JPH08314147A - ポリイミドのパターン形成方法 - Google Patents
ポリイミドのパターン形成方法Info
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- JPH08314147A JPH08314147A JP11717495A JP11717495A JPH08314147A JP H08314147 A JPH08314147 A JP H08314147A JP 11717495 A JP11717495 A JP 11717495A JP 11717495 A JP11717495 A JP 11717495A JP H08314147 A JPH08314147 A JP H08314147A
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- varnish
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
- H05K3/4673—Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
- H05K3/4676—Single layer compositions
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】銅配線上にポリイミドのパターンを形成するに
際し、あらかじめ膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜
(1) を形成しておく。 【効果】本発明は、ポリイミドワニスを塗布する前に、
非常に薄いポリイミドの膜を銅配線上に形成しておくと
いう簡便なプロセスにより、Ｃｕイオンのポリイミド膜
への拡散を防止することができる。したがって、バリア
メタルを介することなく、ポリイミドをパターン形成す
ることが可能であり、高性能、高信頼性の多層基板を低
コストで製造することが可能となる。
際し、あらかじめ膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜
(1) を形成しておく。 【効果】本発明は、ポリイミドワニスを塗布する前に、
非常に薄いポリイミドの膜を銅配線上に形成しておくと
いう簡便なプロセスにより、Ｃｕイオンのポリイミド膜
への拡散を防止することができる。したがって、バリア
メタルを介することなく、ポリイミドをパターン形成す
ることが可能であり、高性能、高信頼性の多層基板を低
コストで製造することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリイミドのパターン形
成方法に関するものであり、さらに詳しくは、銅配線上
にポリイミド前駆体ワニスを塗布し、パターン形成する
方法の改良に関するものである。
成方法に関するものであり、さらに詳しくは、銅配線上
にポリイミド前駆体ワニスを塗布し、パターン形成する
方法の改良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
における保護膜などに用いられている。上記多層配線の
配線材料としては、Ｃｕが最も多く用いられる。層間絶
縁膜としてポリイミドを用いる際、Ｃｕの上に直接ポリ
イミドワニスを塗布すると、Ｃｕイオンのポリイミドワ
ニス中への拡散が起こり、ポリイミド膜の変色、機械的
強度の低下、電気絶縁性の低下等が発生する。この現象
を防ぐため、これまでは、Ｃｕ配線の上にＣｒやＴｉ等
のバリヤ金属を１００ｎｍ以下と薄く形成する方法が一
般的であるが（Ｒ．Ｈａｉｇｈｔ Ｊ．Ｖａｃ，Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ Ａ６（４）２１８８（１９８
８））、メッキやスパッタリング等の方法で配線を形成
するに際し、プロセスが繁雑になり、製造上のコストが
かかるという欠点を有していた。
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
における保護膜などに用いられている。上記多層配線の
配線材料としては、Ｃｕが最も多く用いられる。層間絶
縁膜としてポリイミドを用いる際、Ｃｕの上に直接ポリ
イミドワニスを塗布すると、Ｃｕイオンのポリイミドワ
ニス中への拡散が起こり、ポリイミド膜の変色、機械的
強度の低下、電気絶縁性の低下等が発生する。この現象
を防ぐため、これまでは、Ｃｕ配線の上にＣｒやＴｉ等
のバリヤ金属を１００ｎｍ以下と薄く形成する方法が一
般的であるが（Ｒ．Ｈａｉｇｈｔ Ｊ．Ｖａｃ，Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ Ａ６（４）２１８８（１９８
