JP3062040B2 - 熱安定組成物 - Google Patents
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- C07F7/02—Silicon compounds
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に新規な熱安定組
成物および関連する中間体ならびにその使用方法に関
し、より詳しくは、これらの新規な熱安定組成物および
中間体の半導体デバイス製造における利用に関する。そ
の組成物はペリレンジイミドおよびシルセスキオキサン
を含み、ペリレン無水物およびアミノシランから製造さ
れる。
成物および関連する中間体ならびにその使用方法に関
し、より詳しくは、これらの新規な熱安定組成物および
中間体の半導体デバイス製造における利用に関する。そ
の組成物はペリレンジイミドおよびシルセスキオキサン
を含み、ペリレン無水物およびアミノシランから製造さ
れる。
【０００２】
【従来の技術】集積回路の製造は半導体基体中での電気
的に活性な不純物の所望のパターンの構築と、回路の動
作特性のための対応する相互接続パターンの形成とに依
存する。
的に活性な不純物の所望のパターンの構築と、回路の動
作特性のための対応する相互接続パターンの形成とに依
存する。
【０００３】このように集積回路の製造は、当業者には
周知の多数の異なる工程を含み、その例としては、半導
体および絶縁体の化学的気相成長、酸化、固相拡散、イ
オン注入、真空蒸着、種々のリソグラフィ技術、多種の
エッチング技術などがある。典型的なＩＣ製造工程で
は、多数のサイクルを利用し、その各々で上記の製造技
術の１つまたは複数を特定の順序で使用する。
周知の多数の異なる工程を含み、その例としては、半導
体および絶縁体の化学的気相成長、酸化、固相拡散、イ
オン注入、真空蒸着、種々のリソグラフィ技術、多種の
エッチング技術などがある。典型的なＩＣ製造工程で
は、多数のサイクルを利用し、その各々で上記の製造技
術の１つまたは複数を特定の順序で使用する。
【０００４】当業者には周知のように、半導体に設けら
れた膜を使って、ある工程の作用を特定の区域に選択的
に限定することができる。このように使用するとき、膜
をマスクと呼ぶ。たとえば、半導体の特定の区域をドー
プするには、使用する特定のドーピング工程に対して不
浸透性の膜を塗布することができる。所望の区域のドー
ピング後に、膜は除去できる。
れた膜を使って、ある工程の作用を特定の区域に選択的
に限定することができる。このように使用するとき、膜
をマスクと呼ぶ。たとえば、半導体の特定の区域をドー
プするには、使用する特定のドーピング工程に対して不
浸透性の膜を塗布することができる。所望の区域のドー
ピング後に、膜は除去できる。
【０００５】ＩＣ製造工程に用いられる種々の膜には、
数多くのリソグラフィ、エッチング、ドーピング、およ
びその他のＩＣ製造技術との適合性が必要である。しか
し、今日膜として一般に用いられるポリイミドまたはス
ピンオン・ガラス（ＳＯＧ）の実用的動作限界温度は５
００℃未満である。このため、このような膜の存在下で
利用できる製造ステップの順序が厳しく制限されてい
る。
数多くのリソグラフィ、エッチング、ドーピング、およ
びその他のＩＣ製造技術との適合性が必要である。しか
し、今日膜として一般に用いられるポリイミドまたはス
ピンオン・ガラス（ＳＯＧ）の実用的動作限界温度は５
００℃未満である。このため、このような膜の存在下で
利用できる製造ステップの順序が厳しく制限されてい
る。
【０００６】したがって、ＩＣ製造の技術分野で周知の
方法で半導体デバイス上に塗布でき、５００℃を超える
温度に耐えることができる膜が必要である。さらに、種
々のエッチング、ドーピング、付着、注入技術など、広
範囲のＩＣ製造工程に適合するそのような膜が必要であ
る。
方法で半導体デバイス上に塗布でき、５００℃を超える
温度に耐えることができる膜が必要である。さらに、種
々のエッチング、ドーピング、付着、注入技術など、広
範囲のＩＣ製造工程に適合するそのような膜が必要であ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、５０
０℃を超える温度に耐えることができる熱安定組成物を
提供することである。
０℃を超える温度に耐えることができる熱安定組成物を
提供することである。
【０００８】本発明のもう１つの目的は、ＩＣ製造に適
合する方法で塗布できる、半導体デバイス用の熱安定組
成物を提供することである。
合する方法で塗布できる、半導体デバイス用の熱安定組
成物を提供することである。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、必要な平面性
と間隙充填特性とを有し、半導体デバイスの製造に有用
な被覆を提供することである。
と間隙充填特性とを有し、半導体デバイスの製造に有用
な被覆を提供することである。
【００１０】本発明のもう１つの目的は、ＩＣ製造に通
常用いられる他の材料に比較してより多様にエッチング
できるＲＩＥエッチング特性を示す、熱安定組成物を提
供することである。
常用いられる他の材料に比較してより多様にエッチング
できるＲＩＥエッチング特性を示す、熱安定組成物を提
供することである。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、マスクまたは
マンドレルあるいはその両方として機能することがで
き、ＩＣ製造の技術分野で周知のＣＦ4／酸素ＲＩＥや
化学的機械的研磨などの手段で除去することができる、
熱安定組成物を提供することである。
マンドレルあるいはその両方として機能することがで
き、ＩＣ製造の技術分野で周知のＣＦ4／酸素ＲＩＥや
化学的機械的研磨などの手段で除去することができる、
熱安定組成物を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記その他の目的、特
徴、および利点は本発明によって達成される。本発明
は、その１態様では、（ａ）ペリレンジイミドと（ｂ）
ポリシルセスキオキサンとを含む熱安定組成物に関す
る。別の態様では、ペリレンジイミドとポリシルセスキ
オキサンを含む熱安定組成物は、ポリシルセスキオキサ
ン中の４個以上のケイ素原子１個当りペリレン１の比率
である。
徴、および利点は本発明によって達成される。本発明
は、その１態様では、（ａ）ペリレンジイミドと（ｂ）
ポリシルセスキオキサンとを含む熱安定組成物に関す
る。別の態様では、ペリレンジイミドとポリシルセスキ
