DE2537330A1 - Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung

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DE2537330A1
DE2537330A1 DE19752537330 DE2537330A DE2537330A1 DE 2537330 A1 DE2537330 A1 DE 2537330A1 DE 19752537330 DE19752537330 DE 19752537330 DE 2537330 A DE2537330 A DE 2537330A DE 2537330 A1 DE2537330 A1 DE 2537330A1
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Nobuhiko Shito
Hiroshi Suzuki
Yoshiaki Wakashima
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Description

Priorität : 21. August 1974-, J. a ρ a η , Nr. 95015
Halbleitervorrichtung; und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, speziell ein Verfahren, bei dem ein Film eines Harzes auf der Oberfläche eines Halbleiterkörpers ausgebildet wird,.um die Oberfläche der Halbleitervorrichtung zu stabilisieren.
Bisher wurden Siliciumdioxid-Pilme (SiOp-Filme) am häufigsten zum Passivieren der p-n-Übergänge eines Halbleiterelements verwendet.
Um die vorstehend erwähnte, gewünschte Eigenschaft zu erzielen, ist jedoch eine erhöhte Dicke eines Siliciumdioxid-Films erforderlich. Es ist jedoch schwierig, die Dicke dieses Films zu erhöhen, weil zur Ausbildung eines Films mit größerer Dicke ein größerer Zeitaufwand erforderlich ist und weil dann, wenn ein Film der erforderlichen Dicke erhalten wird, aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Silicium und Siliciumdioxid unweigerlich Risse in dem Film auftreten.
Um den Siliciumdioxid-Film auszubilden, muß der Siliciumkörper auf hohe Temperaturen von 1000 bis 1200° C erhitzt werden und die Ver-
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Wendung einer aufwendigen Wärmequelle und anderer Vorrichtungen ist daher unerläßlich. Es wurden auch bereits andere Methoden zum Ausbilden des Siliciumdioxid-Films bei relativ niederer Temperatur vorgeschlagen, wie die chemische Aufdampfmethode'(CVD-Methode) oder die Aufsprühmethode. Mit Hilfe dieser Methoden werden jedoch leicht Filme ungleichmäßiger Dicke oder poröse Filme gebildet.
Um die vorstehend erläuterten Nachteile zu überwinden wurde Siliconkautschuk oder Siliconharz zur Ausbildung eines Films zum Stabilisieren der Oberfläche eines Halbleiterkörpers verwendet. Durch Verwendung dieser Materialien kann bei relativ niederer Behandlungstemperatur ein Film mit hoher Spannungsbeständigkeit und mit großer Dicke bis zu 100 u oder mehr erhalten werden.
Die Kriechstrombeständigkeit eines solchen Films ist jedoch gering und darüber hinaus zeigt dieser Film unzureichende Wärmebeständigkeit, schlechtes Haftvermögen und unzureichende Beständigkeit gegen plötzliche Temperaturänderungen. Aus diesen Gründen kann ein solcher Film nicht für eine Halbleitervorrichtung angewendet werden, für die hohe Wirksamkeit gefordert wird.
In jüngerer Zeit wurde ein Film aus einem Polyimidharz oder einem Polyamidimidharz mit guten elektrischen Eigenschaften vorgeschlagen. Zur Ausbildung eines Films aus einem solchen Harz muß der Halbleiterkörper auf eine relativ hohe Temperatur, wie 2500C oder darüber, erhitzt werden, wodurch die Elektroden oder Zuleitungsdrähte beschädigt werden, wenn Elektroden oder Zuleitungsdrähte vorher befestigt worden sind, oder wodurch zusätzliche komplizierte Stufen erforderlich werden, wie das Photoätzen, wenn die Elektroden oder Zuleitungsdrähte in der letzten Herstellungsstufe befestigt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen, das unter Anwendung einer geringeren Anzahl von Verfahrensstufen zu einem verbesserten, überzogenen Halbleiter führt.
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Durch die Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung zugänglich werden, das sich zur Massenproduktion eignet.
Es ist erfindungsgemäß ferner erforderlich, daß hei dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung ein PiIm zur Stabilisierung der Oberfläche des Halbleiterkörpers bei relativ niederer Temperatur ausgebildet werden kann.
