JP3094645B2 - ポリイミド・パタ−ンの形成方法 - Google Patents
ポリイミド・パタ−ンの形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミド・パターン
の形成方法に関するものであり、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
−ンを銅配線上に形成する方法に関するものである。
の形成方法に関するものであり、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
−ンを銅配線上に形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリイミド前駆体に感光性を付与した感
光性ポリイミド前駆体を用いてポリイミド・パタ−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−ドの導
通のために絶縁層あるいは、パッシベ−ション層にスル
−ホ−ル（接続孔）を形成する必要がある。
光性ポリイミド前駆体を用いてポリイミド・パタ−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−ドの導
通のために絶縁層あるいは、パッシベ−ション層にスル
−ホ−ル（接続孔）を形成する必要がある。
【０００３】スル−ホ−ルは、通常（１）下部配線形成
済みの基板に感光性ポリイミド前駆体の膜を形成する、
（２）スル−ホ−ル部をマスクして露光する、（３）現
像液でスル−ホ−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。
済みの基板に感光性ポリイミド前駆体の膜を形成する、
（２）スル−ホ−ル部をマスクして露光する、（３）現
像液でスル−ホ−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。
【０００４】
【発明が解決する課題】しかしながら、ポリアミド酸型
感光性ポリイミド前駆体を用い、この方法で銅配線上に
スル−ホ−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−ホ−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
易に除去できないため、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。
感光性ポリイミド前駆体を用い、この方法で銅配線上に
スル−ホ−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−ホ−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
易に除去できないため、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。
【０００５】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み創
案されたもので、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−ンを確実に形
成する方法を提供することにある。
案されたもので、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−ンを確実に形
成する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
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−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．該有機ケイ素化合物被膜上に感
光性ポリイミド前駆体の膜を形成する、 Ｃ．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、 Ｄ．該感光性ポリイミド前駆体のパタ−ンを加熱するこ
とにより、ポリイミド・パタ−ンに変換する、 Ｅ．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−
ンの形成方法により達成される。
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−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．該有機ケイ素化合物被膜上に感
光性ポリイミド前駆体の膜を形成する、 Ｃ．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、 Ｄ．該感光性ポリイミド前駆体のパタ−ンを加熱するこ
とにより、ポリイミド・パタ−ンに変換する、 Ｅ．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−
ンの形成方法により達成される。
【０００７】本発明において銅配線とは、シリコンウエ
ハーなど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−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。
ハーなど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−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。
【０００８】かかる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。ここで銅配線として
は、後述するように、あらかじめ酸素中加熱処理、酸素
プラズマ処理、オゾン処理、薬品処理などにより銅配線
表面に酸化銅層が形成されていても良い。
する塗布液を塗布した後乾燥する。ここで銅配線として
は、後述するように、あらかじめ酸素中加熱処理、酸素
プラズマ処理、オゾン処理、薬品処理などにより銅配線
表面に酸化銅層が形成されていても良い。
【０００９】本発明における有機ケイ素化合物として