８））、メッキやスパッタリング等の方法で配線を形成
するに際し、プロセスが繁雑になり、製造上のコストが
かかるという欠点を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の諸欠点に鑑み創案されたもので、その目的とする
ところは、簡便なプロセスによりＣｕイオンのポリイミ
ド膜への拡散を防止することのできるポリイミドのパタ
ーン形成方法を提供することにある。
技術の諸欠点に鑑み創案されたもので、その目的とする
ところは、簡便なプロセスによりＣｕイオンのポリイミ
ド膜への拡散を防止することのできるポリイミドのパタ
ーン形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
銅配線上にポリイミドのパターンを形成するに際し、 （Ａ）ポリイミド系ワニス(1) を銅配線上に塗布、プリ
ベークし、膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜(1) を形
成する工程、 （Ｂ）該プリベーク膜(1) 上に、ポリイミド系ワニス
(2) を塗布、プリベークし、プリベーク膜(2) を形成す
る工程 （Ｃ）該プリベーク膜(2) または該プリベーク膜(2) を
キュアした膜をパターン化する工程 の各工程を含むことを特徴とするポリイミドのパターン
形成方法により達成することができる。
銅配線上にポリイミドのパターンを形成するに際し、 （Ａ）ポリイミド系ワニス(1) を銅配線上に塗布、プリ
ベークし、膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜(1) を形
成する工程、 （Ｂ）該プリベーク膜(1) 上に、ポリイミド系ワニス
(2) を塗布、プリベークし、プリベーク膜(2) を形成す
る工程 （Ｃ）該プリベーク膜(2) または該プリベーク膜(2) を
キュアした膜をパターン化する工程 の各工程を含むことを特徴とするポリイミドのパターン
形成方法により達成することができる。
【０００５】本発明は、（Ａ）工程において該銅配線上
に膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜(1) を形成するこ
とを特徴とする。（Ｂ）工程におけるポリイミド系ワニ
スの塗布の前にごく薄いプリベーク膜を形成しておくと
いう簡便なプロセスによりＣｕイオンのポリイミド膜へ
の拡散を防止することができる。プリベーク後の膜厚
は、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ
以下である。そのようなプリベーク膜を銅配線上に形成
するには、ポリマ濃度１〜５％、粘度１〜５０ｃｐｓ
（センチポイズ）／２５℃程度の希釈したポリイミドワ
ニスを、基板上に形成された銅配線上に滴下し、スピナ
ー法により１０００〜４０００ｒｐｍで３０秒程度回転
させて銅配線上に塗布した後、プリベークすればよい。
に膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜(1) を形成するこ
とを特徴とする。（Ｂ）工程におけるポリイミド系ワニ
スの塗布の前にごく薄いプリベーク膜を形成しておくと
いう簡便なプロセスによりＣｕイオンのポリイミド膜へ
の拡散を防止することができる。プリベーク後の膜厚
は、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ
以下である。そのようなプリベーク膜を銅配線上に形成
するには、ポリマ濃度１〜５％、粘度１〜５０ｃｐｓ
（センチポイズ）／２５℃程度の希釈したポリイミドワ
ニスを、基板上に形成された銅配線上に滴下し、スピナ
ー法により１０００〜４０００ｒｐｍで３０秒程度回転
させて銅配線上に塗布した後、プリベークすればよい。
【０００６】プリベークの方法としては、ホットプレー
トや熱風オーブンで行うのが一般的で、プリベーク温度
は形成したポリイミド膜（プリベーク膜）の劣化が起こ
らない範囲であればよく、特に制限はない。プリベーク
時間としては、ホットプレートでは１〜３分、熱風オー
ブンでは３０〜６０分が適当である。
トや熱風オーブンで行うのが一般的で、プリベーク温度
は形成したポリイミド膜（プリベーク膜）の劣化が起こ
らない範囲であればよく、特に制限はない。プリベーク
時間としては、ホットプレートでは１〜３分、熱風オー
ブンでは３０〜６０分が適当である。
【０００７】（Ａ）工程で用いることのできるポリイミ
ド系ワニス(1) としては、非感光性ポリイミド前駆体、
感光性ポリイミド前駆体、可溶性ポリイミドを例として
挙げることができる。
