JPH0629662A - 多層配線構成体およびポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明は、基板上に形成した第１層の金属配線
と該第１層の金属配線を覆う第１層のポリイミド系絶縁
膜と、該第１層のポリイミド系絶縁膜に形成された開口
を介して前記第１層の金属配線に接続された第２層の金
属配線とを最小構成単位として具備した多層配線構成体
において、上記ポリイミド系絶縁膜の周縁部が外方側に
下降した傾斜状、または階段状に形成することを特徴と
する多層配線構成体に関するものである。 【効果】本発明によると、ポリイミド系絶縁膜の端部に
応力が集中することを抑制し、ポリイミド系絶縁膜と基
板との接着性低下を防止することにより、基板からの剥
離および剥離に伴うクラックを抑制することができる信
頼性が高い多層配線構成体を安定して製造することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層配線構成体および
ポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法に関するもので
あり、さらに詳しくは、ポリイミド系樹脂を層間絶縁膜
として用いた高密度実装用多層配線構成体および該多層
配線構成体に用いられるポリイミド系絶縁膜のパターン
加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリイミドはその熱的、機械的、および
電気的に優れた特性を有することなどから電子デバイス
実装基板における多層配線の層間絶縁膜、および半導体
における保護膜やα線遮蔽膜などに用いられている。こ
れらの用途に用いられるポリイミドのパターン形成方法
としては、フォトレジストをマスクとして非感光性ポリ
イミド前駆体またはこれを加熱処理した膜を、エッチン
グする方法、および感光性の付与された感光性ポリイミ
ド前駆体を用い直接パターンを形成する方法（例えば、
特開昭５４−１４５７９４号公報）などが挙げられる。

【０００３】このうち感光性ポリイミド前駆体を用いて
ポリイミドパターンを形成する方法は、工程が簡略であ
るので最近主流となりつつある。一般的な感光性ポリイ
ミド・パターン形成工程の一例を次に記す。

【０００４】(1) 基板上に感光性ポリイミド前駆体を塗
布する。

【０００５】(2) 感光性ポリイミド前駆体をプリベーク
する。

【０００６】(3) マスクを用い感光性ポリイミド前駆体
に紫外線を照射する。

【０００７】(4) 現像液で現像することによりポリイミ
ド前駆体をパターン加工する。

【０００８】(5) ポリイミド前駆体パターンをリンス後
乾燥する。

【０００９】(6) キュアすることによりポリイミド前駆
体パターンをポリイミドに変換する。 しかしながら、図７に示すような紫外線透過率がほぼ１
００％の中央方形部分９と、その周面の紫外線透過率０
％の部分１０および中央部分に紫外線透過率０％の開口
パターン１２を有しているような従来のマスクを用い
て、感光性ポリイミド前駆体をパターン加工すると、多
くの場合、該ポリイミド前駆体の周縁部の形状は、ほぼ
垂直に切り立ったり、オーバー現像や露光不足のために
オーバーハングになる傾向がある。一方基板上にポリイ
ミド膜を形成した場合、基板とポリイミドとの熱膨張係
数の差によりポリイミド膜には熱応力が発生する。特に
ポリイミド膜が厚い場合に、熱応力は大きな値となる。
ポリイミド膜中に発生した熱応力は特にポリイミド膜の
周縁部において基板とポリイミド膜の界面に集中する。
このためポリイミド膜の周縁部の現像後の形状が、垂直
に切り立っていたり、オーバーハングになっている場
合、基板とポリイミド膜との界面に発生した熱応力によ
りポリイミド膜の周縁部において基板との接着性が低下
し易く、しばしば基板からポリイミド膜が浮き上がった
り、クラックが生じたりするなどの問題があった。特に
基板にアルカリ水溶液処理を施した場合、これらの現象
が発生しやすい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】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、ポリイミド系樹脂を層間絶縁膜として用いた高
密度実装用多層配線構成体において、ポリイミド系絶縁
膜の周縁部の端部に応力が集中することを抑制し、ポリ
イミド系絶縁膜と基板との接着性低下を防止することに
より、基板からの剥離、クラックの発生を抑制すること
のできる多層配線構成体および該多層配線構成体に用い
られるポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
以下の構成により達成される。

