ)プロパンなどの芳香族ジアミンやその誘導体、1,4−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、4,5−ジアミノオクタン、1,3−ジアミノノナン、1,4−ジアミノノナン、1,5−ジアミノノナン、1,6−ジアミノノナン、1,7−ジアミノノナン、2,2−ジアミノデカン、1,2−ジアミノウンデカン、1,3−ジアミノウンデカン、3,7−ジアミノドデカン、-3,8−ジアミノドデカン、3,1−ジアミノドデカン、4,6−ジアミノドデカン、4,7−ジアミノドデカン、4,8−ジアミノドデカン、4,9−ジアミノドデカンなどのアルキルジアミン、これらのジアミンのアミド化合物、イソシアネート化合物などを用いることができる。
本発明において、より好ましい組み合わせは、脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む酸二無水物と、芳香族ジアミンである。なお、酸成分に脂環式構造やフルオロアルキル基を含むことで、酸構造由来のカルボニル基の存在のため、紫外線領域の吸収が大きくなるために、酸成分に脂環式構造やフルオロアルキル基を導入することで分解しやすくなる。
本発明のポリイミドは、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸やポリアミド酸エステルの溶液でも、溶媒可溶性のポリイミドであってもよい。特に溶媒可溶性のポリイミドとすることで、キュア時の収縮が小さくなるために好ましい。
本発明に用いられるポリイミドおよび/またはポリイミド前駆体は、一般に知られているN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセトアミドなどの双極性の溶媒中でテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させることで得られる。この反応は、60℃以下ではポリアミド酸が得られ、それ以上の温度ではポリイミドが得られる。また、ポリアミド酸エステルを得る場合、一般的には酸無水物とアルコールをピリジンやトリエチルアミンなどの触媒の存在下で反応させ、その後、ジカルボン酸をスルホニルクロリド、コハク酸クロリド、チオニルクロリドなどで酸クロリド化するか、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどの縮合剤を用いて重合させることで得ることが出来る。
反応溶媒として用いる有機溶媒は、本発明におけるポリイミドおよびポリイミド前駆体が溶解する溶媒であれば使用することができる。一般的には非プロトン性極性溶媒が好ましい。例えば、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルスルホン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチルスルホン、ジエチルスルホキシド、1,4−ジメチルベンダゾリジノン、ヘキサメチルトリアミド、1,3−ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。また、シクロヘキサノンなどの高沸点のケトン系溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのグリコール系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−メトキシブタノールアセテートなどのエステル系溶媒などを用いることもできる。
重縮合で使用される溶媒の量は、全モノマーの重量に対して0.5倍以上が好ましく、2倍以上がより好ましい。溶媒の量を全モノマーの重量に対して0.5倍以上とすることにより、撹拌などの操作が容易となり、重縮合反応が順調に進行し易くなる。一方、20倍以下が好ましく、8倍以下がより好ましい。20倍以下とすることによって、溶媒中のモノマー濃度が高くなり重合速度が向上するため、重量平均分子量3万以上の高分子量の重合体を容易に得ることができる。
本発明に用いられる脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂は、ポリアゾールおよび/またはポリアゾール前駆体であることが好ましい。
本発明に使用するポリアゾールを得る場合、シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘプタンジカルボン酸、シクロオクタンテトラカルボン酸、シクロノナンテトラカルボン酸、シクロデカンテトラカルボン酸、シクロウンデカンジカルボン酸、シクドデカンジカルボン酸などの単環状のジカルボン酸、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロヘキセンジカルボン酸などのジカルボン酸、およびこれらのジカルボン酸のエステル、アミドなどの誘導体が好ましく使用できる。
また、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルジカルボン酸、トリフルオロメチルフタール酸などのフルオロアルキル基を有したジカルボン酸、およびこれらのジカルボン酸のエステル、アミドなどの誘導体も好ましく使用できる。
これに耐熱性を向上させる目的でテレフタール酸、イソフタール酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸などのジカルボン酸やその誘導体を、柔軟性を向上させるためにブタンジカルボン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸やその誘導体を酸成分の50モル%未満の範囲で共重合することもできる。
本発明に使用するポリベンゾオキサゾールやその前駆体は、ビスアミノヒドロキシ化合物と上記のジカルボン酸またはその誘導体とを反応させることにより得ることができ、ビスアミノヒドロキシ化合物の例としては、ジアミノレゾルシノール、ビス(アミノヒドロキシベンゼン)、ビス(アミノヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(アミノヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(アミノヒドロキシフェニル)フルオレンなどが挙げられる。
