JPH0693123B2 - 感光性高分子膜およびこれを用いた多層配線板 - Google Patents
感光性高分子膜およびこれを用いた多層配線板Info
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- JPH0693123B2 JPH0693123B2 JP13681686A JP13681686A JPH0693123B2 JP H0693123 B2 JPH0693123 B2 JP H0693123B2 JP 13681686 A JP13681686 A JP 13681686A JP 13681686 A JP13681686 A JP 13681686A JP H0693123 B2 JPH0693123 B2 JP H0693123B2
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/075—Silicon-containing compounds
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、IC,LSI、ハイブリツドICなどの半導体装置や
高密度実装基板などにおける層間絶縁膜あるいは保護膜
として使用可能で、しかも微細なパターン形成可能な感
光性高分子膜及びそれらを使用した多層配線板に関する
ものである。
高密度実装基板などにおける層間絶縁膜あるいは保護膜
として使用可能で、しかも微細なパターン形成可能な感
光性高分子膜及びそれらを使用した多層配線板に関する
ものである。
従来、IC,LSI、多層配線板等の層間絶縁膜や絶縁膜とし
ては、ポリイミドが用いられている。これは、ポリイミ
ドがポリマーの中で最も高い耐熱性と低い誘電率をも
ち、蒸着、メツキなどの加工プロセスに耐え、信号の遅
延を減らすことができる長所をもつためである。このポ
リイミドを用いて高密度実装化する方法としては、通常
基板上にポリイミドの前駆体であるポリアミツク酸をス
ピンコートし、加熱してポリイミドにした後その上にホ
トレジストを塗布しホトリソグラフイにより、ビアホー
ルをつくる。そして、この上に蒸着やスパツタリングで
Cu層をつくる。以下、この工程を繰り返して多層化する
方法がとられている。
ては、ポリイミドが用いられている。これは、ポリイミ
ドがポリマーの中で最も高い耐熱性と低い誘電率をも
ち、蒸着、メツキなどの加工プロセスに耐え、信号の遅
延を減らすことができる長所をもつためである。このポ
リイミドを用いて高密度実装化する方法としては、通常
基板上にポリイミドの前駆体であるポリアミツク酸をス
ピンコートし、加熱してポリイミドにした後その上にホ
トレジストを塗布しホトリソグラフイにより、ビアホー
ルをつくる。そして、この上に蒸着やスパツタリングで
Cu層をつくる。以下、この工程を繰り返して多層化する
方法がとられている。
しかし、この方法では、ホトレジストのパターンを作つ
た後、ポリイミド皮膜のエツチングにヒドラジンなどの
高反応性で人体に有害なエツチング液を使わなければな
らないこと、またエツチング時にポリイミド皮膜が等方
的にエツチングされるため、小さいビアホールをあける
場合、上部が削れテーパ状となり高密度化の支障となる
欠点がある。
た後、ポリイミド皮膜のエツチングにヒドラジンなどの
高反応性で人体に有害なエツチング液を使わなければな
らないこと、またエツチング時にポリイミド皮膜が等方
的にエツチングされるため、小さいビアホールをあける
場合、上部が削れテーパ状となり高密度化の支障となる
欠点がある。
この欠点を改善するために、ポリイミドに感光性をもた
せ、ポリイミドそのものを光によりパターン化すること
が発表されている。（特公昭55−30207号、特公昭55−4
1422号）この感光性ポリイミドを用いることにより工程
は短縮できるが、現像時に露光部が溶けだし、膜減りを
起こしたり、現像時の膨潤のために解像性が低下したり
するなどの問題がある。また、現像後にポストキユアが
必要であり、その際に膜厚が30〜50％も収縮するという
欠点を有している。
せ、ポリイミドそのものを光によりパターン化すること
が発表されている。（特公昭55−30207号、特公昭55−4
1422号）この感光性ポリイミドを用いることにより工程
は短縮できるが、現像時に露光部が溶けだし、膜減りを
起こしたり、現像時の膨潤のために解像性が低下したり
するなどの問題がある。また、現像後にポストキユアが
必要であり、その際に膜厚が30〜50％も収縮するという
欠点を有している。
また、ビアホールのテーパ化をさけることを目的に、プ
ラズマエツチングを利用してビアホールを形成しようと
の報告もなされている。（58年度電子通信学会半導体材
料部門全国大会、予稿集、講演番号27）すなわち、第５
図（ａ）〜（ｈ）に示すように、絶縁基板１上にアデイ
テイブ法により第一層の導体２を設け、この上にポリイ
ミドなどの耐熱性樹脂膜３を形成し、その上に無機物４
を塗布する。さらに、その上にホトレジスト５を塗布し
三層構造とする。ついで、この上にホトマスク６を載
せ、最上層のホトレジスト５を露光し現像することによ
りパターニングする。さらに、これをマスクとして無機