【００１２】（１）基板上に形成した第１層の金属配線
と該第１層の金属配線を覆う第１層のポリイミド系絶縁
膜と、該第１層のポリイミド系絶縁膜に形成された開口
を介して前記第１層の金属配線に接続された第２層の金
属配線とを最小構成単位として具備した多層配線構成体
において、上記ポリイミド系絶縁膜の周縁部が外方側に
下降した傾斜状に形成されていることを特徴とする多層
配線構成体。

【００１３】（２）基板上に形成した第１層の金属配線
と該第１層の金属配線を覆う第１層のポリイミド系絶縁
膜と、該第１層のポリイミド系絶縁膜に形成された開口
を介して前記第１層の金属配線に接続された第２層の金
属配線とを最小構成単位として具備した多層配線構成体
において、上記ポリイミド系絶縁膜の周縁部が外方側に
下降した階段状に形成されていることを特徴とする多層
配線構成体。

【００１４】（３）前記（１）記載の多層配線構成体に
使用されるポリイミド系絶縁膜のパターン加工におい
て、ポリイミド系絶縁膜を構成する樹脂として感光性ポ
リイミド前駆体を用い、該ポリイミド系絶縁膜の周縁側
所定位置に対応して光学濃度の連続的に変化した部分を
備えたマスクを用いてパターン加工することにより、該
ポリイミド系絶縁膜の周縁部を傾斜状に形成することを
特徴とするポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法。

【００１５】（４）前記（２）記載の多層配線構成体に
使用されるポリイミド系絶縁膜のパターン加工におい
て、ポリイミド系絶縁膜を構成する樹脂として感光性ポ
リイミド前駆体を用い、該ポリイミド系絶縁膜の周縁側
所定位置に対応して光学濃度の非連続的に変化した部分
を備えたマスクを用いてパターン加工することにより、
該ポリイミド系絶縁膜の周縁部を階段状に形成すること
を特徴とするポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法。

【００１６】（５）前記（１）記載の多層配線構成体に
使用されるポリイミド系絶縁膜のパターン加工におい
て、ポリイミド系絶縁膜を構成する樹脂としてポリイミ
ド前駆体を用い、ポリイミド前駆体の塗布前に、基板周
縁部のポリイミド系絶縁膜を形成しない部分に、予めテ
ープを貼り、ついで、基板中央部にポリイミド前駆体を
塗布した後、テープを剥すことにより、該ポリイミド系
絶縁膜の周縁部を傾斜状に形成することを特徴とするポ
リイミド系絶縁膜のパターン加工方法。

【００１７】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１８】本発明における基板としてはシリコン、ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナセラミック
ス、ガラスセラミックス、サファイヤなどが用いられる
が、これらに限定されない。

【００１９】これらの基板の上に第１層の金属配線が形
成される。本発明における金属配線としては、金、銅、
ニッケルおよび／または、銅合金、ニッケル合金が、単
独或いはアルミニウム、金、クロム、白金、銀など電気
伝導性の材料との複層で、所望の機能を果たすように、
パターン状または全面に形成された層であることが好ま
しい。これらの配線は、通常、真空蒸着、スパッタリン
グ、メッキなどの方法により形成される。

