JP2924103B2 - ポリイミド・パターンの形成方法 - Google Patents
ポリイミド・パターンの形成方法Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
ものであり、さらに詳しくは感光性ポリイミドを用い
て、現像残膜のないポリイミド・パターンを銅配線上に
形成する方法に関するものである。
ド前駆体を用いてポリイミド・パターンを形成すること
は、例えば特公昭59−52822号公報の記載の通り公知で
ある。かかる感光性材料は、電子デバイス実装基板にお
いて、多層配線の層間絶縁層として有用である。この用
途では、下部配線と外部リードの導通のために絶縁層あ
るいは、パッシベーション層にスルーホール(接続孔)
を形成する必要がある。
体の膜を形成する、 (2)スルーホール部をマスクして露光する、 (3)現像液でスルーホール部(未露光部)の感光性ポ
リイミド前駆体を溶解除去する、 (4)熱処理することによりイミド化する、 の各工程を経ることにより形成される。
体を用い、この方法で銅配線上にスルーホールを形成し
ようとすると、銅と感光性ポリイミド前駆体構造中のカ
ルボキシル基との反応のため、本来現像液で感光性ポリ
イミド前駆体が除去されるべきスルーホール部に、現像
残膜が生じ、上・下配線間の導通が不良となる問題があ
った。この現像残膜は、ポリイミドのエッチング剤もし
くはプラズマで処理を行っても容易に除去できのいた
め、銅配線上にスパッタリングなどにより、金属クロム
などの薄膜を設け、これをエッチング除去する方法が一
般に採用されている。しかしかかる従来の方法は、工程
が煩雑でコストが高くなるという問題点があった。
ので、その目的とするところは、銅配線上における現像
残膜のないポリイミド・パターンを確実に形成する方法
を提供することにある。
ミド前駆体を用い、銅配線上にポリイミド・パターンを
形成する方法において、 A.銅配線上に有機ケイ素化合物を含有する塗布液を塗布
した後乾燥する、 B.得られた有機ケイ素化合物の被膜を加熱することによ
り、二酸化ケイ素被膜に変換する、 C.該二酸化ケイ素被膜上に感光性ポリイミド前駆体の膜
を形成する、 D.該感光性ポリイミド前駆体被膜を選択的に露光した
後、現像してパターンを形成する、 E.該感光性ポリイミド前駆体のパターンを加熱すること
により、ポリイミド・パターンに変換する、 F.該ポリイミド・パターンのスルーホール部の二酸化ケ
イ素被膜をエッチング剤またはプラズマで処理すること
により、該二酸化ケイ素被膜を除去する、 の各工程から成ることを特徴とするポリイミド・パター
ンの形成方法により達成される。
の基板上に設けられた金属銅または銅の合金からなるパ
ターン状または全面に形成された層を意味する。基板上
への銅層の形成は通常、電界鍍金、スパッタリングおよ
び真空蒸着などにより行われ、また前記パターン層の形
成はフオトリソグラフィ方式など公知の方法により行う
ことができる。
を塗布した後乾燥する。
される化合物が挙げられる。
水素基またはアルコキシ基を表す。一価の炭化水素基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基な
どのアルキル基、ビニル基あるいはアリル基などのアル
ケニル基、フェニル基、あるいはトリル基などのアリー
ル基もしくは、これらの基の水素原子の一部ないしは全
部がアミノ基などの有機基で置換された基などが挙げら
れる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。また
R2は水素原子または一価の炭化水素基を表す。一価の炭
化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基などのアルキル基が挙げられる。
布液として調製されるが、使用される有機溶剤として
は、アルコール類、エステル類、ケトン類および芳香族
炭化水素類などの公知のもが単独または併用して使用で
きる。
液を利用することができる。例えば“OCD Type−2"
(東京応化工業製)などを利用することができる。
ど公知の方法りよればよい。また乾燥条件としては100
℃未満、好ましくは50〜90℃で10〜40分間の乾燥が適当
である。
素被膜に変換される。加熱温度としては200〜450℃の範
囲が好ましく、より好ましくは300〜400℃である。また
二酸化ケイ素の膜厚としては、0.05〜0.5μmが好まし
い。より好ましくは0.1〜0.2μmである。
イミド前駆体を塗布した後、乾燥して感光性ポリイミド
前駆体被膜を形成する。
しては、ポリアミド酸に感光性化合物を導入したものを
いい、公知のものがすべて使用できる。
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′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物な
どのテトラカルボン酸二無水物と、4,4′−ジアミノジ