オキサンを含む熱安定組成物は、ポリシルセスキオキサ
ン中の４個以上のケイ素原子１個当りペリレン１の比率
である。
【００１３】本発明はさらに、ペリレン二無水物と、４
当量の第１級または第２級アミノアルキルアルコキシシ
ランとを混合し、その混合物を１５〜８０℃の温度で４
〜２０時間撹拌し、撹拌温度から約１５０℃の最終温度
まで１０〜３０分かけて加熱し、窒素中で５００℃で約
３０分間硬化させる工程によって製造される熱安定組成
物を提供する。その組成物はさらに、５００〜６２０℃
の温度に１時間さらしたときの重量減少が１％未満であ
り、かつＲＩＥエッチング速度が、２０／８０ＣＦ4／
Ｏ2中で窒化ケイ素の４倍より大きく、純Ｏ2中で窒化ケ
イ素の１／４未満であることを特徴とする。
当量の第１級または第２級アミノアルキルアルコキシシ
ランとを混合し、その混合物を１５〜８０℃の温度で４
〜２０時間撹拌し、撹拌温度から約１５０℃の最終温度
まで１０〜３０分かけて加熱し、窒素中で５００℃で約
３０分間硬化させる工程によって製造される熱安定組成
物を提供する。その組成物はさらに、５００〜６２０℃
の温度に１時間さらしたときの重量減少が１％未満であ
り、かつＲＩＥエッチング速度が、２０／８０ＣＦ4／
Ｏ2中で窒化ケイ素の４倍より大きく、純Ｏ2中で窒化ケ
イ素の１／４未満であることを特徴とする。
【００１４】本発明の別の態様は、熱安定組成物を作成
する方法を含む。その方法は（ａ）ペリレン二無水物を
不活性溶媒中で一種または複数のアミノシラン約４当量
と混合するステップを含み、上記アミノシランは下式で
表され、
する方法を含む。その方法は（ａ）ペリレン二無水物を
不活性溶媒中で一種または複数のアミノシラン約４当量
と混合するステップを含み、上記アミノシランは下式で
表され、
【化３】 式中、ＲはＨ、アルキル、およびアルキルアミンからな
る群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアルキ
ルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキル
または直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、お
よびシラザンからなる群から選ばれる。さらに（ｂ）上
記反応物を加熱して、熱安定被覆を形成するステップを
含む。使用するアミノシランは、たとえばアミノプロピ
ルトリエトキシシランなどのアミノアルキルトリアルコ
キシシランとすることができる。
る群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアルキ
ルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキル
または直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、お
よびシラザンからなる群から選ばれる。さらに（ｂ）上
記反応物を加熱して、熱安定被覆を形成するステップを
含む。使用するアミノシランは、たとえばアミノプロピ
ルトリエトキシシランなどのアミノアルキルトリアルコ
キシシランとすることができる。
【００１５】本発明の別の態様は、ペリレン二無水物を
不活性溶媒中で一種または複数のアミノシラン約４当量
と混合するステップを含み、上記アミノシランは下式で
表され、
不活性溶媒中で一種または複数のアミノシラン約４当量
と混合するステップを含み、上記アミノシランは下式で
表され、
【化４】 式中、ＲはＨ、アルキル、およびアルキルアミンとから
なる群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアル
キルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキ
ルまたは直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、
およびシラザンからなる群から選ばれる、上記反応物を
加熱して熱安定被覆を形成するステップを含む、熱安定
被覆の製造方法を含む。
なる群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアル
キルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキ
ルまたは直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、
およびシラザンからなる群から選ばれる、上記反応物を
加熱して熱安定被覆を形成するステップを含む、熱安定
被覆の製造方法を含む。
【００１６】上記の方法はアミノプロピルトリエトキシ
シランを用いて実施することもできる。さらにこの方法
は、ペリレン二無水物と混合する１〜２時間前にアミノ
シランに０．０５〜０．１５重量％の水を加える追加の
ステップを含むこともできる。ペリレン二無水物とアミ
ノシランとの混合物を加熱の前に熟成してもよい。「熟
成」とは、ペリレン二無水物とアミノシランを接触させ
たまま常温で一定時間放置することを意味する。さら
に、上記混合物の加熱の際に、温度を室温から約１５０
℃まで上げ、さらに５００〜６２０℃の温度で硬化させ
る追加ステップを行うこともできる。
シランを用いて実施することもできる。さらにこの方法
は、ペリレン二無水物と混合する１〜２時間前にアミノ
シランに０．０５〜０．１５重量％の水を加える追加の
ステップを含むこともできる。ペリレン二無水物とアミ
ノシランとの混合物を加熱の前に熟成してもよい。「熟
成」とは、ペリレン二無水物とアミノシランを接触させ
たまま常温で一定時間放置することを意味する。さら
に、上記混合物の加熱の際に、温度を室温から約１５０
℃まで上げ、さらに５００〜６２０℃の温度で硬化させ
る追加ステップを行うこともできる。
【００１７】本発明はさらに、集積回路素子を組み込ん
だ基板を用意するステップと、ペリレン二無水物とアミ
ノアルコキシシランを溶媒中で混合して混合物を形成す
るステップと、上記混合物を基板に塗布するステップ
と、混合物を加熱して上記基板上に熱安定性の膜を形成
するステップとを含む、集積回路の製造方法を含む。混
合物は種々のスピンオン技法によって塗布することがで
きる。この方法はまた、さらに８０／２０ Ｏ2／ＣＦ4
ＲＩＥや化学的機械的研磨などによって上記膜の少な
くとも一部分を除去するステップを含むこともできる。
さらに上記膜の一部分の除去の前に半導体基板を５００
℃を超える温度にさらしてもよい。