は、次式で表される化合物が挙げられる。
は、次式で表される化合物が挙げられる。
【００１０】
【化１】 ここでｎは１以上の整数である。またＲ1 、Ｒ3 は一価
の炭化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−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 、Ｒ4 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。
有機ケイ素化合物の好ましい具体例としては、Ｎ−β
（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミ
ノシランを挙げることができるが、これらに限定されな
い。
の炭化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−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 、Ｒ4 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。
有機ケイ素化合物の好ましい具体例としては、Ｎ−β
（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミ
ノシランを挙げることができるが、これらに限定されな
い。
【００１１】これらの有機ケイ素化合物は有機溶剤に溶
解した後、水を加えて塗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公知のもが単独ま
たは併用して使用できる。
解した後、水を加えて塗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公知のもが単独ま
たは併用して使用できる。
【００１２】有機ケイ素化合物を含む塗布液としては、
市販の塗布液を利用することができる。例えばＡＰ−４
２０（東レ（株）製）、ＶＭ−６５１（Ｄｕ Ｐｏｎｔ
製）を利用することができる。
市販の塗布液を利用することができる。例えばＡＰ−４
２０（東レ（株）製）、ＶＭ−６５１（Ｄｕ Ｐｏｎｔ
製）を利用することができる。
【００１３】塗布方法としてはスピナー法、スプレー
法、浸漬法な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１０〜９０℃で１分
〜４０分間の乾燥が適当である。
法、浸漬法な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１０〜９０℃で１分
〜４０分間の乾燥が適当である。
【００１４】ついで、得られた有機ケイ素化合物被膜の
上に感光性ポリ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。
上に感光性ポリ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。
【００１５】本発明において使用される感光性ポリイミ
ド前駆体としては、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。
ド前駆体としては、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。
【００１６】使用できるポリイミド前駆体としては、ピ
ロメリット酸二無水物、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−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、
ビスアジド、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。
ロメリット酸二無水物、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−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、
ビスアジド、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。
【００１７】有機ケイ素化合物被膜上への感光性ポリイ
ミド前駆体被膜の形成は、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。
ミド前駆体被膜の形成は、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。
【００１８】この感光性ポリイミド前駆体被膜はついで
選択的に露光された後、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
去されて所定のパターンが形成される。
選択的に露光された後、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
去されて所定のパターンが形成される。
【００１９】感光性ポリイミド前駆体被膜上に、パタ−
ン状の光を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。
ン状の光を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。
【００２０】現像は感光性ポリイミド前駆体の組成に応
じた最適の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−ル、エタ
ノ−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。
じた最適の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−ル、エタ
ノ−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。
【００２１】感光性ポリイミド前駆体のパタ−ンはつい
で熱処理することによりポリイミド・パターンに変換さ
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。
で熱処理することによりポリイミド・パターンに変換さ
