(57)【要約】本発明は、接触平坦化処理に用いる場合、硬化処理中に揮発性副産物をほとんどまたは全く生成しない平坦化物質に関する。物質は、平坦化処理中に光照射または加熱により硬化可能であり、モノマー、オリゴマー、若しくはこれらの混合物、任意的な架橋剤、および任意的な有機反応性溶媒を含む。溶媒を用いる場合、モノマーまたはオリゴマーと化学反応し、硬化処理中にポリマーマトリクスの一部になる。これらの物質は、ダマシン、デュアルダマシン、二重層および多層の塗布、マイクロエレクトメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）、実装、光学素子、フォトニクス、オプトエレクトロニクス、マイクロエレクトロニクス、ならびにセンサ素子の製造に用いることができる。
2005508089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロエレクトロニクス前駆体を形成する方法であって、
表面を有し前記表面に複数の凹凸形状を有する基板を提供するステップと、
前記表面に平坦化層を形成するステップとを含み、前記平坦化層は、モノマー、オリゴマー、またはモノマーとオリゴマーの混合物と、反応性溶媒とを含み、
該平坦化層を物体の平坦表面に十分な時間と圧力で接触させて平坦表面の平坦性を平坦化層に転写するステップを含む方法。
【請求項２】
前記平坦化層が、酸、酸発生剤、界面活性剤および光開始剤より選択した材料をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料が、光酸発生剤である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記平坦化層が本質的に、
モノマー、オリゴマー、若しくはモノマーとオリゴマーの混合物と、
反応性溶媒と、
酸若しくは酸発生剤とから成る、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記モノマー若しくはオリゴマーが、エポキシ、ノボラックエポキシ、アクリレート、ノボラックエポキシアクリレート、ビニルエーテル、ノボラックエポキシビニルエーテル、およびビニル基を含むモノマーとオリゴマー、ならびにこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記反応性溶媒が、プロピレンカーボネート、グリシジルエーテル、ビニルエーテル、アリルエーテル、アクリレート、およびこれらの混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記平坦化層が、平坦化層の総重量を１００重量％としたときに、約５重量％未満の非反応性溶媒を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記平面化層を実質的に硬化するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記硬化ステップが、前記平坦化層に紫外光を十分な時間施して前記組成物を実質的に硬化する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記硬化ステップが、前記モノマー、オリゴマー、若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が、実質的に前記反応性溶媒を消費するよう前記反応性溶媒と反応を起こさせる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記硬化ステップにより生じた前記マイクロエレクトロニクス前駆体が、硬化した平坦化層を含み、前記硬化した平坦化層が約１％未満の隙間を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記提供、形成、および接触ステップを周囲圧力下で行う、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記提供、形成、および接触ステップを真空下で行う、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記接触ステップを約５〜２００ｐｓｉの圧力で行う、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記接触ステップを約１８〜４００℃の温度で行う、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記接触ステップを約１秒から約１０分の時間行う、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
表面を有し前記表面に複数の凹凸形状を有する基板を提供し、
前記表面に平坦化層を形成し、前記平坦化層は、モノマー、オリゴマー、若しくはモノマーとオリゴマーの混合物と、反応性溶媒を含み、
該平坦化層を物体の平坦表面に十分な時間と圧力で接触させて平坦表面の平坦性を平坦化層に転写することにより形成した前駆構造体。
【請求項１８】
前記平坦化層が、酸、酸発生剤、界面活性剤、および光開始剤から成る群より選択した材料をさらに含む、請求項１７に記載の前駆構造体。
【請求項１９】
前記平坦化層が、本質的に
モノマー、オリゴマー、若しくはモノマーとオリゴマーの混合物と、
反応性溶媒と、
酸、酸発生剤、および光開始剤からなる群から選ばれる材料とからなる、請求項１７に記載の前駆構造体。
【請求項２０】
前記平坦化層が、平坦化層の総重量を１００重量％としたときに、約５重量％未満の非反応性溶媒を含む、請求項１７に記載の前駆構造体。
【請求項２１】
前記平面化層を実質的に硬化するステップをさらに含む、請求項１７に記載の前駆構造体。
【請求項２２】
前記硬化ステップにより生じた前記マイクロエレクトロニクス前駆体が、硬化した平坦化層を含み、前記硬化した平坦化層が約１％未満の隙間を含む、請求項２１に記載の前駆構造体。
【請求項２３】
