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技術 熱安定組成物

出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
発明者 ハロルド・ジョージ・リンドローズマリー・アン・プレヴィティ=ケリートマス・ジョーゼフ・リーン
出願日 1995年5月25日 (25年7ヶ月経過) 出願番号 1995-126893
公開日 1996年2月20日 (24年10ヶ月経過) 公開番号 1996-051102
状態 特許登録済
技術分野 高分子組成物 半導体のドライエッチング 絶縁膜の形成
主要キーワード 動作限界温度 傾斜加熱 初期熱 集積回路要素 間隙充填 相互接続パターン ポリエチレン瓶 硬化化合物
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年2月20日)のものです。
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目的

半導体前駆体スピンオン技法で塗布でき、優れた平面性および間隙充填特性を示し、硬化後の組成物が500℃を超える温度に耐えることができる、新規中間体化合物を提供する。

構成

その組成物は、ペリレン無水物およびアミノシランから製造され、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。IC製造工程における、特に、500℃を超える温度にさらされる工程で有用なマスクあるいはマンドレルとして使用することができ、周知のCF4/O2RIEや化学的機械的研磨等の手段で除去することができる。

概要

背景

集積回路の製造は半導体基体中での電気的に活性不純物の所望のパターン構築と、回路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。

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。

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。

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500℃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。

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。

概要

半導体前駆体にスピンオン技法で塗布でき、優れた平面性および間隙充填特性を示し、硬化後の組成物が500℃を超える温度に耐えることができる、新規中間体化合物を提供する。

その組成物は、ペリレン無水物およびアミノシランから製造され、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。IC製造工程における、特に、500℃を超える温度にさらされる工程で有用なマスクあるいはマンドレルとして使用することができ、周知のCF4/O2RIEや化学的機械的研磨等の手段で除去することができる。

目的

本発明の目的は、500℃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。

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。

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。

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。

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。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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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RIエッチング速度が、20/80 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、

請求項

ID=000002HE=025 WI=049 LX=0355 LY=1150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、

請求項

ID=000003HE=070 WI=031 LX=1345 LY=0300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100〜150℃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/CF4RIE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

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

集積回路の製造は半導体基体中での電気的に活性不純物の所望のパターン構築と、回路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。

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500℃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。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の目的は、500℃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。

0009

本発明のもう1つの目的は、必要な平面性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RI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。

課題を解決するための手段

0012

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。

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。

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、

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、

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。

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/CF4RIE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。

0019

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。

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。

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。

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500〜620℃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。

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。

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。

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NMP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。

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400℃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III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620℃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−2TM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、500℃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。

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(20/80)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、20/80(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RIEエッチングに抵抗性を示した。しかし、この被覆はCF4/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NMP20ml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500℃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5000Å/分、100%O2でのエッチング速度は約33Å/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40〜50Å/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(A1100)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。

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(A1100)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。

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。

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。

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、1000rpm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(IPA)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。

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、20/80 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、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、

発明の効果

0043

本発明に従って、IC製造に有用な500℃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。

図面の簡単な説明

0044

図1Accuglass 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。
図2NMP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。
図3CF4/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。

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