【００２０】第１層の金属配線が形成された基板の上
に、第１層のポリイミド系絶縁膜が形成される。本発明
におけるポリイミド系絶縁膜としては、テトラカルボン
酸二無水物とジアミンを選択的に組み合わせ、これらを
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセト
アミドなどの極性溶媒中で反応させて、ポリイミド前駆
体のワニスとした後、このポリイミド前駆体のワニスを
基板上に塗布して２００〜４００℃の範囲で熱処理を行
ない脱水縮合することにより得られるものを挙げること
ができ、公知のものが使用しうる。具体的な例として、
ピロメリット酸二無水物と４，４´−ジアミノジフェニ
ルエーテル、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテト
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´，４，４´−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物と４，４´−ジアミノジフェニルエーテ
ル、ピロメリット酸二無水物と３，３´（または４，４
´）−ジアミノジフェニルスルホン、ピロメリット酸二
無水物および３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物と３，３´（または４，４´）−
ジアミノジフェニルスルホン、３，３´，４，４´−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と３，３´−
（または４，４´）ジアミノジフェニルスルホン、３，
３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と３，３´（または４，４´）−ジアミノジフェニルス
ルホン、ピロメリット酸二無水物と４，４´−ジアミノ
ジフェニルスルフィド、３，３´，４，４´−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミノ
ジフェニルスルフィド、３，３´，４，４´−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミノジフ
ェニルスルフィド、３，３´，４，４´−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミ
ン、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物とパラフェニレンジアミン、ピロメリット酸二
無水物および３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミン、ピロ
メリット酸二無水物および３，３´，４，４´−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミ
ン、３，３´，４，４´−ジフェニルエーテルテトラカ
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´，４，４´−ジフェニルエーテルテトラ
カルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミン、ピロメ
リット酸二無水物と４，４´−ジアミノジフェニルエー
テルおよびビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジ
シロキサン、などから合成されたポリイミド前駆体のワ
ニスを挙げることができる。さらに、これらのポリイミ
ド前駆体に感光性を付与した感光性ポリイミド前駆体は
好ましく使用される。ポリイミド前駆体に感光性を付与
するために使用される感光性化合物としては、アクリル
エステル化合物、アクリルアミド化合物、メタクリルエ
ステル化合物、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、例えば特公昭５５−３０２
０７号公報、特公昭５９−５２８２２号公報、特開昭５
３−１２７７２３号公報などに記載されているものが挙
げられる。

【００２１】また、感光性ポリイミド前駆体として、市
販のものも使用することができる。市販の感光性ポリイ
ミド前駆体としては、“フォトニース”ＵＲ−３１４
０、ＵＲ−３１８０（いずれも東レ（株）製）、“パイ
メル”Ｇ−６２４６Ａ，ＴＬ（いずれも旭化成（株）
製）、“パイラリン”ＰＤ−２７２０、ＰＤ−２７４０
（いずれもデュポン（株）製）、“フォトパル”ＰＬ−
３０００（日立化成（株）製）などが好ましく用いられ
る。

【００２２】本発明において、ポリイミド系絶縁膜の周
縁部が外方側に下降した傾斜状あるいは階段状に形成さ
れていることが重要である。これを図１および図２でよ
り具体的に説明する。

【００２３】すなわち、図１は本発明にかかる多層配線
構成体の基板端部の一例を示す要部概略断面図である。
図１において、２は基板、５はポリイミド系絶縁膜を表
し、該ポリイミド系絶縁膜５の周縁部に、外方側に下降
した傾斜状の端面７が形成されている。ここで、傾斜状
であるとは、必ずしも、傾斜状端面が図１の７のような
平面であることを意味しない。本発明の効果を損わない
範囲で、曲面や非平面などであってもよい。なお、１は
基板端部、３は第１層金属配線、４は第２層金属配線、
６は傾斜角を表す。傾斜角６とは、図１に示す如くポリ
イミド系絶縁膜の周縁部の傾斜状端面７と基板２のなす
角度のことをいう。傾斜角としては、１０〜８０度が好
ましい。より好ましくは１０〜７０度であり、さらに好
ましくは１０〜６０度である。さらに好ましくは、１０
〜５０度であり、さらに好ましくは１０〜４０度であ
る。傾斜状部分の幅Ｌ1 としては、特に限定されない
が、好ましくは１０μｍ以上であり、より好ましくは５
０μｍ以上であり、さらに好ましくは１００μｍ以上で
ある。