前記提供、形成、および接触ステップを周囲圧力下で行う、請求項１７に記載の前駆構造体。
【請求項２４】
前記提供、形成、および接触ステップを真空下で行う、請求項１７に記載の前駆構造体。
【請求項２５】
マイクロエレクトロニクス前駆体を形成する方法であって、
表面を有し前記表面に複数の凹凸形状を有する基板を提供するステップと、
前記表面に平坦化層を形成するステップと、
該平坦化層を物体の平坦表面に十分な時間と圧力で接触させて平坦表面の平面性を平坦化層に転写するステップと、
前記接触ステップ後または前記接触ステップの間、前記平坦化層を硬化するステップとを含み、前記硬化した平坦化層が約１％未満の隙間を含む方法。
【請求項２６】
前記提供、形成、および接触ステップを周囲圧力下で行う、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記提供、形成、および接触ステップを真空下で行う、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記接触ステップを約１８〜４００℃の温度で行う、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記接触ステップを約１秒から約１０分の時間行う、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
表面と前記表面に複数の凹凸形状を有するマイクロエレクトロニクス基板と、
前記表面上の硬化した平坦化層であって、前記硬化した平坦化層が実質的に前記基板表面から離れた平面を有し、前記硬化した平坦化層は約１％未満の隙間を含む平坦化層との組み合わせ。
【請求項３１】
前記基板が、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、ガラス基板、石英基板、有機ポリマー、誘電性基板、金属、合金、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、およびセラミックスから成る群から選ばれる、請求項３０に記載の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
連邦政府の後援を受けている研究開発プログラム
本発明は、国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）によって与えられた技術進歩プログラム＃７０ＮＡＮＢ１Ｈ３０１９に基づく政府支援を受けて達成された。米国政府は本発明の一部の権利を有する。
【０００２】
関連出願
本願は、参照として本明細書に組み入れられる２００１年１０月３１日に出願されたシリアルナンバー６０／３３５，８１１、揮発性残留物のない接触平坦化物質というタイトルの仮出願についての優先権の利益を主張する。
【０００３】
発明の分野
本発明は広く、接触平坦化技術を用いるマイクロエレクトロニクス、オプトエレクトロニクス、オプティカル、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）およびセンサー素子を製造するために用いる、熱可塑性物質、熱硬化性物質および光硬化性物質に関する。これらの物質は、硬化中に残留揮発性成分を本質的に発生させない。
【０００４】
従来技術に関する記載
新型の集積回路（ＩＣ）設計は、より高性能の、より低構造の、および動作エネルギーをより必要としない半導体素子を作るための、ますます複雑な素子積層技術に大きく依存する。これには、適切な順番で半導体基板上にインタコネクトおよび誘電体の多層膜を構成することによって、チップ内に集積されるより細かい構造を有するより多くの回路が必要である。ＩＣを構成するためには、半導体表面に、超微細な構造を含む多くの層を作らなければならない。このような超微細な構造を構成するために、物質を堆積して表面から取り除かなければならない。現在、フォトリソグラフィは、こうした超微細な構造をつくるために用いられる有力な技術である。
【０００５】
フォトリソグラフィは、フォトレジストとして知られている感光性物質を半導体基板表面に堆積することを含む。半導体表面に構築された予め規定されたイメージの構造を有する光透過性物体（フォトマスクまたはレチクルとして知られている）を、フォトレジストで被覆した基板の上に配置する。適切な波長の光を、光透過性物体を通して照射する。フォトレジストおよびプロセスの特性に応じ、光はフォトレジストの露光領域を分解または硬化する。半導体表面を現像して基板表面にパターン化したイメージを生成し、これにより素子が次の処理を受ける準備が整う。
【０００６】
フォトリソグラフィ処理を首尾よく行うために必要な条件は当業者には周知である。例えば、フォトリソグラフィ処理に必要な焦点深度の要件を満たすためにフォトレジストを特定の均一な厚さで塗布することは重要である。厚さの均一性は、フォトリソグラフィ処理中だけでなく、半導体装置の製造中に基板表面上に他の物質を堆積することにも関係がある。例えば、中間層誘電体を非均一の厚さで塗布する場合、バイアを開けるプロセスではより厚い誘電体領域において層の底まで完全にエッチングできない。
【０００７】
被覆した表面が完全に平面であれば、物質を適切な均一の厚さで塗布できる。しかし、表面が平面的でないと（すなわち、表面に凹凸があると）、物質を均一な厚さで被覆できないことが多く、素子の最終収率または性能に大きく影響を及ぼすことがある。凹凸表面上に堆積した被膜は、下層表面の凹凸形状（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）を反映する傾向があるので、平面的でない表面を作り出す。
【０００８】
ＩＣの多層構造は、１つの層を別の層の上に加工することによって作られる。構造体の第１の層は、平面的な半導体表面上に形成される。その結果、凹凸表面が半導体基板表面上に取り込まれる。第２の層は第１構造体の層の凹凸表面上に形成される。多くの層が基板上に形成されるにつれて、表面の凹凸の程度は大きくなる。平面的でない表面は、次の構造層を構成するためにもはや適さない。したがって、次の層を構成する前に、凹凸表面を平坦化しまたは平にする必要がある。凹凸表面を平坦化するために、通常プラズマエッチバック、化学機械研磨（ＣＭＰ）および接触平坦化技術を用いる。
