(57)【要約】【課題】ＬＳＩチップのバッファコート材料として好適な有機無機感光性積層絶縁膜を提供すること。【解決手段】金属配線基板面上に形成する感光性絶縁膜であって、絶縁膜がシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層と、有機感光性樹脂層との複数層を有することを特徴とする感光性絶縁膜。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属配線基板面上に形成する感光性絶縁膜であって、該絶縁膜がシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層と、有機樹脂層との複数層を有することを特徴とする感光性絶縁膜。
【請求項２】
前記有機樹脂層が、有機ネガ型感光性樹脂層であることを特徴とする請求項１記載の感光性絶縁膜。
【請求項３】
前記有機ネガ型感光性樹脂層が、感光性ポリイミド、ベンゾシクロブテン、不飽和ポリエステル、不飽和ポリウレタン、不飽和エポキシ、不飽和メタアクリレート、ポリエーテルアクリレートのいずれかの層であることを特徴とする請求項１又は２記載の感光性絶縁膜。
【請求項４】
前記有機無機感光性樹脂層と有機ネガ型感光性樹脂層とが、同じ光吸収帯を持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の感光性絶縁膜。
【請求項５】
金属配線基板面側から、有機ネガ型感光性樹脂層、次いでシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層を順に積層してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法。
【請求項６】
金属配線基板面側から、有機ネガ型感光性樹脂層、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層、有機ネガ型感光性樹脂層を順に積層してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法。
【請求項７】
金属配線基板面側から、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層、次いで有機ネガ型感光性樹脂層を順に積層してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法。
【請求項８】
金属配線基板面側から、有機ネガ型感光性樹脂層の厚みが１μｍ、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層の厚みが１０〜１００μｍ、有機ネガ型感光性樹脂層の厚みが１μｍとなるように順に積層してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス、多層配線基板などの電気・電子材料の製造用として有用な感光性絶縁膜に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、ＬＳＩチップのバッファコート材料や再配線層などの絶縁材料として好適な有機無機感光性積層絶縁膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩチップのバッファコート材料や再配線層などの絶縁材料に対する性能要求は、ＬＳＩの微細化に伴い高解像、低温キュア、低応力などに厳しさを増している。特に、バッファコート材料の前に使われるLowK材料がますます耐応力、耐熱性に弱くなり、再配線のＣｕも電流密度増大で厚膜化傾向となり、上層バッファコート材料としては、従来の高解像度、耐薬品性、耐温度ストレス耐性などに加えて、厚膜、平坦化、低応力、低温キュア硬化処理を満足できなければいけない。
従来は、バッファコート材料としては、例えば、特許文献１〜５に見られるように感光性ポリイミドが、その代表例の１つとして使われて来たが、問題点も多く、中でもキュア後の平坦性に劣るという大きな欠点があり、それ単独で上述の要求をすべて満たすものは知られていない。
【０００３】
詳しくは、感光性ポリイミド前駆体は、側鎖に２重結合を持ったポリアミドであり、ＬＳＩウエハ上にスピンコートした後、光架橋反応で側鎖の２重結合のみを架橋させ、現像でパターン形成し、熱硬化処理でポリアミドから脱水反応で耐熱性に優れたポリイミド構造に変化する。架橋鎖も熱処理で分解揮発する。
また、脱水反応の過程で下地との強固な密着性を形成する。強固な分子構造のため、有機アルカリ液（DMSO/TMAH ）など耐薬品性にも優れる。
ところが、問題点としては熱硬化での脱水反応、架橋鎖分解反応で膜が緻密化する方向に変化し、厚みで４割近く収縮することである。
【０００４】
図１にこの熱硬化での脱水反応、架橋鎖分解反応に基づく収縮、平坦性の低下の状態が示され、スピンコートまで平坦であった膜が、下地段差高さの違いから熱硬化収縮により、平坦性が劣化する様子が示されている。
これ以外にも上記収縮に伴って発生する大きな内部応力（約４０Ｍpa）も応力に弱い下地LowK（低誘電率材料）への影響が問題となる。
さらに、大きな紫外線光吸収のため１０μ〜３０μ付近の厚膜での光解像度が劣化するなど、今後の再配線プロセスでの多層化、微細化に問題となることが予想される。
感光性ポリイミド以外の感光性耐熱材料として感光性ベンゾシクロブテン等があるが、同様に熱硬化過程で脱水反応を伴い大きな膜収縮、内部応力など同じ問題点を抱えている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０５３５２０号公報
【特許文献２】特開平０６−２４０１３７号公報
【特許文献３】特開平０９−０１７７７７号公報
【特許文献４】特開平１１−２９７６８４号公報
【特許文献５】特開２００２−２０３８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、半導体デバイス、多層配線基板などの電気・電子材料の製造用として有用な
、特にＬＳＩチップのバッファコート材料として好適な厚膜化、耐熱性、低光反射、高解像、耐薬品性に優れると同時に低収縮、平坦性、低応力の改善されたた感光性樹脂絶縁膜を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、前記課題を解決するために、新材料としてシロキサンを含む有機無機感光性樹脂を研究する内、該樹脂と前記有機感光性樹脂（例えば、感光性ポリイミド）とを組み合わせることで、両者の欠点を補完し優れた性能の感光性絶縁膜が得られることを見いだし、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下の通りである。