物４をエツチングする。パターン化した無機物４をマス
クとして、下層の耐熱性樹脂膜３をエツチングする。最
後に無機物４を除去する。
ラズマエツチングを利用してビアホールを形成しようと
の報告もなされている。（58年度電子通信学会半導体材
料部門全国大会、予稿集、講演番号27）すなわち、第５
図（ａ）〜（ｈ）に示すように、絶縁基板１上にアデイ
テイブ法により第一層の導体２を設け、この上にポリイ
ミドなどの耐熱性樹脂膜３を形成し、その上に無機物４
を塗布する。さらに、その上にホトレジスト５を塗布し
三層構造とする。ついで、この上にホトマスク６を載
せ、最上層のホトレジスト５を露光し現像することによ
りパターニングする。さらに、これをマスクとして無機
物４をエツチングする。パターン化した無機物４をマス
クとして、下層の耐熱性樹脂膜３をエツチングする。最
後に無機物４を除去する。
このように、３層構造とすることによりテーパのない微
細なパターンの形成が可能であるが、無機物の塗布、除
去など工程数が多く煩雑である欠点をもつている。
細なパターンの形成が可能であるが、無機物の塗布、除
去など工程数が多く煩雑である欠点をもつている。
そこで、この発明にあつてはポリシロキサン構造を有
し、側鎖にフエニル基を多数導入したシリコーンポリマ
とオルトナフトキノン系化合物とからなる感光性高分子
膜を層間絶縁膜、保護膜等に用いることにより上記問題
点を解決するようにした。
し、側鎖にフエニル基を多数導入したシリコーンポリマ
とオルトナフトキノン系化合物とからなる感光性高分子
膜を層間絶縁膜、保護膜等に用いることにより上記問題
点を解決するようにした。
本発明の感光性高分子膜は、次の一般式（Ｉ）あるいは
（II） 〔但しＸは （Ｒは炭化水素あるいは置換炭化水素を示す。）、カル
ボキシル基の群から選ばれた一種であり、同じでも異な
つてもよい。
（II） 〔但しＸは （Ｒは炭化水素あるいは置換炭化水素を示す。）、カル
ボキシル基の群から選ばれた一種であり、同じでも異な
つてもよい。
Ｒ′,R″およびＲは、同一または異なり、水素、アル
キル基およびフエニル基よりなる群から選ばれる１種の
基を示す。
キル基およびフエニル基よりなる群から選ばれる１種の
基を示す。
l,mおよびｎは０または正の整数を示し、ｌとｍが同時
に０になることはない。〕 で表わされるポリマとオルトナフトキノン系化合物とか
らなるものである。
に０になることはない。〕 で表わされるポリマとオルトナフトキノン系化合物とか
らなるものである。
上記一般式（Ｉ）または（II）で示されるシリコーンポ
リマは、主鎖構造がポリシロキサン構造であるため耐熱
性が高く、側鎖のフエニル基に親水基が導入されている
ためアルカリ水溶液に可溶である。また、ポリシロキサ
ン構造を有するために酸素プラズマエツチング（O2RI
E）耐性が非常に高く、O2RIEによつて微細なパターンを
形成する際のマスクとして使用可能となる。
リマは、主鎖構造がポリシロキサン構造であるため耐熱
性が高く、側鎖のフエニル基に親水基が導入されている
ためアルカリ水溶液に可溶である。また、ポリシロキサ
ン構造を有するために酸素プラズマエツチング（O2RI
E）耐性が非常に高く、O2RIEによつて微細なパターンを
形成する際のマスクとして使用可能となる。
また、上記オルトナフトキノン系化合物としては、次の
一般式（III）、 （式中Ｚは−OH、−OCl、−OF、 で表わされるものが用いられる。
一般式（III）、 （式中Ｚは−OH、−OCl、−OF、 で表わされるものが用いられる。
一般式（Ｉ）または（II）のシリコーンポリマにこのよ
うな一般式（III）で表わされるオルトナフトキノン系
化合物を添加した組成物は、紫外線照射により照射部分
のオルトナフトキノン系化合物がインデンカルボン酸の
形となるため、アルカリ可溶性を示し、ポジ形の感光性
を示すようになる。このため、この組成物から膜化した
この発明の高分子膜は、ポジ形の感光性を有するものと
なる。
うな一般式（III）で表わされるオルトナフトキノン系
化合物を添加した組成物は、紫外線照射により照射部分
のオルトナフトキノン系化合物がインデンカルボン酸の
形となるため、アルカリ可溶性を示し、ポジ形の感光性
を示すようになる。このため、この組成物から膜化した
この発明の高分子膜は、ポジ形の感光性を有するものと
なる。
上記オルトナフトキノン系化合物の添加量は、通常５〜
30重量％の範囲とされる。５重量％未満では、シリコー
ンポリマのアルカリ現像液に対する溶解を抑制すること
ができず、アルカリ現像ができなくなり、また30重量％
を超えると耐熱性が低下して不都合となる。
30重量％の範囲とされる。５重量％未満では、シリコー
ンポリマのアルカリ現像液に対する溶解を抑制すること
ができず、アルカリ現像ができなくなり、また30重量％
を超えると耐熱性が低下して不都合となる。
この発明の感光性高分子膜は、上記シリコーンポリマお
よびオルトナフトキノン系化合物をアルカリ性水溶液、
エタノール、メタノールなどの溶剤に溶解し、この溶液
をスピンコート法などによつて基板などの基材に塗布
し、乾燥することによつて形成することができる。そし
て、この感光性高分子膜は、上述の特性を有することか
ら、IC、LSI、ハイブリツドICなどの半導体装置や高密