【０００９】
プラズマエッチバックは、下層の凹凸表面をある程度なだらかにするために厚い膜の堆積を含む技術である。よりよい表面平面性はより厚い膜によって達成できる。しかしながら、より厚い膜をエッチングするためには、より長いプラズマエッチング時間が必要である。堆積した膜は、特定のエッチングパラメータのもとで、下層の凹凸層物質と厳密に一致したプラズマエッチ速度を備えていなければならない。その後、厚い膜を、表面の平面性を改善するために、下部の凹凸層までプラズマエッチング加工でエッチングする。
【００１０】
化学機械研磨技術は、スラリー液を用い、基板物質とスラリー液との間で起こる化学反応を用いてパッドに接触する表面を機械的に研磨する技術である。スラリー液は、研磨剤の粒子を含み、特定の化学物質をパッド表面に供与する。凹凸基板表面は、パッドに接触して押圧される。基板は次に、表面の凹凸を取り除くため、パッドに接触して円運動で研磨される。化学機械研磨は、現在ＩＣ製造に用いられている。平坦化に必要な具体的な要件および特定の物質の処理条件は、当業者に知られている。
【００１１】
接触平坦化は、凹凸表面を平坦化するために、プラズマエッチバックおよび化学機械研磨技術とは別の方法を提供する。まず、凹凸表面に流動性がある平坦化物質を堆積する。次に、表面を光学的平坦表面により押圧し、物質が一定の条件で凹凸表面の周辺に流動することを可能にする。次に、光学的平坦表面の平面性が平坦化される物質表面に転写するよう、物質を光照射または加熱のいずれかにより硬化させる。平坦化した物質の表面は、光学的平坦物体表面から離される。分離を促進するために、光学的平坦物体表面を、その表面エネルギーを低くするように処理できる。これは、フッ素重合体またはフッ素化合物等の低い表面エネルギー物質の薄膜を光学的平坦物体表面に堆積することにより達成できる。別のやり方は、ディスクまたは膜などの同程度の表面平面性を有する低表面エネルギー物質を、平坦化物質と光学的平坦物体表面との間に置くことである。低表面エネルギー物質の実例には、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）、フッ素樹脂等の名称で販売されている物質がある。平坦化した物質表面を、下層の凹凸層までプラズマエッチングし、光学的平坦表面の平面性を下部の凹凸層に転写し、凹凸表面をその結果平坦化する。平坦化される物質の１つの要件は、下層の凹凸層物質のプラズマエッチ率に対して約１のプラズマエッチ率を有する必要があるということである。
【００１２】
現在のところ、接触平坦化および同様の技術に用いる物質は、硬化する膜に残存することがある揮発性有機溶媒を含み、硬化処理中に膜内に気泡の形成を引き起こすことがある。これらの気泡は隙間を形成し、硬化中に膜内に恒久的に閉じこめられる。気泡が平坦化物質の接触面と光学的平坦表面の間に形成されると、粗い表面が生じる。さらに、閉じこめられた気泡は、膜の完全性だけでなく膜の特性も悪化させるであろう。気泡の形成を防止するために、硬化処理の前に膜から残留溶媒を取り除くよう、前焼きまたは後焼き技術、高温処理、真空処理環境、またはこれらの組み合わせなどの更なる処理および条件が必要である。残留溶媒を取り除くと膜の収縮が起こり得る。基板表面全体で平坦化される物質の厚さが多様なため、収縮は表面に好ましくない凹凸をもたらす。収縮は、より厚い平坦化物質が堆積した下層の陥凹部領域の上方でより深刻である。したがって、表面の平面性は低下する。
【００１３】
先に記載したように、接触平坦化処理は、平坦化される物質表面に接触する光学的平坦表面に依存しており、平坦化物質は、閉じ込められまた平坦化されて２つの表面の間を流動する。光学的平坦面と平坦化面は双方とも揮発性蒸気に浸透され得ない。平坦化処理中に、平坦化物質が、揮発性かつ非反応性の溶媒を含み、または揮発性副産物を生成すると、揮発性物質は２つの表面の間に閉じこめられるであろう。平坦化物質が平坦化処理中に硬化されるとき、残留溶媒は蒸発するであろう。蒸発は、光照射（光硬化平坦化物質が用いられた場合）の間に発生した熱、または硬化中に感熱硬化平坦化物質に加えた熱によって起こる。接触平坦化の間、平坦化した表面の平面性を下層の凹凸表面に転写するために、平坦化した物質表面はプラズマエッチ処理を受ける。残留溶媒はプラズマエッチ処理中に放出され、ひいてはエッチ装置内のプラズマ化学反応が変化する。その結果プラズマエッチ速度およびエッチ速度率が変化し、結果としてエッチングした表面の表面平面性が劣化する。残留溶媒が平坦化した物質内に均一的に分布してない場合は、たとえ残留溶媒を平坦化処理後に取り除いても、好ましくない隙間が平坦化した物質または接触界面に形成されるであろう。溶媒蒸気が平坦化物質と光学的表面の接触面に閉じこめられると、これらの隙間は平坦化した物質表面の平面性を悪化させる粗い表面の原因になるであろう。溶媒が平坦化した物質に閉じこめられると、好ましくないことに、隙間は物質の厚み全範囲で不均一な物質密度の原因になるであろう。より重大な事に、プラズマエッチ速度はより少ない隙間を含む領域よりより多くて大きい隙間を含む領域のほうが速くなる。その結果、不均一のプラズマエッチ速度により、エッチングされる表面平面性が劣化となる。その上、これらの隙間は、装置の製造に最も重要なトレンチ、バイアおよびホールなどの小さな穴に集まる可能性が高い。
【００１４】
別の方法として、化学機械研磨プロセスは、平坦化する物質と下層の物質の間で一致した化学機械研磨除去速度を達成することができれば、平坦化した表面平面性を下層に転写すことができる。物質を研磨する間に、一定し均一の化学機械研磨除去速度を得るために、一定し均一の物質密度が求められる。物質内に隙間があると、隙間の大きさが同じでなく、物質の全範囲にわたって均一に分布していない場合は、一定し均一の化学機械研磨処理除去速度を達成することにマイナスの影響を及ぼす。したがって、平坦化物質および下層の物質を同時に研磨する間に一致した除去速度を達成するため、平坦化物質内の一定し均一の化学機械研磨除去速度確保するよう、一定し均一の密度を有し、隙間のない平坦化した膜が必要である。