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。
【００２２】熱処理により、ポリイミド・パターンのス
ルーホール部、およびポリイミド・パタ−ンの直下に存
在していた有機ケイ素化合物被膜は、二酸化ケイ素被膜
に変化する。そこで、、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。
ルーホール部、およびポリイミド・パタ−ンの直下に存
在していた有機ケイ素化合物被膜は、二酸化ケイ素被膜
に変化する。そこで、、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。
【００２３】スル−ホ−ル部における二酸化ケイ素被膜
のエッチング剤としては、例えば硫酸水溶液、弗化水素
酸水溶液などが挙げられる。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
イ素被膜をエッチング剤でエッチングする場合、ポリイ
ミド・パタ−ンの直下に存在する二酸化ケイ素被膜も次
第にエッチングされるので、スル−ホ−ル部の二酸化ケ
イ素被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。硫酸水溶液
を使用する場合の処理条件としては、例えば濃度０．５
〜３体積％の硫酸水溶液を用い１〜３分の範囲で処理す
るのがよい。
のエッチング剤としては、例えば硫酸水溶液、弗化水素
酸水溶液などが挙げられる。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
イ素被膜をエッチング剤でエッチングする場合、ポリイ
ミド・パタ−ンの直下に存在する二酸化ケイ素被膜も次
第にエッチングされるので、スル−ホ−ル部の二酸化ケ
イ素被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。硫酸水溶液
を使用する場合の処理条件としては、例えば濃度０．５
〜３体積％の硫酸水溶液を用い１〜３分の範囲で処理す
るのがよい。
【００２４】次に、銅配線表面にあらかじめ酸化銅層を
形成する方法について説明する。
形成する方法について説明する。
【００２５】酸素中加熱処理とは、銅配線を酸素の存在
する雰囲気中で加熱処理を行い、銅配線上に酸化銅の被
膜を形成することを意味し、必ずしも１００％酸素雰囲
気で加熱処理を行う必要はない。好ましい雰囲気の例と
して空気中での加熱処理を挙げることができる。加熱処
理温度としては、１００〜４００℃が好ましい。より好
ましくは、１００〜３００℃である。さらに好ましくは
１５０〜２５０℃である。加熱処理時間としては、５〜
１２０分が好ましい。より好ましくは１５〜６０分であ
る。さらに好ましくは、２０〜４０分である。加熱手段
としては、市販のオ−ブン、炉などを利用できる。
する雰囲気中で加熱処理を行い、銅配線上に酸化銅の被
膜を形成することを意味し、必ずしも１００％酸素雰囲
気で加熱処理を行う必要はない。好ましい雰囲気の例と
して空気中での加熱処理を挙げることができる。加熱処
理温度としては、１００〜４００℃が好ましい。より好
ましくは、１００〜３００℃である。さらに好ましくは
１５０〜２５０℃である。加熱処理時間としては、５〜
１２０分が好ましい。より好ましくは１５〜６０分であ
る。さらに好ましくは、２０〜４０分である。加熱手段
としては、市販のオ−ブン、炉などを利用できる。
【００２６】また酸素プラズマ処理とは、銅配線の形成
された基板を酸素プラズマ中にさらすことにより、酸化
銅の被膜を銅配線上に形成するものである。ここにおけ
る酸素プラズマとは、酸素分子および原子のプラズマを
含むプラズマのことを意味し、他の分子や原子のプラズ
マとの混合状態にあるプラズマをも含む。ここにおける
プラズマとは、正電気を帯びた粒子と、負電気を帯びた
電子とがほぼ同じ密度で、ほぼ電気的中性を保って分布
している粒子集団を言う。このとき電離しない原子や分
子、すなわち中性粒子がその中に混じっていてもさしつ
かえない。酸素プラズマ処理装置としては、市販のプラ
ズマリアクタ−を用いることができる。酸素プラズマ処
理時間としては１〜６０分が好ましく、より好ましくは
５〜３０分である。高周波出力としては、１００〜５０
０Ｗが好ましい。酸素流量としては、１０〜２００ｍｌ
／ｍｉｎが好ましい。
された基板を酸素プラズマ中にさらすことにより、酸化
銅の被膜を銅配線上に形成するものである。ここにおけ
る酸素プラズマとは、酸素分子および原子のプラズマを
含むプラズマのことを意味し、他の分子や原子のプラズ
マとの混合状態にあるプラズマをも含む。ここにおける
プラズマとは、正電気を帯びた粒子と、負電気を帯びた
電子とがほぼ同じ密度で、ほぼ電気的中性を保って分布
している粒子集団を言う。このとき電離しない原子や分
子、すなわち中性粒子がその中に混じっていてもさしつ
かえない。酸素プラズマ処理装置としては、市販のプラ
ズマリアクタ−を用いることができる。酸素プラズマ処
理時間としては１〜６０分が好ましく、より好ましくは
５〜３０分である。高周波出力としては、１００〜５０
０Ｗが好ましい。酸素流量としては、１０〜２００ｍｌ
／ｍｉｎが好ましい。
【００２７】さらにオゾン処理とは、銅配線の形成され
た基板をオゾン中にさらすことにより、酸化銅の被膜を
銅配線上に形成するものである。
た基板をオゾン中にさらすことにより、酸化銅の被膜を
銅配線上に形成するものである。
【００２８】ここでオゾンとは、構造式Ｏ3 で表される
オゾン分子を主として含む気体を意味し、他の分子や原
子の気体が混入していても構わない。オゾン処理装置と
しては、例えば市販のオゾン洗浄装置を用いることがで
きる。オゾン処理時間としては特に限定はしないが、１
〜１２０分が好ましく、より好ましくは１０〜９０分で
ある。
オゾン分子を主として含む気体を意味し、他の分子や原
子の気体が混入していても構わない。オゾン処理装置と
しては、例えば市販のオゾン洗浄装置を用いることがで
きる。オゾン処理時間としては特に限定はしないが、１
〜１２０分が好ましく、より好ましくは１０〜９０分で
ある。
【００２９】また薬品処理とは、ハロゲン酸系溶液処
理、過酸化水素水溶液処理、アルカリ金属水酸化物水溶