ド系ワニス(1) としては、非感光性ポリイミド前駆体、
感光性ポリイミド前駆体、可溶性ポリイミドを例として
挙げることができる。
【０００８】非感光性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等のテトラカルボ
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フォン、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およびそのエステルが挙げ
られるが、これらに限定されない。
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等のテトラカルボ
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フォン、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およびそのエステルが挙げ
られるが、これらに限定されない。
【０００９】感光性ポリイミド前駆体としては、感光基
がポリイミド前駆体のカルボキシル基とエステル結合し
ているエステルタイプと呼ばれるもの（例えば、Ｐｈｏ
ｔｏｇｒａ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．２３，３０３（１９７
９））や、感光基がポリイミド前駆体のカルボキシル基
と塩結合している塩結合タイプと呼ばれるもの（例え
ば、Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．（Ｃｈｅｍ）Ａ２
１，１６１４（１９８４））などを例としてあげること
ができる。
がポリイミド前駆体のカルボキシル基とエステル結合し
ているエステルタイプと呼ばれるもの（例えば、Ｐｈｏ
ｔｏｇｒａ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．２３，３０３（１９７
９））や、感光基がポリイミド前駆体のカルボキシル基
と塩結合している塩結合タイプと呼ばれるもの（例え
ば、Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．（Ｃｈｅｍ）Ａ２
１，１６１４（１９８４））などを例としてあげること
ができる。
【００１０】可溶性ポリイミドとしては３，３´，４，
４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３
´，４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二
無水物等のテトラカルボン酸二無水物と２，２−ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、
２，６トルイレンジアミン等のジアミンをＮ−メチル−
２−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒中で反応さ
せて得られたポリアミド酸ワニスを２００℃程度に加熱
して脱水閉環させたものを例として挙げることができる
が、これらに限定されない。
４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３
´，４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二
無水物等のテトラカルボン酸二無水物と２，２−ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、
２，６トルイレンジアミン等のジアミンをＮ−メチル−
２−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒中で反応さ
せて得られたポリアミド酸ワニスを２００℃程度に加熱
して脱水閉環させたものを例として挙げることができる
が、これらに限定されない。
【００１１】本発明でいう銅配線とは、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、電界メッキ、スパッタリング、真空蒸着などの方
法により行われ、またパターン層の形成はフォトリソグ
ラフィ方式などの公知の方法により行うことができる。
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、電界メッキ、スパッタリング、真空蒸着などの方
法により行われ、またパターン層の形成はフォトリソグ
ラフィ方式などの公知の方法により行うことができる。
【００１２】（Ｂ）工程で用いられるポリイミド系ワニ
ス(2) としては、非感光性ポリイミド前駆体、感光性ポ