【００１５】
一般的に、重合処理は、縮合重合と付加重合に分類することができる（Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｍａｌｃｏｌｍ  Ｐ．，ポリマー化学：序章、第一章、オックスフォード大学出版物、１９９０、参考のためにここに示す）。縮合重合処理を介して形成したポリマーは、重合処理中に副産物の生成するため、繰り返し単位内にモノマー内の原子よりも少ない原子を含む。付加重合処理を介して形成したポリマーは、繰り返し単位内にモノマーと同じ数の原子を有する。一部のポリマーは、重合出発原料の選択に応じ、縮合または重合処理のいずれかによって合成できる。重合処理は、重合出発原料または触媒の添加さらに重合機構を必要としてもよい。重合処理は、平坦化物質の設計と構成に応じ、光照射または加熱によって引き起こすことができる。
【００１６】
Ｐｒｙｂｙｌａ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第６，０４８，７９９号は、平坦化ステップの間、約２０センチポアズ（ｃＰ）から４０，０００ｃＰの粘着性を有する平坦化物質を用いると述べている。物質は、加熱または紫外線照射によって硬化できる。しかしながら、このやり方は平坦化した物質内の残留溶媒の影響に触れておらず、また凝固中に起こりうる揮発性副産物が発生する可能性にも言及していない。平坦化した膜内に残留溶媒があり、膜全体に均一に分布していないと、一旦残留溶媒が膜から取り除かれると平坦化した物質内に密度勾配をもたらす。
【００１７】
発明の概要
本発明は、新規なマイクロエレクトロニクス前駆体およびそのような前駆体を形成する方法に関する。
【００１８】
より詳細には、前駆体を、第１に表面に凹凸形状を有するマイクロエレクトロニクス基板に平坦化層を設ける（例えば、回転塗布、吹き付け塗装、鋳造、パドル法、噴水塗装など）ことにより形成する。この層は通常約０．１〜５００μｍの厚さ（好ましくは約０．２〜２００μｍ）に形成し、この層の厚さは好ましくは表面凹凸形状の高さよりも大きい。通常のマイクロエレクトロニクス基板は、シリコンウエハ、半導体ウエハ複合物、ガラス基板、石英基板、ポリマー、誘電性基板、金属、合金、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、およびセラミックスを含む。
【００１９】
平坦化層は、光硬化性または熱硬化性のモノマー、オリゴマーおよびこれらの組み合わせからなるグループから選択した材料を含む物質により形成される。これらの平坦化物質を、実質的に揮発性副産物を生じない（より好ましくは揮発性副産物を全く生じない）付加重合機構を介して硬化（重合）しなければならない。平坦化物質の総重量を１００重量％とすると、物質内のモノマーおよび／またはオリゴマーの総重量は、少なくとも約１０重量％であり、好ましくは約１５〜１００重量％である。好適なモノマーとオリゴマーは、エポキシ、ノボラックエポキシ、アクリレート、ノボラックエポキシアクリレート、ビニルエーテル、ノボラックエポキシビニルエーテル、ビニルを含有する有機および無機モノマー／オリゴマー、およびこれらの混合物を含む。
【００２０】
物質は、好ましくはさらに反応性溶媒を含む。ここで用いられる反応性溶媒とは、モノマー、オリゴマー、またはこれらの混合物と反応し、ポリマーを形成し（従来の重合反応）、反応性溶媒はこの反応でかなり消費される。このように、反応性溶媒はコモノマーとして作用する。反応性溶媒を用いるとき、反応性溶媒は、物質の総重量を１００重量％とすると、約１〜９０重量％、好ましくは約１０〜５０重量％のレベルで存在すべきである。好適な反応性溶媒は、必ずしも用いるモノマーまたはオリゴマーによって決まるわけではないが、通常は、プロピレンカーボネート、グリシジルエーテル、ビニルエーテル、アリルエーテル、アクリル酸塩、他の単官能または多官能の反応性溶媒、並びにこれらの混合物を含む。
【００２１】
物質は、好ましくは、酸、酸発生剤（例えば、感熱酸発生剤、光酸発生剤）および界面活性剤より構成されるグループから選択した成分をさらに含む。酸または酸発生剤が存在する場合、これらは、物質の総重量を１００重量％とすると、約０．１〜１０重量％、好ましくは約０．５〜３重量％のレベルで存在すべきである。好適な酸または酸発生剤は、ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム、ヘキサフルオロヒ酸塩トリアリールスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸ジアリールヨードニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸塩ジアリールヨードニウム、ヘキサフルオロヒ酸塩ジアリールヨードニウム、ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホオキソニウムおよびヘキサフルオロリン酸アリールオキシスルホオキソニウムから成るグループから選択したものを含む。
【００２２】
界面活性剤は、存在する場合、非揮発性であるべきであり、物質の総重量を１００重量％とすると、約０．０１〜３重量％、好ましくは約０．０５〜０．５重量％のレベルで用いるべきである。好適な界面活性剤は、フッ素含有界面活性剤および高分子界面活性剤を含む。
【００２３】
特に好ましい実施例では、平坦化物質は、極めて低レベルの非反応性溶媒または希釈剤（例えば、ＰＧＭＥ、ＰＧＭＥＡ）を含む。したがって、平坦化物質は、平坦化物質の総重量を１００重量％とすると、約５重量％より少なく、好ましくは約２重量％より少ない非反応性溶媒または希釈剤を含む。さらにより好ましくは、平坦化物質は基本的に、非反応性溶媒または希釈剤を含まない。