だ基板を用意するステップと、ペリレン二無水物とアミ
ノアルコキシシランを溶媒中で混合して混合物を形成す
るステップと、上記混合物を基板に塗布するステップ
と、混合物を加熱して上記基板上に熱安定性の膜を形成
するステップとを含む、集積回路の製造方法を含む。混
合物は種々のスピンオン技法によって塗布することがで
きる。この方法はまた、さらに８０／２０ Ｏ2／ＣＦ4
ＲＩＥや化学的機械的研磨などによって上記膜の少な
くとも一部分を除去するステップを含むこともできる。
さらに上記膜の一部分の除去の前に半導体基板を５００
℃を超える温度にさらしてもよい。
【００１８】本発明はまた、下式で表されるＮ，Ｎ'二
置換ペリレンジアミンにも関する。
置換ペリレンジアミンにも関する。
【化５】 式中、ｎは３〜８の整数、Ｒはヒドロキシ、低級アルコ
キシ、フェノキシ、およびシルセスキオキサン・ポリマ
ー残基とからなる群から選ばれた同一のまたは異なる残
基である。
キシ、フェノキシ、およびシルセスキオキサン・ポリマ
ー残基とからなる群から選ばれた同一のまたは異なる残
基である。
【００１９】
【実施例】本発明は、ペリレンジイミドおよびアルキル
・ポリ（シルセスキオキサン）を含むと考えられる、下
式で表される新規な熱安定組成物に関する。
・ポリ（シルセスキオキサン）を含むと考えられる、下
式で表される新規な熱安定組成物に関する。
【化６】
【００２０】上に示した熱安定組成物は下記の化学反応
に示されるようにして作成することができる。
に示されるようにして作成することができる。
【化７】
【００２１】この熱安定組成物を作る方法は、Ｎ−メチ
ルピロリジノン（ＮＭＰ）などの適当な溶媒に溶かした
ペリレン二無水物の溶液または懸濁体を用意するステッ
プを含む。他の有用な溶媒には、ジメチルアセトアミド
（ＤＭＡＣ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメ
チルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、またはこれらの溶媒
と種々の通常の炭化水素溶媒、あるいは式Ｉの化合物お
よび式IIの中間体が可溶な他の不活性溶媒との適当な混
合物が含まれる。
ルピロリジノン（ＮＭＰ）などの適当な溶媒に溶かした
ペリレン二無水物の溶液または懸濁体を用意するステッ
プを含む。他の有用な溶媒には、ジメチルアセトアミド
（ＤＭＡＣ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメ
チルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、またはこれらの溶媒
と種々の通常の炭化水素溶媒、あるいは式Ｉの化合物お
よび式IIの中間体が可溶な他の不活性溶媒との適当な混
合物が含まれる。
【００２２】式Ｉに含まれるアミノアルキルアルコキシ
シラン（ＡＡＳ）は、ペリレン二無水物とＡＡＳの比が
約１：４またはそれ以上になるような量で用意すること
が好ましい。ＡＳＳはペリレン二無水物の溶液または懸
濁液に加える。複数のアミノアルキルアルコキシシラン
をペリレン二無水物と共に用いて、式IIの種々の中間体
と、式IIIの硬化化合物と、式Ｖの組成物とを形成する
ことが可能である。各成分は、溶液を均一にするために
１５〜８０℃の範囲の温度で混合し、４〜２０時間撹拌
することが好ましい。その後、式IIの中間体を約１５０
℃の温度に加熱し、次いで不活性雰囲気中で５００〜６
２０℃に加熱して、式Ｖの組成物を形成させることがで
きる。一般に、中間体の硬化に必要な温度と時間と雰囲
気条件は、中間体の厚みと、含有溶媒量と、当業者には
周知の他の条件とに依存する。通常、アミノプロピルト
リエトキシシランのＮＭＰ溶液から形成された厚み約
１．５ミクロンの膜は、窒素雰囲気中で約５００℃の温
度にさらすと３０分で硬化する。
シラン（ＡＡＳ）は、ペリレン二無水物とＡＡＳの比が
約１：４またはそれ以上になるような量で用意すること
が好ましい。ＡＳＳはペリレン二無水物の溶液または懸
濁液に加える。複数のアミノアルキルアルコキシシラン
をペリレン二無水物と共に用いて、式IIの種々の中間体
と、式IIIの硬化化合物と、式Ｖの組成物とを形成する
ことが可能である。各成分は、溶液を均一にするために
１５〜８０℃の範囲の温度で混合し、４〜２０時間撹拌
することが好ましい。その後、式IIの中間体を約１５０
℃の温度に加熱し、次いで不活性雰囲気中で５００〜６
２０℃に加熱して、式Ｖの組成物を形成させることがで
きる。一般に、中間体の硬化に必要な温度と時間と雰囲
気条件は、中間体の厚みと、含有溶媒量と、当業者には
周知の他の条件とに依存する。通常、アミノプロピルト
リエトキシシランのＮＭＰ溶液から形成された厚み約
１．５ミクロンの膜は、窒素雰囲気中で約５００℃の温
度にさらすと３０分で硬化する。
【００２３】上記に指摘したように、本発明の目的の１
つは、集積回路などの半導体デバイスの製造に有利な熱
安定組成物を提供することである。ＮＭＰなどの適当な
溶媒に溶かした溶液の状態で、式IIの中間体は優れた平
面性および間隙充填特性を示し、スピンオンなど当技術
分野で周知の技法によって集積回路要素を有する半導体
基板に塗布することができる。式IIは、ペリレン二無水
物の各無水物が１モルのアミンによって開裂してアミド
を与え、もう１モルのアミンが遊離した酸と塩を形成す
ることを示している。置換パターンはおそらく統計的に
ランダムであろうが、わかっていない。
つは、集積回路などの半導体デバイスの製造に有利な熱
安定組成物を提供することである。ＮＭＰなどの適当な
溶媒に溶かした溶液の状態で、式IIの中間体は優れた平
面性および間隙充填特性を示し、スピンオンなど当技術
分野で周知の技法によって集積回路要素を有する半導体
基板に塗布することができる。式IIは、ペリレン二無水
物の各無水物が１モルのアミンによって開裂してアミド
を与え、もう１モルのアミンが遊離した酸と塩を形成す
ることを示している。置換パターンはおそらく統計的に
ランダムであろうが、わかっていない。
【００２４】式IIの可溶性中間体が、ＩＣ製造の場合の
ように溶液状態でスピンオン技法で塗布される場合、そ
の溶媒は約１５０℃の温度で著しく除去できるように充
分に揮発性でなければならない。溶媒には甚しい制限は
なく、上に列記したものが含まれる。
ように溶液状態でスピンオン技法で塗布される場合、そ
の溶媒は約１５０℃の温度で著しく除去できるように充
分に揮発性でなければならない。溶媒には甚しい制限は
なく、上に列記したものが含まれる。
