JPH0314294A - ポリイミド樹脂膜のパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリイミド樹脂を層間絶縁膜として用いる薄
膜多層配線基板の製造方法に係り、特に、ポリイミド樹
脂膜をウェットエツチング法及びドライエツチング法を
応用して加工し、所要のパターンに形成するポリイミド
樹脂膜のパターン形成方法に関する。

［従来の技術］ ポリイミド樹脂を、薄膜多層配線基板の層間絶縁膜とし
て用いるためには、この樹脂膜に、スルーホール・パタ
ーンを形成する必要がある。

この種ポリイミド樹脂膜に所要のパターンを形成する方
法に関する従来技術として、例えば、［電子工業用プラ
スチックス　第３頁〜第４頁」（工業調査会、昭和５８
．１１．３０刊）等に記載された技術が知られている。

前記文献に記載された従来技術によるパターン形成方法
の１つは、フォトレジストと呼ばれる感光膜を用いて所
要のパターンのマスクを形成し、ヒドラジンヒトラード
とエチレンジアミンの混合液でエツチングするウェット
エツチング法であり、他の１つは、前述と同様に所要の
マスクを形成し、酸素スパッタによりエツチングを行う
ドライエツチング法である。

前記ウェットエツチング法による従来技術は、エツチン
グ液を用いてエツチングが行われるため、エツチングが
等方的に進み、パターン断面の形状が順テーパ状となり
、このパターンの上に配線電極金属膜等を形成する場合
の被覆性がよいという利点を有している。しかし、この
ウェットエツチング方は、エツチング液として用いられ
るヒドラジンヒトラードとエチレンジアミンの混合液が
、強アルカリ性であるため、ポリイミド樹脂による絶縁
膜をエツチングした後、この絶縁膜の下層に露出してく
る下地の配線電極金属膜等をもエツチングしてしまうと
いう欠点を有している。

特に、同一基板内において、エツチングすべきポリイミ
ド樹脂膜の膜厚に差がある場合（一般に、ポリイミド樹
脂膜は、基板表面の平坦化の目的に使用されることが多
く、その膜厚の差が生じやすい）には、ポリイミド樹脂
膜の薄い部分で、下地の配線電極金属膜が必要以］二に
長時間、エツチング液にさらされ、該金属膜がエツチン
グされて損傷を受けることがあり、この欠点は、致命的
である。

また、前記ドライエツチング法による従来技術は、加工
精度が高いという大きな利点を有する反面、エツチング
部の側壁が、基板面に対して垂直になりやすく、エツチ
ングされたポリイミド樹脂膜の上に形成する配線電極金
属膜の被覆性が悪いという欠点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 前記ウェットエツチング法による従来技術は、前述した
ように、下地の配線電極金属膜がエツチングされてしま
うという問題点を有している。また、前記ドライエツチ
ング法を用いる従来技術は、エツチングされたポリイミ
ド樹脂膜の上に形成する配線電極金属膜の被覆性が悪い
という問題点を有している。すなわち、前記従来技術は
、いずれの場合にも、下地の配線電極金属膜をエツチン
グすることなく、被覆性のよいテーパ状の形状にポリイ
ミド樹脂膜をエツチングすることが困難であるという問
題点を有している。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、たと
え、ポリイミド樹脂膜に部分的に膜厚差がある場合にも
、下地の配線電極金属膜をエツチングしてしまうことな
く、被覆性のよいテーパ状の形状に、ポリイミド樹脂膜
にパターンを形成することが可能なポリイミド樹脂膜の
パターン形成方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前記目的は、ポリイミド樹脂膜の層を
、ウェットエツチング法によってはエツチングされにく
いポリイミド樹脂材料による薄い第１の層と、所要の膜
厚を得るための、ウェットエツチング法によって、比較
的エツチングされやすいポリイミド樹脂材料による第２
の層とからなる２層膜構造とし、上層の前記第２の層の
ポリイミド樹脂膜をウェットエツチング法によりエツチ
ングし、次いで、その下層の前記第１の層のポリイミド
樹脂膜を、ドライエツチング法によりエツチングを行い
、これにより、ポリイミド樹脂膜層にパターンを形成す
ることにより達成される。

［作　用］ ２層膜構造としたポリイミド樹脂膜の薄い下層の第１層
のポリイミド樹脂膜は、ウェットエツチング法によって
はエツチングされにくいため、上層にある第２層のポリ
イミド樹脂膜をウェットエツチング法によりエツチング
する場合のストツピング層として働く。このため、第１
層の下層にある下地配線金属膜は、エツチング液にさら
されることがなくなるので、エツチング液により不必要
にエツチングされることがなくなる。

また、下層の第１層のポリイミド樹脂膜は、その後、ド
ライエツチング法により、配線基板面にほぼ垂直にエツ
チングされる。しかし、この第１層のポリイミド樹脂膜
は、膜自身が薄いため、上層への電極膜の形成時に、電
極の断線を生じさせるような段差を持つ形状のパターン
が形成されることはない。このため、ポリイミド樹脂膜
層全体では、テーパ状の被覆性のよいパターンの形成が
可能である。特に、ポリイミド樹脂膜層に部分的に膜厚
差がある場合、薄い下層の第１層のポリイミド樹脂膜の
作用により、膜厚が薄い部分の下地の配線電極金属膜が
、エツチング液に不必要に長時間さらされることがなく
なり、下地の配＆ｉ！電極金属膜を損傷することを防止
することができる。