【００２４】
平坦化物質内に含まれる成分を問わず、平坦化物質は、約１０〜５０，０００ｃＰ、好ましくは約１０〜５，０００ｃＰの粘着性を有すべきである。したがって、物質は、約０．１μｍ以上の、好ましくは０．２〜５０，０００μｍの範囲の大きさの割れ目を埋めることが出来る。
【００２５】
平坦化物質を加えた後、必要があればエッジビートを取り除き、物体の平らな表面を平坦化層に転写するために、物質を十分な時間と圧力で前記層を有する平らな物体に接触させる。接触または押圧ステップは、通常約５〜２００ｐｓｉ、より好ましくは約１０から１００ｐｓｉの圧力を、約１秒から約１０分、好ましくは約１０〜６０秒の間、加えることを含む。
【００２６】
接触ステップは、通常約１８〜４００℃、より好ましくは約１８〜１５０℃の温度で行う。しかしながら、熱可塑性物質が平坦化物質内に存在すると、用いる温度は、大いに物質に依存する。温度がこの状況で関与する限り、押圧ステップは、平坦化物質のほぼＴｇ温度から平坦化物質の融点より約２０℃高い温度で行うことが好ましい。さらにより好ましくは、物質の融点より約５℃低い温度から約１０℃高い温度であるのが好ましい。
【００２７】
この処理は、約２０トールよりも低い真空のチャンバーで行うことができるが、周囲条件でも同様に好ましい。この圧力を加えるために、光学的平坦または別の同等な手段を用いることができ、また選択する圧力付加手段は、特定の処理に適合するよう選択しなければならない（例えば、紫外線硬化処理を用いる場合、紫外線透過光学的平坦が必要である）ということが理解されよう。
【００２８】
光学的平坦物体および基板が接触した状態に保持されている間、平坦化物質は従来の手段によって固められまたは硬化される。例えば、構成物が光硬化性の場合、層を硬化するために（特定の構成物に適切な波長の）紫外線光を施す。同様に、構成物が熱硬化性の場合、（例えば、ホットプレート、オーブン、赤外線加熱により）加熱し、その後に構成物のＴｇより低く、好ましくは約５０℃よりも低く冷却することにより硬化できる。硬化剤または硬化手段を問わず、平らな物体を平坦化層から最終的に分離して、更なる処理を施すことが出来る前駆体を産出する。
【００２９】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１を参照しながら、集積回路前駆体１０を示す。前駆体１０は、基板１２および硬化した平坦化層１４を含む。図示してないが、前駆体１０は、その上に構造または形状を有する表面を含むということを当業者は理解されよう。これらの構造は、前駆体の最終使用目的に応じ、多様な凹凸および形状を有する。ここで用いる「凹凸」は、構造の高さまたは深さをいい、一方「形状」は構造の幅と長さをいう。幅と長さが異なる場合、形状の大きさとして、より小さい数字を基準にすることは通常である。
【００３０】
図２は、先にここに記載した従来技術の接触平坦化処理により形成した集積回路前駆体１６の断面図を表す。従来技術の前駆体１６も、基板１８および硬化した平坦化層２０を含む。しかしながら、従来技術の接触平坦化処理によって下処理すると、平坦化層２０は好ましくない隙間２２を有する。これらの隙間の一部は表面でくぼみ２２ａの形をしている。これらのくぼみ２２は、層２０の表面にあっても層２０の中にあっても、膜の特性を悪化させるので好ましくない。
【００３１】
図３は、本発明によって形成した集積回路前駆体２４の概略断面図である。本発明の前駆体２４は、基板２６と硬化した平坦化層２８を含む。しかしながら、ここに記載した改善によって、平坦化層２８には基本的に従来技術の前駆体１６に存在する隙間がない。したがって、本発明により形成した前駆体構造の硬化した平坦化層は、硬化した層の中に約１％よりも少なく、好ましくは約０．５％より少なく、より好ましくは約０％の隙間を有する。ここで用いる「隙間」という用語は、図２に示すように、層の一部が欠落している平坦化層の領域として定義する。これは外部の欠陥（例えば層内の異質の小片）とは区別される。「隙間」は物質内に見いだされる自然な微細孔よりも大きい領域であるということを、当業者は理解されよう。隙間％は、
（１）  ５０，０００倍の倍率に設定された走査型電子顕微鏡で、異なる５つの断面の構造を調べ、
（２）  長さ「Ｌ」および高さ「Ｈ」の各断面を有する断片の中心付近において（この倍率で）観測される隙間の数を計算し、ここで「Ｌ」は約１０ｍｍ、「Ｈ」は約１μｍである（図２参照）、
（３）  ステップ（２）で計算した隙間の数を用い、各５つのサンプルの硬化した層の中の隙間％を求め、
（４）  これら５つの隙間％の平均を決定する、
ことにより決定する。
【００３２】
実施例
以下の実施例は、本発明による好ましい方法を記載する。しかしながら、これらの実施例は、例示として提供し、本発明の全範囲の限定とみなすべきでないということが理解される。
【００３３】
実施例１〜１１では、二酸化ケイ素で被覆し、表面に線状、溝状および正方形の構造を有する６インチのウエハを基板として用いた（ＳＫＷ１−１  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  ＣＭＰ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｗａｆｅｒ、ＳＫＷ関連より購入）。線状および溝状構造の幅は、約１２．５μｍから２３７．５μｍである。線状構造の高さおよび溝状構造の深さは約０．９−１．０μｍである。ウエハ表面に深さ０．９〜１．０μｍの約５０μｍと２０００μｍの正方形の穴がある。
【００３４】
実施例１
ノボラックエポキシ平坦化物質および真空下での平坦化