【００２４】図２は本発明にかかる多層配線構成体の基
板端部の他の例を示す要部概略断面図である。ポリイミ
ド系絶縁膜５の周縁部に、外方側に下降した階段状の端
面８が形成されている。ここで、階段状であるとは、必
ずしも、階段状端面が図２の８に示されるように、完全
な水平部と垂直部から構成されていることを意味しな
い。本発明の効果を損わない範囲であれば、完全に水
平、垂直でなくてもよい。また、上記図１の７のような
傾斜状部分を一部に含んでいてもよい。階段状部分の水
平部および垂直部の長さは特に限定はしないが、水平部
の長さが垂直部の長い方が好ましい。また階段の段数に
ついては特に限定しないが、好ましくは３段以上であり
より好ましくは４段以上であり、さらに好ましくは５段
以上である。段数の多い方が垂直部に発生する熱応力が
分散されるからである。階段状部分の全体の幅Ｌ2 とし
ては特に限定しないが、好ましくは１０μｍ以上であ
り、より好ましくは５０μｍ以上であり、さらに好まし
くは１００μｍ以上である。

【００２５】本発明を満足するポリイミド系絶縁膜のパ
ターン加工方法として以下のような方法が挙げられる。

【００２６】ポリイミド系絶縁膜に感光性ポリイミド前
駆体を使用する場合、光学濃度を変化させたマスクを使
用する方法が挙げられる。感光性ポリイミド前駆体がネ
ガ型の場合、図３で示されるようなマスクを、ポジ型の
場合、図４で示されるようなマスクを使用することがで
きる。ここでネガ型感光性ポリイミド前駆体とは、紫外
線が照射された部分が現像液に不溶となる感光性ポリイ
ミド前駆体をいい、ポジ型感光性ポリイミド前駆体と
は、紫外線が照射された部分が現像液に可溶となる感光
性ポリイミド前駆体をいう。

【００２７】すなわち、図３のマスクは、中央部の紫外
線透過率がほぼ１００％の方形状の紫外線透過部９と、
その周面に所定間隔をおいて、図示の如く紫外線透過率
が０％の紫外線遮蔽部１０とを有し、その間の所定間隔
部分に、図示の如く紫外線透過率調整部分１１を有する
マスクである。一方、図４に示されるマスクは、中央部
の紫外線透過率が０％の紫外線遮蔽部１０と、その周面
側に所定間隔をおいた紫外線透過率がほぼ１００％の紫
外線透過部９とを有し、その間の所定間隔部分に、紫外
線透過率調整部分１１を有するマスクである。紫外線透
過率調整部分の紫外線透過率は、図３においては、中央
部から周面に向けて、ほぼ１００％から０％まで減少し
ていくように、図４においては、０％から１００％まで
増加していくように構成すればよい。

【００２８】紫外線透過率調整部分１１の紫外線透過率
が連続的に変化するマスクを用いてポリイミド系絶縁膜
をパターン加工する場合は、該絶縁膜の周縁部端面が傾
斜状となり、非連続的に変化するマスクの場合は、階段
状となる。また図３および図４のマスクの形状は、どち
らも正方形として図示されているが、その形状は特に限
定されるものではない。

【００２９】また図３および図４においては、中央方形
部分に、配線パターンに対応する開口（ビアホール）パ
ターン（１２および１３）を設けた例が示されている
が、なくても構わない。開口パターンを有する場合、図
３のようなマスクでは、開口パターン部分１２の紫外線
透過率は０％、図４のようなマスクでは、開口パターン
部分１３の紫外線透過率はほぼ１００％にすればよい。

【００３０】紫外線透過率調整部分を有するマスクパタ
ーンの作り方の一例としては、マスクパターンの形成に
用いられる金属膜の厚みを変化させる方法が挙げられ
る。具体的には、一定の厚みの金属膜をスパッタリン
グ、蒸着、メッキ等により基材の上に設け、該基材の一
部をエッチング液に浸漬し、その浸漬時間を変化させる
方法を挙げることができる。金属膜を形成する金属とし
ては、クロム、タンタル、金などが好ましく使用され
る。また、エッチング方法は、ドライエッチング、ウェ
ットエッチングのいずれでもよい。

【００３１】マスクの基材としては、従来から良く使わ
れているものが全て使用でき、特に限定はされない。具
体的には、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライ
ムガラス、高ケイ酸ガラス、ポリプロピレン、ポリエチ
レンテレフタレートなどが挙げられる。