ポリベンゾチアゾールやその前駆体は、ビスアミノチオール化合物と上記のジカルボンまたはその誘導体とを反応させることにより得ることができ、ビスアミノチオール化合物の例としては、ジアミノチオレゾルシノール、ビス(アミノチオベンゼン)、ビス(アミノチオフェニル)プロパン、ビス(アミノチオフェニル)スルホンなどがある。
本発明に使用するポリベンゾイミダゾールやその前駆体は、テトラアミンと上記のジカルボン酸およびその誘導体とを反応させることにより得ることができ、テトラアミンの例としては、テトラアミノベンゼン、テトラアミノビフェニル、ビス(ジアミノフェニル)プロパン、ビス(ジアミノフェニル)スルホンなどがある。これらのアミン化合物は、誘導体であるイソシアネート化合物、シリルエーテル化合物、アミド化合物なども用いることができる。
また、紫外線分解性を高めるために、アミン化合物としてシクロプロパンジアミン、シクロブタンジアミン、シクロペンタンジアミン、シクロヘキサンジアミン、シクロヘプタンジアミン、シクロオクタンジアミン、シクロノナンジアミン、シクロデカンジアミン、シクロウンデカンジアミン、シクロドデカンジアミンなどの単環状のジアミン、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、1,2,4,5−ビシクロヘキセンジアミン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンなどの脂環式ジアミン、ヘキサフルオロプロパンジアミン、ビス(アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、パーフルオロペンタンフェニレンジアミン、ビス(トリフルオロメチル)フェニレンジアミン、ビス(パーフルオロエチル)フェニレンジアミンなどのフルオロアルキル基含有ジアミンと、これらのアミド化合物、イソシアネート化合物などのアミン誘導体を用いることができる。
本発明に用いられる脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂は、ポリアミドであることが好ましい。
本発明に使用するポリアミドは、ジカルボン酸とジアミン化合物とを反応させることにより得ることができ、その場合、シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘプタンジカルボン酸、シクロオクタンテトラカルボン酸、シクロノナンテトラカルボン酸、シクロデカンテトラカルボン酸、シクロウンデカンジカルボン酸、シクドデカンジカルボン酸などの単環状のジカルボン酸、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロヘキセンジカルボン酸などのジカルボン酸、およびこれらのジカルボン酸のエステル、アミドなどの誘導体などが好ましく使用できる。
また、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルジカルボン酸、トリフルオロメチルフタール酸などのフルオロアルキル基を有したジカルボン酸、およびこれらのエステル、アミドなどの誘導体も好ましく使用できる。
これに耐熱性を向上させる目的でテレフタール酸、イソフタール酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸などのジカルボン酸、柔軟性を向上させるためにブタンジカルボン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸を酸成分の50モル%未満の範囲で共重合することもできる。
ジアミン化合物としては、短波長の紫外線で分解する特性のある、シクロプロパンジアミン、シクロブタンジアミン、シクロペンタンジアミン、シクロヘキサンジアミン、シクロヘプタンジアミン、シクロオクタンジアミン、シクロノナンジアミン、シクロデカンジアミン、シクロウンデカンジアミン、シクロドデカンジアミンなどの単環状のジアミン、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジアミン、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジアミン、1,2,4,5−ビシクロヘキセンジアミン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンなどの脂環式ジアミン、ヘキサフルオロプロパンジアミン、ビス(アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、パーフルオロペンタンフェニレンジアミン、ビス(トリフルオロメチル)フェニレンジアミン、ビス(パーフルオロエチル)フェニレンジアミンなどのフルオロアルキル基含有ジアミンと、これらジアミンのアミド化合物、イソシアネート化合物などのアミン誘導体を用いることができる。
また、耐熱性を向上させるために、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、アミノフェノキシベンゼン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルケトン、ジアミノジフェニルアミドビス(アミノフェノキシ)スルホン、ビス(アミノフェノキシ)プロパン、などの芳香族ジアミンやその誘導体、1,4−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、4,5−ジアミノオクタン、1,3−ジアミノノナン、1,4−ジアミノノナン、1, 5−ジアミノノナン、1,6−ジアミノノナン、1,7−ジアミノノナン、2,2−ジアミノデカン、1,2−ジアミノウンデカン、1,3−ジアミノウンデカン、3,7−ジアミノドデカン、3,8−ジアミノドデカン、3,1−ジアミノドデカン、4,6−ジアミノドデカン、4,7−ジアミノドデカン、4,8−ジアミノドデカン、4,9−ジアミノドデカンなどのアルキルジアミン、これらジアミンのアミド化合物、イソシアネート化合物などを用いることができる。
本発明に用いられる脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂は、ポリエステルであることが好ましい。