【００２５】一般に式IIの中間体を作成するのに必要な
ステップは上に列記したとおりである。しかし、たとえ
ばＮＭＰ溶媒に溶かしたアミノプロピルトリエトキシシ
ランから作成される中間体など、式IIのある中間体の調
製の際に追加のステップを実施することにより、場合に
よってはより優れたスピンオン被覆が得られることが分
かった。そのような中間体には、アミノアルキルアルコ
キシシランを、アルコキシシラン１ｍｌにつき０．５〜
１．５μｌ、好ましくは１μｌの少量の水と平衡させる
のが有利である。水が過剰（２μｌ／ｍｌ以上）である
とスピンの不規則や膜の亀裂が生じやすく、一方、アミ
ノプロピルトリエトキシシランなどあるアミノアルキル
アルコキシシランが過剰であると、塗布時の脱湿や被覆
中のピンホールが生じる可能性がある。ＡＡＳをペリレ
ン二無水物の溶液または懸濁液に加える前に、約１〜２
時間この溶液を熟成することも同様に有利である。水溶
液を熟成すると白濁や脱湿を生じにくい膜ができるらし
いことがわかっている。
ステップは上に列記したとおりである。しかし、たとえ
ばＮＭＰ溶媒に溶かしたアミノプロピルトリエトキシシ
ランから作成される中間体など、式IIのある中間体の調
製の際に追加のステップを実施することにより、場合に
よってはより優れたスピンオン被覆が得られることが分
かった。そのような中間体には、アミノアルキルアルコ
キシシランを、アルコキシシラン１ｍｌにつき０．５〜
１．５μｌ、好ましくは１μｌの少量の水と平衡させる
のが有利である。水が過剰（２μｌ／ｍｌ以上）である
とスピンの不規則や膜の亀裂が生じやすく、一方、アミ
ノプロピルトリエトキシシランなどあるアミノアルキル
アルコキシシランが過剰であると、塗布時の脱湿や被覆
中のピンホールが生じる可能性がある。ＡＡＳをペリレ
ン二無水物の溶液または懸濁液に加える前に、約１〜２
時間この溶液を熟成することも同様に有利である。水溶
液を熟成すると白濁や脱湿を生じにくい膜ができるらし
いことがわかっている。
【００２６】ＡＡＳ溶液およびペリレン二無水物は、機
械的撹拌機やローラ・ミルなど当技術分野で周知の方法
を用いて約４〜２０時間、好ましくは１２時間撹拌す
る。この混合物は、やはり溶液を均一にするために、同
程度の時間５０〜８０℃に加温することができる。過剰
の無水物は初期熱硬化の後に膜を白濁させるので、ある
中間体では、反応物の比を化学量論比に近くすることも
好ましい。
械的撹拌機やローラ・ミルなど当技術分野で周知の方法
を用いて約４〜２０時間、好ましくは１２時間撹拌す
る。この混合物は、やはり溶液を均一にするために、同
程度の時間５０〜８０℃に加温することができる。過剰
の無水物は初期熱硬化の後に膜を白濁させるので、ある
中間体では、反応物の比を化学量論比に近くすることも
好ましい。
【００２７】膜の品質を改善するために、無水テトラフ
ルオロフタル酸など界面活性剤を形成することのできる
化合物を加えることも可能である。
ルオロフタル酸など界面活性剤を形成することのできる
化合物を加えることも可能である。
【００２８】式IIの溶液などのスピンオン溶液を半導体
デバイスに塗布する方法および方式は当技術分野で周知
であり、その塗布方法は半導体デバイスと、希望する被
覆の厚みと、塗布する溶液とによって要する許容範囲に
応じて変わる。式IIの可溶性中間体は約４１体積％のＮ
ＭＰ溶液として約２５００〜６０００ｒｐｍで、約１５
秒のスピン時間で塗布できることが判明している。
デバイスに塗布する方法および方式は当技術分野で周知
であり、その塗布方法は半導体デバイスと、希望する被
覆の厚みと、塗布する溶液とによって要する許容範囲に
応じて変わる。式IIの可溶性中間体は約４１体積％のＮ
ＭＰ溶液として約２５００〜６０００ｒｐｍで、約１５
秒のスピン時間で塗布できることが判明している。
【００２９】式IIの中間体溶液を半導体またはＩＣプレ
カーサに塗布した後、溶媒を除去するために中間体を加
熱しなければならない。実際の加熱条件、すなわち温度
と圧力と時間は、使用するＡＡＳと、溶媒と、スピンオ
ン膜の厚みと、当業者には明らかなその他の要因に応じ
て大幅に変わる。しかし、溶媒のアルコールおよび水
（アミドおよびポリシルセスキオキサン形成の際の副産
物）は、通常式IIまたはIIIの被覆を硬化する際に除去
される。
カーサに塗布した後、溶媒を除去するために中間体を加
熱しなければならない。実際の加熱条件、すなわち温度
と圧力と時間は、使用するＡＡＳと、溶媒と、スピンオ
ン膜の厚みと、当業者には明らかなその他の要因に応じ
て大幅に変わる。しかし、溶媒のアルコールおよび水
（アミドおよびポリシルセスキオキサン形成の際の副産
物）は、通常式IIまたはIIIの被覆を硬化する際に除去
される。
【００３０】式IIの中間体溶液を半導体基板に塗布した
後、被覆された基板を熱にさらすことにより硬化するこ
とができる。膜または被覆に亀裂が発生する可能性を低
減するために、硬化プロフィルを室温から開始し、次第
に上昇させることが好ましい。すなわち、スピンオン被
覆を約１５℃から１５０℃の最終温度まで１０〜３０分
かけて加熱することができる。式IIIの化合物は、傾斜
加熱中に起こる初期硬化の終了時に生成すると考えられ
る。傾斜加熱の後に、被覆を窒素などの不活性ガス中で
５００〜６２０℃の温度で硬化させる。式IVの膜は４０
０℃で熱硬化させてもまだ鮮やかな赤色を呈しており、
６００℃に加熱後に式Ｖの膜は灰色を呈する。被覆を硬
化させるのに必要な時間は、使用温度と、被覆の厚み
と、当業者には周知のその他の条件とに依存する。通常
の半導体基板における厚み約１ミクロンの膜の場合、被
覆を十分に硬化させて式Ｖの熱安定組成物を形成させる
のに、窒素雰囲気中で５００℃で約３０分の硬化時間で
充分である。硬化の際に式IIのアミド／塩混合中間体
は、まず式IIIのジアミドに変化し、次いで式IVのペリ
レンイミドに変化し、最後にシリコン上のアミノアルキ
ル残基の熱分解を伴ってペリレンジイミドとセスキシル
シロキサンの組成物に変化する。組成物からのガス放出
が起こる可能性があるので、式IIの中間体、または式II
IもしくはIVの化合物は、式Ｖの硬化済み化合物が後の
製造ステップでさらされる温度より高い温度で硬化する
ことが好ましい。たとえば、硬化済み化合物がその後に
５９０℃の温度でのポリシリコンの付着にかけられるな
ら、式IIの中間体または式IIIもしくはIVの化合物は６
２０℃の温度で硬化すればよい。
後、被覆された基板を熱にさらすことにより硬化するこ
とができる。膜または被覆に亀裂が発生する可能性を低
減するために、硬化プロフィルを室温から開始し、次第