リイミド前駆体、（可溶性ポリイミド）のいずれのワニ
スも使用できるが、Ｃｕイオンのポリイミド膜への拡散
がより問題となるのは感光性ポリイミド前駆体の場合で
ある。そのような感光性ポリイミド前駆体としては、上
記（Ａ）工程で説明したポリイミド系ワニス(1) と同様
のものが使用できる。感光性ポリイミド前駆体ワニスの
濃度としては１０〜５０重量％、粘度としては５〜２０
０Ｐｏｉｓｅ／２５℃が一般的である。
ス(2) としては、非感光性ポリイミド前駆体、感光性ポ
リイミド前駆体、（可溶性ポリイミド）のいずれのワニ
スも使用できるが、Ｃｕイオンのポリイミド膜への拡散
がより問題となるのは感光性ポリイミド前駆体の場合で
ある。そのような感光性ポリイミド前駆体としては、上
記（Ａ）工程で説明したポリイミド系ワニス(1) と同様
のものが使用できる。感光性ポリイミド前駆体ワニスの
濃度としては１０〜５０重量％、粘度としては５〜２０
０Ｐｏｉｓｅ／２５℃が一般的である。
【００１３】（Ｂ）工程において、ポリイミド系ワニス
(2) を基板上に塗布する方法としては、回転数と回転時
間を一定にすることの出来る、「スピナー」と呼ばれる
装置で塗布するのが一般的である。回転数としては５０
０〜４０００ｒｐｍ、回転時間としては１０〜１２０秒
が一般的である。塗布膜厚としては、加熱キュアした後
の膜厚が２〜３０μｍ、より好ましくは５〜２０μｍの
範囲になるように塗布することが好ましい。
(2) を基板上に塗布する方法としては、回転数と回転時
間を一定にすることの出来る、「スピナー」と呼ばれる
装置で塗布するのが一般的である。回転数としては５０
０〜４０００ｒｐｍ、回転時間としては１０〜１２０秒
が一般的である。塗布膜厚としては、加熱キュアした後
の膜厚が２〜３０μｍ、より好ましくは５〜２０μｍの
範囲になるように塗布することが好ましい。
【００１４】プリベークは通常、ホットプレートや熱風
オーブンで行う。温度としては６０〜１２０℃が一般的
である。時間としてはホットプレートの場合は２〜２０
分、オーブンの場合は３０分〜１５０分が一般的であ
る。
オーブンで行う。温度としては６０〜１２０℃が一般的
である。時間としてはホットプレートの場合は２〜２０
分、オーブンの場合は３０分〜１５０分が一般的であ
る。
【００１５】プリベーク膜(2) を形成した後、該プリベ
ーク膜(2) または該プリベーク膜(2) をキュアした膜の
パターン形成を行う（（Ｃ）工程）。
ーク膜(2) または該プリベーク膜(2) をキュアした膜の
パターン形成を行う（（Ｃ）工程）。
【００１６】ポリイミド系ワニス(2) が感光性ポリイミ
ド前駆体ワニスの場合には、被膜を選択的に露光、現像
し、未露光部あるいは露光部を除去する。露光に用いら
れる光線としては、特に限定されないが紫外線が好まし
く、その光源としては高圧水銀灯を使用した露光機を用
いることが好ましい。具体的には、半導体製造に用いら
れるコンタクト方式、ミラープロジェクション方式、ス
テッパー方式等のアライナーと呼ばれる露光装置を用い
るのが一般的で、露光量としては通常数ｍＪ〜数百ｍＪ
／ｃｍ2 露光する。このとき、３６５ｎｍ（ｉ線）以下
の波長の光をカットすることにより、被膜の表層のみが
強く露光されることを防止することが可能となり、底部
まで均一に露光されるようになるため、本発明の効果を
さらに高めることができる。ｉ線以下の波長の光をカッ
トする方法としては、光源とパターン化のためのマスク
の間にフィルターを入れるなどの方法があげられる。
ド前駆体ワニスの場合には、被膜を選択的に露光、現像
し、未露光部あるいは露光部を除去する。露光に用いら
れる光線としては、特に限定されないが紫外線が好まし
く、その光源としては高圧水銀灯を使用した露光機を用
いることが好ましい。具体的には、半導体製造に用いら
れるコンタクト方式、ミラープロジェクション方式、ス
テッパー方式等のアライナーと呼ばれる露光装置を用い
るのが一般的で、露光量としては通常数ｍＪ〜数百ｍＪ
／ｃｍ2 露光する。このとき、３６５ｎｍ（ｉ線）以下
の波長の光をカットすることにより、被膜の表層のみが
強く露光されることを防止することが可能となり、底部
まで均一に露光されるようになるため、本発明の効果を
さらに高めることができる。ｉ線以下の波長の光をカッ
トする方法としては、光源とパターン化のためのマスク
の間にフィルターを入れるなどの方法があげられる。
【００１７】このとき、露光後現像前に、本発明の効果
を損なわない範囲で基板をベークすることが好ましい。
このベークを行うことにより、露光後、一定時間放置し
た際の吸湿によるクラックの発生を防止することができ
る。ベークの温度としては６０〜１００℃、時間として
は１５〜１２０秒が好ましい。
