專利名稱：聚合膜的成膜方法和成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過蒸鍍法形成聚酰亞胺等的聚合膜的聚合膜的成膜方法和成
膜裝置。
背景技術(shù)：
作為實(shí)現(xiàn)電子機(jī)器的高性能化和小型化的技術(shù)，在一個半導(dǎo)體封裝中搭載多個半導(dǎo)體芯片的系統(tǒng)級封裝(System in Package ；SiP)變得很重要。在該技術(shù)中，過去，將半導(dǎo)體芯片平面排列使用的二維構(gòu)裝為主流，但是近來，從電子機(jī)器的更加小型化的觀點(diǎn)出發(fā)， 將半導(dǎo)體芯片沿垂直方向疊層構(gòu)裝的三維構(gòu)裝受到關(guān)注(例如非專利文獻(xiàn)l(Eric Beyne, Proceedings of the International Interconnect Technology Conference 2006, pp. 1-5)) ο對于三維構(gòu)裝而言，從高密度疊層半導(dǎo)體芯片的觀點(diǎn)出發(fā)，半導(dǎo)體芯片之間的絕緣技術(shù)非常重要。這種絕緣技術(shù)中考慮使用聚酰亞胺所代表的聚合膜。然而，這樣的芯片間的絕緣需要極高的絕緣性，但在采用作為一般的聚合膜形成方法的使用溶劑涂布的方法形成的聚合膜的情況下，溶劑脫落的通路成為漏電部位，絕緣性不充分。另外，溶劑脫落的通路也同時成為水分侵入的通路，耐水性也不充分。作為形成不產(chǎn)生這樣問題的高性能聚合膜的技術(shù)，提出了將2種以上的原料單體分別充填于不同的容器中，將其加熱使之蒸發(fā)，氣態(tài)的原料單體供應(yīng)到保持真空的腔室里并在基板上蒸鍍聚合膜的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1(日本特開平5-171415號公報(bào))、非專利文獻(xiàn) 2(High Perform. Polym. 5(1993)229-237)等)。在這樣的技術(shù)中，由于需要加熱儲存原料單體的容器使其蒸發(fā)，并維持在氣態(tài)通過配管供應(yīng)至腔室內(nèi)，因此用加熱器控制配管溫度，并且用高溫質(zhì)量流量控制器控制流量， 進(jìn)行原料單體的供應(yīng)。但是，根據(jù)原料需要將配管溫度保持在200°C附近，存在配管或閥門的耐熱性不充分的問題。另外，由加熱器加熱時產(chǎn)生溫度的不均勻，原料的供應(yīng)也變得不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種在通過蒸鍍形成聚合膜時，加熱并供應(yīng)原料時不發(fā)生上述問題的聚合膜的成膜方法和成膜裝置。在本發(fā)明的第1個觀點(diǎn)中，提供一種聚合膜的成膜方法，其包括將在原料形成面上以規(guī)定圖案固態(tài)形成有用于形成上述聚合膜的多種原料的第1基板和具有應(yīng)該形成聚合膜的成膜面的第2基板以上述原料形成面和上述成膜面相對的方式在處理容器內(nèi)相對向配置的工序；接著，使上述第1基板和上述第2基板這樣配置的上述處理容器內(nèi)為真空環(huán)境并設(shè)定為規(guī)定真空度的工序；和接著，在上述規(guī)定的真空度下，將上述第1基板加熱至上述原料形成面上的上述多種原料蒸發(fā)的第1溫度，并且將上述第2基板加熱至在上述成膜面上上述多種原料發(fā)生聚合反應(yīng)的第2溫度的工序，通過使從上述第1基板蒸發(fā)的多種原料在上述第2基板的上述成膜面上反應(yīng)，在上述成膜面上形成上述聚合膜。在上述第1個觀點(diǎn)的成膜方法中，上述多種原料能夠在上述第1基板的上述原料形成面上通過涂布、印刷、光刻的任一種方式形成。另外，上述多種原料能夠以用于得到上述聚合膜的化學(xué)計(jì)量組成蒸發(fā)的方式在上述第1基板的上述原料形成面上形成。另外，上述多種原料能夠設(shè)為包括第ι原料和第2原料的物質(zhì)，此時，上述第1原料和第2原料能夠在上述第1基板的原料形成面上形成為相間的方格狀。上述第1基板和第2基板優(yōu)選使用分別不同的加熱機(jī)構(gòu)加熱，作為上述加熱機(jī)構(gòu)， 優(yōu)選使用具有感應(yīng)加熱線圈的加熱機(jī)構(gòu)。