に上昇させることが好ましい。すなわち、スピンオン被
覆を約１５℃から１５０℃の最終温度まで１０〜３０分
かけて加熱することができる。式IIIの化合物は、傾斜
加熱中に起こる初期硬化の終了時に生成すると考えられ
る。傾斜加熱の後に、被覆を窒素などの不活性ガス中で
５００〜６２０℃の温度で硬化させる。式IVの膜は４０
０℃で熱硬化させてもまだ鮮やかな赤色を呈しており、
６００℃に加熱後に式Ｖの膜は灰色を呈する。被覆を硬
化させるのに必要な時間は、使用温度と、被覆の厚み
と、当業者には周知のその他の条件とに依存する。通常
の半導体基板における厚み約１ミクロンの膜の場合、被
覆を十分に硬化させて式Ｖの熱安定組成物を形成させる
のに、窒素雰囲気中で５００℃で約３０分の硬化時間で
充分である。硬化の際に式IIのアミド／塩混合中間体
は、まず式IIIのジアミドに変化し、次いで式IVのペリ
レンイミドに変化し、最後にシリコン上のアミノアルキ
ル残基の熱分解を伴ってペリレンジイミドとセスキシル
シロキサンの組成物に変化する。組成物からのガス放出
が起こる可能性があるので、式IIの中間体、または式II
IもしくはIVの化合物は、式Ｖの硬化済み化合物が後の
製造ステップでさらされる温度より高い温度で硬化する
ことが好ましい。たとえば、硬化済み化合物がその後に
５９０℃の温度でのポリシリコンの付着にかけられるな
ら、式IIの中間体または式IIIもしくはIVの化合物は６
２０℃の温度で硬化すればよい。
【００３１】図１に、ＩＣ製造工程で一般に使用される
スピンオン・ガラス（ＳＯＧ）、即ちアライド・シグナ
ル社から市販されているＡｃｃｕｇｌａｓｓ ＳＱ−２
TMの試験で得られたデータを示す。このＳＯＧは５００
℃を超える温度にさらされ、図を見るとわかるように、
５００℃を超える温度で著しく分解された。しかし、図
２を見るとわかるように、下記の例１に従って形成した
本発明の被覆は５００℃で熱安定組成物を形成し、５０
０℃を超える温度での分解ははるかに少ない。
スピンオン・ガラス（ＳＯＧ）、即ちアライド・シグナ
ル社から市販されているＡｃｃｕｇｌａｓｓ ＳＱ−２
TMの試験で得られたデータを示す。このＳＯＧは５００
℃を超える温度にさらされ、図を見るとわかるように、
５００℃を超える温度で著しく分解された。しかし、図
２を見るとわかるように、下記の例１に従って形成した
本発明の被覆は５００℃で熱安定組成物を形成し、５０
０℃を超える温度での分解ははるかに少ない。
【００３２】このスピンオン膜は、材料の塗布または半
導体プレカーサが５００℃を超える温度にさらされるそ
の他の工程で使用することができる。通常５００℃を超
える温度で付着されるＮ＋ポリシリコンの付着がその一
例である。
導体プレカーサが５００℃を超える温度にさらされるそ
の他の工程で使用することができる。通常５００℃を超
える温度で付着されるＮ＋ポリシリコンの付着がその一
例である。
【００３３】さらに、硬化膜は、かなりのケイ素−酸素
官能基を有するので、酸素ＲＩＥエッチングに抵抗性を
示す。しかし、この同じ被覆がＣＦ4／Ｏ2（２０／８
０）または化学的機械的研磨を用いて容易にエッチング
できる。この熱安定組成物と、他の一般に使用される半
導体膜およびマスクとのエッチング速度の比較を図３に
示す。この熱安定組成物のエッチング速度が、２０／８
０（ＣＦ4／Ｏ2）混合物にさらしたときはＳｉＮxより
高いが、１００％Ｏ2中ではＳｉＮxのエッチング速度よ
りかなり低いことに留意されたい。
官能基を有するので、酸素ＲＩＥエッチングに抵抗性を
示す。しかし、この同じ被覆がＣＦ4／Ｏ2（２０／８
０）または化学的機械的研磨を用いて容易にエッチング
できる。この熱安定組成物と、他の一般に使用される半
導体膜およびマスクとのエッチング速度の比較を図３に
示す。この熱安定組成物のエッチング速度が、２０／８
０（ＣＦ4／Ｏ2）混合物にさらしたときはＳｉＮxより
高いが、１００％Ｏ2中ではＳｉＮxのエッチング速度よ
りかなり低いことに留意されたい。
【００３４】［例１］ペリレン二無水物（２０．２ｇ、
０．０５１５モル）を２５０ｍｌのポリエチレン瓶に入
れ、１００ｍｌの無水ＮＭＰ中に懸濁させる。アミノプ
ロピルトリエトキシシラン（４５ｍｌ、０．１９１４モ
ル）を混合物に加え、溶液を１夜撹拌する。泡立ってい
る生成物は静置すると深赤色ないし褐色の溶液になり、
均一にするためにこれを８０℃に加熱することができ
る。得られた溶液は高トルク（４０００ｒｐｍ）で短時
間（１０〜１５秒）スピンオンしたときに良好な膜を形
成する。加熱の後、オリゴマー組成物（おそらくジアミ
ド）は良好な平面性および間隙充填特性を示し、図２に
示すように、熱試験で組成物の高温安定性を示した。硬
化膜は、かなりのケイ素−酸素官能基を有し、酸素ＲＩ
Ｅエッチングに抵抗性を示した。しかし、この被覆はＣ
Ｆ4／Ｏ2（２０／８０）ＲＩＥ条件で容易にエッチング
できた。
０．０５１５モル）を２５０ｍｌのポリエチレン瓶に入
れ、１００ｍｌの無水ＮＭＰ中に懸濁させる。アミノプ
ロピルトリエトキシシラン（４５ｍｌ、０．１９１４モ
ル）を混合物に加え、溶液を１夜撹拌する。泡立ってい
る生成物は静置すると深赤色ないし褐色の溶液になり、
均一にするためにこれを８０℃に加熱することができ
る。得られた溶液は高トルク（４０００ｒｐｍ）で短時
間（１０〜１５秒）スピンオンしたときに良好な膜を形
成する。加熱の後、オリゴマー組成物（おそらくジアミ
ド）は良好な平面性および間隙充填特性を示し、図２に
示すように、熱試験で組成物の高温安定性を示した。硬
化膜は、かなりのケイ素−酸素官能基を有し、酸素ＲＩ
Ｅエッチングに抵抗性を示した。しかし、この被覆はＣ
Ｆ4／Ｏ2（２０／８０）ＲＩＥ条件で容易にエッチング
できた。
【００３５】［例２］アミノプロピルトリエトキシシラ
ン１０ｍｌおよびペリレン二無水物３．９２ｇをＮＭＰ
２０ｍｌに加えて溶液にした。この溶液をシリコン・ウ
ェーハ、金属被覆ウェーハ、およびパターン形成したウ
ェーハに、５００ｒｐｍで７秒間、１０００ｒｐｍで７
秒間、３０００ｒｐｍで３０秒間スピン塗布した。その
後１０５−１１５−１２５−１３５−１５０−１５０−
１５０℃で合計１０分間ベークし、窒素雰囲気中で５０
０℃で３０分間硬化させた。それぞれのウェーハ上に得
られた膜を試験して得られた結果は、下記の通りであっ
た。 ・ ２０／８０ ＣＦ4／Ｏ2でのエッチング速度は約５
０００Å／分、１００％Ｏ2でのエッチング速度は約３
３Å／分であった。 ・ ５００℃加熱後の厚み１μ ・ 膜の引張り応力３０ｍＰａ ・ 化学的機械的研磨（ＣＭＰ）速度は、選んだスラリ