【００３２】ポリイミド系絶縁膜に感光性を有しないポ
リイミド前駆体を用いる場合、本発明を満足させるよう
なポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法として、テー
プを貼る方法が挙げられる。

【００３３】すなわち、ポリイミド前駆体の塗布前に、
基板周縁部のポリイミド系被膜を形成しない部分に、図
５の如く予め所定幅のテープ１４を貼り付ける。つい
で、該テープ部分を除く中央方形部にポリイミド前駆体
を塗布した後、ただちに、テープを剥がすというもので
ある。塗布後、ただちに剥すことにより、塗布されたポ
リイミド前駆体の周縁部の端面はだれることにより傾斜
状になる。

【００３４】本発明において使用されるテープとして
は、市販のセロハンテープ、ビニールテープなどを挙げ
ることができるが、ポリイミド前駆体のワニスに侵され
にくい材質のものが好ましい。

【００３５】次に、本発明の多層配線構成体の製造方法
の一例について説明する。

【００３６】電源と接地層を含む多層アルミナ・セラミ
ックス等の基板上に第１層の金属配線を形成する。配線
は基板上に銅等をスパッタリング等で0.3 μｍ程度形成
し、電解メッキ等でさらに10μｍ程度形成後、クロムな
どをスパッタリング等で0.1μｍ程度形成し、フォトエ
ッチングすることにより、所望の配線パターンを得る。

【００３７】この第１層の金属配線を形成した基板上
に、第１層のポリイミド系絶縁膜を形成する。通常、上
部配線との開口（接続孔）を設けるため、該ポリイミド
系絶縁膜をパターン加工する。パターン加工はいくつか
の方法で行うことができる。

【００３８】ポリイミド前駆体として感光性ポリイミド
前駆体を用いる場合は、一例として次の方法が挙げられ
る。すなわち、ポリイミド前駆体を塗布、乾燥後、感光
性ポリイミド前駆体の膜上にマスクを置き、紫外線を照
射する。ついで、現像を行う。現像方法としては、ディ
ップ現像法、スプレーパドル現像法などが挙げられる。
現像後、熱処理することにより端面が傾斜状のポリイミ
ド系絶縁膜を得る。この熱処理の温度としては、１２０
〜４５０℃が好ましい。マスクとしては、ネガ型の感光
性ポリイミド前駆体の場合は図３に示されるようなマス
ク、ポジ型感光性ポリイミド前駆体の場合は、図４に示
されるようなマスクを用いる。

【００３９】感光性を有しないポリイミド前駆体を用い
る場合は、一例として図５によって説明した方法を上げ
ることができる。

【００４０】つぎに乾燥および熱処理を施した後、金属
酸化膜や酸化珪素などをマスクにして、酸素プラズマで
ポリイミドをエッチングしパターンを形成できる。乾燥
は、６０〜１６０℃の範囲で行なうのが好ましい。熱処
理は窒素雰囲気中で、室温から４５０℃の温度を選び、
段階的に昇温するかある温度範囲を選び連続的に昇温し
ながら５分〜５時間実施する。この熱処理の最高温度
は、１２０〜４５０℃、好ましくは、１３０〜４５０℃
で行うのがよい。例えば、１３０℃、２００℃、４００
℃で各々３０分熱処理する。また、室温から４００℃ま
で２時間かけて直線的に昇温してもよい。このテープを
用いる方法は感光性を有するポリイミド前駆体にも適用
可能である。

【００４１】パターン加工の後、さらに、上部配線との
開口（接続孔）部は接触抵抗を下げるため、過硫酸アン
モニウム水溶液で表面をエッチングするかプラズマ処理
するのが望ましい。

【００４２】次に、このようにして得た配線基板上に第
２層の金属配線を形成する。配線は第１層の配線と同様
に、基板上に銅などをスパッタリング等で0.3 μｍ程度
形成し、電解メッキ等でさらに10μｍ程度形成後、クロ
ムなどをスパッタリング等で0.1 μｍ程度形成し、フォ
トエッチングすることにより、２層配線構成体が得られ
る。