Ferner soll erfindungsgemäß eine Halbleitervorrichtung mit einem verbesserten Überzugsmaterial zur Verfügung gestellt werden, welches hohe Beständigkeit gegen schroffe Temperaturänderungen und hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit hat. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung soll ein verbessertes Oberzugsmaterial eingesetzt werden, welches dazu führt, daß der Halbleiterkörper hohe Oberflächenbeständigkeit erhält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halbleitervorrichtung gelöst, in der auf der Oberfläche eines Halbleiterkörpers ein Film aus einem heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren angeordnet ist.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, bei dem die Oberfläche eines Halbleiterkörpers gereinigt, mindestens ein Teil der Oberfläche mit einer lösung eines heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren in einem organischen !lösungsmittel beschichtet wird und das organische lösungsmittel durch Erhitzen des mit der Lösung beschichteten Halbleiterkörpers entfernt wird.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wesentlich, daß ein heterocyclische Ringe enthaltendes Polymeres, das in organischen Lösungsmitteln löslich wird, zum Beschichten der Oberfläche eines Halbleiterkörpers verwendet wird, um diese zu stabilisieren. Die funktionellen Gruppen des in organischen Lösungsmitteln löslichen, heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren sind im wesentlichen unter Ringschluß umgesetzt.
Nach dem Beschichten mit der Lösung des Polymeren kann das Lö-
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sungsmittel der Lösung durch Erhitzen auf relativ niedere Temperatur entfernt werden.
Auf diese Weise kann die Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, nachdem an dem Halbleiterkörper Elektroden ausgebildet worden sind oder Leitungsdrähte angebracht worden sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
Zu Beispielen für erfindungsgemäß geeignete heterocyclische Ringe enthaltende Polymeren gehören Polyhydantoine Polyesterhydantoin-, Polyamidhydantoin-, Polyesterimidhydantoin-, Polyamidimidhydantoin-, Polyesterimide Polyimidhydantoin- und Polyimidharze, die als Reaktionsprodukt einer Diaminkomponente, die als unerläßlichen Bestandteil ein aromatisches Diamin der allgemeinen Formel
aufweist, in der X, Xf, X" für eine der Gruppen -0-, -SO2-, -COO-, -S-, -CO-, oder -C(CHe)2- stehen, mit einer Tetracarbonsäure oder deren Derivaten bei einer Temperatur von 800C oder darüber in Gegenwart oder Abwesenheit ei nes organischen Lösungsmittels erhalten werden.
Das vorstehend angegebene Reaktionsprodukt ist für die Zwecke der Erfindung besonders vorteilhaft.
Zu Beispielen für aromatische Diamine der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel gehören 4,4!-Di(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 4,4'-Di(m-aminophenoxy)-diphenyläther, 4f4'-Di(m-aminophenoxy)-dipheny lpropan., 4,4'-Di(m-aminophenylsulfonyl)-diphenylather und 4,4/-Di(m-aminophenylthioäther)-diphenylsulfid.
Ein gemeinsames Merkmal dieser aromatischen Diamine besteht darin,
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daß zwei Aminogruppen in Meta-Stellung angeordnet sind und es wird angenommen, daß dieses Merkmal zur Löslichkeit des Reaktionsprodukts in organischen lösungsmitteln beiträgt.
Zusätzlich zu dem angegebenen aromatischen Diamin kann eines oder können mehrere der nachstehenden gewöhnlichen Diamine eingesetzt werden:
4,4'-Diaminodiphenylather, 4,4I-Diaminodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon, Metaphenylendiamin, Paraphenylendiamin, 4,4'-Diaminodiphenylpropan, 4,4f-Diaminodiphenylsulfid, 1,5-Diaminonaphthalin, 2,6-Diaminonaphthalin, 2,6-Diaminopyridin, 4,4'-Di(p-aminobenzoyl)-diphenyläther, 4,4f-Di(p-aminophenoxy)-diphenylsulfon,"l,4-Di(p-aminophenoxy)-benzol, l,3-Di-(p-aminophenoxy)-benzol und 4,4'-Di-(o-aminophenoxy)-diphenylsulfon.