に応じて１２５００〜１３００Å／分の間で変動する
が、同じ条件下でのＳｉＮxのＣＭＰ速度は約４０〜５
０Å／分であった。 ・ 上記材料は優れた平面性および間隙充填特性を示し
た。
ン１０ｍｌおよびペリレン二無水物３．９２ｇをＮＭＰ
２０ｍｌに加えて溶液にした。この溶液をシリコン・ウ
ェーハ、金属被覆ウェーハ、およびパターン形成したウ
ェーハに、５００ｒｐｍで７秒間、１０００ｒｐｍで７
秒間、３０００ｒｐｍで３０秒間スピン塗布した。その
後１０５−１１５−１２５−１３５−１５０−１５０−
１５０℃で合計１０分間ベークし、窒素雰囲気中で５０
０℃で３０分間硬化させた。それぞれのウェーハ上に得
られた膜を試験して得られた結果は、下記の通りであっ
た。 ・ ２０／８０ ＣＦ4／Ｏ2でのエッチング速度は約５
０００Å／分、１００％Ｏ2でのエッチング速度は約３
３Å／分であった。 ・ ５００℃加熱後の厚み１μ ・ 膜の引張り応力３０ｍＰａ ・ 化学的機械的研磨（ＣＭＰ）速度は、選んだスラリ
に応じて１２５００〜１３００Å／分の間で変動する
が、同じ条件下でのＳｉＮxのＣＭＰ速度は約４０〜５
０Å／分であった。 ・ 上記材料は優れた平面性および間隙充填特性を示し
た。
【００３６】［例３］下記の表に示した量のペリレン二
無水物とアミノプロピルトリエトキシシラン（Ａ１１０
０）とＮＭＰと水とをプラスチック瓶に入れ、ローラ・
ミルで１夜撹拌した。その後、その溶液をスピンオン技
法で半導体基板上に塗布し、例２と同様に加熱し、窒素
雰囲気中で５６３℃で３０分間硬化させた。結果は下記
の通りであった。
無水物とアミノプロピルトリエトキシシラン（Ａ１１０
０）とＮＭＰと水とをプラスチック瓶に入れ、ローラ・
ミルで１夜撹拌した。その後、その溶液をスピンオン技
法で半導体基板上に塗布し、例２と同様に加熱し、窒素
雰囲気中で５６３℃で３０分間硬化させた。結果は下記
の通りであった。
【表１】
【００３７】［例４］Ａ１１００を指定量の水と共にプ
ラスチック瓶に入れ、瓶を約１時間ローラ・ミルに入れ
て平衡にさせる。その後、ペリレン二無水物とＮＭＰと
平衡に達したアミノプロピルトリエトキシシラン（Ａ１
１００）を別のプラスチック瓶に入れ、ローラ・ミルで
１夜撹拌する。例３に関して上述した条件に従って、溶
液を基板に塗布した。各試験に用いた成分の比率、およ
び試験結果を下表に示す。
ラスチック瓶に入れ、瓶を約１時間ローラ・ミルに入れ
て平衡にさせる。その後、ペリレン二無水物とＮＭＰと
平衡に達したアミノプロピルトリエトキシシラン（Ａ１
１００）を別のプラスチック瓶に入れ、ローラ・ミルで
１夜撹拌する。例３に関して上述した条件に従って、溶
液を基板に塗布した。各試験に用いた成分の比率、およ
び試験結果を下表に示す。
【表２】
【００３８】［例５］３．０２ｇ（０．００７７０４モ
ル）のペリレン二無水物と１５．４ｍｌのＮＭＰと７．
２４ｍｌ（０．０３０８１モル）のＡ１１００とを混合
して溶液を作成する。この溶液を５０℃の温度に約１２
時間加熱し、次いで半導体基板に塗布し、上記の例３の
技法に従って硬化させる。この工程で良好な膜が得られ
た。
ル）のペリレン二無水物と１５．４ｍｌのＮＭＰと７．
２４ｍｌ（０．０３０８１モル）のＡ１１００とを混合
して溶液を作成する。この溶液を５０℃の温度に約１２
時間加熱し、次いで半導体基板に塗布し、上記の例３の
技法に従って硬化させる。この工程で良好な膜が得られ
た。
【００３９】［例６］加えた（アミノエチルアミノメチ
ル）フェネチルトリメトキシシラン（Ａ０６９８）の量
が６ｍｌであった以外は、上記の例５と同じ材料と比率
を用いて同様に溶液を形成した。１夜ローラ・ミルで処
理した後に未反応の無水物が残った。次いで、プラスチ
ック瓶の内容に４．７ｍｌのＡ１１００および５ｍｌの
ＮＭＰを加えた結果、よい溶液が得られ、これは約５日
以上安定であった。
ル）フェネチルトリメトキシシラン（Ａ０６９８）の量
が６ｍｌであった以外は、上記の例５と同じ材料と比率
を用いて同様に溶液を形成した。１夜ローラ・ミルで処
理した後に未反応の無水物が残った。次いで、プラスチ
ック瓶の内容に４．７ｍｌのＡ１１００および５ｍｌの
ＮＭＰを加えた結果、よい溶液が得られ、これは約５日
以上安定であった。
【００４０】［例７］式IIの（ＮＭＰ中でペリレン二無
水物およびＡ１１００から生成された）化合物をシリコ
ン・ベースのウェーハ上にスピンオンする。化合物を静
止塗布で７秒間、５００ｒｐｍで７秒間、１０００ｒｐ
ｍで７秒間、３０００ｒｐｍで１５秒間塗布する。次い
でウェーハを空気中で傾斜式（１０５−１１５−１２５
−１３５−１５０−１５０−１５０−１５０）で１０分
間１５０℃に加熱し、引き続き空気雰囲気の炉内で３０
分間６２０℃に加熱する。その後、ポジ型フォトレジス
トをウェーハに塗布してベークする。次にフォトレジス
トの選択された部分をＧ線ステッパで露光させる。フォ
トレジストを現像するために、式Ｖの化合物の所望の部
分をＫＯＨにさらす。次に、このさらした部分を８０／
２０ Ｏ2／ＣＦ4中で４分間エッチングして、式Ｖの化
合物のパターン化された層を形成する。次に、酢酸ｎ−
ブチル（ＮＢＡ）およびイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ）を作用させて、残りのフォトレジストを除去する
（ＮＢＡ／ＩＰＡ ３分／３分）。その後、５９０℃で
１０分かけて９５０Åのポリシリコン層をウェーハ上に
付着させ満足な結果が得られた。
水物およびＡ１１００から生成された）化合物をシリコ
ン・ベースのウェーハ上にスピンオンする。化合物を静
止塗布で７秒間、５００ｒｐｍで７秒間、１０００ｒｐ
ｍで７秒間、３０００ｒｐｍで１５秒間塗布する。次い
でウェーハを空気中で傾斜式（１０５−１１５−１２５
−１３５−１５０−１５０−１５０−１５０）で１０分
間１５０℃に加熱し、引き続き空気雰囲気の炉内で３０
分間６２０℃に加熱する。その後、ポジ型フォトレジス
トをウェーハに塗布してベークする。次にフォトレジス
トの選択された部分をＧ線ステッパで露光させる。フォ
トレジストを現像するために、式Ｖの化合物の所望の部
分をＫＯＨにさらす。次に、このさらした部分を８０／
２０ Ｏ2／ＣＦ4中で４分間エッチングして、式Ｖの化
合物のパターン化された層を形成する。次に、酢酸ｎ−
ブチル（ＮＢＡ）およびイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ）を作用させて、残りのフォトレジストを除去する
（ＮＢＡ／ＩＰＡ ３分／３分）。その後、５９０℃で