フェニルエーテル、3,3′−ジアミノジフェニルスルホ
ン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、ビス(3−ア
ミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、メタフェニ
レンジアミン、パラフェニレンジアミンなどのジアミン
とを非プロトン性極性溶媒中で反応させ得られるポリア
ミド酸が挙げられるが、これらに限定されない。非プロ
トン性極性溶媒の好ましい例としては、N−メチル−2
−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメ
チルホルムアミドなどが挙げられるがこれらに限定され
ない。ポリイミド前駆体を感光化し得る感光性化合物と
しては、ビスアジト、ビニル基を有するアミノ化合物な
どが例として挙げられる。具体的な感光性ポリイミド前
駆体の組成としては、たとえば特公昭59−52822号公報
に記載されているものを挙げることができる。
の形成は、公知の方法によって良い。例えばスピナによ
る方法が好例として挙げられる。また乾燥条件としては
通常50〜100℃で15分から数時間程度の乾燥を行えばよ
い。
光された後、現像することにより未露光部(スルーホー
ル部のポリイミド前駆体皮膜を含む)が除去されて所定
パターンが形成される。
照射する方法としては、感光性ポリイミド前駆体の膜上
にマスクを置き、光を照射する方法が例として挙げられ
る。感光性ポリイミド前駆体の感光性の面から、通常光
源としては、紫外光が用いられる。
現像液で行うのが好ましい。通常、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチル
ホルムアミドなどのポリイミド前駆体の溶媒か、あるい
はこれらの溶媒と、メタノール、エタノールその他のポ
リイミド前駆体の非溶媒と現像液として用いられる。
ることによりポリイミド・パターンに交換される。熱処
理は、通常200〜400℃の範囲で行われる。熱処理時間は
5分から30分くらいで良い。熱処理は単一温度で行って
もよいし、段階的に、あるいは連続的に昇温しながら行
ってもよい。
二酸化ケイ素被膜のみをエッチング剤またはプラズマで
処理することにより、該二酸化ケイ素被膜を除去する。
グ剤としては、例えば弗化水素酸水溶液が挙げられる。
また弗素系ガスを用いてエッチングすることもできる。
スルーホール部の二酸化ケイ素被膜エッチング剤でエッ
チングする場合、ポリイミド・パターンの直下に存在す
る二酸化ケイ素層も次第にエッチングされるので、スル
ーホール部の二酸化ケイ素の膜のみをエッチング除去す
るのに必要かつ十分な程度にエッチングをとどめるのが
望ましい。弗化水素酸水溶液を使用する場合の処理条件
としては、例えば濃度0.5〜5モル%の弗化水素酸水溶
液を用いて2〜30秒の範囲で処理するのがよい。
パターンを形成する場合に、現像残膜の無いポリイミド
・パターンを確実に形成でき、銅配線上に形成されるス
ルーホールにおける電気的接続の導通不良の問題を解決
し得る。
mの銅層を形成させた後、フォトエッチングにより、所
望の銅配線パターンを得た。次に二酸化ケイ素被膜形成
用塗布液“OCD Type−2"(東京応化工業製)を、銅配
線パターンが形成されたシリコーンウエハー上に、スピ
ナにより塗布した。80℃で30分乾燥を行った後、400℃
で30分熱処理し、二酸化ケイ素被膜に変換した。二酸化
ケイ素の膜厚は0.1μmであった。
0ccのN−メチル−2−ピロリドンに溶解し、室温(約1
8℃)で撹拌しながら、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物32.2gを粉体で仕込み、室温で
1時間撹拌し、更に55℃で2時間撹拌を続けた。この溶
液に、ジメチルアミノエチルメタクリレート31.4gおよ
びミヒラーズ・ケトン0.94gを85gのN−メチル−2−ピ
ロリドンに溶解した溶液を添加、混合することにより、
感光性ポリイミド前駆体の溶液を得た。
より二酸化ケイ素の膜が形成されたシリコンウエハー上
に塗布した。80℃で1時間乾燥を行った後、露光量300m
J/cm2で露光し、N−メチル−2−ピロリドン、キシレ
ンおよび水の7:3:1の混合液で現像を行った後、イソプ
ロピルアルコールでリンスしポリイミ前駆体のパターン
を形成した。このときスルーホール部に現像残膜の形成
は無かった。その後120℃で1時間キュアし、さらに400
℃まで5℃/minで昇温し1時間400℃に保った。このよ
うにして得られたポリイミド・パターンの膜厚(パター
ン直下の二酸化ケイ素層を含む)は10μmであった。つ
いで得られたポリイミド・パターンを25℃で1モル%の
弗化水素酸水溶液で10秒間処理したところ、スルーホー
ル部の二酸化ケイ素被膜が完全に除去された。またポリ
イミド・パターンの膜厚(パターン直下の二酸化ケイ素
層を含む)は変化なかった。スルーホール部の電気伝導