を損なわない範囲で基板をベークすることが好ましい。
このベークを行うことにより、露光後、一定時間放置し
た際の吸湿によるクラックの発生を防止することができ
る。ベークの温度としては６０〜１００℃、時間として
は１５〜１２０秒が好ましい。
【００１８】現像方法としては、現像液中に浸漬し、攪
拌する方法、さらに超音波を当てる方法、スプレー状に
現像液を噴霧する方法等が一般的である。
拌する方法、さらに超音波を当てる方法、スプレー状に
現像液を噴霧する方法等が一般的である。
【００１９】程度が適当である。
【００２０】現像後、プリベーク膜をキュアしてポリイ
ミドの膜とする。
ミドの膜とする。
【００２１】ポリイミド系ワニス(2) が非感光性ポリイ
ミド前駆体ワニスまたは可溶性ポリイミドワニスの場合
には、ポリイミド被膜の上にレジストを塗布し、露光、
現像、エッチングすることにより、ポリイミド被膜をパ
ターン形成することができる。
ミド前駆体ワニスまたは可溶性ポリイミドワニスの場合
には、ポリイミド被膜の上にレジストを塗布し、露光、
現像、エッチングすることにより、ポリイミド被膜をパ
ターン形成することができる。
【００２２】エッチングの後、プリベーク膜をキュアし
てポリイミドの膜とする。
てポリイミドの膜とする。
【００２３】この（Ｃ）工程においてプリベーク膜(1)
はパターン形成してもしなくてもよいが、通常の条件で
プリベーク膜(2) のパターン形成を行うと、プリベーク
膜(1) のパターン形成はなされない。
はパターン形成してもしなくてもよいが、通常の条件で
プリベーク膜(2) のパターン形成を行うと、プリベーク
膜(1) のパターン形成はなされない。
【００２４】本発明のポリイミドのパターン形成方法は
銅配線上でのポリイミドのパターン形成方法に関するも
のであり、ポリイミドワニスを塗布する前に、非常に薄
いポリイミドの膜を銅配線上に形成しておくことに特徴
があり、この効果を損なわない範囲で、別のプロセスを
付け加えても良い。
銅配線上でのポリイミドのパターン形成方法に関するも
のであり、ポリイミドワニスを塗布する前に、非常に薄
いポリイミドの膜を銅配線上に形成しておくことに特徴
があり、この効果を損なわない範囲で、別のプロセスを
付け加えても良い。
【００２５】本発明のポリイミドのパターン形成方法
は、銅配線を導体に用いた多層配線などに適用すること
ができる。
は、銅配線を導体に用いた多層配線などに適用すること
ができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２７】実施例１ 東レ製感光性ポリイミドワニス“フォトニース”ＵＲ−
３１００をＮＭＰ溶剤で５倍に希釈したもの約５ｇ、４
インチシリコンウエハー上に形成した膜厚４μｍの銅配
線上に滴下し、ミカサ製スピナー１Ｈ−３６０Ｓを用い
て、３０００ｒｐｍ×３０秒回転塗布した。大日本スク
リーン製塗布・現像装置を用い、真空吸着式ホットプレ
ートで８０℃×３分＋９０℃×３分プリベークした。膜
厚は５０ｎｍ以下であった。次に“フォトニース”ＵＲ
−３１４０を約５ｇ滴下し、２２００ｒｐｍ×３０秒回
転塗布した。真空吸着式ホットプレートで８０℃×６分
＋９０℃×６分プリベークした。次にキャノン製ＰＬＡ
５０１Ｆコンタクト露光機を用いて１５秒露光した。次
に上記塗布・現像装置を用い、現像液として東レ製専用
現像液ＤＶ−６０５で５分現像し、イソプロピルアルコ
ールで１分リンスした後、３０００ｒｐｍ×３０秒スピ
ンドライした。その後、２００℃に設定した真空吸着式
ホットプレートを用い、４分熱処理した。その後タバイ
製スーパーテンプオーブンＳＴ−ＰＨ２００を用い、Ｎ
2雰囲気下（８０℃＋１５０℃＋２５０℃＋３５０℃）
×３０分キュアした。キュア後のポリイミド被膜の膜厚
は５μｍであった。
３１００をＮＭＰ溶剤で５倍に希釈したもの約５ｇ、４
インチシリコンウエハー上に形成した膜厚４μｍの銅配
線上に滴下し、ミカサ製スピナー１Ｈ−３６０Ｓを用い
て、３０００ｒｐｍ×３０秒回転塗布した。大日本スク
リーン製塗布・現像装置を用い、真空吸着式ホットプレ
ートで８０℃×３分＋９０℃×３分プリベークした。膜
厚は５０ｎｍ以下であった。次に“フォトニース”ＵＲ
−３１４０を約５ｇ滴下し、２２００ｒｐｍ×３０秒回
転塗布した。真空吸着式ホットプレートで８０℃×６分
＋９０℃×６分プリベークした。次にキャノン製ＰＬＡ
５０１Ｆコンタクト露光機を用いて１５秒露光した。次
に上記塗布・現像装置を用い、現像液として東レ製専用
現像液ＤＶ−６０５で５分現像し、イソプロピルアルコ
ールで１分リンスした後、３０００ｒｐｍ×３０秒スピ
ンドライした。その後、２００℃に設定した真空吸着式
ホットプレートを用い、４分熱処理した。その後タバイ