１０分かけて９５０Åのポリシリコン層をウェーハ上に
付着させ満足な結果が得られた。
【００４１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００４２】（１）（ａ）ペリレンジイミドと（ｂ）ポ
リ（シルセスキオキサン）とを含む熱安定組成物。 （２）上記ペリレンジイミドおよび上記ポリ（シルセス
キオキサン）が、ポリ（シルセスキオキサン）中の４個
以上のケイ素原子１個当りペリレン１の比率であること
を特徴とする、上記（１）に記載の熱安定組成物。 （３）上記組成物を５００〜６００℃の温度に１時間さ
らしたときの重量減少が１重量％未満であることを特徴
とする上記（１）に記載の組成物。 （４）上記組成物のＲＩＥエッチング速度が、２０／８
０ ＣＦ4／Ｏ2中で窒化ケイ素の４倍より大きく、純Ｏ
2中で窒化ケイ素の１／４未満であることを特徴とす
る、上記（１）に記載の組成物。 （５）ペリレン二無水物と、下式で表され、
リ（シルセスキオキサン）とを含む熱安定組成物。 （２）上記ペリレンジイミドおよび上記ポリ（シルセス
キオキサン）が、ポリ（シルセスキオキサン）中の４個
以上のケイ素原子１個当りペリレン１の比率であること
を特徴とする、上記（１）に記載の熱安定組成物。 （３）上記組成物を５００〜６００℃の温度に１時間さ
らしたときの重量減少が１重量％未満であることを特徴
とする上記（１）に記載の組成物。 （４）上記組成物のＲＩＥエッチング速度が、２０／８
０ ＣＦ4／Ｏ2中で窒化ケイ素の４倍より大きく、純Ｏ
2中で窒化ケイ素の１／４未満であることを特徴とす
る、上記（１）に記載の組成物。 （５）ペリレン二無水物と、下式で表され、
【化８】 式中、ＲはＨ、アルキル、およびアルキル、アミンから
なる群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアル
キルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキ
ルまたは直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、
およびシラザンからなる群から選ばれる、１種または複
数のアミノシランとを１：４のモル比で混合するステッ
プを含む、加熱すると熱安定組成物を形成する材料の製
造方法。 （６）上記アミノシランがアミノプロピルトリエトキシ
シランであることを特徴とする、上記（５）に記載の方
法。 （７）ペリレン二無水物と混合する前に、アミノシラン
中に０．０５〜０．１５重量％の水を添加するステップ
をさらに含むことを特徴とする、上記（６）に記載の方
法。 （８）下式で表され、
なる群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアル
キルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキ
ルまたは直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、
およびシラザンからなる群から選ばれる、１種または複
数のアミノシランとを１：４のモル比で混合するステッ
プを含む、加熱すると熱安定組成物を形成する材料の製
造方法。 （６）上記アミノシランがアミノプロピルトリエトキシ
シランであることを特徴とする、上記（５）に記載の方
法。 （７）ペリレン二無水物と混合する前に、アミノシラン
中に０．０５〜０．１５重量％の水を添加するステップ
をさらに含むことを特徴とする、上記（６）に記載の方
法。 （８）下式で表され、
【化９】 式中、ｎは３〜８の整数、Ｒはヒドロキシ、低級アルコ
キシ、フェノキシ、およびシルセスキオキサン・ポリマ
ー残基からなる群から選ばれた同一種または異種の残基
である、Ｎ，Ｎ'二置換ペリレンジアミン。 （９）集積回路要素を組み込んだ基板を用意するステッ
プと、溶媒に溶かしたペリレン二無水物とアミノシラン
の混合物を基板に塗布するステップと、その混合物を加
熱して、集積回路要素を組み込んだ上記基板上に熱安定
性の膜を形成するステップとを含む集積回路の製造方
法。 （１０）上記混合物がスピンオン技法によって上記基板
に塗布されることを特徴とする、上記（９）に記載の方
法。 （１１）加熱の前にペリレン二無水物とアミノシランの
混合物を熟成することを特徴とする、上記（９）に記載
の方法。 （１２）上記反応物の加熱において、温度を１００〜１
５０℃に上げることを特徴とする、上記（９）に記載の
方法。 （１３）５００〜６２０℃の温度で硬化させるステップ
をさらに含むことを特徴とする、上記（９）に記載の方
法。 （１４）上記膜の少なくとも一部分が８０／２０ Ｏ2
／ＣＦ4 ＲＩＥによって除去されることを特徴とする、
上記（９）に記載の方法。 （１５）上記膜の少なくとも一部分を除去する前に、上
記膜を５００℃を超える温度にさらすことを特徴とす
る、上記（９）に記載の方法。 （１６）（ａ）ペリレン二無水物と第１級または第２級
アミノシランとを溶媒中で約１：４のモル比で混合する
ステップと、（ｂ）１５〜８０℃の温度で４〜２０時間
撹拌するステップと、（ｃ）１０〜３０分かけて１５０
℃まで加熱するステップと、（ｄ）窒素中で５００〜６
２０℃で約３０分間硬化させるステップとを含む、熱安
定被覆形成方法。
キシ、フェノキシ、およびシルセスキオキサン・ポリマ
ー残基からなる群から選ばれた同一種または異種の残基
である、Ｎ，Ｎ'二置換ペリレンジアミン。 （９）集積回路要素を組み込んだ基板を用意するステッ
プと、溶媒に溶かしたペリレン二無水物とアミノシラン
の混合物を基板に塗布するステップと、その混合物を加
熱して、集積回路要素を組み込んだ上記基板上に熱安定
性の膜を形成するステップとを含む集積回路の製造方
法。 （１０）上記混合物がスピンオン技法によって上記基板
に塗布されることを特徴とする、上記（９）に記載の方
法。 （１１）加熱の前にペリレン二無水物とアミノシランの
混合物を熟成することを特徴とする、上記（９）に記載
の方法。 （１２）上記反応物の加熱において、温度を１００〜１
５０℃に上げることを特徴とする、上記（９）に記載の
方法。 （１３）５００〜６２０℃の温度で硬化させるステップ
をさらに含むことを特徴とする、上記（９）に記載の方
法。 （１４）上記膜の少なくとも一部分が８０／２０ Ｏ2
／ＣＦ4 ＲＩＥによって除去されることを特徴とする、
上記（９）に記載の方法。 （１５）上記膜の少なくとも一部分を除去する前に、上
記膜を５００℃を超える温度にさらすことを特徴とす