上述第1基板的上述原料形成面能夠構(gòu)成為由熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件所形成，上述熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件用于調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)，以使在上述第1基板被加熱到上述第1溫度時各原料達(dá)到最適溫度。作為上述第1觀點(diǎn)的成膜方法的典型例子，可以列舉作為上述多種原料，使用均苯四甲酸酐(PMDA)和4，4’_ 二氨基二苯醚(ODA)，作為聚合膜，形成聚酰亞胺膜。此時，上述第1溫度可以為200 洸0°C，上述第2溫度可以為180 230°C。在本發(fā)明的第2觀點(diǎn)中，提供一種聚合膜的成膜裝置，其具備內(nèi)部能夠保持真空的處理容器；用于使上述處理容器內(nèi)為真空環(huán)境并設(shè)定為規(guī)定真空度的排氣機(jī)構(gòu)；基板支持部件，用于將在原料形成面上以規(guī)定圖案固態(tài)形成有用于形成上述聚合膜的多種原料的第1基板和具有應(yīng)該形成聚合膜的成膜面第2基板以上述原料形成面和上述成膜面相對的方式在上述處理容器內(nèi)相對向配置；在上述規(guī)定的真空度下將上述第1基板加熱至上述原料形成面上的上述多種原料蒸發(fā)的第1溫度的第1加熱機(jī)構(gòu)；和在上述規(guī)定的真空度下將上述第2基板加熱至在上述成膜面上上述多種原料發(fā)生聚合反應(yīng)的第2溫度的第2加熱機(jī)構(gòu)，通過使從上述第1基板蒸發(fā)的多種原料在上述第2基板的上述成膜面上反應(yīng)，在上述成膜面上形成上述聚合膜。在上述第2個觀點(diǎn)的成膜裝置中，上述第1和第2加熱機(jī)構(gòu)能夠采用分別獨(dú)立地快速加熱上述第1基板、上述第2基板的裝置，具體而言，作為上述第1和第2加熱機(jī)構(gòu)，優(yōu)選使用具有感應(yīng)加熱線圈的加熱機(jī)構(gòu)。此時，上述基板支持部件能夠采用具備分別支持上述第1基板和上述第2基板、并且通過感應(yīng)加熱將熱分別傳送至上述第1基板和上述第2 基板的一對熱傳導(dǎo)部件的裝置。在上述第2個觀點(diǎn)的成膜裝置中，能夠采用上述多種原料在上述第1基板的上述原料形成面上通過涂布、印刷、光刻的任一種方式形成的裝置。另外，上述多種原料能夠以用于得到上述聚合膜的化學(xué)計(jì)量組成蒸發(fā)的方式在上述第1基板的上述原料形成面上形成。上述第1基板的上述原料形成面能夠構(gòu)成為由熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件形成，上述熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件用于調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)，以使在上述第1基板被加熱到上述第1溫度時各原料達(dá)到最適溫度。上述基板支持部件能夠構(gòu)成為支持多對第1基板和第2基板對，由上述第1加熱機(jī)構(gòu)和上述第2加熱機(jī)構(gòu)將各對的第1基板和第2基板分別加熱至第1溫度和第2溫度。在本發(fā)明的第3個觀點(diǎn)中，提供一種存儲介質(zhì)，其為用于存儲在電腦上運(yùn)行并控制成膜裝置的程序的存儲介質(zhì)，上述程序在實(shí)際運(yùn)行時，由電腦控制成膜裝置，以實(shí)施上述第1個觀點(diǎn)的成膜方法。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的聚合膜的成膜裝置的剖面圖。圖2是表示圖1的裝置中使用的感應(yīng)加熱線圈的平面圖。圖3是用于說明實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的聚合膜的成膜方法時的工序的流程圖。圖4是用于說明按照本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的方法形成聚合膜時的狀態(tài)的模式圖。圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的聚合膜的成膜裝置的剖面圖。圖6是表示圖5的裝置使用的感應(yīng)加熱線圈的側(cè)視圖。圖7是用于說明用于使原料形成基板上的第1原料和第2原料的加熱溫度不同的方法的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的聚合膜的成膜裝置的剖面圖。