【００４３】つづいて、第１層と同様に、２層配線構成
体の上に、第２層のポリイミド系絶縁膜を形成し、さら
に、その上に第３層の金属配線を形成すると３層配線構
成体が得られる。第２層のポリイミド系絶縁膜は、第１
層のポリイミド系絶縁膜と同様に、周縁部が傾斜状ある
いは階段状になっていることが好ましい。第２層のポリ
イミド系絶縁膜は、第１層のポリイミド系絶縁膜を覆う
ような形で形成されることが好ましい。すなわち、第１
層ポリイミド系絶縁膜の周縁部端面が基板と接している
部分、あるいはそれよりも外側で基板と接していること
が好ましい。なぜなら、ポリイミド系絶縁膜がむきだし
になっていると、金属配線のパターン形成のエッチング
の際に、エッチング液がポリイミド系絶縁膜にかかり、
膜の性質が悪くなるからである。以下同様に、上記作業
を繰り返すことによりさらに高次の多層配線構成体が得
られる。もちろん、全ての層のポリイミド系絶縁膜の周
縁部が傾斜状あるいは階段状になっていることが好まし
い。

【００４４】

【実施例】以下、実施例に基づいて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。

【００４５】実施例１ 99.5％アルミナ・セラミックス基板(10x10x0.2cm) 上に
銅をスパッタリングで0.3 μｍ形成し、電解メッキでさ
らに10μｍ形成後、クロムをスパッタリングで0.1 μｍ
形成し、フォトエッチングすることにより、第１層の金
属配線パターンを作成した。この第１層の金属配線を形
成した基板上にネガ型の感光性ポリイミド前駆体“フォ
トニース”ＵＲ−３１８０（東レ（株）製）を塗布、８
０℃で１２０分窒素雰囲気中で乾燥し、膜厚40μｍの感
光性ポリイミド前駆体被膜を形成した。

【００４６】一方、一辺が１０ｃｍの正方形であるホウ
ケイ酸ガラスを基材とし、その上に厚さ約０．５μｍの
クロムの金属膜をスパッタリングにより設け、赤血塩３
０g、水酸化ナトリウム５g 、水１００ｃｃの割合から
成るクロムエッチング液を用い、図３に示されるような
マスクを形成した。すなわち、中央部（一辺８ｃｍの正
方形）の紫外線透過率がほぼ１００％の紫外線透過部と
その周囲の紫外線透過率が０％の紫外線遮蔽部との境界
に、中央部から周面にむけて紫外線透過率がほぼ１００
％から連続的に０％まで減少していく部分を有し、かつ
その中に配線パターンに対応する開口（ビアホール）パ
ターンを持つマスクである。

【００４７】第１層金属配線の上に形成された第１層の
感光性ポリイミド前駆体被膜に対し、キヤノン（株）線
露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、上記マスクを介して６
００ｍＪ／ｃｍ² 露光した。現像液ＤＶ−６０５（東レ
（株）製）中に超音波を印加しながら浸漬現像し、２−
プロパノールでリンス、窒素ブローして乾燥した。次
に、１３０℃、２００℃、４００℃で各々３０分窒素雰
囲気中で熱処理し、開口（ビアホール）を有し端面が傾
斜状の膜厚20μｍのポリイミド系絶縁膜を形成した。傾
斜角は４０度、傾斜上部分の幅は、約２４μｍであっ
た。

【００４８】次に、このようにして得た配線基板上に第
２層の金属配線を形成した。第１層の金属配線と同様
に、基板上に銅をスパッタリングで0.3 μｍ形成し、電
解メッキでさらに10μｍ形成後、クロムをスパッタリン
グで0.1 μｍ形成し、フォトエッチングすることによ
り、２層配線構成体を得た。

【００４９】つづいて、２層配線構成体の上に第２層の
ポリイミド系絶縁膜を形成し、第１層のポリイミド系絶
縁膜と同様にパターン加工した。その上に第３層の金属
配線を形成し、３層配線構成体を得た。