度実装基板の層間絶縁膜や保護膜として使用することが
できる。
よびオルトナフトキノン系化合物をアルカリ性水溶液、
エタノール、メタノールなどの溶剤に溶解し、この溶液
をスピンコート法などによつて基板などの基材に塗布
し、乾燥することによつて形成することができる。そし
て、この感光性高分子膜は、上述の特性を有することか
ら、IC、LSI、ハイブリツドICなどの半導体装置や高密
度実装基板の層間絶縁膜や保護膜として使用することが
できる。
次に、図面を参照して、本発明の感光性高分子膜の使用
例を具体的に説明する。
例を具体的に説明する。
第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、保護膜として使用した例を工
程順に示すものである。まず、絶縁基板21上に常法のア
デイテイププロセスにより導体パターン22を形成する。
この上に、本発明のシリコーンポリマとオルソナフトキ
ノン系化合物とからなる組成物の溶液をスピンコート法
などによつて塗布し、乾燥して保護膜23を形成する。つ
いで、この保護膜23上にホトマスク24を載せ、紫外線照
射し、アルカリ現像液で現像し、保護膜23にビアホール
25,25…を形成する。
程順に示すものである。まず、絶縁基板21上に常法のア
デイテイププロセスにより導体パターン22を形成する。
この上に、本発明のシリコーンポリマとオルソナフトキ
ノン系化合物とからなる組成物の溶液をスピンコート法
などによつて塗布し、乾燥して保護膜23を形成する。つ
いで、この保護膜23上にホトマスク24を載せ、紫外線照
射し、アルカリ現像液で現像し、保護膜23にビアホール
25,25…を形成する。
第２図（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の感光性高分子膜を層
間絶縁膜として使用する例を工程順に示したものであ
る。先の例と同様に絶縁基板31上に第１層の導体パター
ン32を設け、この上に本発明のシリコーンポリマとオル
トナフトキノン系化合物とからなる溶液を塗布、乾燥し
て層間絶縁膜33を形成する。ついで、この上にホトマス
ク34を載せ、紫外線照射しアルカリ現像液で現像し、層
間絶縁膜33にビアホール35,35…を形成する。次に、こ
の層間絶縁膜33上にセミアデイテイププロセスにより銅
などの第２層の導体パターン36を形成する。
間絶縁膜として使用する例を工程順に示したものであ
る。先の例と同様に絶縁基板31上に第１層の導体パター
ン32を設け、この上に本発明のシリコーンポリマとオル
トナフトキノン系化合物とからなる溶液を塗布、乾燥し
て層間絶縁膜33を形成する。ついで、この上にホトマス
ク34を載せ、紫外線照射しアルカリ現像液で現像し、層
間絶縁膜33にビアホール35,35…を形成する。次に、こ
の層間絶縁膜33上にセミアデイテイププロセスにより銅
などの第２層の導体パターン36を形成する。
第３図（Ａ）〜（Ｆ）は、この感光性高分子膜を他のポ
リイミドなどの高分子膜と組み合わせ二層構造とし、こ
れを層間絶縁膜として使用する例を工程順に示したもの
である。
リイミドなどの高分子膜と組み合わせ二層構造とし、こ
れを層間絶縁膜として使用する例を工程順に示したもの
である。
まず、絶縁基板41上に第１層目の導体パターン42を設
け、この上に液状ポリイミドプレポリマなどをスピンコ
ート法などによつて塗布し、加熱して硬化させて有機高
分子膜43とする。次に、この高分子膜43上に本発明の感
光性高分子膜44を先の例と同様にして設け、これら２層
で層間絶縁膜45を形成する。ついで、この層間絶縁膜45
上にホトマスク46を載せ、紫外線照射、アルカリ現像
し、感光性高分子膜44にビアホール47,47…を形成した
のち、この感光性高分子膜44をマスクとして、下層の高
分子膜43を酸素プラズマエツチングし、高分子膜43にも
ビアホール47,47…を形成する。ついで、この上にセミ
アデイテイププロセスにより第２層目の導体パターン48
を設ける。必要に応じてこの一連の工程を繰り返すこと
で、所望の層数の多層配線板などを得ることができる。
なお、上記高分子膜43を構成するものとしては、酸素プ
ラズマエツチングされるものであれば、特に限定されな
いが、絶縁性、耐熱性、機械的特性などの優れたポリイ
ミドが最も好ましい。
け、この上に液状ポリイミドプレポリマなどをスピンコ
ート法などによつて塗布し、加熱して硬化させて有機高
分子膜43とする。次に、この高分子膜43上に本発明の感
光性高分子膜44を先の例と同様にして設け、これら２層
で層間絶縁膜45を形成する。ついで、この層間絶縁膜45
上にホトマスク46を載せ、紫外線照射、アルカリ現像
し、感光性高分子膜44にビアホール47,47…を形成した
のち、この感光性高分子膜44をマスクとして、下層の高
分子膜43を酸素プラズマエツチングし、高分子膜43にも
ビアホール47,47…を形成する。ついで、この上にセミ
アデイテイププロセスにより第２層目の導体パターン48
を設ける。必要に応じてこの一連の工程を繰り返すこと
で、所望の層数の多層配線板などを得ることができる。
なお、上記高分子膜43を構成するものとしては、酸素プ