液処理などで処理することを意味し、通常、これらの溶
液中において銅配線を浸し、酸化銅の被膜を銅配線上に
形成するものである。
理、過酸化水素水溶液処理、アルカリ金属水酸化物水溶
液処理などで処理することを意味し、通常、これらの溶
液中において銅配線を浸し、酸化銅の被膜を銅配線上に
形成するものである。
【００３０】ここでハロゲン酸系溶液処理とは、銅配線
の形成された基板をハロゲン酸系溶液中に浸し、酸化銅
の被膜を銅配線上に形成するものである。ここにおける
ハロゲン酸系溶液とは、ハロゲンの酸素酸またはその塩
を含む溶液を意味する。その例として臭素酸、塩素酸、
過塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸などを含
む溶液や、それらの金属塩などを含む溶液を挙げること
ができる。ハロゲン酸系溶液の好例としては、亜塩素酸
ナトリウム水溶液、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、塩素
酸ナトリウム水溶液、過塩素酸ナトリウム水溶液、塩素
酸カリウム水溶液、過塩素酸カリウム水溶液などを挙げ
ることができる。ハロゲン酸系溶液の濃度としては、特
に限定はしないが５〜４０％が好ましい。また、酸化銅
の被膜形成を促進さすために、ハロゲン酸系溶液を加熱
することも可能である。加熱温度としては、４０〜１０
０℃が好ましい。ハロゲン酸系溶液処理の時間としては
特に限定しないが、５分〜３時間が好ましい。ハロゲン
酸系溶液処理後は、基板を水洗し乾燥することが好まし
い。
の形成された基板をハロゲン酸系溶液中に浸し、酸化銅
の被膜を銅配線上に形成するものである。ここにおける
ハロゲン酸系溶液とは、ハロゲンの酸素酸またはその塩
を含む溶液を意味する。その例として臭素酸、塩素酸、
過塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸などを含
む溶液や、それらの金属塩などを含む溶液を挙げること
ができる。ハロゲン酸系溶液の好例としては、亜塩素酸
ナトリウム水溶液、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、塩素
酸ナトリウム水溶液、過塩素酸ナトリウム水溶液、塩素
酸カリウム水溶液、過塩素酸カリウム水溶液などを挙げ
ることができる。ハロゲン酸系溶液の濃度としては、特
に限定はしないが５〜４０％が好ましい。また、酸化銅
の被膜形成を促進さすために、ハロゲン酸系溶液を加熱
することも可能である。加熱温度としては、４０〜１０
０℃が好ましい。ハロゲン酸系溶液処理の時間としては
特に限定しないが、５分〜３時間が好ましい。ハロゲン
酸系溶液処理後は、基板を水洗し乾燥することが好まし
い。
【００３１】また過酸化水素水溶液処理とは、銅配線の
形成された基板を過酸化水素水溶液中にさらすことによ
り、酸化銅の被膜を銅配線上に形成するものである。本
発明における過酸化水素水溶液とは、過酸化水素を含有
する水溶液を意味し、他の成分が含有されている水溶液
をも含む。過酸化水素濃度としては、とくに限定はしな
いが、１０〜３０％が好ましい。また、酸化銅の被膜形
成を促進さすために、過酸化水素水溶液を加熱すること
も可能である。加熱温度としては特に限定しないが、３
０〜５０℃が好ましい。処理時間としては特に限定はし
ないが、１〜７２時間が好ましく、より好ましくは６〜
３０時間である。処理後の基板は、水洗し乾燥すること
が好ましい。
形成された基板を過酸化水素水溶液中にさらすことによ
り、酸化銅の被膜を銅配線上に形成するものである。本
発明における過酸化水素水溶液とは、過酸化水素を含有
する水溶液を意味し、他の成分が含有されている水溶液
をも含む。過酸化水素濃度としては、とくに限定はしな
いが、１０〜３０％が好ましい。また、酸化銅の被膜形
成を促進さすために、過酸化水素水溶液を加熱すること
も可能である。加熱温度としては特に限定しないが、３
０〜５０℃が好ましい。処理時間としては特に限定はし
ないが、１〜７２時間が好ましく、より好ましくは６〜
３０時間である。処理後の基板は、水洗し乾燥すること
が好ましい。
【００３２】さらにアルカリ金属水酸化物水溶液処理と
は、銅配線の形成された基板をアルカリ金属水酸化物水
溶液中にさらすことにより、酸化銅の被膜を銅配線上に
形成するものである。
は、銅配線の形成された基板をアルカリ金属水酸化物水
溶液中にさらすことにより、酸化銅の被膜を銅配線上に
形成するものである。
【００３３】アルカリ金属水酸化物水溶液としては、ア
ルカリ金属水酸化物を含有する水溶液があげられ、アル
カリ金属水酸化物に加えその他の成分が含有されていて
も構わない。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ
ウムなどを反応促進剤として加えられていても構わな
い。ここで言うアルカリ金属水酸化物とは、周期表にお
けるアルカリ金属、すなわちＩＡ族に属する水素以外の
元素の水酸化物を意味する。例えば、水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどを挙げることが
できる。好ましくは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム
を挙げることができる。
ルカリ金属水酸化物を含有する水溶液があげられ、アル
カリ金属水酸化物に加えその他の成分が含有されていて
も構わない。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ
ウムなどを反応促進剤として加えられていても構わな
い。ここで言うアルカリ金属水酸化物とは、周期表にお
けるアルカリ金属、すなわちＩＡ族に属する水素以外の
元素の水酸化物を意味する。例えば、水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどを挙げることが
できる。好ましくは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム
を挙げることができる。
【００３４】アルカリ金属水酸化物濃度としては、とく
に限定はしないが、１〜３０％が好ましい。また、酸化