る、上記（９）に記載の方法。 （１６）（ａ）ペリレン二無水物と第１級または第２級
アミノシランとを溶媒中で約１：４のモル比で混合する
ステップと、（ｂ）１５〜８０℃の温度で４〜２０時間
撹拌するステップと、（ｃ）１０〜３０分かけて１５０
℃まで加熱するステップと、（ｄ）窒素中で５００〜６
２０℃で約３０分間硬化させるステップとを含む、熱安
定被覆形成方法。
【００４３】
【発明の効果】本発明に従って、ＩＣ製造に有用な５０
０℃を超える温度に耐えることができる、マスクまたは
マンドレルとして機能することのできる熱安定組成物を
得ることができた。
０℃を超える温度に耐えることができる、マスクまたは
マンドレルとして機能することのできる熱安定組成物を
得ることができた。
【図１】Ａｃｃｕｇｌａｓｓ ＳＱ−２の重量を時間お
よび温度の関数として示すグラフである。
よび温度の関数として示すグラフである。
【図２】ＮＭＰ中でのペリレン二無水物とアミノプロピ
ルトリエトキシシランの反応で形成された熱安定組成物
の重量を時間および温度の関数として示すグラフであ
る。
ルトリエトキシシランの反応で形成された熱安定組成物
の重量を時間および温度の関数として示すグラフであ
る。
【図３】ＣＦ4／Ｏ2ガス比を変動させたときの、多数の
化合物のエッチング速度を示すグラフである。
化合物のエッチング速度を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローズマリー・アン・プレヴィティ＝ケ リー アメリカ合衆国05477 バーモント州リ ッチモンド アール・ディー１ ボック ス 213−７ (72)発明者 トマス・ジョーゼフ・リーン アメリカ合衆国05452 バーモント州 エセックス・ジャンクション ウィリア ムズ・ストリート 14 (56)参考文献 特開 昭63−245471（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−150450（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224418（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−214101（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317906（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−140384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/312 C08L 83/06
Claims (16)
- 【請求項１】（ａ）ペリレンジイミドと（ｂ）ポリ（シ
ルセスキオキサン）とを含む熱安定組成物。 - 【請求項２】上記ペリレンジイミドおよび上記ポリ（シ
ルセスキオキサン）が、ポリ（シルセスキオキサン）中
の４個以上のケイ素原子１個当りペリレン１の比率であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の熱安定組成物。 - 【請求項３】上記組成物を５００〜６００℃の温度に１
時間さらしたときの重量減少が１重量％未満であること
を特徴とする請求項１に記載の組成物。 - 【請求項４】上記組成物のＲＩＥエッチング速度が、２
０／８０ ＣＦ4／Ｏ2中で窒化ケイ素の４倍より大き
く、純Ｏ2中で窒化ケイ素の１／４未満であることを特
徴とする、請求項１に記載の組成物。 - 【請求項５】ペリレン二無水物と、 下式で表され、 【化１】 式中、ＲはＨ、アルキル、およびアルキル、アミンから
なる群から選ばれ、Ｘは炭素数が少なくとも２個のアル
キルおよびアリールからなる群から選ばれ、Ｚはアルキ
ルまたは直接結合であり、Ｙはアルコキシ、ハロゲン、
およびシラザンからなる群から選ばれる、１種または複
数のアミノシランとを１：４のモル比で混合するステッ
プを含む、 加熱すると熱安定組成物を形成する材料の製造方法。 - 【請求項６】上記アミノシランがアミノプロピルトリエ
トキシシランであることを特徴とする、請求項５に記載
の方法。 - 【請求項７】ペリレン二無水物と混合する前に、アミノ
シラン中に０．０５〜０．１５重量％の水を添加するス
テップをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載
の方法。 - 【請求項８】下式で表され、 【化２】 式中、ｎは３〜８の整数、Ｒはヒドロキシ、低級アルコ
キシ、フェノキシ、およびシルセスキオキサン・ポリマ
ー残基からなる群から選ばれた同一種または異種の残基
である、Ｎ，Ｎ'二置換ペリレンジアミン。 - 【請求項９】集積回路要素を組み込んだ基板を用意する
ステップと、 溶媒に溶かしたペリレン二無水物とアミノシランの混合
物を基板に塗布するステップと、 その混合物を加熱して、集積回路要素を組み込んだ上記
基板上に熱安定性の膜を形成するステップとを含む集積
回路の製造方法。 - 【請求項１０】上記混合物がスピンオン技法によって上
記基板に塗布されることを特徴とする、請求項９に記載
の方法。 - 【請求項１１】加熱の前にペリレン二無水物とアミノシ
ランの混合物を熟成することを特徴とする、請求項９に
記載の方法。 - 【請求項１２】上記反応物の加熱において、温度を１０
０〜１５０℃に上げることを特徴とする、請求項９に記
載の方法。 - 【請求項１３】５００〜６２０℃の温度で硬化させるス
テップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載
の方法。 - 【請求項１４】上記膜の少なくとも一部分が８０／２０
Ｏ2／ＣＦ4 ＲＩＥによって除去されることを特徴と
する、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１５】上記膜の少なくとも一部分を除去する前
に、上記膜を５００℃を超える温度にさらすことを特徴
とする、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１６】（ａ）ペリレン二無水物と第１級または
第２級アミノシランとを溶媒中で約１：４のモル比で混
合するステップと、 （ｂ）１５〜８０℃の温度で４〜２０時間撹拌するステ
ップと、 （ｃ）１０〜３０分かけて１５０℃まで加熱するステッ
プと、 （ｄ）窒素中で５００〜６２０℃で約３０分間硬化させ
るステップとを含む、熱安定被覆形成方法。
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