該成膜裝置1具有腔室2，在腔室2的側(cè)壁上設(shè)有搬運(yùn)出入口 3和排氣口 4。搬運(yùn)出入口 3可以由閘閥5開合。另外，排氣口 4與排氣管6連接，排氣管6與壓力調(diào)整閥8和真空泵7連接，從而可以通過在真空泵7的運(yùn)轉(zhuǎn)下控制壓力調(diào)整閥8的開度而將腔室2內(nèi)調(diào)整到規(guī)定的真空度。另外，通過從圖中未表示的供應(yīng)體系向腔室2內(nèi)導(dǎo)入Ar氣體等不活潑氣體，就可以調(diào)整腔室2內(nèi)的壓力。另外，也可以設(shè)有供應(yīng)用于清潔腔室2內(nèi)部的清潔氣體的清潔氣體供應(yīng)體系。腔室2的上壁和底壁上分別設(shè)有感應(yīng)加熱線圈9a和％。感應(yīng)加熱線圈9a和9b 如圖2所示呈漩渦狀，分別與線圈電源IOa和IOb連接。這些線圈電源IOa和IOb與控制部11連接，受該控制部11的控制。這樣，通過由控制部11控制線圈電源IOa和IOb的輸出，就可以控制由感應(yīng)加熱線圈9a和9b加熱的溫度。另外，腔室壁上設(shè)有圖中未表示的掛壁加熱器，腔室壁的溫度能夠被控制在規(guī)定溫度。感應(yīng)加熱線圈9a的下方和感應(yīng)加熱線圈9b的上方設(shè)有屏蔽這些感應(yīng)加熱線圈的屏蔽部件12a和12b，屏蔽部件12a和12b由安裝部件13安裝于腔室2上。在腔室2的內(nèi)部，隔著屏蔽部件12a，與感應(yīng)加熱線圈9a相對向地設(shè)有上部熱傳導(dǎo)板14a，另外，隔著屏蔽部件12b，與感應(yīng)加熱線圈9b相對向地設(shè)有下部熱傳導(dǎo)板14b。在上部熱傳導(dǎo)板14a上，應(yīng)該形成聚合膜的被成膜基板15由適當(dāng)?shù)闹С植考猿赡っ嫦蛳碌姆绞奖恢С?，在下部熱傳?dǎo)板14b上載置著原料形成基板16，原料形成基板16 在上面形成有用于形成聚合膜的原料。原料形成基板16上，用于形成聚合膜的第1原料17和第2原 料18通過涂布、印刷、光刻等形成規(guī)定圖案，例如相間的方格狀等。第1和第2原料17和18是用于形成聚合膜的單體原料，當(dāng)所要得到的聚合膜為聚酰亞胺時，作為這些原料可以列舉均苯四甲酸酐 (PMDA)和 4，4’ - 二氨基二苯醚(ODA)。
這樣，通過向感應(yīng)加熱線圈9b通電，下部熱傳導(dǎo)板14b被感應(yīng)加熱，由該導(dǎo)熱將原料形成基板16加熱到第1溫度，由此，第1原料17和第2原料18蒸發(fā)。另外，通過向感應(yīng)加熱線圈9a通電，上部熱傳導(dǎo)板1 被感應(yīng)加熱，由該導(dǎo)熱將被成膜基板15加熱至第2溫度，在被成膜基板15的表面上，蒸發(fā)的第1原料17和第2原料18在被成膜基板15表面反應(yīng)，形成聚合膜。即，感應(yīng)加熱線圈％作為使原料蒸發(fā)的第1加熱機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，感應(yīng)加熱線圈9a作為使聚合反應(yīng)發(fā)生的第2加熱機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用?？刂撇?1，除了控制向感應(yīng)加熱線圈9a、9b的通電以外，還進(jìn)行排氣的控制、氣體供應(yīng)控制、閘閥的開關(guān)控制、基板的搬運(yùn)控制等，具備進(jìn)行實(shí)際控制的控制器(電腦)、由操作員進(jìn)行用于控制的輸入操作的鍵盤和顯示器等組成的用戶界面、和能夠安裝存儲有處理菜單等用于控制的信息的存儲介質(zhì)的存儲部。接著，參照圖3的流程圖，說明由這樣構(gòu)成的成膜裝置1形成聚合膜的方法。以下的方法按照控制部11的存儲部內(nèi)安裝的存儲介質(zhì)中所存儲的處理菜單進(jìn)行。首先，打開閘閥5，將被成膜基板15和原料形成基板16從搬運(yùn)出入口 3搬入到腔室2內(nèi)，被成膜基板15安裝于上部熱傳導(dǎo)板14a，原料形成基板16安裝于下部熱傳導(dǎo)板 14b (步驟 1)。接著，關(guān)閉閘閥5使腔室2內(nèi)為密閉空間，由真空泵7將腔室2內(nèi)抽真空，根據(jù)需要，通過由圖中未表示的氣體導(dǎo)入裝置向腔室2內(nèi)導(dǎo)入不活潑氣體，將腔室2內(nèi)調(diào)整至規(guī)定的真空度(步驟2)。