本発明に使用するポリエステルは、ジカルボン酸とジオール化合物とを反応させることにより得ることができ、その場合、シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘプタンジカルボン酸、シクロオクタンテトラカルボン酸、シクロノナンテトラカルボン酸、シクロデカンテトラカルボン酸、シクロウンデカンジカルボン酸、シクドデカンジカルボン酸などの単環状のジカルボン酸、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジカルボン酸、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジカルボン酸、ビシクロヘキセンジカルボン酸などのジカルボン酸、およびこれらのジカルボン酸のエステル、アミドなどの誘導体が好ましく使用できる。
また、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルジカルボン酸、トリフルオロメチルフタール酸などのフルオロアルキル基を有したジカルボン酸、およびこれらジカルボン酸のエステル、アミドなどの誘導体も好ましく使用できる。
これに耐熱性を向上する目的でテレフタール酸、イソフタール酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸などのジカルボン酸やその誘導体を、柔軟性を向上させるためにブタンジカルボン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸やその誘導体を酸成分の50モル%未満の範囲で共重合することもできる。
ジオール化合物としては、耐熱性の観点からは、芳香族環を有したジヒドロキシベンゼン、ビス(ヒドロキシフェニル)プロパン、ビフェノール、ビス(ヒドロキシフェニル)スルホン、ジヒドロキシベンゾフェノン、およびこれらの誘導体が好ましい。また、柔軟性などを加えるためにエチレングリコール、プロピレングリコール、シクロヘキサンジオールなどのジオール化合物、およびこれらの誘導体を共重合することもできる。
また、フルオロアルキル基を含んだ紫外線分解性のビス(ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(トリフルオロメチル)ビフェノールなどのジオール化合物も好ましく用いることができる。
本発明に用いられる脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂は、ポリエーテルであることが好ましい。
本発明に使用するポリエーテルは、ジハロゲン化合物とジオール化合物とを反応させることにより得ることができ、その場合、シクロプロパンジフロリド、シクロブタンジフロリド、シクロペンタンジフロリド、シクロヘキサンジフロリド、シクロヘプタンジフロリド、シクロオクタンジフロリド、シクロノナンジフロリド、シクロデカンジフロリド、シクロウンデカンジフロリド、シクドデカンジフロリドなどの単環状のジフロリド化合物やこれらの単環状のジクロリド、ジブロミド、ジヨードなどのジハロゲン化合物、ジニトロ化合物、縮合環構造を有する、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジフロリド、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジフロリド、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−ジフロリド、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジフロリド、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジフロリド、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−ジフロリド、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−ジフロリド、ビシクロヘキセンジフロリドなどやこれらの縮合環構造を有するジクロリド、ジブロミド、ジヨードなどのジハロゲン化合物、ジニトロ化合物が好ましく使用できる。
また、ビス(フルオロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルジフロリドなどのフルオロアルキル基を有したジフロリド、これらのフルオロアルキル基を有したジクロリド、ジブロミド、ジヨードなどのジハロゲン化合物、ジニトロ化合物などを用いることもできる。
これに耐熱性を向上させる目的でジフルオロベンゼン、ジフルオロビフェニル、ジフェニルエーテルジフロリド、ベンゾフェノンジフロリド、ジフェニルスルホンジフロリドなどのジフロリド、柔軟性を向上させるためにブタンジフロリド、ペンタンジフロリド、ヘキサンジフロリド、デカンジフロリドなどの脂肪族ジフロリド、これら芳香族基または脂肪族基を有するジクロリド、ジブロミド、ジヨードなどのジハロゲン化合物、ジニトロ化合物をジハロゲン化合物の50モル%未満の範囲で共重合することもできる。
ジオール化合物としては、耐熱性の観点からは芳香族環を有した、ジヒドロキシベンゼン、ビス(ヒドロキシフェニル)プロパン、ビフェノール、ビス(ヒドロキシフェニル)スルホン、ジヒドロキシベンゾフェノン、およびこれらの誘導体が好ましい。また、柔軟性などを加えるためにエチレングリコール、プロピレングリコール、シクロヘキサンジオールなどのジオール化合物、およびこれらの誘導体を共重合することもできる。
また、フルオロアルキル基を含んだ紫外線分解性のビス(ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(トリフルオロメチル)ビフェノールなどのジオール化合物も好ましく用いることができる。
本発明に用いられる脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂は、耐熱性の観点からはポリイミド系樹脂、ポリベンゾアゾール系の樹脂が良いが、必要とする溶媒に対する溶解性、耐熱性をもとに適宜選択することができる。
本発明における脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂の重量平均分子量は、5000〜100000の範囲が好ましく、特に好ましくは10000〜100000の範囲である。なお、本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、NMP/HPOの混合溶媒に1Mの濃度の塩化リチウムを加えた溶媒を用いて樹脂の分子量を測定し、標準ポリスチレンの校正曲線を用いて算出した値を指す。