銅の被膜形成を促進さすために、アルカリ金属水酸化物
水溶液を加熱することも好ましい。加熱温度としては特
に限定しないが、５０〜１００℃が好ましい。処理時間
としては特に限定はしないが、１〜２０分が好ましく、
より好ましくは５〜１５分である。処理後の基板は、水
洗し乾燥することが好ましい。
に限定はしないが、１〜３０％が好ましい。また、酸化
銅の被膜形成を促進さすために、アルカリ金属水酸化物
水溶液を加熱することも好ましい。加熱温度としては特
に限定しないが、５０〜１００℃が好ましい。処理時間
としては特に限定はしないが、１〜２０分が好ましく、
より好ましくは５〜１５分である。処理後の基板は、水
洗し乾燥することが好ましい。
【００３５】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されない。
が、本発明はこれらに限定されない。
【００３６】実施例１ シリコンウエハ−上に、スパッタリングにより３．０μ
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−ンを得た。次に有機ケイ素化合物被膜
形成用塗布液“ＡＰ−４２０”（東レ（株）製）を、銅
配線パタ−ンが形成されたシリコ−ンウエハ−上に、ス
ピナにより塗布し、有機ケイ素化合物被膜を形成した。
その後２０℃で１分間乾燥を行った。
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−ンを得た。次に有機ケイ素化合物被膜
形成用塗布液“ＡＰ−４２０”（東レ（株）製）を、銅
配線パタ−ンが形成されたシリコ−ンウエハ−上に、ス
ピナにより塗布し、有機ケイ素化合物被膜を形成した。
その後２０℃で１分間乾燥を行った。
【００３７】一方、４，４´−ジアミノジフェニルエ−
テル２０．０ｇを２００ｃｃのＮ−メチル−２−ピロリ
ドンに溶解し、室温（約１８℃）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−ト３１．４ｇおよびミヒラ
−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。
テル２０．０ｇを２００ｃｃのＮ−メチル−２−ピロリ
ドンに溶解し、室温（約１８℃）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−ト３１．４ｇおよびミヒラ
−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。
【００３８】得られた感光性ポリイミド前駆体の溶液
を、スピナにより有機ケイ素化合物被膜が形成されたシ
リコンウエハ−上に塗布した。８０℃で１時間乾燥を行
った後、露光量３００ｍＪ／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−ルでリ
ンスしポリイミド前駆体のパタ−ンを形成した。このと
きスル−ホ−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−ンの膜厚（パタ−ン直下
の二酸化ケイ素被膜を含む）は１０μｍであった。つい
で得られたポリイミド・パタ−ンを２５℃で２体積％の
硫酸水溶液で２分間処理したところ、スル−ホ−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−ンの膜厚（パタ−ン直下の二酸化ケイ素被膜を
含む）は変化なかった。スル−ホ−ル部の電気伝導性を
調べたところ、導通は良好であった。
を、スピナにより有機ケイ素化合物被膜が形成されたシ
リコンウエハ−上に塗布した。８０℃で１時間乾燥を行
った後、露光量３００ｍＪ／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−ルでリ
ンスしポリイミド前駆体のパタ−ンを形成した。このと
きスル−ホ−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−ンの膜厚（パタ−ン直下
の二酸化ケイ素被膜を含む）は１０μｍであった。つい
で得られたポリイミド・パタ−ンを２５℃で２体積％の
硫酸水溶液で２分間処理したところ、スル−ホ−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−ンの膜厚（パタ−ン直下の二酸化ケイ素被膜を
含む）は変化なかった。スル−ホ−ル部の電気伝導性を
調べたところ、導通は良好であった。
【００３９】比較例１ シリコ−ンウエハ−上に、実施例１と全く同様に銅配線
パタ−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−ンを形成した。このとき、スル−ホ−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−ンの膜厚は１０μｍであった。またスル−
ホ−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−ホ−ル部の電気伝導性を調
べたところ導通不良であった。
パタ−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−ンを形成した。このとき、スル−ホ−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−ンの膜厚は１０μｍであった。またスル−
ホ−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−ホ−ル部の電気伝導性を調
べたところ導通不良であった。
【００４０】実施例２ 実施例１においてスパッタリングにより銅層を形成させ
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
−ンを得た。このようにして得られたポリイミド・パタ
−ンの膜厚（パタ−ン直下の二酸化ケイ素被膜を含む）
は１０μｍであった。ついで得られたポリイミド・パタ
−ンを２５℃で２体積％の硫酸水溶液で２分間処理した
ところ、スル−ホ−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−ンの膜厚（パタ−ン
直下の二酸化ケイ素被膜を含む）は変化なかった。スル