【００５０】以下同様にこの工程を２回繰り返すことに
より５層配線構成体を得た。

【００５１】このアルミナ・セラミックス基板を、５％
の水酸化カリウム水溶液に２０分間浸した後のポリイミ
ド系絶縁膜と基板との接着性および膜のクラックを光学
顕微鏡を用い２０倍の倍率で調べた。その結果、基板か
らの剥離や膜のクラックなどは見られなかった。

【００５２】実施例２ マスクの中央部とその周囲との境界部分の紫外線透過率
が非連続的に変化する（中央部から周面にむけてほぼ１
００％から０％まで、２５％ずつ減少していく）こと以
外は全く実施例１で使用したものと同様のマスクを用い
て、実施例１と同様に第１層の金属配線およびポリイミ
ド系絶縁膜を形成を行い、開口（ビアホール）を有し端
面が階段状の膜厚20μｍのポリイミド系絶縁膜を形成し
た。ここで階段状部分の階段の段数は４段であった。ま
た階段状部分の幅は１１０μｍであった。次に第１層の
金属配線と同様にして第２層の金属配線を形成し、２層
配線構成体を得た。この工程を３回くりかえし、５層配
線構成体を得た。

【００５３】このアルミナ・セラミックス基板を、５％
の水酸化カリウム水溶液に２０分間浸した後のポリイミ
ド系絶縁膜と基板との接着性および膜のクラックを光学
顕微鏡を用い２０倍の倍率で調べた。その結果、基板か
らの剥離や膜のクラックなどは見られなかった。

【００５４】実施例３ 実施例１と同様に第１層の金属配線を形成し、アルミナ
・セラミックス基板上に幅２ｃｍの市販のセロハンテー
プを基板の辺に沿って貼り付け（図５）、その後感光性
ポリイミド前駆体“フォトニース”ＵＲ−３１８０（東
レ（株）製）を塗布し、セロハンテープをすべて剥がし
た後、８０℃で１２０分窒素雰囲気中で乾燥し、膜厚40
μｍの感光性ポリイミド前駆体被膜を形成した。つづい
て、配線パターンに対応する開口（ビアホール）パター
ンのみを持つマスク（図６）を用いて、実施例１と同様
の条件で露光し、開口（ビアホール）を有し端面が傾斜
状の膜厚20μｍのポリイミド系絶縁膜を形成した。傾斜
角は約３５度であった。次に第１層の金属配線と同様に
して第２層の金属配線を形成し、２層配線構成体を得
た。この工程を３回くりかえし、５層配線構成体を得
た。

【００５５】このアルミナ・セラミックス基板を、５％
の水酸化カリウム水溶液に２０分間浸した後のポリイミ
ド系絶縁膜と基板との接着性および膜のクラックを光学
顕微鏡を用い２０倍の倍率で調べた。その結果、基板か
らの剥離や膜のクラックなどは見られなかった。

【００５６】比較例１ 図７に示されるような従来のマスクを使用した以外は全
く実施例１と同様に、第１層の金属配線およびポリイミ
ド系絶縁膜を形成した。その結果、ポリイミド系絶縁膜
端面はほぼ垂直に切り立った形状となった。（図８）。
傾斜角は約９０度であった。次に第１層の金属配線と同
様にして第２層の金属配線を形成し、２層配線構成体を
得た。この工程を３回くりかえし、５層配線構成体を得
た。

【００５７】このアルミナ・セラミックス基板を、５％
の水酸化カリウム水溶液に２０分間浸した後のポリイミ
ド系絶縁膜と基板との接着性および膜のクラックを調べ
た。その結果、ポリイミド系絶縁膜の端部において基板
からの剥離および剥離に伴うクラックが肉眼で観察され
た。

【００５８】

【発明の効果】本発明によると、基板上に形成した第１
層の金属配線と該第１層の金属配線を覆う第１層のポリ
イミド系絶縁膜と、該第１層のポリイミド系絶縁膜に形
成された開口を介して前記第１層の金属配線に接続され
た第２層の金属配線とを最小構成単位として具備した多
層配線構成体において、ポリイミド系絶縁膜の周縁部の
端部に応力が集中することを抑制し、ポリイミド系絶縁
膜と基板との接着性低下、基板からの剥離および剥離に
伴うクラックを防止することができ、信頼性が高い多層
配線構成体を安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる多層配線構成体の一例を示す要
部概略断面図である。