Zu geeigneten Beispielen für Tetracarbonsäuren und deren Derivate gehören 3,3', 4,4'-Benzophenontetracarbonsäure, 4,4'-SuIfonyldiphthalsäure, 3,3', 4,4'-Diphenyläthertetracarbonsäure, Cyclopentantetracarbonsäure, Butantetracarbonsäure, Äthylenbistrimellithat,sowie Anhydride, Diester, Tetraester und Diesterdihalogenide dieser Tetracarbonsäuren.
Eine oder mehrere der nachstehenden Tetracarbonsäuren kann zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Tetracarbonsäuren und deren Derivaten eingesetzt v/erden: Pyromellithsäure, 3,3', 4,4'-Diphenyl· tetracarbonsäure, 2,3,6,7-Naphthalintetracarbonsäure, 1,4,5,8-Haphthalintetracarbonsäure und 3,4,9»10-Perylentetracarbonsäure.
Wenn eine Tetracarbonsäure der vorstehend genannten zweiten Gruppe für sich verwendet wird, wird ein Reaktionsprodukt erhalten, das unlöslich in organischen Lösungsmitteln ist.
Das aromatische Diamin wird vorzugsweise mit der äquimolaren Menge der Tetracarbonsäure oder deren Derivat umgesetzt und die angewendete Reaktionstemperatur beträgt vorzugsweise 80 C oder mehr. Die obere Grenze der Reaktionstesperatur unterliegt keiner
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Beschränkung; eine zu hohe Reaktionstemperatur erfordert jedoch eine unwirtschaftlich große chemische Anlage.
Wenn die Reaktion in einem organischen lösungsmittel durchgeführt wird, so können "beispielsweise nachstehende organische Lösungsmittel eingesetzt werden: Kresol, Nitrobenzol, Phenol, SuIfolan, Methylsulfolan, Dimethylsulfoxid, Xylenol, N-Methyl-2-pyrrolidon, Ν,Ν-Dimethylacetamid, Ν,Ν-Dimethylformamid und Hexamethylphosphorsäureamid.
Außerdem können vorzugsweise dem Lösungsmittel Toluol oder Xylol zugesetzt werden, um das-während der Reaktion gebildete Wasser durch azeotrope Destillation zu entferner.
In den nachstehenden Herstellungsbeispielen wird die Synthese des in organischen Lösungsmitteln löslichen Polyimidharzes durch Umsetzung des aromatischen Diamins der vorstehend angegebenen allgemeinen* Formel mit einer Tetracarbonsäure oder einem Derivat einer Tetracarbonsäure erläutert.
Ein Vierhalskolben mit 100 ml Fassungsvermögen, der mit einem Thermometer, einem Rührer, einem Einleitungsrohr für gasförmigen Stickstoff und einem Liebig-Kühler versehen war, wurde mit 4,32 g 4,4f-(m-Aminophenoxy)-diphenylsulfon, 3,22 g 3,3', 4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid, 60 g Kresol und 10 g Xylol beschickt. Der Kolbeninhalt wurde gerührt und die Temperatur wurde erhöht, während gasförmiger Stickstoff durch den Kolben geleitet wurde. Wenn die Temperatur etwa 1000C erreicht hatte, waren die Reaktanten vollständig gelöst und die Entfernung des durch die Reaktion gebildeten Wassers wurde begonnen. Die Reaktion wurde 5 Stunden bei 140° C durchgeführt.
Der gleiche Kolben, der in Herstellungsbeispiel 1 verwendet wor-
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den war, wurde mit 4,32 g 4,4!-Di(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 60 g Kresol, 10 g Xylol und 3,10 g 3,3', 4,4'-Diphenyläther-tetracarbonsäuredianhydrid beschickt und die Reaktion wur de 6 Stunden bei 140° C durchgeführt.
Der gleiche Kolben wie in Herstellungsbeispiel 1 wurde mit 4,32 g 4,4'-Di-(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 4,10 g Äthylen-bistrimellitatanhydrid, 60 g Kresol und 10 g Xylol beschickt und die Reaktion wurde 6 Stunden bei 140° 0 durchgeführt.