［実施例］ 以下、本発明によるポリイミド樹脂膜のパターン形成方
法の一実施例を図面により詳細に説明する。

第１図（ａ）〜第１図（ｅ）は本発明の一実施例の方法
を説明する加工工程を示す基板の断面図である。第１図
において、１０は薄膜多層配線基板、２０は下地配線電
極金属膜、３０は第１層ポリイミド樹脂膜、３１は第２
層ポリイミド樹脂膜、４０はエツチング用選択マスクで
ある。

薄膜多層配線基板１０は、第１図（ａ）に示すような状
態まで、その加工工程が進んでいるものとし、以下、そ
の後の加工工程について、順次説明する。

（１）薄膜多層配線基板１０上に、Ａｆｉ膜等による下
地配線電極金属膜２０を形成する（第１図（ａ））。

（２）この基板１０の上に、ポリイミド樹脂のワニスを
薄く回転塗布し熱硬化させ、薄い第１層ポリイミド膜３
０を形成する。このポリイミド樹脂のりニスは、ウェッ
トエツチング時のエツチング液によっては、エツチング
されにくい性質を持ったものが選択される。次に、前記
第１層ポリイミド樹脂膜３０よりウェットエツチング時
のエツチングレートが大きいポリイミド樹脂のワニスを
、同様に回転塗布し熱硬化させる処理を数回繰り返すこ
とにより、厚い第２層ポリイミド樹脂膜３１を形成する
。このとき、第２層ポリイミド樹脂膜３１の表面を平坦
にする処理も同時に行われる（第１図（ｂ））。

（３）次に、第２層ポリイミド樹脂膜３１の上に、耐ウ
エツトエツチング性のあるフォトレジストを用いて、通
常のフォトレジスト工程により、エツチング用選択マス
ク４０を形成する（第１図（Ｃ））。

（４）エツチング液として、ヒドラジンヒトラードとエ
チレンジアミンとの混合液を用い、エツチング用選択マ
スク４０の開口部の第２層ポリイミド樹脂膜３１をウェ
ットエツチングすることにより、順テーパ状のスルーホ
ールを形成する。この場合、第２層ポリイミド樹脂膜３
１及び第１層ポリイミド樹脂膜３０の、前記エツチング
液に対するエッチレート比を、例えば、７：工程度とな
るように、前記第１層、第２層のポリイミド樹脂を選択
しておけば、このウェットエツチング処理は、実質的に
、上層の第２層ポリイミド樹脂膜３１のみをエツチング
し、下層の第１層ポリイミド樹脂膜３０をエツチングせ
ずにそのまま残すことができる（第１図（ｄ））。

（５）次に、ドライエツチング法により、下層の第１層
ポリイミド樹脂膜３０をエツチングし、さらに、エツチ
ング用選択マスク４０を除去する。

この下層の第１層ポリイミド樹脂膜３０をドライエツチ
ングするとき、エツチング用選択マスク４０として、こ
の実施例のようにフォトレジストを用いる場合、このフ
ォトレジストも、ドライエツチングにより膜減りを起こ
すので、エツチング用選択マスク４０のフォトレジスト
を充分に厚く塗布しておく必要がある（第１図（ｅ））
。

前述した本発明の一実施例によれば、下地の配線電極金
属膜をエツチング液にさらし、損傷させることなく、ポ
リイミド樹脂膜に、テーパ状の被覆性のよいスルーホー
ルパターンを形成することができる。

前述した本発明の一実施例において、エツチング用選択
マスク４０としてフォトレジストを用いるとしたが、こ
のマスク４０の材料は、フォトレジストに限らず、例え
ば、金属膜を通常のフォトエッチプロセスにより加工し
て使用する二とも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ポリイミド樹脂
膜に、被覆性の良好なスルーホールパターンを形成する
ことができるので、コンタクト抵抗の小さい、信頼性の
高い薄膜多層配線基板を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜第１図（ｅ）は本発明の一実施例の方法
を説明する加工工程を示す基板の断面図である。 １０・・・・・・薄膜多層配線基板、２０・・・下地配
線電極金属膜、３０・・・・・・第１層ポリイミド樹脂
膜、３１・・・・・・第２層ポリイミド樹脂膜、４０・
・・・エツチング用選択マスク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　ポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
   前記ポリイミド樹脂膜を、ウエットエッチングに対する
   エッチレートの小さいポリイミド樹脂の下層膜と、ウエ
   ットエッチングに対するエッチレートの大きいポリイミ
   ド樹脂膜の上層膜とにより形成し、前記上層膜をウエッ
   トエッチング法によりエッチングし、その後、前記下層
   膜をドライエッチング法によりエッチングすることを特
   徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
2. ２．　特許請求の範囲第１項記載のポリイミド樹脂膜の
   パターン形成方法によりパターンが形成されたポリイミ
   ド樹脂膜を用いて構成されたことを特徴とする薄膜多層
   配線基板。