【図２】本発明にかかる多層配線構成体の他の例を示す
要部概略断面図である。

【図３】本発明の多層配線構成体の製造に使用されるマ
スクの一例を示す平面図である。

【図４】本発明の多層配線構成体の製造に使用されるマ
スクの他の一例を示す平面図である。

【図５】本発明の多層配線構成体を製造する際の、テー
プを貼り付けた状態の基板の上面図である。

【図６】本発明の多層配線構成体の製造に使用される、
配線パターンに対応する開口（ビアホール）パターンの
みを持つマスクの上面図である。

【図７】従来のマスクの上面図である。

【図８】従来技術にかかる多層配線構成体の要部概略断
面図である。

【符号の説明】

１：基板端部 ２：基板 ３：第１層の金属配線 ４：第２層の金属配線 ５：ポリイミド系絶縁膜 ６：傾斜角 ７：ポリイミド系絶縁膜の周縁部の傾斜状端面 ８：ポリイミド系絶縁膜の周縁部の階段状端面 ９：紫外線透過率がほぼ１００％の紫外線透過部 １０：紫外線透過率が０％の紫外線遮蔽部 １１：紫外線透過率調整部分 １２：開口（ビアホール）パターン（紫外線透過率０
％） １３：開口（ビアホール）パターン（紫外線透過率ほぼ
１００％） １４：テープ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成した第１層の金属配線と該第
   １層の金属配線を覆う第１層のポリイミド系絶縁膜と、
   該第１層のポリイミド系絶縁膜に形成された開口を介し
   て前記第１層の金属配線に接続された第２層の金属配線
   とを最小構成単位として具備した多層配線構成体におい
   て、上記ポリイミド系絶縁膜の周縁部が外方側に下降し
   た傾斜状に形成されていることを特徴とする多層配線構
   成体。
2. 【請求項２】基板上に形成した第１層の金属配線と該第
   １層の金属配線を覆う第１層のポリイミド系絶縁膜と、
   該第１層のポリイミド系絶縁膜に形成された開口を介し
   て前記第１層の金属配線に接続された第２層の金属配線
   とを最小構成単位として具備した多層配線構成体におい
   て、上記ポリイミド系絶縁膜の周縁部が外方側に下降し
   た階段状に形成されていることを特徴とする多層配線構
   成体。
3. 【請求項３】請求項１記載の多層配線構成体に使用され
   るポリイミド系絶縁膜のパターン加工において、ポリイ
   ミド系絶縁膜を構成する樹脂として感光性ポリイミド前
   駆体を用い、該ポリイミド系絶縁膜の周縁側所定位置に
   対応して光学濃度の連続的に変化した部分を備えたマス
   クを用いてパターン加工することにより、該ポリイミド
   系絶縁膜の周縁部を傾斜状に形成することを特徴とする
   ポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法。
4. 【請求項４】請求項２記載の多層配線構成体に使用され
   るポリイミド系絶縁膜のパターン加工において、ポリイ
   ミド系絶縁膜を構成する樹脂として感光性ポリイミド前
   駆体を用い、該ポリイミド系絶縁膜の周縁側所定位置に
   対応して光学濃度の非連続的に変化した部分を備えたマ
   スクを用いてパターン加工することにより、該ポリイミ
   ド系絶縁膜の周縁部を階段状に形成することを特徴とす
   るポリイミド系絶縁膜のパターン加工方法。
5. 【請求項５】請求項１記載の多層配線構成体に使用され
   るポリイミド系絶縁膜のパターン加工において、ポリイ
   ミド系絶縁膜を構成する樹脂としてポリイミド前駆体を
   用い、ポリイミド前駆体の塗布前に、基板周縁部のポリ
   イミド系絶縁膜を形成しない部分に、予めテープを貼
   り、ついで、基板中央部にポリイミド前駆体を塗布した
   後、テープを剥すことにより、該ポリイミド系絶縁膜の
   周縁部を傾斜状に形成することを特徴とするポリイミド
   系絶縁膜のパターン加工方法。