ラズマエツチングされるものであれば、特に限定されな
いが、絶縁性、耐熱性、機械的特性などの優れたポリイ
ミドが最も好ましい。
このように本発明の感光性高分子膜は、紫外線照射でア
ルカリ可溶性を示し、アルカリ水溶液で現像が可能とな
る。このため、従来のビアホール形成法（第５図）に比
べて簡便な工程でビアホールが形成でき、しかも現像時
の膨潤がないため、微細なパターンをシヤープに形成で
きる。
ルカリ可溶性を示し、アルカリ水溶液で現像が可能とな
る。このため、従来のビアホール形成法（第５図）に比
べて簡便な工程でビアホールが形成でき、しかも現像時
の膨潤がないため、微細なパターンをシヤープに形成で
きる。
さらに、この感光性高分子膜は酸素プラズマエツチング
耐性が非常に高く、その高分子膜をパターンマスクとし
て下層の有機高分子膜を酸素プラズマエツチングでき、
下層の有機高分子膜に微細でしかも高アスペクト比を有
するピアホールを形成することができる。このため、保
護膜、層間絶縁膜として有効に使用でき、さらにこれら
を多層に積層して優れた多層配線板を形成することがで
きる。
耐性が非常に高く、その高分子膜をパターンマスクとし
て下層の有機高分子膜を酸素プラズマエツチングでき、
下層の有機高分子膜に微細でしかも高アスペクト比を有
するピアホールを形成することができる。このため、保
護膜、層間絶縁膜として有効に使用でき、さらにこれら
を多層に積層して優れた多層配線板を形成することがで
きる。
次に、本発明で用いられる一般式（Ｉ）および（II）の
シリコーンポリマの製造法について説明する。
シリコーンポリマの製造法について説明する。
一般式（Ｉ）で示されるシロキサンポリマの製造法とし
ては、ヘキサフエニルシクロトリシロキサンなど環状フ
エニルシロキサンをアルカリ金属の水酸化物で開環重合
したポリマをフリーデルクラフト反応で変性する方法が
とられる。
ては、ヘキサフエニルシクロトリシロキサンなど環状フ
エニルシロキサンをアルカリ金属の水酸化物で開環重合
したポリマをフリーデルクラフト反応で変性する方法が
とられる。
一般式（II）で示されるシロキサンポリマの製造法とし
ては、 （ＺはClまたはOCH3）で表わされるシラン化合物を加水
分解することにより容易に得られるフエニリシルセスキ
オキサンポリマをフリーデルクラフト反応で変性する方
法がとられる。
ては、 （ＺはClまたはOCH3）で表わされるシラン化合物を加水
分解することにより容易に得られるフエニリシルセスキ
オキサンポリマをフリーデルクラフト反応で変性する方
法がとられる。
以下、製造例を示す。
（製造例１） かきまぜ機、温度計、滴下漏戸をつけた300mlのフラス
コに無水塩化アルミニウム15g、塩化アセチル50mlをと
り撹拌する。つぎに分子量7800のポリフエニルシルセス
キオキサン5gを塩化アセチル50mlに溶かした溶液を徐々
に滴下する。温度を25℃に保ち反応を進める。反応の進
行とともに塩化水素が発生する。３時間反応後冷却して
内容物を塩酸を含む氷水中に注ぐ。よくかき混ぜて塩化
アルミニウムを分解し、氷水が酸性であることを確かめ
てから沈澱したポリマを別する。希塩酸−水でよく洗
い、最後に真空乾燥器で乾燥する。得られたポリマの分
子量は7900であつた。赤外線吸収スペクトルでは1670cm
-1にカルボニル基の吸収が、NMRでδ＝2.4にメチル基の
吸収がみられ、アセチル化されたことが確認できた。こ
の時のアセチル化率はNMRから60％であつた。
コに無水塩化アルミニウム15g、塩化アセチル50mlをと
り撹拌する。つぎに分子量7800のポリフエニルシルセス
キオキサン5gを塩化アセチル50mlに溶かした溶液を徐々
に滴下する。温度を25℃に保ち反応を進める。反応の進
行とともに塩化水素が発生する。３時間反応後冷却して
内容物を塩酸を含む氷水中に注ぐ。よくかき混ぜて塩化
アルミニウムを分解し、氷水が酸性であることを確かめ
てから沈澱したポリマを別する。希塩酸−水でよく洗
い、最後に真空乾燥器で乾燥する。得られたポリマの分
子量は7900であつた。赤外線吸収スペクトルでは1670cm
-1にカルボニル基の吸収が、NMRでδ＝2.4にメチル基の
吸収がみられ、アセチル化されたことが確認できた。こ
の時のアセチル化率はNMRから60％であつた。
（製造例２） かき混ぜ機、温度計、滴下漏戸をつけた300mlのフラス
コに塩化第二スズ25ml、無水酢酸50mlをとり撹拌する。
つぎにジフエニルシランジオール6gを無水酢酸50mlに溶
かした溶液を徐々に滴下する。以下製造例１と同様な方
法でアセチル化ポリシロキサンを得た。得られたポリマ
の分子量は1500であり、アセチル化率は42％であつた。
コに塩化第二スズ25ml、無水酢酸50mlをとり撹拌する。
つぎにジフエニルシランジオール6gを無水酢酸50mlに溶
かした溶液を徐々に滴下する。以下製造例１と同様な方
法でアセチル化ポリシロキサンを得た。得られたポリマ
の分子量は1500であり、アセチル化率は42％であつた。
（製造例３） 製造例１で得たアセチル化ポリフエニルシルセスキオキ
サン6gを10％の次亜塩素酸ナトリウムの水溶液100mlに
加え、12時間還流する。得られた透明な液に塩酸を加え
ることにより酸性にすると沈澱が生じる。別して黄白