−ホ−ル部の電気伝導性を調べたところ、導通は良好で
あった。
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
−ンを得た。このようにして得られたポリイミド・パタ
−ンの膜厚（パタ−ン直下の二酸化ケイ素被膜を含む）
は１０μｍであった。ついで得られたポリイミド・パタ
−ンを２５℃で２体積％の硫酸水溶液で２分間処理した
ところ、スル−ホ−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−ンの膜厚（パタ−ン
直下の二酸化ケイ素被膜を含む）は変化なかった。スル
−ホ−ル部の電気伝導性を調べたところ、導通は良好で
あった。
【００４１】比較例２ 比較例１においてスパッタリングにより銅層を形成させ
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
−ンを得た。このようにして得られたポリイミド・パタ
−ンの膜厚は１０μｍであった。またスル−ホ−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−ホ−ル部の電気伝導性を調べたところ
導通不良であった。
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
−ンを得た。このようにして得られたポリイミド・パタ
−ンの膜厚は１０μｍであった。またスル−ホ−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−ホ−ル部の電気伝導性を調べたところ
導通不良であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 7/40 ５２１ Ｇ０３Ｆ 7/40 ５２１ Ｈ０５Ｋ 3/28 Ｈ０５Ｋ 3/28 Ｄ (56)参考文献 特開 昭63−256663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−22428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−175854（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−43544（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−52822（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/30 G03F 7/027 G03F 7/075 G03F 7/11 G03F 7/40 H05K 3/28
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−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．該有機ケイ素化合物被膜上に感光性ポリイミド前駆
体の膜を形成する、 Ｃ．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、 Ｄ．該感光性ポリイミド前駆体のパタ−ンを加熱するこ
とにより、ポリイミド・パタ−ンに変換する、 Ｅ．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−
ンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10433292A JP3094645B2 (ja) | 1991-05-24 | 1992-04-23 | ポリイミド・パタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11987491 | 1991-05-24 | ||
| JP3-119874 | 1991-05-24 | ||
| JP10433292A JP3094645B2 (ja) | 1991-05-24 | 1992-04-23 | ポリイミド・パタ−ンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05197159A JPH05197159A (ja) | 1993-08-06 |
| JP3094645B2 true JP3094645B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=26444829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10433292A Expired - Lifetime JP3094645B2 (ja) | 1991-05-24 | 1992-04-23 | ポリイミド・パタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094645B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| 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 |
| WO2012105658A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 日立化成工業株式会社 | 接着物の製造方法、接着剤パターン付き基板の製造方法及び接着剤パターン付き基板 |
| CN105810567B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-12-11 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 聚酰亚胺层的制造方法 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP10433292A patent/JP3094645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05197159A (ja) | 1993-08-06 |
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