１０グラムのノボラックエポキシ樹脂（Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商標）３５４ＬＶ、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙより購入した）と０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム（光酸発生剤）溶液（Ａｌｄｒｉｃｈより購入した）を含む光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒は反応性溶媒（すなわち、プロピレンカーボネート）である。
【００３５】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１、Ｂｒｅｗｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ．から入手した）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚２４μｍの平坦化物質を被覆した。標準エッジビート除去処理を行い、約５ｍｍのエッジビートを取り除いた。次に、このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、（水銀−キセノンランプからの）連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離し、チャンバーを通気した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８（Ｖｅｅｃｏ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｇｒｏｕｐ）を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約２００オングストロームの段差高を検出した。約９８％の平坦度を達成した。１００％の度合いの平坦度は、原構造の段差高が完全に取り除かれていることを示す。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。本発明の方法では、少なくとも約９０％、好ましくは少なくとも約９５％、より好ましくは少なくとも９８％の平坦度になる。
【００３６】
実施例２
ノボラックエポキシおよびグリシジルエーテル平坦化物質ならびに
真空下での平坦化
５グラムのノボラックエポキシ樹脂（Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商標）３５４ＬＶ）、５グラムのｎ−ブチルグリシジルエーテル（Ａｌｄｒｉｃｈから購入した）、および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液から成る光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。物質を０．２μｍフィルターで濾過した。
【００３７】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤ＡＰＸ−Ｋ１によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１．５μｍの平坦化物質を被覆した。標準エッジビート除去処理を行い、約５ｍｍのエッジビートを取り除いた。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離し、チャンバーを通気した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約２００オングストロームの段差高を検出した。約９８％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００３８】
ｎ−ブチルグリシジルエーテルをｔ−ブチルグリシジルエーテル（Ａｌｄｒｉｃｈから購入した）に置き換えたことを除いて、本実施例を記載したとおりに繰り返した。約９９％の平坦度が、平坦化した物質内に隙間なしに達成された。
【００３９】
実施例３
ノボラックエポキシおよびグリシジルエーテル平坦化物質ならびに
周囲圧力での平坦化
５グラムのノボラックエポキシ樹脂（Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商標）３５４ＬＶ）、５グラムのｔ−ブチルグリシジルエーテル、および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液から成る光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。物質を０．２μｍフィルターで濾過した。
【００４０】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１．７μｍの平坦化物質を被覆した。標準エッジビート除去処理を行い、約５ｍｍのエッジビートを取り除いた。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約２００オングストロームの段差高を検出した。約９８％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００４１】
実施例４
ノボラックエポキシおよびビニルエーテル平坦化物質ならびに
真空下での平坦化
５グラムのノボラックエポキシ樹脂（Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商標）３５４ＬＶ）、５グラムの１，４―シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル（Ａｌｄｒｉｃｈから購入した）、および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液を含む光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。物質を０．２μｍフィルターで濾過した。