性を調べたところ、導通は良好であった。
線パターンを得た後、実施例1で用いたのと同じ感光性
ポリイミド前駆体の溶液をスピナにより塗布し、実施例
1と同条件で乾燥、露光、現像、リンスを行いポリイミ
ド前駆体パターンを形成した。このとき、スルーホール
部に現像残膜の形成がみられた。その後120℃で1時間
キュアし、さらに400℃まで5℃/minで昇温し1時間400
℃に保った。このようにして得られたポリイミド・パタ
ーンの膜厚は10μmであった。またスルーホール部に現
像残膜の形成がみられ、その膜厚は約0.5μmであっ
た。またスルーホール部の電気伝導性を調べたところ導
通不良であった。
せる代わりに、真空蒸着により0.2μmの銅層を形成さ
せ、さらに電解鍍金により2.8μmの銅層を形成させた
こと以外は、全く実施例1と同様にポリイミド・パター
ンを得た。このようにして得られたポリイミド・パター
ンの膜厚(パターン直下の二酸化ケイ素層を含む)は10
μmであった。ついで得られたポリイミド・パターンを
25℃で1モル%の弗化水素酸水溶液で10秒間処理したと
ころ、スルーホール部の二酸化ケイ素被膜が完全に除去
された。またポリイミド・パターンの膜厚(パターン直
下の二酸化ケイ素層を含む)は変化なかった。スルーホ
ール部の電気伝導性を調べたところ、導通は良好であっ
た。
せる代わりに、真空蒸着により0.2μmの銅層を形成さ
せ、さらに電解鍍金により2.8μmの銅層を形成させた
こと以外は、全く比較例1と同様にポリイミド・パター
ンを得た。このようにして得られたポリイミド・パター
ンの膜厚は10μmであった。またスルーホール部に現像
残膜の形成がみられ、その膜厚は約0.5μmであった。
またスルーホール部の電気伝導性を調べたところ導通不
良であった。
Claims (1)
- 【請求項1】ポリアミド酸型感光性ポリイミド前駆体を
用い、銅配線上にポリイミド・パターンを形成する方法
において、 A.銅配線上に有機ケイ素化合物を含有する塗布液を塗布
した後乾燥する、 B.得られた有機ケイ素化合物の被膜を加熱することによ
り、二酸化ケイ素被膜に変換する、 C.該二酸化ケイ素被膜上に感光性ポリイミド前駆体の膜
を形成する、 D.該感光性ポリイミド前駆体被膜を選択的に露光した
後、現像してパターンを形成する、 E.該感光性ポリイミド前駆体のパターンを加熱すること
により、ポリイミド・パターンに変換する、 F.該ポリイミド・パターンのスルーホール部の二酸化ケ
イ素被膜をエッチング剤またはプラズマで処理すること
により、該二酸化ケイ素被膜を除去する、 の各工程から成ることを特徴とするポリイミド・パター
ンの形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16310790A JP2924103B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | ポリイミド・パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16310790A JP2924103B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | ポリイミド・パターンの形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0452651A JPH0452651A (ja) | 1992-02-20 |
JP2924103B2 true JP2924103B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=15767303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16310790A Expired - Lifetime JP2924103B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | ポリイミド・パターンの形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2924103B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3995253B2 (ja) | 2004-09-28 | 2007-10-24 | Tdk株式会社 | 感光性ポリイミドパターンの形成方法及び該パターンを有する電子素子 |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP16310790A patent/JP2924103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0452651A (ja) | 1992-02-20 |
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