在該狀態(tài)下，向感應(yīng)加熱線圈9b通電，感應(yīng)加熱下部熱傳導(dǎo)板14b，由該導(dǎo)熱將原料形成基板16加熱至第1溫度，并且，向感應(yīng)加熱線圈9a通電，感應(yīng)加熱上部熱傳導(dǎo)板 14a,由該導(dǎo)熱將被成膜基板15加熱至第2溫度(步驟3)。第1溫度被設(shè)定為適合使原料形成基板16上形成的第1原料17和第2原料18蒸發(fā)的溫度，第2溫度被設(shè)定為在被成膜基板15上適合第1原料17和第2原料18聚合的溫度。因此，如圖4所示，從被加熱至第1溫度Tl的原料形成基板16的表面(原料形成面) 上蒸發(fā)第1原料17，例如PMDA，和第2原料18，例如0DA，在被加熱至第2溫度T2的被成膜基板15的表面(成膜面)，這些第1原料17和第2原料18發(fā)生聚合反應(yīng)。因此，通過使這樣的加熱持續(xù)一定時間，在被成膜板15的表面上就形成規(guī)定厚度的聚合膜20，例如，聚酰亞胺膜(步驟4)。另外，作為原料使用PMDA和0DA、作為聚合膜形成聚酰亞胺膜時，第1溫度可以設(shè)為200 260°C，第2溫度可以設(shè)為180 230°C。此時，設(shè)想原料形成基板16的原料形成面實(shí)際上達(dá)到第1溫度，被成膜基板15的成膜面實(shí)際上達(dá)到第2溫度。在原料形成基板16上形成的第1原料17和第2原料18的比例，通過將其設(shè)定為在第1溫度下蒸發(fā)時能夠獲得想要得到的聚合膜的化學(xué)計(jì)量組成的比例，就能夠得到所需組成的聚合膜20。另外，第1原料17和第2原料18以能夠得到所需膜厚的聚合膜的量形成，也可以在原料全部蒸發(fā)的時刻停止處理。原料形成基板16可以在成膜后再次形成第1 和第2原料17、18。這樣形成聚合膜20后，阻斷向感應(yīng)加熱線圈9a、9b的通電，停止加熱(步驟5)，打開閘閥5，將形成了聚合膜20的被成膜基板15和原料蒸發(fā)后的原料形成基板16搬出(步驟6)。
也可以在規(guī)定次數(shù)的成膜完畢后，通過掛壁加熱器(圖中未表示)持續(xù)加熱腔室 2的壁面，通過清潔氣體進(jìn)行腔室2內(nèi)的清潔。根據(jù)本實(shí)施方式，在原料形成基板16上，將用于形成聚合膜的第1原料17和第2 原料18通過涂布、印刷、光刻等固態(tài)地形成規(guī)定圖案，通過感應(yīng)加熱將該原料形成基板16 加熱至第1溫度使這些原料蒸發(fā)，蒸鍍在通過感應(yīng)加熱加熱至發(fā)生聚合反應(yīng)的第2溫度的被成膜基板15表面上，在其上發(fā)生聚合反應(yīng)，因此，可以不產(chǎn)生加熱原料所形成的高溫氣體供應(yīng)到配管時的耐熱性問題，或由加熱器加熱時的溫度不均勻造成的原料供應(yīng)的不穩(wěn)定性問題，能夠用極為簡便的方法穩(wěn)定形成聚合膜。另外，由于通過感應(yīng)加熱能夠使原料形成基板16和被成膜基板15驟冷驟熱至獨(dú)立的溫度，所以能夠避免在規(guī)定溫度之外的溫度下供應(yīng)原料的危險，或聚合溫度受限的危險。接著，對本實(shí)施方式中具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。在圖1表示的成膜裝置中，作為感應(yīng)加熱線圈9a、9b，使用餅式的線圈，作為上部熱傳導(dǎo)板14a和下部熱傳導(dǎo)板14b，使用直徑210nm、厚2mm的石墨板，并設(shè)有圖中未表示的 Ar氣體供應(yīng)體系、清潔氣體供應(yīng)體系和掛壁加熱器。作為被成膜基板15，使用200mm Si晶片，作為原料形成基板16，使用的是在200mm Si晶片的表面上以印刷方式將作為第1原料17的PMDA、作為第2原料18的ODA分別以 5 μ m見方隔開1 μ m的間隔，形成為相間的方格狀的晶片。使用以上這樣的成膜裝置，按照以下的流程進(jìn)行成膜。首先，在感應(yīng)加熱線圈9a、9b不通電的狀態(tài)下，將被成膜基板15配置于上部熱傳導(dǎo)板14a，將原料形成基板16配置于下部熱傳導(dǎo)板14b。接著，在將腔室2內(nèi)真空排氣后， 將腔室2內(nèi)的壓力調(diào)整至133Pa。在該狀態(tài)下，由控制部11持續(xù)控制向感應(yīng)加熱線圈9b的通電，感應(yīng)加熱下部熱傳導(dǎo)板14b，將原料形成基板16的溫度控制在220°C，并且，持續(xù)控制向感應(yīng)加熱線圈9a的通電，感應(yīng)加熱上部熱傳導(dǎo)板14a，將被成膜基板15的溫度控制在200°C。