【００４２】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚２．４μｍの平坦化物質を被覆した。標準エッジビート除去処理を行い、約５ｍｍのエッジビートを取り除いた。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離し、チャンバーを通気した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約４００オングストロームの段差高を検出した。約９６％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００４３】
実施例５
ビニルエーテル平坦化物質および
周囲圧力での紫外線パルス露光による平坦化
１０グラムのビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］イソフタル酸（ＶＥｃｔｏｍｅｒ（登録商標）４０１０ビニルエーテル、Ｍｏｒｆｌｅｘ，Ｉｎｃ．によって販売され、Ａｌｄｒｉｃｈから購入した）および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液を含む光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。
【００４４】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚４．２μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、その後紫外線を２０秒間止め、２度目の１０秒間露光を行った。紫外線露光時間の合計は２０秒であった。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１００オングストロームの段差高を検出した。約９９％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００４５】
実施例６
ノボラックエポキシおよびビニルエーテル平坦化物質ならびに
周囲圧力での平坦化
１０グラムのノボラックエポキシ樹脂Ｄ．Ｅ．Ｎ．（登録商標）４３１（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから購入した）、１０グラムのビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］イソフタル酸および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液を含む光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。
【００４６】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１２．５μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１００オングストロームの段差高を検出した。約９９％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００４７】
０．０８グラムのフッ素含有界面活性剤（ＦＣ−４４３０、３Ｍから入手した）を平坦化物質に加えたことを除いて、本実施例を記載したとおり繰り返した。同程度の平坦度が、平坦化物質内に隙間なしに得られた。
【００４８】
実施例７
エポキシノボラックジアクリレート平坦化物質および
周囲圧力での平坦化
１０グラムのビスフェノール−Ａエポキシジアクリレート（ＥＢＥＣＲＹＬ（登録商標）３２００、脂肪族化合物／芳香族化合物エポキシアクリレート混合物、ＵＣＢ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから購入した）、および０．６グラムのＤａｒｏｃｕｒ（登録商標）１１７３（光開始剤、Ｃｉｂａより入手した）から成る光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。
【００４９】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１７．５μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約２００オングストロームの段差高を検出した。約９８％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００５０】
実施例８
エポキシノボラックアクリレートおよびアクリレート希釈剤平坦化物質ならびに
周囲圧力での平坦化
１０グラムのＥＢＥＣＲＹＬ（登録商標）３６０３（ＵＣＢ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより入手した、２０％のトリプロピレングリコールジアクリラートで希釈したノボラアックエポキシアクリレートを含む）、および０．６グラムのＥＢＥＣＲＹＬ（登録商標）ＢＰＯ（光開始剤、ＵＣＢＣｈｅｍｉｃａｌｓから入手した）を含む光硬化平坦化物質を調製し完全に混合させた。
【００５１】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１７μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１００オングストロームの段差高を検出した。約９９％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００５２】
実施例９
ノボラックエポキシおよびアリルグリシジルエーテル平坦化物質ならびに
真空下での平坦化
５グラムのノボラックエポキシ樹脂Ｄ．Ｅ．Ｎ．（登録商標）４３１（ＤＯＷ  Ｃｈｅｍｉｃｌａ  Ｃｏｍｐａｎｙより購入した）、５グラムのアリルグリシジルエーテル（Ａｌｄｒｉｃｈから購入した）、および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液より成る光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒は炭酸プロピレンである。物質を０．２μｍフィルターで濾過した。