（１）金属配線基板面上に形成する感光性絶縁膜であって、該絶縁膜がシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層と、有機樹脂層との複数層を有することを特徴とする感光性絶縁膜である。
（２）前記有機樹脂層が、有機ネガ型感光性樹脂層であることを特徴とする（１）記載の感光性絶縁膜である。
【０００８】
（３）前記有機ネガ型感光性樹脂層が、感光性ポリイミド、ベンゾシクロブテン、不飽和ポリエステル、不飽和ポリウレタン、不飽和エポキシ、不飽和メタアクリレート、ポリエーテルアクリレートのいずれかの層であることを特徴とする（１）又は（２）記載の感光性絶縁膜である。
（４）前記有機無機感光性樹脂層と有機ネガ型感光性樹脂層とが、同じ光吸収帯を持つことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の感光性絶縁膜である。
（５）金属配線基板面側から、有機ネガ型感光性樹脂層、次いでシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層を順に積層してなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法である。
【０００９】
（６）金属配線基板面側から、有機ネガ型感光性樹脂層、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層、有機ネガ型感光性樹脂層を順に積層してなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法である。
（７）金属配線基板面側から、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層、次いで有機ネガ型感光性樹脂層を順に積層してなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法である。
（８）金属配線基板面側から、有機ネガ型感光性樹脂層の厚みが１μｍ、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層の厚みが１０〜１００μｍ、有機ネガ型感光性樹脂層の厚みが１μｍとなるように順に積層してなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の感光性絶縁膜の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂（以下、単にシロキサンということもある。）と有機樹脂、とりわけ有機感光性ポリイミドとの積層型補完構造を用いることで、次の優れた効果が期待できる。
（１）シロキサンが感光性ポリイミドの熱収縮膜減り大の問題を解決し、熱硬化処理後も、膜減りが少なく、下地段差部で良好な平坦性確保が可能となる。
（２）シロキサンのアルカリ薬品に弱い欠点を感光性ポリイミドが解決し、下地に段差があっても、段差の無い平坦部でも、耐薬品性にも優れた層間絶縁膜構造にすることができる。
（３）シロキサンの下地との密着性小の欠点を克服し、下地に段差があっても、段差の無い平坦部でも、密着性に優れた層間絶縁膜構造にすることができる。
（４）下側ポリイミドと上側ポリイミドがそれぞれ、下地材料（Ｃｕ等）界面からの反射光と、上側材料（空気など）界面からの反射光を低減することが可能となり、より高精度な解像度向上が達成できる。                      
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）有機樹脂層について
本発明の感光性絶縁膜を構成する有機樹脂層としては、当該技術分野で慣用とれる種々のものを用いることができ、非ポリアミック酸構造の非感光性型のものでも採用できるが、特にネガ型感光性樹脂層、中でも感光性ポリイミド、ベンゾシクロブテン、不飽和ポリエステル、不飽和ポリウレタン、不飽和エポキシ、不飽和メタアクリレート、ポリエーテルアクリレートが好適で、とりわけ感光性ポリイミドが好適ある。
【００１２】
感光性ポリイミドとしては、下記の一般式で表される構造のものを用いることができる。
【化１】
2007086476.tif 000003
【００１３】
ここでＸは４価の脂肪族基又は４価の芳香族基を、Ｙは２価の脂肪族基又は２価の芳香族基をそれぞれ表す。
Ｘ基の構造は、原料となるテトラカルボン酸無水物に由来する。テトラカルボン酸無水物としては、例えば芳香族テトラカルボン酸無水物に由来するものであれば、ピロメリット酸二無水物、４，４' −オキシジフタル酸二無水物、３，３' ，４，４' −ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３' ，４，４' −ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸二無水物、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン−２，２−ジフタル酸二無水物、３，３' ，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，６−トリフルオロ−１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、また、３，３′，４，４′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、１，４−ジメトキシ−２，３，５，６−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、１，４−ジトリメチルシリル−２，３，５，６−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ベンゼン二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）メチルアミン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ビフェニル二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ジフェニルスルフォン二無水物、２，３，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５，６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−キノリンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルスルホキシドテトラカルボン酸二無水物、１，２，８，９−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシルフェニルスルフォニル）ベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシルフェニルチオ）ベンゼン二無水物、３，３″，４，４″−タ−フェニルテトラカルボン酸二無水物、４−フェニルベンゾフェノン−３，３″，４，４″−テトラカルボン酸二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカ
ルボキシルベンゾイル）−ベンゼン二無水物、３，３''' ，４，４''' −クアチルフェニルテトラカルボン酸二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシルフェノキシ）ジフェニルスルホキシド二無水物などを用いることができる。
【００１４】
また、脂肪族テトラカルボン酸無水物に由来するものとしては、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジクロロ−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−テトラメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、３，３' ，４，４' −ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、３，５，６−トリカルボキシノルボルナン−２−酢酸二無水物、２，３，４，５−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−メチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−エチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−メチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−エチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−エチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５，８−ジメチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、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等を用いることができる。
【００１５】
Ｙ基の構造は、原料として用いるジアミン類に由来する。Ｙ基が２価の芳香族基である場合の例としては、パラフェニレンジアミン、３，３' −ジメチル−４，４' −ジアミノビフェニル、２，２' −ジメチル−４，４' −ジアミノビフェニル、３，３' −ジメトキシ−４，４' −ジアミノビフェニル、３，３' −ジクロロ−４，４' −ジアミノビフェニル、９，１０−ビス（４−アミノフェニル）アントラセン、４，４' −ジアミノベンゾフェノン、４，４' −ジアミノジフェニルスルフォン、３，３' −ジアミノジフェニルスルフォン、４，４' −ジアミノジフェニルスォキシド、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフォン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフォン、４，４' −ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４' −ビス（３−アミノフェノキシビフェニル、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−メチルフェニル）プロパン、メタフェニレンジアミン、４，４' −ジアミノジフェニルエーテル、４，４' −ジアミノジフェニルスルフィド、３，４' −ジアミノジフェニルエーテル、１，４−ビス（４−ア
ミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼンを挙げることができる。
【００１６】
またＹ基が２価の脂肪族基である場合の例としては、１，１−メタキシリレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、４，４−ジアミノヘプタメチレンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ［６．２．１．０２，７］−ウンデシレンジメチルジアミン、４，４' −メチレンビス（シクロヘキシルアミン）を挙げることができる。
【００１７】
また、別の例としては、下式で示されるジアミノポリシロキサンを用いることもできる。 
【化２】
2007086476.tif 000004
【００１８】
但し、式中、Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立して二価の炭化水素基を表し、Ｒ14及びＲ15は、それぞれ独立して一価の炭化水素基を表す。ｍは１以上、好ましくは１〜９の整数である。
具体的には、上記式におけるＲ12及びＲ13としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数１−７のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数６−１８のアリーレン基などが挙げられ、Ｒ14及びＲ15としては、メチル基、エチル基等の炭素数１〜７のアルキル基、フェニル基等の炭素数６−１２のアリール基などが挙げられる。
上記に挙げた構造は例であって、これらに限定されるものではない。また、Ｘ又は／及びＹがそれぞれ複数の構造からなる、共重合体であってもよい。
【００１９】
（２）シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層について
シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂の前駆体モノマー構造例を図２に示す。Ａは無機シロキサン（Si−O −Si構造）の元になるシリコンアルコキシド（アルコキシシランと同じ）であり、Ｂは感光基Ｃとの結合基であり、Ｃは紫外光に感度を有する感光基（エポキシ基、メタアクリル基など）である。
最初に加水分解重縮合のSolGel反応でSiO2ナノサイズ粒子を含む粘性流体（シロキサンSi−O −Si構造）を形成し、ＬＳＩウエハ上にスピンコートした後、紫外光照射により、感光基を架橋させ、架橋硬化した部分だけ現像で残し、熱硬化処理で完全に硬化させる。全体的にはSiO2ナノ粒子を有機ポリマーがバインダーとして包む構造になる。無機SiO2は硬い安定な構造であるため、熱硬化処理しても複合膜の寸法変化が小さく、低内部応力、低硬化温度、低収縮、光透過性などに優れた特徴を示す。