Der gleiche Kolben wie in Herstellungsbeispiel 1 wurde mit den gleichen Reaktanten wie in Herstellungsbeispiel 1 beschickt, mit der Abänderung, daß anstelle von Kresol Sulfolan verwendet wurde. Die Reaktion wurde 5 Stunden bei 140° C durchgeführt.
Herstellungsbeis_2iel_5
Der gleiche Kolben wie in Herstellungsbeispiel 1 wurde mit 4,32 g 4,4l-Di-(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 2,576 g 3,3', 4,4'-Benzophenon-tetracarbonsäuredianhydrid, 0,436 g Pyromellithsäuredianhydrid, 60 g Kresol und 10 g Xylol beschickt und die Reaktion wurde 6 Stunden bei 140° C durchgeführt.
Der gleiche Kolben wie in Herstellungsbeispiel 1 wurde mit 3,456 g 4,4'-Diaminodiphenylather, 3,22 g 3,3', 4,4fi-Benzophenon-tetracarbonsäuredianhydrid, 60 g Kresol und 10 g Xylol beschickt und .die Reaktion wurde 5 Stunden bei 140° C durchgeführt.
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Der gleiche Kolben wie in Herstellungsbeispiel 1 wurde mit 3»84 g 4,4'-Di-(m-aminophenoxy)-diphenyläther, 3,22 g 3,3', 4,4'-Benzophenon-tetracarbonsäuredianhydrid, 60 g N-Methyl-2-pyrrolidon und 10 g Toluol beschickt. Die Reaktion wurde 6 Stunden bei 1400C durchgeführt.
Erfindungsgemäß wird das vorstehend angegebene heterocyclische Ringe enthaltende Polymere gewöhnlich mit einem organischen Lösungsmittel verdünnt.
Da die in den vorstehenden Herstellungsbeispielen erhaltenen Reaktionsprodukte in einem organischen Lösungsmittel gebildet werden, kann die Lösung der Reaktionsprodukte als solche zum Beschichten der Oberfläche des Halbleiterkörpers verwendet werden oder diese Lösung wird mit einem anderen organischen Lösungsmittel weiter verdünnt, bis eine Peststoffkonzentration von 5 bis 10 # erreicht ist.
Zum Verdünnen des heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren kann jedes beliebige organische Lösungsmittel verwendet werden, abgesehen von Lösungsmitteln, die große Anteile an nichtflüchtigen Verunreinigungen enthalten. Zu Beispielen für geeignete organische Lösungsmittel gehören Kresol, U-Methyl-2-pyrrolidon, SuIfolan, Nitrobenzol, Phenol, Methylsulfolan, Dimethylsulfoxid, Xylenol, Ν,Ν-Dimethylacetamid, Ν,Ν-Dimethylformamid und Hexamethylphosphorsäureamid.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach dem Überziehen mindestens eines Teils der p-n-Obergänge der Halbleitervorrichtung mit einer Lösung des heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren in einem organischen Lösungsmittel ein Film zum Stabilisieren der Oberfläche der Halbleitervorrichtung erhalten, indem die Halbleitervorrichtung auf relativ niedere Temperatur erhitzt wird, um das organische Lösungsmittel aus der Lösung zu entfernen, nämlich auf eine Temperatur von weniger als 25O0C, vorzugsweise
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150 bis 200 C. Wenn eine Heiztemperatur von weniger als 1500G gewählt wird,so wird die Zeit, die zum Entfernen des organischen Lösungsmittels erforderlich ist, außerordentlich verlängert. Wenn eine Heiztemperatur von 200 bis 25O0C gewählt wird, so wird das Haftvermögen des Films gegenüber der Oberfläche des Halbleiters durch die Wirkung des Heißschmelzens verbessert, die Wärmebehandlung bei dieser Temperatur muß jedoch überwacht werden, um eine Verschlechterung der Filmeigenschaften zu vermeiden.
Ein Beispiel für eine Methode zum Überziehen einer Halbleitervorrichtung mit Filmen wird, nachstehend erläutert.