また、本発明の犠牲層用樹脂組成物おいては、本発明の効果を損なわない範囲で樹脂(a)以外の樹脂を含むこともできる。
本発明の樹脂組成物は、(b)溶剤を含む。(b)溶剤は、脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂を合成する際の反応溶媒として使用される溶剤が好ましく使用でき、非プロトン性極性溶媒が好ましい。例えば、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルスルホン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチルスルホン、ジエチルスルホキシド、1,4−ジメチルベンダゾリジノン、ヘキサメチルトリアミド、1,3−ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。また、シクロヘキサノンなどの高沸点のケトン系溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのグリコール系溶媒、およびこれらにトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−メトキシブタノールアセテートなどのエステル系溶媒なども使用できる。また、脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂を反応溶媒中で重合した場合は、当該反応溶媒を(b)溶剤として含むこともできる。
また、本発明の犠牲層用樹脂組成物は、塗布性能を向上させるために界面活性剤を添加することもできる。また、分解性を向上させるために光分解性のジアゾナフトキノン化合物、クマリン化合物、基板との接着性を高めるためにシランカップリング剤、チタンキレート、アルミキレートなどを添加することも可能である。また、犠牲層の膜硬度を高めるためにシリカなどの微粒子を添加することもできる。
本発明の犠牲層用樹脂組成物を用いて半導体装置を製造する方法について説明する。本発明の犠牲層用樹脂組成物は、基板上に塗布され犠牲層を形成する。犠牲層は、半導体装置の製造工程において500℃以下の温度で焼成される。その後、犠牲層は500℃以下の温度で紫外線を照射することにより、分解される。本発明の樹脂組成物は、400℃以上の優れた耐熱性を示すとともに、300nm以下の紫外線を照射すると、紫外線による分解が起こる。したがって、500℃以下の温度で揮発されることや、有機溶媒で洗浄除去することが可能となる。
また、本発明の犠牲層用樹脂組成物を用いて半導体装置を製造する方法において、犠牲層は紫外線を照射する以外に、500℃以下の温度でヘリウムプラズマまたは水素プラズマを照射することによっても分解される。本発明の犠牲層用樹脂組成物は、ヘリウムプラズマおよび水素プラズマといった、酸素プラズマ処理と比較してマイルドなプラズマ処理においても分解することが可能である。
以下実施例および比較例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
実施例1
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン2.48g(0.01モル、小西化学(株)製)と、メタフェニレンジアミン1.04g(0.01モル、東京化成(株)製)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)30g、トルエン(東京化成(株)製)10gに40℃以下で溶解させた。ここにシクロブタンテトラカルボン酸二無水物3.92g(0.02モル、東京化成(株)製)を添加し、40℃で2時間撹拌を行い、その後、液温を180℃に昇温し、さらに4時間撹拌を行い、留出するトルエンと水を除去しながら反応を行った。
このようにして得られた樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に380℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚840nmのポリイミド膜を得た。450℃のホットプレート上で蛍光灯15Wの紫外線蛍光灯を用いて紫外線を照射し、3分、6分、9分経過後の膜厚を測定した。得られた結果を表1に示す。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、1%重量減少温度は449℃、5%熱重量減少温度は469℃と熱的に安定なものであった。
実施例2
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン2.48g(0.01モル、小西化学(株)製)と、メタフェニレンジアミン1.04g(0.01モル、東京化成(株)製)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)40g、トルエン(東京化成(株)製)10gに40℃以下で溶解させた。ここにビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物2.48g(0.01モル、和光純薬工業(株)製)、2,2−ビス(ヘキサフルオロプロパン)フタール酸無水物4.44g(0.01モル、ダイキン工業(株)製)を添加し、40℃で12時間撹拌を行った。
このようにして得られた樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に380℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚550nmのポリイミド膜を得た。450℃のホットプレート上で蛍光灯15Wの紫外線蛍光灯を用いて紫外線を照射し、3分、6分、9分経過後の膜厚を測定した。得られた結果を表1に示す。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、500℃までの温度において1%の重量変化はなく、1%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
実施例3