色固体を得た。赤外線吸収スペクトルにおいて1670cm-1
のカルボニル基の吸収が消滅し1700cm-1にカルボキシル
基の吸収がみられカルボキシル化されたことが認められ
た。収率70％。
サン6gを10％の次亜塩素酸ナトリウムの水溶液100mlに
加え、12時間還流する。得られた透明な液に塩酸を加え
ることにより酸性にすると沈澱が生じる。別して黄白
色固体を得た。赤外線吸収スペクトルにおいて1670cm-1
のカルボニル基の吸収が消滅し1700cm-1にカルボキシル
基の吸収がみられカルボキシル化されたことが認められ
た。収率70％。
（製造例４） 製造例２で得られたアセチル化ポリジフエニルシロキサ
ン6gを10％の次亜塩素酸ナトリウムの水溶液100mlに加
え、12時間還流する。以下、製造例３と同様にしてカル
ボキシル化を行つた。収率65％。
ン6gを10％の次亜塩素酸ナトリウムの水溶液100mlに加
え、12時間還流する。以下、製造例３と同様にしてカル
ボキシル化を行つた。収率65％。
製造例３および製造例４で得られたカルボキシル化物は
アルカリ性水溶液、メタノール、エタノールに可溶、他
の有機溶媒に不溶であつた。
アルカリ性水溶液、メタノール、エタノールに可溶、他
の有機溶媒に不溶であつた。
（製造例５） 製造例１で得たアセチル化ポリフエニルシルセスキオキ
サン5gをテトラヒドロフラン100mlに溶かし、これに3g
のLiAlH4を加え、３時間還流を行つた。反応終了後５％
の塩酸を含む氷水の中に注ぎこみ、黄白色固体を得た。
収率55％。
サン5gをテトラヒドロフラン100mlに溶かし、これに3g
のLiAlH4を加え、３時間還流を行つた。反応終了後５％
の塩酸を含む氷水の中に注ぎこみ、黄白色固体を得た。
収率55％。
生成物の赤外線吸収スペクトルでは原料でみられた1670
cm-1のカルボニルの吸収が消え、3100〜3400cm-1付近に
OH基に起因する吸収が見られ、還元されたことが確認で
きた。
cm-1のカルボニルの吸収が消え、3100〜3400cm-1付近に
OH基に起因する吸収が見られ、還元されたことが確認で
きた。
（製造例６） 製造例２で得たアセチル化ポリジフエニルシロキサン5g
をテトラヒドロフラン100mlに溶かし、これに3gのLiAlH
4を加え還流を行つた。反応終了後５％の塩酸を含む氷
水の中に注ぎこみ、黄白色固体を得た。収率66％。
をテトラヒドロフラン100mlに溶かし、これに3gのLiAlH
4を加え還流を行つた。反応終了後５％の塩酸を含む氷
水の中に注ぎこみ、黄白色固体を得た。収率66％。
製造例５および製造例６で得られたポリマはアルカリ性
水溶液、メタノール等のアルコールに可溶であつた。
水溶液、メタノール等のアルコールに可溶であつた。
（製造例７） 製造例１においてポリフエニルシルセスキオキサンの代
りに環状シロキサンの開環重合で得られたポリジフエニ
ルシロキサン（分子量１万）を用いて、同じ方法でアセ
チル化ポリジフエニルシロキサンを得た。
りに環状シロキサンの開環重合で得られたポリジフエニ
ルシロキサン（分子量１万）を用いて、同じ方法でアセ
チル化ポリジフエニルシロキサンを得た。
（製造例８） 製造例１において、塩化アセチルの代りに塩化プロピオ
ニルを用いて同じ方法によりプロピオニル化ポリフエニ
ルシルセスキオキサンを得た。
ニルを用いて同じ方法によりプロピオニル化ポリフエニ
ルシルセスキオキサンを得た。
（製造例９） 製造例７において、塩化アセチルの代りに塩化プロピオ
ニルを用いて同じ方法によりプロピオニル化ポリフエニ
ルシロキサンを得た。
ニルを用いて同じ方法によりプロピオニル化ポリフエニ
ルシロキサンを得た。
以下、実施例を示すが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
ではない。
（実施例１） セラミツク基板を出発原料として、一般に行なわれてい
るアデイテイププロセスにより第一層目導体パターン
（パターン幅30μｍ、パツド径50μｍ、厚さ５μｍ）を
形成した。次ぎに、製造例１〜９で得られたシリコーン
ポリマに で表わされるオルトナフトキノン系化合物を20重量％添
加した組成物溶液をスピンコート法により５μｍの厚さ
で塗布し80℃,20分間プリベークした。つぎにホトマス
クを用いオーク社のジエツトライトを用いて表１に示す
照射量を照射した。照射後、マイクロポジツト2401（シ
ブレイ社製）と水の比が1/1の現像液で現像し、ビアホ
ールを形成した。さらに、一般に行なわれているセミア
デイテイブ法により無電解銅メツキで導体パターン20μ
ｍ、パツド径30μｍ、ビアホール20μｍを形成した。
るアデイテイププロセスにより第一層目導体パターン
（パターン幅30μｍ、パツド径50μｍ、厚さ５μｍ）を
形成した。次ぎに、製造例１〜９で得られたシリコーン
ポリマに で表わされるオルトナフトキノン系化合物を20重量％添
加した組成物溶液をスピンコート法により５μｍの厚さ
で塗布し80℃,20分間プリベークした。つぎにホトマス
クを用いオーク社のジエツトライトを用いて表１に示す
照射量を照射した。照射後、マイクロポジツト2401（シ
ブレイ社製）と水の比が1/1の現像液で現像し、ビアホ