Zuerst werden Elektroden aus Al, Au, Ag, Fi oder Legierungen dieser Elemente und Zuleitungsdrähte aus Fe, Cu, Ni, Sn, Au, Al oder Legierungen davon an der Oberfläche des Halbleiterkörpers befestigt. Der Halbleiterkörper, der auf diese Weise mit Elektroden oder Zuleitungsdrähten versehen worden ist, wird mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels, wie Aceton, einer Reinigungsbehandlung der Oberfläche unterworfen. Dann wird auf die gesamte Oberfläche der gereinigten Halbleitervorrichtung eine Lösung des heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren aufgestrichen, um eine Schicht dieser Lösung auszubilden, oder gemäß einer anderen Ausführungsform wird die gesamte Oberfläche des Halbleiterkörpers in eine Lösung des Polymeren eingetaucht, um eine Schicht der Lösung auszubilden. Die mit dieser Schicht überzogene Halbleitervorrichtung wird 4 Stunden in einem Trockenschrank auf 2000C, 8 Stunden auf 175°C oder 16 Stunden auf 1500C erhitzt, um das Lösungsmittel aus der Schicht zu entfernen.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein in organischen Lösungsmitteln lösliches heterocyclische Ringe enthaltendes Polymeres verwendet wird, kann das Beschichtungsverfahren in einfacher Weise durchgeführt werden, und selektive Beschichtungsvorgänge einschließlich Photoätzstufen werden überflüssig. In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Zusammensetzung von 15 Beispielen für eine.erfindungsgemäß verwendete Lösung und die entsprechenden Eigenschaften aufgeführt. Das in Beispielen 9 bis
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15 verwendete Polyimidsulfon ist das Reaktionsprodukt von 4,4l-(m-Aminophenoxy)-dipbenylsulfon mit 3»3'» 4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid.
Es wurden Mesa-Dioden mit einer Durchscblagspannung von 800 V verwendet, deren Elektroden und ZuIeitungsdrahte vorher ausgebildet wurden. Nachdem die Dioden einer Reinigungsbehandlung mit einem organischen lösungsmittel, wie Aceton, unterworfen worden waren, wurden diese Dioden durch Eintauchen mit der Lösung gemäß Beispielen 1 bis 15 überzogen und dann 16 Stunden auf 1500C erhitzt.
In Tabelle 2 ist der Verluststrom der entsprechenden Diode bei Temperaturen von 1000C, 125°C bzw. 150°C bei Anlegen einer Gleichspannung von 300 V aufgeführt. Die Verlustströme der Dioden, die unter Verwendung der in Tabelle 1 gezeigten 15 Lösungen erhalten worden waren, wurden gemessen. In Tabelle 2 wird gezeigt, daß der Verluststrom der erfindungsgemäß hergestellten Halbleitervorrichtung gering ist.
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T a be' 1 IeI
Probe
Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11
Art des Polymeren
Polyesterimidhydantoin
Polyamidimidhydantoin
Polyesterimid
Polyhydantoin
Polyimidhydantoin
Polyesterhydantoin
Folyamidhydantoin
Polyesteramidlmidhydantoin
Polyimidsulfon
organisches Lösungsmittel
Eresol
N-Methyl-2-pyrrolidon
Kresol
Harzkonzen- Viskosität (Poise) tration (Gew.-#) der Überzugsmasse
27 20 30 30 15 30 30 21 11 11 12
135 I
H
M
250 . »
580
2300
120
160
180 2537330
30 '
10
15
20
er
ο
co
Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15
Polyimidsulfon
ijuixoian 11 300
Kresol 10 35
10 40
N-Methyl-2-
pyrrolidon
10 50
ro cn co -ο co co α
Probe
Verdünnungsmittel
O CD CC
Beispiel 1 Kresol
Beispiel 2
Beispiel 3 η
Beispiel 4 N-Methyl-2-pyrrolidon
Beispiel 5 -
Beispiel 6 Sulfolan
Beispiel 7 Kresol
Beispiel 8 Il
Beispiel 9 -
Beispiel 10 Sulfolan
Beispiel 11 N~Methyl-2-pyrrolidon
Beispiel 12 Kresol
Beispiel 13 -
Beispiel 14 -
Beispiel 15 -
Anteil der Beschichtungslösung an nichtfltichtigen Bestandteilen (Gew.-%)
8 7 6 5
15 8 7
10 11 10 10 7
10 10
10
co -j co co
Tabelle 2
Verluste troini 100° C ten der Halbleitervorrichtung ^gemessen 150° C
sigenschafi 2 300 V2 6
bei Gleichspannung von 1 Verluststrom QaA) 4
Probe 3 125° C 12
5 3 15
Beispiel 1 2 3 9
Beispiel 2 6 6 15
Beispiel 3 2 8 7
Beispiel 4 4 4 11
Beispiel 5 2 8 14
Beispiel 6 4 4 8
Beispiel 7 9 VJl 26
Beispiel 8 8 8 18
Beispiel 9 8 6 14
Beispiel 10 VJl 15 18
Beispiel 11 VJl 10 16
Beispiel 12 9
Beispiel 13 6
Beispiel 14 6
Beispiel 15
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Claims (8)

Patentansprüche
1. ) Halbleitervorrichtung, die einen Halbleiterkörper und eine auf diesem angeordnete Überzugsschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Überzugsschicht einen Film aus einem in organischen lösungsmitteln löslichen heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren enthält.
2. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, bei dem die Oberfläche eines Halbleiterkörpers gereinigt und mindestens ein Teil der Oberfläche mit einer Überzugsschicht ver-,sehen wird, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Teil der Oberfläche des Halbleiterkörpers mit einer Lösung eines heterocyclische Ringe enthaltenden Polymeren in einem organischen Lösungsmittel überzogen wird und das organische Lösungsmittel durch Erhitzen des beschichteten Halbleiterkörpers entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als heterocyclische Ringe enthaltendes Polymeres ein Polyhydantoin, Polyesterhydantoin oder Polyamidhydantoin verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als heterocyclische Ringe enthaltendes Polymeres ein Polyesterimidhydantoin, Polyamidimidhydantoin, Polyesterimid oder Polyimidhydantoin verwendet wird.
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5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als heterocyclische Ringe enthaltendes Polymeres ein Polyimid verwendet wird, welches das Reaktionsprodukt aus einer Diaminkomponente, die ein aromatisches Diamin äex Formel
enthält, in der X, X1 und X» -0-, -SO2-, -CH2-, -COO-, -S-, -CO-, oder -C(CH,),,- bedeuten, mit einer Tetracarbonsäure oder deren Derivat bei einer Reaktionstemperatur von 80 C oder mehr darstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als heterocyclische Ringe enthaltendes Polymeres ein Polyamid verwendet wird, welches das Reaktionsprodukt eines der Diamine 4,4'-Di-(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 4,4'-Di-(m-aminophenoxy)-diphenylather, 4f4'-Di-(m-aminophenoxy)-diphenylpropan, 4,4'-Di-(m-aminopheny!sulfonyl)-diphenylather oder 4,4l-Di-(m-aminophenylthioäther)-diphenylsulfid mit einer Tetracarbonsäure oder deren Derivat bei einer Temperatur von 80°C oder darüber darstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Polyamid verwendet wird, welches das Reaktionsprodukt mindestens einer der Tetracarbonsäuren 3,3', 4,4'-Benzophenontetracarbonsäure, 4,4'-SuIfonyldiphthalsäure, 3»3f» 4»4'-Diphenyläthertetracarbon3äure, Cyclopentantetracar-
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bonsäure, Butantetracarbonsäure, Ithylenbistrimellitat oder deren Anhydriden, Diestern, Tetraestern oder Diesterhalogeniden darstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyimid verwendet wird, welches das Reaktionsprodukt einer der Polycarbonsäuren oder deren Derivaten gemäß Anspruch 7 im Gemisch mit 3»3!» 4»4-'-Diphenyltetracarbonsäure, 2»3,6,7-Naphthalintetracarbonsäure, 1,4»5»8-Naphthalintetracarbonsäure, 3>4>9>1O-Perylentetracarbonsäure oder den entsprechenden Anhydriden, Diestern, Tetraestern und Diesterdihalogeniden darstellt.
9« Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als heterocyclische Ringe'enthaltendes Polymeres ein Polyimid verwendet wird, welches das Reaktionsprodukt von 4»4'-Di-(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon mit einer Tetracarbonsäure oder deren Derivat bei einer Temperatur von 800C oder darüber darstellt.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238528A (en) * 1978-06-26 1980-12-09 International Business Machines Corporation Polyimide coating process and material
JPS57181146A (en) * 1981-04-30 1982-11-08 Hitachi Ltd Resin-sealed semiconductor device
US4661604A (en) * 1981-06-16 1987-04-28 Trw, Inc. Monofunctional crosslinking imidophenols
US5705598A (en) 1985-04-23 1998-01-06 The Boeing Company Polyester sulfone oligomers and blends
US4584364A (en) * 1984-02-06 1986-04-22 The Boeing Company Phenolic-capped imide sulfone resins
US5516876A (en) * 1983-09-27 1996-05-14 The Boeing Company Polyimide oligomers and blends
US5714566A (en) 1981-11-13 1998-02-03 The Boeing Company Method for making multiple chemically functional oligomers
US5506060A (en) * 1981-11-13 1996-04-09 The Boeing Company Method for making multidimensional ether or ester oligomers
US5693741A (en) 1988-03-15 1997-12-02 The Boeing Company Liquid molding compounds
US5210213A (en) 1983-06-17 1993-05-11 The Boeing Company Dimensional, crosslinkable oligomers
US5512676A (en) 1987-09-03 1996-04-30 The Boeing Company Extended amideimide hub for multidimensional oligomers
US4536559A (en) * 1983-06-17 1985-08-20 The Boeing Company Thermally stable polyimide polysulfone compositions for composite structures
US5969079A (en) 1985-09-05 1999-10-19 The Boeing Company Oligomers with multiple chemically functional end caps
US4547553A (en) * 1982-07-29 1985-10-15 The Boeing Company Polybutadiene modified polyester compositions
JPS59136327A (ja) * 1983-01-25 1984-08-04 Showa Denko Kk 共重合体及びその製造方法
EP0145727A4 (de) * 1983-04-22 1985-09-18 M & T Chemicals Inc Verbesserte polyamidsäuren und polyimide.
US4871475A (en) * 1985-10-07 1989-10-03 The Boeing Company Polysulfone and polyethersulfone oligomers
US4684714A (en) * 1983-09-27 1987-08-04 The Boeing Company Method for making polyimide oligomers
US5449950A (en) * 1984-04-16 1995-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Photosensor with organic and inorganic insulation layers
US5618907A (en) 1985-04-23 1997-04-08 The Boeing Company Thallium catalyzed multidimensional ester oligomers
KR910008339B1 (ko) * 1987-09-17 1991-10-12 히다찌가세이고오교가부시끼가이샤 폴리이미드-이소인드로퀴나졸린디온 및 그의 전구체의 제조방법
US5817744A (en) 1988-03-14 1998-10-06 The Boeing Company Phenylethynyl capped imides
DE3816457A1 (de) * 1988-05-13 1989-11-23 Josowicz Mira Verfahren zur verkapselung von elektronischen bauelementen
US5667899A (en) * 1992-09-16 1997-09-16 Hitachi Chemical Co. Ltd. Electrically conductive bonding films
JP3288146B2 (ja) * 1992-09-16 2002-06-04 日立化成工業株式会社 導電性接着フィルム、接着法、導電性接着フィルム付き支持部材及び半導体装置
JP5966618B2 (ja) * 2012-05-28 2016-08-10 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
TWI658066B (zh) * 2017-02-03 2019-05-01 台虹科技股份有限公司 聚醯亞胺聚合物以及聚醯亞胺膜

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195411B (de) * 1960-05-10 1965-06-24 Intermetall Halbleiterbauelement mit festhaftender Oberflaechenschutzschicht auf dem Halbleiterkoerper
GB1257071A (de) * 1969-01-22 1971-12-15
JPS525586Y1 (de) * 1969-03-28 1977-02-04
US3868351A (en) * 1970-12-02 1975-02-25 Gen Electric Solution process for the preparation of polyimdies from diamines and anhydrides

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Publication number Publication date
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GB1498096A (en) 1978-01-18
JPS5123082A (en) 1976-02-24
US4064289A (en) 1977-12-20
FR2282444A1 (fr) 1976-03-19

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