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、メタフェニレンジアミン1.04g(0.01モル)、1,3−ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.48g(0.01モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)40gに40℃以下で溶解させた。ここに無水ピロメリット酸二無水物0.87g(0.004モル)、2,2−ビス(ヘキサフルオロプロパン)フタール酸無水物7.11g(0.016モル、ダイキン工業(株)製)を添加し、40℃で2時間撹拌を行い、その後、液温を180℃に昇温し、さらに4時間撹拌を行い、留出するトルエンと水を除去しながら反応を行った。
このようにして得られた樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に380℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚約1μmのポリイミド膜を得た。250℃のホットプレート上で15Wの紫外線蛍光灯を用いて20分間紫外線を照射した後、室温でNMPに浸漬したところ、5分以内にポリイミド膜全体が溶解した。また、紫外線照射前の試料は、NMPに溶解しなかった。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、500℃までの温度において1%の重量変化はなく、1%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
実施例4
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニルスルホン)2.8g(0.01モル、AZマテリアルズ)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)40g、トリエチルアミン2.02g(0.02モル)に10℃以下で溶解させた。ここに1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド1.04g(0.005モル)、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデン−ビス(安息香酸クロリド)2.15g(0.005モル)をアセトン10mlに希釈して添加し、10℃以下で2時間、その後、室温で4時間撹拌を続けた。この溶液を水500mLに投入し、白色沈殿を得、この沈殿をろ別し、さらに水1Lで洗浄した。洗浄後に白色沈殿を50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させた。
このようにして得られた白色樹脂1gをNMP20mLに溶解させ、この樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に380℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚約2μmのポリベンゾオキサゾール膜を得た。250℃のホットプレート上で15Wの紫外線蛍光灯を用いて20分間紫外線を照射した後、室温でNMPに浸漬したところ、5分以内に全体が溶解した。また、紫外線照射前の試料は、NMPに溶解しなかった。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、1%重量減少温度は493℃、5%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
実施例5
ビスフェノールA 2.28g(0.01モル)をNMP 30mlに溶解させ、80℃にした。この溶液にシクロブタンテトラカルボン酸二無水物1.96g(0.01モル)を加え、80℃で1時間、その後150℃で6時間撹拌を続けた。
この溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハーにスピンコートして、120℃で3分の熱処理後に350℃で1時間、窒素気流下でキュアを行い、膜厚約1μmのポリエステル膜を得た。250℃のホットプレート上に15Wの紫外線蛍光灯を用いて20分間紫外線を照射した後、室温でNMPに浸漬したところ、溶解した。また、紫外線照射前の試料はNMPに溶解しなかった。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、500℃までの温度において1%の重量変化はなく、1%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
実施例6
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、2,2‘−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノベンチジン 3.2g(0.01モル、和歌山精化)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)40g、トリエチルアミン2.02g(0.02モル)に10℃以下で溶解させた。ここに1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド1.04g(0.005モル)、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデン−ビス(安息香酸クロリド)2.15g(0.005モル)をアセトン10mlに希釈して添加し、10℃以下で2時間、その後、室温で4時間撹拌を続けた。この溶液を水500mLに投入し、白色沈殿を得、この沈殿をろ別し、さらに水1Lで洗浄した。洗浄後に白色沈殿を50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させた。
このようにして得られた白色樹脂1gをNMP20mLに溶解させ、この樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に350℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚約2μmのポリアミド膜を得た。250℃のホットプレート上で15Wの紫外線蛍光灯を用いて20分間紫外線を照射した後、室温でNMPに浸漬したところ、5分以内に全体が溶解した。また、紫外線照射前の試料は、NMPに溶解しなかった。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、1%重量減少温度は443℃、5%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