製スーパーテンプオーブンＳＴ−ＰＨ２００を用い、Ｎ
2雰囲気下（８０℃＋１５０℃＋２５０℃＋３５０℃）
×３０分キュアした。キュア後のポリイミド被膜の膜厚
は５μｍであった。
【００２８】このポリイミド被膜は銅イオンの拡散が最
初に形成した５０ｎｍ以下のポリイミド薄膜に限定さ
れ、キュア後パターン中に残った薄膜はプラズマ処理、
アルカリ水溶液でのエッチングにより簡単に除去可能
で、この方法により銅配線上にＣｒ等のバリア金属を介
することなく直接ポリイミド膜を形成できる。
初に形成した５０ｎｍ以下のポリイミド薄膜に限定さ
れ、キュア後パターン中に残った薄膜はプラズマ処理、
アルカリ水溶液でのエッチングにより簡単に除去可能
で、この方法により銅配線上にＣｒ等のバリア金属を介
することなく直接ポリイミド膜を形成できる。
【００２９】実施例２ 実施例１で東レ製感光性ポリイミドワニス“フォトニー
ス”ＵＲ−３１００の代わりに東レ製ポリイミドワニス
“セミコファイン”ＳＰ−８１１を用いた以外は実施例
１と全く同様に銅配線上で“フォトニース”ＵＲ−３１
４０を用いてパターン加工を実施した。銅配線上で直接
パターン加工が可能であった。
ス”ＵＲ−３１００の代わりに東レ製ポリイミドワニス
“セミコファイン”ＳＰ−８１１を用いた以外は実施例
１と全く同様に銅配線上で“フォトニース”ＵＲ−３１
４０を用いてパターン加工を実施した。銅配線上で直接
パターン加工が可能であった。
【００３０】実施例３ 実施例１で東レ製感光性ポリイミドワニス“フォトニー
ス”ＵＲ−３１００の代わりに３，３´，４，４´−ジ
フェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物３５．８ｇ
と２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル］プロパン４０．４ｇとをＮＭＰ溶剤３０４．８ｇ中
で５０℃で４時間反応させた後、１８０℃で２時間熱処
理して、可溶性ポリイミドを作製した。このワニスをＮ
ＭＰで５倍に希釈したものを用いた以外は実施例１と全
く同様に銅配線上で“フォトニース”ＵＲ−３１４０を
用いてパターン加工を実施した。銅配線上で直接パター
ン加工が可能であった。
ス”ＵＲ−３１００の代わりに３，３´，４，４´−ジ
フェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物３５．８ｇ
と２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル］プロパン４０．４ｇとをＮＭＰ溶剤３０４．８ｇ中
で５０℃で４時間反応させた後、１８０℃で２時間熱処
理して、可溶性ポリイミドを作製した。このワニスをＮ
ＭＰで５倍に希釈したものを用いた以外は実施例１と全
く同様に銅配線上で“フォトニース”ＵＲ−３１４０を
用いてパターン加工を実施した。銅配線上で直接パター
ン加工が可能であった。
【００３１】比較例１ 東レ製感光性ポリイミドワニス“フォトニース”ＵＲ−
３１４０を約５ｇ、４インチシリコンウエハー上に形成
した膜厚４μｍの銅配線上に滴下し、ミカサ製スピナー
１Ｈ−３６０Ｓを用いて、２２００ｒｐｍ×３０秒回転
塗布した。大日本スクリーン製塗布・現像装置を用い、
真空吸着式ホットプレートで８０℃×６分＋９０℃×６
分プリベークした。膜厚は１０μｍであった。このウエ
ハーを目視で観測した結果、ポリイミド中へのＣｕイオ
ンの拡散が観測され、一部ポリイミド膜の緑色の変色が
観察された。次にキャノン製ＰＬＡ５０１Ｆコンタクト
露光機を用いて１５秒露光した。次に上記塗布・現像装
置を用い、現像液として東レ製専用現像液ＤＶ−６０５
で５分現像し、イソプロピルアルコールで１分リンスし
た後、３０００ｒｐｍ×３０秒スピンドライした。現像
により除去すべきビアホール部に、ポリイミドの１００
ｎｍ以上の厚い残膜が観察された。
３１４０を約５ｇ、４インチシリコンウエハー上に形成
した膜厚４μｍの銅配線上に滴下し、ミカサ製スピナー
１Ｈ−３６０Ｓを用いて、２２００ｒｐｍ×３０秒回転
塗布した。大日本スクリーン製塗布・現像装置を用い、
真空吸着式ホットプレートで８０℃×６分＋９０℃×６
分プリベークした。膜厚は１０μｍであった。このウエ
ハーを目視で観測した結果、ポリイミド中へのＣｕイオ
ンの拡散が観測され、一部ポリイミド膜の緑色の変色が
観察された。次にキャノン製ＰＬＡ５０１Ｆコンタクト
露光機を用いて１５秒露光した。次に上記塗布・現像装
置を用い、現像液として東レ製専用現像液ＤＶ−６０５
で５分現像し、イソプロピルアルコールで１分リンスし
た後、３０００ｒｐｍ×３０秒スピンドライした。現像
により除去すべきビアホール部に、ポリイミドの１００