由此，PMDA和ODA 從原料形成基板16蒸發(fā)，在被成膜基板15的表面上發(fā)生聚合反應(yīng)，形成聚酰亞胺膜。這里，通過持續(xù)5分鐘上述溫度下的加熱，可以得到厚度1000nm的聚酰亞胺膜。這樣，在形成了作為聚合膜的聚酰亞胺膜后，停止向感應(yīng)加熱線圈9a、9b的通電， 用Ar氣清掃腔室2內(nèi)并恢復(fù)至大氣壓后，將形成了聚酰亞胺膜的被成膜基板15和原料形成基板16從腔室2中搬出。規(guī)定次數(shù)的成膜后，由掛壁加熱器將腔室2壁部的溫度控制在500°C，將來自清潔氣體供應(yīng)體系的作為清潔氣體的02、03、N2O等氧源供應(yīng)到腔室2內(nèi)，進(jìn)行腔室2內(nèi)的清潔。 如果此時腔室2內(nèi)仍舊配置著石墨板(上部和下部熱傳導(dǎo)板14a、14b)，則石墨板就會燃燒分解，所以要事先從腔室2內(nèi)取出石墨板。另外，在上述第1實(shí)施方式中，感應(yīng)加熱線圈9a、9b位于腔室2內(nèi)的處理空間的外部，但不限于此，也可以位于處理空間的內(nèi)部。接著，對本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。這里，說明對多枚基板進(jìn)行成膜處理的批量式裝置。圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的聚合膜的成膜裝置的剖面圖。該成膜裝置31具有腔室32，在腔室32的側(cè)壁上具有多個搬運(yùn)出入口(圖未顯示)和一個排氣口 34。搬運(yùn)出入口用于將多個基板分別搬運(yùn)出入，能夠通過閘閥(圖未顯示) 開閉。另外，排氣口 34與排氣管36連接，排氣管36連接有壓力調(diào)整閥38和真空泵37，通過在真空泵37的運(yùn)轉(zhuǎn)下控制壓力調(diào)整閥38的開度，可以將腔室32內(nèi)調(diào)整到規(guī)定的真空度。另外，通過從圖中未表示的氣體供應(yīng)體系中向腔室32內(nèi)導(dǎo)入Ar等不活潑氣體，可以調(diào)整腔室32內(nèi)的壓力。另外，也可以設(shè)有供應(yīng)用于清潔腔室32內(nèi)的清潔氣體的清潔氣體供應(yīng)體系。在腔室32內(nèi)，5枚熱傳導(dǎo)板44a、44b、44C、44d、Me呈水平且沿垂直方向疊層設(shè)置。在這些熱傳導(dǎo)板的外周，分別設(shè)有感應(yīng)加熱線圈39a、39b、39C、39d、39e。在感應(yīng)加熱線圈39a、39b、39c、39d、39e上，別接連接線圈電源40a、40b、40c、40d、40e，這些線圈電源40a、 40b、40c、40d、40e連接于控制部41，受該控制部41的控制。這樣，就可以通過由控制部41 控制線圈電源40a、40b、40c、40d、40e的輸出，來控制感應(yīng)加熱線圈39a、39b、39c、39d、39e 的加熱溫度。另外，在腔室壁上設(shè)有未圖示的掛壁加熱器，可以將腔室壁的溫度控制在規(guī)定溫度。另外，控制部41與第1實(shí)施方式11同樣構(gòu)成，可以進(jìn)行同樣的控制。另外，感應(yīng)加熱線圈39a，如圖6所示，以圍繞熱傳導(dǎo)板4 外周的方式設(shè)置。另外，感應(yīng)加熱線圈39b、39c、39d、39e也與感應(yīng)加熱線圈39a相同構(gòu)成。在最上部的熱傳導(dǎo)板44a的下面，以成膜面向下的方式，支持應(yīng)該形成聚合膜的被成膜基板15。其下方的熱傳導(dǎo)板44b上，其上下面分別支持形成有用于形成聚合膜的原料的原料形成基板16。另外，在其下方的熱傳導(dǎo)板Mc上，其上下面分別支持應(yīng)該形成聚合膜的被成膜基板15。另外，在其下方的熱傳導(dǎo)板44d上，其上下面分別支持形成有用于形成聚合膜的原料的原料形成基板16。另外，最下部的熱傳導(dǎo)板44e的上面以成膜面向上的方式支持應(yīng)該形成聚合膜的被成膜基板15。另外，在原料形成基板16上，如上所述，用于形成聚合膜的第1原料17和第2原料18通過涂布、印刷、光刻等形成為規(guī)定圖案，例如相間的方格狀等。通過如上配置被成膜基板15和原料形成基板16，在熱傳導(dǎo)板4 和44b之間、熱傳導(dǎo)板44b和Mc之間、熱傳導(dǎo)板Mc和44d之間、熱傳導(dǎo)板44d和Me之間，能夠?qū)⒈怀赡せ?5和原料形成基板16以成膜面和原料形成面相對向的方式配置。