比較例1
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン2.48g(0.01モル、小西化学(株)製)と、メタフェニレンジアミン1.04g(0.01モル、東京化成(株)製)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)40g、トルエン(東京化成(株)製)10gに40℃以下で溶解させた。ここにジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物6.20g(0.02モル、マナック)を添加し、40℃で2時間撹拌を行い、その後、液温を180℃に昇温し、さらに4時間撹拌を行い、留出するトルエンと水を除去しながら反応を行った。
このようにして得られた樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に380℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚約2μmのポリイミド膜を得た。250℃のホットプレート上で蛍光灯15Wの紫外線蛍光灯を用いて10分、20分、30分間紫外線を照射した後、室温でNMPに浸漬したが、溶解しなかった。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、500℃までの温度において1%の重量変化はなく、1%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
比較例2
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン2.48g(0.01モル、小西化学(株)製)と、メタフェニレンジアミン1.04g(0.01モル、東京化成(株)製)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株)製)40g、トリエチルアミン4.04g(0.04モル)に10℃以下で溶解させた。ここにジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド5.90g(0.02モル)をNMP20gとアセトン10gに溶解したものを、滴下ロートを使い10分かけて、内温が10℃を越えないように滴下した。その後10℃以下で2時間撹拌し、さらに室温に戻して2時間撹拌を続けた。撹拌終了後、ろ過で析出した白色固体をのぞき、ろ液を水2Lに投入し、析出した沈殿をろ過で集め、さらに水2Lで洗浄し、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させた。乾燥後、得られた白色粉体1gをNMP9gに溶解させた。
このようにして得られた樹脂溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルターでろ過を行い、6インチのシリコンウェハー上にスピンコートして、120℃×3分の熱処理後に350℃×2時間窒素気流下でキュアを行い、膜厚670nmのポリアミド膜を得た。250℃のホットプレート上で蛍光灯15Wの紫外線蛍光灯を用いて紫外線を照射し、3分、6分、9分経過後の膜厚の変化を測定した。得られた結果を表1に示す。紫外線照射後、室温でNMPに浸漬したが、溶解しなかった。
また、得られたキュア後の膜を剥がし、熱天秤装置(島津製作所製 TGA−50)にて、昇温速度5℃/分で室温から500℃まで昇温し、重量変化を求めたところ、500℃までの温度において1%の重量変化はなく、1%重量減少温度は500℃以上と熱的に安定なものであった。
Figure 2016004929

Claims (9)

  1. (a)脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を少なくとも50モル%以上有する樹脂と、(b)溶剤を含有する犠牲層用樹脂組成物。
  2. 脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂が、ポリイミドおよび/またはポリイミド前駆体であることを特徴とする請求項1記載の犠牲層用樹脂組成物。
  3. 脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂が、ポリアゾールおよび/またはポリアゾール前駆体であることを特徴とする請求項1記載の犠牲層用樹脂組成物。
  4. 脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂が、ポリアミドであることを特徴とする請求項1記載の犠牲層用樹脂組成物。
  5. 脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂が、ポリエーテルであることを特徴とする請求項1記載の犠牲層用樹脂組成物。
  6. 脂環式構造および/またはフルオロアルキル基を含む構造単位を有する樹脂が、ポリエステルであることを特徴とする請求項1記載の犠牲層用樹脂組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の犠牲層用樹脂組成物を基板上に塗布する工程、前記樹脂組成物を塗布した基板を焼成する工程、500℃以下の温度で紫外線を照射する工程をこの順に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 請求項1〜6のいずれかに記載の犠牲層用樹脂組成物を基板上に塗布する工程、前記樹脂組成物を塗布した基板を焼成する工程、500℃以下の温度でヘリウムプラズマを照射する工程をこの順に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 請求項1〜6のいずれかに記載の犠牲層用樹脂組成物を基板上に塗布する工程、前記樹脂組成物を塗布した基板を焼成する工程、500℃以下の温度で水素プラズマを照射する工程をこの順に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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