ールを形成した。さらに、一般に行なわれているセミア
デイテイブ法により無電解銅メツキで導体パターン20μ
ｍ、パツド径30μｍ、ビアホール20μｍを形成した。
以上述べた方法により絶縁層形成と回路形成を行い、高
密度な多層配線板を製造できた。
密度な多層配線板を製造できた。
（実施例２） 製造例１によるフエニルシロキサンポリマを用い、前記
一般式（II）で示されるオルトナフキノン系化合物にお
いて基Ｚが下記構造； （１） −OH、（２） −OCl、（３） −OF、 のものを20重量％添加し、表２に示す照射量で照射し、
実施例１と同様な方法で高密度な多層配線板を製造し
た。
一般式（II）で示されるオルトナフキノン系化合物にお
いて基Ｚが下記構造； （１） −OH、（２） −OCl、（３） −OF、 のものを20重量％添加し、表２に示す照射量で照射し、
実施例１と同様な方法で高密度な多層配線板を製造し
た。
（実施例３） セラミツク基板を出発基材として、一般に行われている
アデイテイププロセスにより第一層目導体パターン（パ
ターン幅30μｍ、パツド径50μｍ、厚さ５μｍ）を形成
した。次ぎに、有機高分子膜として液状ポリイミド樹脂
をスピンコート法により1500〜2000rpmの回転速度で10
μｍの膜を均一に塗布し、250℃で30分硬化させポリイ
ミド膜を設けた。
アデイテイププロセスにより第一層目導体パターン（パ
ターン幅30μｍ、パツド径50μｍ、厚さ５μｍ）を形成
した。次ぎに、有機高分子膜として液状ポリイミド樹脂
をスピンコート法により1500〜2000rpmの回転速度で10
μｍの膜を均一に塗布し、250℃で30分硬化させポリイ
ミド膜を設けた。
次いで、この上に実施例１で用いた組成物を、スピンコ
ート法により0.3μｍの厚さに塗布した。次ぎに、ホト
マスクビアホール用孔30μｍ径を介して紫外光を照射し
た。紫外光の照射量は表３に示したものとした。照射
後、実施例１と同様な現像条件で現像し、ビアホールを
形成した。次ぎに、ポリイミド膜へビアホールを酸素プ
ラズマにより形成した。酸素プラズマ条件は、アルパツ
ク社製平行平板形ドライエツチング装置（DEM-451）を
用い、酸素ガスをエツチヤントガスとし、ガス流量50sc
cm、ガス圧30mmTorr、RFパワー200W、電極間電圧800Vで
エツチング時間20分で行つた。
ート法により0.3μｍの厚さに塗布した。次ぎに、ホト
マスクビアホール用孔30μｍ径を介して紫外光を照射し
た。紫外光の照射量は表３に示したものとした。照射
後、実施例１と同様な現像条件で現像し、ビアホールを
形成した。次ぎに、ポリイミド膜へビアホールを酸素プ
ラズマにより形成した。酸素プラズマ条件は、アルパツ
ク社製平行平板形ドライエツチング装置（DEM-451）を
用い、酸素ガスをエツチヤントガスとし、ガス流量50sc
cm、ガス圧30mmTorr、RFパワー200W、電極間電圧800Vで
エツチング時間20分で行つた。
さらに、この上に一般のセミアデイテイブ法により無電
解銅メツキで導体パターン20μｍ、パツド径30μｍ、ビ
アホール20μｍを形成した。
解銅メツキで導体パターン20μｍ、パツド径30μｍ、ビ
アホール20μｍを形成した。
以上述べた方法により、絶縁層形成と回路形成を行い、
高密度な多層配線板を製造した。
高密度な多層配線板を製造した。
（実施例４） モノリシツクLSIにおける多層配線を第４図（Ａ）〜
（Ｄ）に示すように行つた。Si基板51上に所定の寸法で
酸化シリコンの絶縁膜52を形成し、この上に、FETと第
１層のAl配線層53を形成したのち、その上に実施例２で
用いた層間絶縁膜53を３μｍの厚さで形成した。次い
で、実施例２と同様の方法で露光、現像し３μｍ径のビ
アホール55を形成した。その後、所定の方法で第２層の
Al配線層56を形成した。
（Ｄ）に示すように行つた。Si基板51上に所定の寸法で
酸化シリコンの絶縁膜52を形成し、この上に、FETと第
１層のAl配線層53を形成したのち、その上に実施例２で
用いた層間絶縁膜53を３μｍの厚さで形成した。次い
で、実施例２と同様の方法で露光、現像し３μｍ径のビ
アホール55を形成した。その後、所定の方法で第２層の
Al配線層56を形成した。
多層配線板の層間絶縁膜に酸化シリコンなどの無機材料
を用いた場合、段差構造が避けられないため、段差部に
おけるAl配線の断線を生ずる問題があつた。
を用いた場合、段差構造が避けられないため、段差部に
おけるAl配線の断線を生ずる問題があつた。
しかし、本発明の層間絶縁膜を用いたモノリジツクLSI
の場合、平坦化されているため上記問題は生じなかつ
た。また、耐熱性に優れているため、LSIの加工工程に
おける熱処理においても熱劣化を生じることはなかつ
た。
の場合、平坦化されているため上記問題は生じなかつ
た。また、耐熱性に優れているため、LSIの加工工程に
おける熱処理においても熱劣化を生じることはなかつ
た。
（実施例５） 実施例４で得られたモノリジツクLSIの上に実施例２で
用いた組成物を保護膜として60μｍ厚さに形成した。
用いた組成物を保護膜として60μｍ厚さに形成した。
防湿性および表面絶縁性が良好であることは当然のこと
とし、α線によるLSIのソフトエラー防止に大きな役割