因此，通過向感應(yīng)加熱線圈39b、39d通電而感應(yīng)加熱熱傳導(dǎo)板44b和44d，由其導(dǎo)熱將原料形成基板16加熱至第1溫度，并通過向感應(yīng)加熱線圈39a、39c、39e通電而感應(yīng)加熱熱傳導(dǎo)板44a、44c、44e， 由其導(dǎo)熱將被成膜基板15加熱至第2溫度，使得從原料形成基板16蒸發(fā)的第1原料17和第2原料18到達(dá)相對向的被成膜基板15的成膜面，在成膜面上這些原料反應(yīng)，能夠形成聚合膜。即，感應(yīng)加熱線圈39b、39d作為使原料蒸發(fā)的第1加熱機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，感應(yīng)加熱線圈 39a.39c.39e作為使聚合反應(yīng)發(fā)生的第2加熱機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。與第1實(shí)施方式相同，第1原料17和第2原料是用于形成聚合膜的單體原料，當(dāng)想要得到的聚合膜為聚酰亞胺膜時，作為這些原料，可以列舉苯四甲酸酐(PMDA)和4，4’ - 二氨基二苯醚(ODA)。在該第2實(shí)施方式中，能夠和第1實(shí)施方式基本相同地形成聚合膜，但由于能夠1 次對4枚被成膜基板15形成聚合膜，所以比第1實(shí)施方式的效率高。在該實(shí)施方式中，作為具體的實(shí)施例，作為熱傳導(dǎo)板4 44e，使用直徑210mm、 厚度2mm的石墨板，設(shè)有圖中未表示的Ar氣體供應(yīng)體系、清潔氣體供應(yīng)體系、掛壁加熱器，作為被成膜基板15，使用200mm Si晶片，作為原料形成基板16，使用的是在200mm Si晶片的表面以印刷方式將作為第1原料17的PMDA、作為第2原料18的ODA分別以5 μ m見方隔開Ιμπι的間隔而形成為相間的方格狀的晶片，進(jìn)行成膜。將此時的腔室32內(nèi)的壓力調(diào)整至133Pa，將原料基板16的溫度控制在220°C，并且將被成膜基板15的溫度控制在200°C。 通過持續(xù)5分鐘這樣的加熱，得到了厚度5nm的聚酰亞胺膜。另 外，在上述第2實(shí)施方式中，感應(yīng)加熱線圈39a 39e存在于腔室32的處理空間內(nèi)，但也可以存在于腔室32的處理空間的外部。另外，表示了一次對4枚被成膜基板15 形成聚合膜的例子，但不限于此，通過適當(dāng)調(diào)整熱傳導(dǎo)板的枚數(shù)，能夠?qū)θ我饷稊?shù)的被成膜基板15形成聚合膜。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，將在原料形成面上以規(guī)定圖案固態(tài)形成有用于形成聚合膜的多種原料的第1基板和具有應(yīng)該形成聚合膜的成膜面第2基板以上述原料形成面和上述成膜面相對的方式在處理容器內(nèi)相對向設(shè)置，將上述第1基板和上述第2基板分別獨(dú)立加熱到所需溫度，使從上述第1基板蒸發(fā)的多種原料在上述第2基板的上述成膜面反應(yīng)，在上述成膜面形成規(guī)定的聚合膜，因此，可以不發(fā)生加熱原料形成的高溫氣體供應(yīng)到配管時的耐熱性問題，或由加熱器加熱時溫度不均勻造成的原料供應(yīng)不穩(wěn)定性的問題，能夠以極簡便的方法穩(wěn)定地形成聚合膜。另外，通過利用感應(yīng)加熱這樣的可以驟冷驟熱的加熱機(jī)構(gòu)在獨(dú)立的溫度下加熱原料形成基板和被成膜基板，能夠避免在所希望的溫度以外的溫度下供應(yīng)原料的危險，或聚合溫度受限的危險。另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，可以有多種變形。例如，成膜裝置不限于使用上述第1和第2實(shí)施方式中所使用的裝置，也可以是其他的裝置結(jié)構(gòu)。另外，為了分別獨(dú)立加熱被成膜基板和原料形成基板，使用局部可以驟冷驟熱的感應(yīng)加熱線圈，但不限于此，也可以使用加熱燈加熱等其他的加熱方式。而且，在上述實(shí)施方式中，給出了使用第1原料和第2原料形成聚合膜的例子，但也可以使用3種以上的原料形成聚合膜。