【００２０】
その一方で、再配線Ｃｕのレジスト除去液に一般的に有機アルカリ液（ＤＭＳＯディメチルスルホオキサイド＋ＴＭＡＨテトラメチルアンモニウムハイドライドなど）が使用されるが、Si−O 結合はアルカリに弱く切断されやすく、耐薬品性が問題となっている。また下地Ｃｕなどとの密着性も弱く、エポキシやメタアクリルも不十分な結合強度のため、下地密着性にも問題となっている。またシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂は光
透過性に優れるため、厚い膜においても感光に有利であるが、下地材料（Ｃｕなど）からの光反射の影響を受け易く解像度劣化が問題となっている。
シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂の前駆体モノマーは、ドイツ国  Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ  ＩＳＣ  社製の「ＯＲＭＯＣＥＲ」（登録商標）ＯＮＥとして市販されており、容易に入手することができる。
【００２１】
（３）有機感光性樹脂層とシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層との複数層について
１）図３にシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂と有機感光性樹脂、とりわけ感光性ポリイミドとの性質の比較と補完関係を示す。
両者は、耐熱性、感光性は共通しており、それ以外は相互に欠点を補完しあう関係になっており、そのことが本発明の重要なポイントである。
本発明はこれら相互補完の関係にある膜を積層構造にすることで、従来の問題点を解決することができる。                                              
【００２２】
２）次に、図４を用いて本発明の積層構造の製法の概略を説明する。    先ず、下地との密着性向上のために感光性ポリイミドの低濃度溶液をスピンコートし、薄膜層を形成する。１１０℃でのプリベーク後、平坦性を目的とした厚膜のシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂をスピンコートし、厚膜層を形成する。再度１１０℃でプリベーク後、耐薬品性向上のために感光性ポリイミドの低濃度溶液をスピンコートし、薄膜層を形成する。
露光工程は一回で、上部ポリイミドから下部ポリイミドまでネガ型感光現像パターンを形成し、熱硬化処理も１回で、積層膜の硬化を完了させる。
【００２３】
３）各積層膜の層厚みの最適化は本発明の重要なポイントである。
下部、上部の感光性ポリイミドが極度に厚くなると、熱収縮率大、内部応力大、光吸収大などの弊害をもたらし性能がでなくなる。中間のシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂が極度に薄いと平坦性劣化などの弊害をもたらす。
すなわち、膜の構成厚みとしては、下部感光性ポリイミド厚みは１〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、さらに好ましくは１〜２μｍであり、中間シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂厚みは１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは２０〜４０μｍであり、上部感光性ポリイミド厚みは１〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、さらに好ましくは１〜２μｍである。
そして、全体膜厚を変更するには、中間のシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂厚みを調整する方法が好ましい。
【００２４】
４）感光性ポリイミド以外の材料でも、ポリイミドと類似の性質（耐熱性、高内部応力、熱硬化収縮、紫外光吸収）を有する耐熱性感光ポリマー（例えば感光性ベンゾシクロブテン）もシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂と組み合わせることで同様の補完効果が期待できるため、本発明と同じ効果を示す。
また、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂と組み合わせる有機感光性樹脂は耐熱性が低くとも感光基を持つ高分子（不飽和ポリエステル、不飽和ポリウレタン、不飽和エポキシ、不飽和メタアクリレート、ポリエーテルアクリレート等）であれば、一括露光、耐薬品性が発揮でき、本発明と同じ効果を示す。
【００２５】
５）積層膜形成後の熱硬化処理温度は、その最低温度が高い材料が決定する。  例えば、従来の感光性ポリイミドは最低温度３５０℃、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂は最低温度１５０℃であるため、３５０℃が熱硬化温度となる。シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂は高温耐性が高く、３５０℃でも問題なく硬化する。
６）シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂と下部または上部または両側の有機感
光性樹脂が同じネガ感光型、同じ光吸収波長帯を持つことが好ましい。
積層膜形成後の光露光工程を一回で済ませることを可能で、さらにシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂は透明な材料であり、厚膜化しても良好な光透過性を示す。
また下部の薄膜有機感光性樹脂（例えば、感光性ポリイミド）は光吸収が大きく、下地Ｃｕ等からの反射防止膜としての機能を発揮する。したがって最適な厚み構成の積層構造にすることで露光解像度の向上が期待できる。
【００２６】
（４）感光性樹脂絶縁膜の製造方法について
有機感光性樹脂層とシロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂層とは、例えばスピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布するか、スプレーコーター等で噴霧塗布する方法により基板上に積層形成することができる。
得られた塗膜は、風乾、オーブン又はホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥などにより乾燥する。
こうして得られた塗膜は、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、紫外線光源等により露光される。パターンの解像度及び取扱い性の点で、その光源波長はｉ線が好ましく、装置としてはステッパーが好ましい。
【００２７】
現像は、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸漬法などの中から任意の方法を選んで行うことができる。
使用される現像液としては、前記のポリマー前駆体に対する良溶媒と貧溶媒の組み合わせが好ましい。この良溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−アセチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトンなどが、また、貧溶媒としてはトルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及び水などが用いられる。良溶媒に対する貧溶媒の割合は使用するポリイミド前駆体の溶解性により調整される。各溶媒を組み合わせて用いることもできる。
【００２８】
また、カルボン酸含有量の高いものを含む組成物に対しては、コリンヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等、有機塩基の水溶液に、必要に応じ、上記の溶媒を加えた現像液が用いられる。このようにして得られたポリイミド前駆体組成物のパターンフィルムは加熱して感光性成分を揮散させることにより、ポリイミドに変換される。
加熱変換は、ホットプレート、オーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンにより行うことが出来る。加熱変換させる際の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００２９】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本願発明の範囲はこれらによって限定されるものではない。
（実施例１）
１）基板上に、ＮＭＰで１．３倍に希釈した、感光性ポリイミド「ＰＩＭＥＬ」（登録商標、旭化成エレクトロニクス株式会社製）Ｉ８３２０をスピンコート（１０００ＲＰＭ）して、密着性向上のための２μｍ厚の薄膜を形成した（図５−１）。
２）この薄膜を１１０℃でプリベークし、ＮＭＰを揮散し、１μｍ厚の薄膜ポリイミドを形成した（図５−２）。                                        
【００３０】
３）前記薄膜ポリイミドの上に、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂「ＯＲＭＯＣＥＲ」（登録商標  ドイツ国  Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ  ＩＳＣ社製）ＯＮＥを溶剤添加無しで１分間スピンコート（２８００ＲＰＭ）して、２０μｍ厚のスピンコート膜を得た（図５−３）。
４）このスピンコート膜を１１０℃でプリベークし、残存揮発成分を除去したが、この際膜の収縮も平坦性低下もなかった（図５−４）。
５）この上に前記１）と同様にして、ＮＭＰで１．３倍に希釈した、感光性ポリイミド「ＰＩＭＥＬ」（登録商標、旭化成エレクトロニクス株式会社製）Ｉ８３２０をスピンコート（１０００ＲＰＭ）して、２μｍ厚の薄膜を形成した（図５−５）。
６）前記２）と同様にして、この薄膜を１１０℃でプリベークし、ＮＭＰを揮散し、１μｍ厚の薄膜ポリイミドを形成した（図５−６）。                  
【００３１】
７）ネガ型マスクを使用し、ｉ線（波長３６５ｎｍ）紫外光照射で架橋反応させ、解像度向上のポストベーク（１１０℃）を行った後  ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）とＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の１：１混合液を使って、現像処理し、５μｍ径のＶｉａホールパターンを形成した（図５−７）。      
８）このＶｉａホールパターンが形成された３層膜を３５０℃熱硬化処理した。この際、シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂はＳｉＯ2 ナノサイズ粒子が熱処理前から凝集しているため、熱硬化処理を行っても、膜収縮は起こさず、極めて平坦な膜構造を保持していた（図５−８）。
９）さらに、２層目Ｃｕ再配線層形成した。積層膜が平坦なため、微細Ｃｕ配線が形成された（図５−９）。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
半導体デバイス、多層配線基板などの電気・電子材料、特にＬＳＩチップのバッファコート材料として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の感光性ポリイミドの平坦性悪化を説明する図である。
【図２】シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂のモノマ分子構造例を説明する図である。
【図３】シロキサン構造を有する有機無機感光性樹脂と有機感光性樹脂（例えば、感光性ポリイミド）の性質の比較と補完関係を説明する図である。
【図４】本発明の積層構造の１つを説明する図である。
【図５】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図６】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図７】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図８】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図９】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図１０】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図１１】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図１２】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図１３】本発明の積層構造の製造プロセスを説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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