ｎｍ以上の厚い残膜が観察された。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、ポリイミドワニスを塗布する
前に、非常に薄いポリイミドの膜を銅配線上に形成して
おくという簡便なプロセスにより、Ｃｕイオンのポリイ
ミド膜への拡散を防止することができる。したがって、
バリアメタルを介することなく、ポリイミドをパターン
形成することが可能であり、高性能、高信頼性の多層基
板を低コストで製造することが可能となる。
前に、非常に薄いポリイミドの膜を銅配線上に形成して
おくという簡便なプロセスにより、Ｃｕイオンのポリイ
ミド膜への拡散を防止することができる。したがって、
バリアメタルを介することなく、ポリイミドをパターン
形成することが可能であり、高性能、高信頼性の多層基
板を低コストで製造することが可能となる。
Claims (5)
- 【請求項１】銅配線上にポリイミドのパターンを形成す
るに際し、 （Ａ）ポリイミド系ワニス(1) を銅配線上に塗布、プリ
ベークし、膜厚１００ｎｍ以下のプリベーク膜(1) を形
成する工程、 （Ｂ）該プリベーク膜(1) 上に、ポリイミド系ワニス
(2) を塗布、プリベークし、プリベーク膜(2) を形成す
る工程 （Ｃ）該プリベーク膜(2) または該プリベーク膜(2) を
キュアした膜をパターン化する工程 の各工程を含むことを特徴とするポリイミドのパターン
形成方法。 - 【請求項２】 前記ポリイミド系ワニス(1) が非感光性
ポリイミド前駆体ワニスであることを特徴とする請求項
１記載のポリイミドのパターン形成方法。 - 【請求項３】 前記ポリイミド系ワニス(1) が可溶性ポ
リイミドワニスであることを特徴とする請求項１記載の
感光性ポリイミドのパターン形成方法。 - 【請求項４】 前記ポリイミド系ワニス(1) が感光性ポ
リイミド前駆体ワニスであることを特徴とする請求項１
記載のポリイミドのパターン形成方法。 - 【請求項５】 前記ポリイミド系ワニス(2) が感光性ポ
リイミド前駆体ワニスであることを特徴とする請求項１
記載のポリイミドのパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11717495A JPH08314147A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | ポリイミドのパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11717495A JPH08314147A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | ポリイミドのパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08314147A true JPH08314147A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14705272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11717495A Pending JPH08314147A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | ポリイミドのパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08314147A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7947428B2 (en) | 2004-09-28 | 2011-05-24 | Tdk Corporation | Method for forming photosensitive polyimide pattern and electronic devices having the pattern |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11717495A patent/JPH08314147A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7947428B2 (en) | 2004-09-28 | 2011-05-24 | Tdk Corporation | Method for forming photosensitive polyimide pattern and electronic devices having the pattern |
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