りを果すことができた。60μｍ厚さの保護膜を形成する
ことによりソフトエラー率を数千分の１に減少させるこ
とができた。
とし、α線によるLSIのソフトエラー防止に大きな役割
りを果すことができた。60μｍ厚さの保護膜を形成する
ことによりソフトエラー率を数千分の１に減少させるこ
とができた。
以上説明したように、本発明の感光性高分子膜は、紫外
線照射によりアルカリ現像ができ、ポジ形の感光性を示
し、かつ現像時の膨潤がないため、微細でテーパの小さ
いビアホールの形成が可能となる。また、酸素プラズマ
エツチング耐性が極めて大きいため、この高分子膜を酸
素プラズマエツチングの際のレジストとして使用するこ
とができ、微細で高アスペクト比のパターン形成が可能
となる。
線照射によりアルカリ現像ができ、ポジ形の感光性を示
し、かつ現像時の膨潤がないため、微細でテーパの小さ
いビアホールの形成が可能となる。また、酸素プラズマ
エツチング耐性が極めて大きいため、この高分子膜を酸
素プラズマエツチングの際のレジストとして使用するこ
とができ、微細で高アスペクト比のパターン形成が可能
となる。
よつて、この感光性高分子膜は、IC、LSIなどの半導体
装置や高密度配線板などの層間絶縁膜や保護膜として極
めて有用なものとなる。
装置や高密度配線板などの層間絶縁膜や保護膜として極
めて有用なものとなる。
第１図ないし第４図は、いずれもこの発明の感光性高分
子膜の具体的使用例についての製造工程を示す説明図で
あつて、 第１図（Ａ）〜（Ｄ）は感光性高分子膜を保護膜とした
ものの、第２図（Ａ）〜（Ｅ）は感光性高分子膜を層間
絶縁膜としたものの、第３図（Ａ）〜（Ｆ）は感光性高
分子膜を他の有機高分子膜と組み合せ２層構造とし、多
層配線板としたものの、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は感光性
高分子膜をモノリシツクICの層間絶縁層としたものの工
程説明図である。 第５図（ａ）〜（ｈ）は、従来の多層配線板の製造工程
を説明する説明図である。 23,33,43,54……感光性高分子膜（層間絶縁膜、絶縁
膜）。
子膜の具体的使用例についての製造工程を示す説明図で
あつて、 第１図（Ａ）〜（Ｄ）は感光性高分子膜を保護膜とした
ものの、第２図（Ａ）〜（Ｅ）は感光性高分子膜を層間
絶縁膜としたものの、第３図（Ａ）〜（Ｆ）は感光性高
分子膜を他の有機高分子膜と組み合せ２層構造とし、多
層配線板としたものの、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は感光性
高分子膜をモノリシツクICの層間絶縁層としたものの工
程説明図である。 第５図（ａ）〜（ｈ）は、従来の多層配線板の製造工程
を説明する説明図である。 23,33,43,54……感光性高分子膜（層間絶縁膜、絶縁
膜）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野瀬 勝秀 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (56)参考文献 特開 昭62−247350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−159141（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】下記一般式 〔但しＸは （Ｒは炭化水素あるいは置換炭化水素を示す。）、カル
ボキシル基の群から選ばれた一種であり、同じでも異な
つてもよい。 Ｒ′,R″およびＲは、同一または異なり、水素、アル
キル基およびフエニル基よりなる群から選ばれる１種の
基を示す。 l,mおよびｎは０または正の整数を示し、ｌとｍが同時
に０になることはない。〕 で表わされるポリマとオルトナフトキノン系化合物から
なる感光性高分子膜。 - 【請求項２】層間絶縁膜である特許請求の範囲第１項記
載の感光性高分子膜。 - 【請求項３】保護膜である特許請求の範囲第１項記載の
感光性高分子膜。 - 【請求項４】有機高分子膜との二層構造である特許請求
の範囲第１項記載の感光性高分子膜。 - 【請求項５】下記一般式 〔但しＸは （Ｒは炭化水素あるいは置換炭化水素を示す。）、カル
ボキシル基の群から選ばれた一種であり、同じでも異な
つてもよい。 Ｒ′,R″およびＲは、同一または異なり、水素、アル
キル基およびフエニル基よりなる群から選ばれる１種の
基を示す。 l,mおよびｎは０または正の整数を示し、ｌとｍが同時
に０になることはない。〕 で表わされるポリマとオルトナフトキノン系化合物から
なる感光性高分子膜。 - 【請求項６】層間絶縁膜である特許請求の範囲第５項記
載の感光性高分子膜。 - 【請求項７】保護膜である特許請求の範囲第５項記載の
感光性高分子膜。 - 【請求項８】有機高分子膜との二層構造である特許請求
の範囲第５項記載の感光性高分子膜。 - 【請求項９】下記一般式 〔但しＸは （Ｒは炭化水素あるいは置換炭化水素を示す。）、カル
ボキシル基の群から選ばれた一種であり、同じでも異な
つてもよい。 Ｒ′,R″およびＲは、同一または異なり、水素、アル
キル基およびフエニル基よりなる群から選ばれる１種の