【００５３】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１．８μｍの平坦化物質を被覆した。標準エッジビート除去処理を行い、約５ｍｍのエッジビートを取り除いた。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離し、チャンバーを通気した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１００オングストロームの段差高を検出した。約９９％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００５４】
実施例１０
ノボラックエポキシおよびアリルグリシジルエーテル平坦化物質ならびに
周囲圧力での紫外線パルス露光による平坦化
１０グラムのノボラックエポキシ樹脂Ｄ．Ｅ．Ｎ．（登録商標）４３１、１０グラムのアリルグリシジルエーテル、０．０９グラムのフッ素含有界面活性剤（ＦＣ−４４３０）、および０．６グラムの５０％トリアリールスルホニウムヘキサフルオロリン酸塩溶液から成る光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。
【００５５】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１．８μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、その後紫外線を２０秒間止め、２度目の１０秒間露光を行った。紫外線露光時間の合計は２０秒であった。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１５０オングストロームの段差高を検出した。約９８％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００５６】
実施例１１
ノボラックエポキシおよびアリルグリシジルエーテル平坦化物質ならびに
周囲圧力での短い押圧時間での平坦化
５グラムのノボラックエポキシ樹脂Ｄ．Ｅ．Ｎ．（登録商標）４３１、５グラムのアリルグリシジルエーテル、および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液から成る光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。
【００５７】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理した６インチシリコンウエハ表面に、層厚１．８μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射し、平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離し、チャンバーを通気した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１００オングストロームの段差高を検出した。約９９％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【００５８】
実施例１２
ノボラックエポキシおよびグリシジルエーテル平坦化物質ならびに
サブミクロンバイアホール構造の基板を用いての周囲圧力での平坦化
サブミクロンバイアホールを有する、二酸化ケイ素で被覆されたウエハを基板として用いた。バイアホールの直径は０．２μｍ〜１．０μｍの範囲であった。バイアホールの深さは約１．０μｍであった。
【００５９】
５グラムのノボラックエポキシ樹脂Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商標）３５４ＬＶ、５グラムのｔ−ブチルグリシジルエーテル、および０．６グラムの５０％ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム溶液を含む光硬化性平坦化物質を調製し完全に混合させた。光酸発生剤溶液に用いた溶媒はプロピレンカーボネートである。
【００６０】
メーカー推奨プロセスを用い、接触促進剤（ＡＰＸ−Ｋ１）によって予め処理したバイアホールウエハ表面に、層厚約１．７μｍの平坦化物質を被覆した。このウエハを接触平坦化処理チャンバー内のウエハ試料台上に、被覆した表面を紫外線透過光学的平坦物体に向き合わせて置いた。圧力チャンバーを密閉し、２０トール未満に排気し、ウエハ試料台を上昇させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムに対して押圧し、このフィルムは６８ｐｓｉの押圧力で３０秒間、光学的平坦表面に対して押圧した。平坦化物質が光学的平坦表面に接触している間、連続的な紫外線光を、光学的平坦表面を通して１０秒間照射して平坦化物質を硬化した。平坦化物質が硬化するとすぐに押圧力を解放した。ウエハ試料台を降下させ、ウエハをテフロン（登録商標）リリースフィルムから離した。平坦化した表面の粗さおよび平坦化の程度を明らかにするために、Ｄｅｋｔａｋ８を用いた。高さ１μｍの原基板構造の中に約１００オングストロームの段差高を検出した。約９９％の平坦度を達成した。平坦化した物質内に隙間は検出されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】基板と基板上の平坦化層を有する回路前駆構造体の概略図である。
【図２】基板と基板上の平坦化層を有する従来技術の前駆構造体の概略断面図である。
【図３】基板と基板上に平坦化層を有する本発明の前駆構造体の概略斜視図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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