另外，在上述實(shí)施方式中，表示了使用作為原料單體的PMDA和ODA形成聚酰亞胺膜的例子，但并不限于此，可以適用于使用茈四羧酸二酐 (PTCDA)和2，3_二氨基萘(DAN)的聚酰亞胺的成膜、使用4，4’_二苯基甲烷異氰酸酯(MDI) 和4，4’_亞甲基雙苯胺(MDA)的聚尿素(PU)膜的成膜、使用2，3-二氨基萘(DAN)和α-溴代肉桂醛(BCA)的作為Π共軛導(dǎo)電性高分子的聚甲亞胺膜的成膜等由多種單體原料形成聚合膜的各種情況。另外，雖然在上述實(shí)施中表示了將第1原料和第2原料加熱到相同溫度的情況，但并不限于此，例如，如圖7所示，在原料形成基板16上設(shè)置陶瓷等絕熱性較大的熱傳導(dǎo)調(diào)整夾具51，其上形成第1原料17和第2原料18，通過將第1原料17和第2原料18上的熱傳導(dǎo)調(diào)整夾具51的高度分別調(diào)整為hi和h2來調(diào)整熱傳導(dǎo)，也能夠使第1原料和第2原料的加熱溫度不同。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明相關(guān)的聚合膜的成膜方法可以適用于半導(dǎo)體領(lǐng)域所用的三維構(gòu)裝的絕緣膜等所使用的高性能的聚合膜的成膜。
權(quán)利要求
1.一種聚合膜的成膜方法，其特征在于，包括將在原料形成面上以規(guī)定圖案固態(tài)形成有用于形成所述聚合膜的多種原料的第1基板和具有應(yīng)該形成聚合膜的成膜面的第2基板以所述原料形成面和所述成膜面相對的方式在處理容器內(nèi)相對向配置的工序；接著，使所述第1基板和所述第2基板這樣配置的所述處理容器內(nèi)為真空環(huán)境并設(shè)定為規(guī)定真空度的工序；和接著，在所述規(guī)定的真空度下，將所述第1基板加熱至所述原料形成面上的所述多種原料蒸發(fā)的第1溫度，并且將所述第2基板加熱至在所述成膜面上所述多種原料發(fā)生聚合反應(yīng)的第2溫度的工序，通過使從所述第1基板蒸發(fā)的多種原料在所述第2基板的所述成膜面上反應(yīng)，在所述成膜面上形成所述聚合膜。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于所述多種原料在所述第1基板的所述原料形成面上通過涂布、印刷、光刻的任一種方式形成。
3.如權(quán)利要求1所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于所述多種原料以用于得到所述聚合膜的化學(xué)計(jì)量組成蒸發(fā)的方式在所述第1基板的所述原料形成面上形成。
4.如權(quán)利要求1所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于 所述多種原料包括第1原料和第2原料。
5.如權(quán)利要求4所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于所述第1原料和第2原料在所述第1基板的原料形成面上形成為相間的方格狀。
6.如權(quán)利要求1所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于 所述第1基板和所述第2基板分別使用不同的加熱機(jī)構(gòu)加熱。
7.如權(quán)利要求6所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于 所述加熱機(jī)構(gòu)具有感應(yīng)加熱線圈。
8.如權(quán)利要求1所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于所述第1基板的所述原料形成面由熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件形成，所述熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件用于調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)，以使在所述第1基板被加熱到所述第1溫度時各原料達(dá)到最適溫度。
9.如權(quán)利要求1所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于作為所述多種原料，使用均苯四甲酸酐(PMDA)和4，4’ - 二氨基二苯醚(0DA)，形成作為聚合膜的聚酰亞胺膜。
10.如權(quán)利要求9所述的聚合膜的成膜方法，其特征在于 所述第1溫度為200 260°C，所述第2溫度為180 230°C .
11.一種聚合膜的成膜裝置，其特征在于，具備 內(nèi)部能夠保持真空的處理容器；用于使所述處理容器內(nèi)為真空環(huán)境并設(shè)定為規(guī)定真空度的排氣機(jī)構(gòu)； 基板支持部件，用于將在原料形成面上以規(guī)定圖案固態(tài)形成有用于形成所述聚合膜的多種原料的第1基板和具有應(yīng)該形成聚合膜的成膜面的第2基板以所述原料形成面和所述成膜面相對的方式在所述處理容器內(nèi)相對向配置；在所述規(guī)定的真空度下將所述第1基板加熱至所述原料形成面上的所述多種原料蒸發(fā)的第1溫度的第1加熱機(jī)構(gòu)；和在所述規(guī)定的真空度下將所述第2基板加熱至在所述成膜面上所述多種原料發(fā)生聚合反應(yīng)的第2溫度的第2加熱機(jī)構(gòu)，通過使從所述第1基板蒸發(fā)的多種原料在所述第2基板的所述成膜面上反應(yīng)，在所述成膜面上形成所述聚合膜。
12.如權(quán)利要求11所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述第1和第2加熱機(jī)構(gòu)分別獨(dú)立地快速加熱所述第1基板和所述第2基板。
13.如權(quán)利要求12所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述第1和第2加熱機(jī)構(gòu)具有感應(yīng)加熱線圈。
14.如權(quán)利要求13所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述基板支持部件具備分別支持所述第1基板和所述第2基板、并且通過感應(yīng)加熱將熱分別傳送至所述第1基板和所述第2基板的一對熱傳導(dǎo)部件。
15.如權(quán)利要求11所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述多種原料在所述第1基板的所述原料形成面上通過涂布、印刷、光刻的任一種方式形成。
16.如權(quán)利要求11所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述多種原料以用于得到所述聚合膜的化學(xué)計(jì)量組成蒸發(fā)的方式在所述第1基板的所述原料形成面上形成。
17.如權(quán)利要求11所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述第1基板的所述原料形成面由熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件形成，所述熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)部件用于調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)，以使在所述第1基板被加熱到所述第1溫度時各原料達(dá)到最適溫度。
18.如權(quán)利要求11所述的聚合膜的成膜裝置，其特征在于所述基板支持部件支持多對第1基板和第2基板對，由所述第1加熱機(jī)構(gòu)和所述第2 加熱機(jī)構(gòu)將各對的第1基板和第2基板分別加熱至第1溫度和第2溫度。
19.一種存儲介質(zhì)，其特征在于其為用于存儲在電腦上運(yùn)行并控制成膜裝置的程序的存儲介質(zhì)，所述程序在實(shí)際運(yùn)行時，由電腦控制成膜裝置，以實(shí)施權(quán)利要求1所述的成膜方法。
全文摘要
將在原料形成面上以規(guī)定圖案形成有用于形成聚合膜的多種原料的第1基板(16)、和具有應(yīng)該形成聚合膜的成膜面的第2基板(15)以原料形成面和成膜面相對的方式在處理容器(2)內(nèi)相對向配置，使處理容器2內(nèi)為真空環(huán)境，將第1基板(16)加熱至上述多種原料(17、18)蒸發(fā)的第1溫度使其蒸發(fā)，并且將第2基板(15)加熱至多種原料發(fā)生聚合反應(yīng)的第2溫度，使從第1基板(16)蒸發(fā)的多種原料(17、18)在第2基板(15)的成膜面反應(yīng)，在成膜面形成規(guī)定的聚合膜。
文檔編號C08G73/10GK102160156SQ20098013634
公開日2011年8月17日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者柏木勇作, 河野有美子 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社