基を示す。 l,mおよびｎは０または正の整数を示し、ｌとｍが同時
に０になることはない。〕 で表わされるポリマとオルトナフトキノン系化合物から
なる感光性高分子膜を、層間絶縁膜または保護膜とした
多層配線板。 - 【請求項１０】下記一般式 〔但しＸは （Ｒは炭化水素あるいは置換炭化水素を示す。）、カル
ボキシル基の群から選ばれた一種であり、同じでも異な
つてもよい。 Ｒ′,R″およびＲは、同一または異なり、水素、アル
キル基およびフエニル基よりなる群から選ばれる１種の
基を示す。 l,mおよびｎは０または正の整数を示し、ｌとｍが同時
に０になることはない。〕 で表わされるポリマとオルトナフトキノン系化合物から
なる感光性高分子膜を、層間絶縁膜または保護膜とした
多層配線板。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13681686A JPH0693123B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 感光性高分子膜およびこれを用いた多層配線板 |
| DE8787300976T DE3760030D1 (en) | 1986-02-07 | 1987-02-04 | Photosensitive and high energy beam sensitive resin composition containing substituted polysiloxane |
| EP87300976A EP0232167B1 (en) | 1986-02-07 | 1987-02-04 | Photosensitive and high energy beam sensitive resin composition containing substituted polysiloxane |
| KR1019870000998A KR900002363B1 (ko) | 1986-02-07 | 1987-02-07 | 치환 실록산 폴리머를 함유한 감광성(感光性) 및 고에너지 선감응성(線感應性)수지 조성물 |
| US07/576,157 US5158854A (en) | 1986-02-07 | 1990-08-29 | Photosensitive and high energy beam sensitive resin composition containing substituted polysiloxane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13681686A JPH0693123B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 感光性高分子膜およびこれを用いた多層配線板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293239A JPS62293239A (ja) | 1987-12-19 |
| JPH0693123B2 true JPH0693123B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=15184173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13681686A Expired - Fee Related JPH0693123B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-06-12 | 感光性高分子膜およびこれを用いた多層配線板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693123B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0746755B2 (ja) * | 1990-11-15 | 1995-05-17 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 多層薄膜構造の製造方法 |
| JP4095763B2 (ja) | 2000-09-06 | 2008-06-04 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2007086476A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 有機無機感光性積層絶縁膜 |
| JP2008141137A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 半導体装置用絶縁膜 |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP13681686A patent/JPH0693123B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62293239A (ja) | 1987-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |