JPH08321508A - 薄膜パターンの形成方法および研削装置 - Google Patents

薄膜パターンの形成方法および研削装置

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JPH08321508A
JPH08321508A JP12802195A JP12802195A JPH08321508A JP H08321508 A JPH08321508 A JP H08321508A JP 12802195 A JP12802195 A JP 12802195A JP 12802195 A JP12802195 A JP 12802195A JP H08321508 A JPH08321508 A JP H08321508A
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JP
Japan
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resist
substrate
film
wiring
grinding
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Pending
Application number
JP12802195A
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English (en)
Inventor
Masahide Yamamoto
昌英 山本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リフトオフ法を使用する薄膜パターンの形成
方法に関し、レジストの剥離を容易にすることを目的と
する。 【構成】 リフトオフ法を用いて基板上に配線をパター
ン形成する際に、配線の厚さよりも厚く基板上にレジス
ト膜を形成しておき、パターン形成を行って後、基板の
全面に金属膜を形成し、次に、基板上に直接形成されて
いる金属膜よりも高い高さまで、表面より研削を行って
レジストを露出させ、次に、基板をレジストの溶剤に浸
漬して剥離することを特徴として薄膜パターンの形成方
法を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリフトオフ法により効率
よく微細な配線パターンを形成する方法に関する。
【0002】大量の情報を迅速に処理する必要から情報
処理装置は小形大容量化が進められているが、電子機器
を小形化し、また高速化するには半導体ICの集積度の
向上と共に、これを装着する配線基板の高密度化が必要
である。このため、配線基板は当初の単層プリント板か
ら多層プリント板、表面実装基板へと集積度の向上が行
われ、現在では半導体チップの実装にも対応でき、ま
た、更に高密度化が可能なマルチチップモジール(略称
MCM)が開発されつゝある。
【0003】こゝで、MCM基板としてはセラミック基
板上に厚膜法で配線層と絶縁層とを交互に形成したもの
を使用することもできるが、信号の高速化を追求する大
型コンピュータなどにおいてはセラミックよりも更に低
誘電率であり、また、耐熱性にも優れたポリイミドを絶
縁層とし、この上に電導率の優れた銅(Cu )よりなる
配線を形成し、これを交互に積層した薄膜多層配線基板
の実用化が行われている。
【0004】
【従来の技術】現在、配線基板用絶縁材料として実用化
が進められているポリイミドは先に記したように耐熱性
と低誘電率とを併せもつ優れた材料である。すなわち、
線状高分子であるにも拘らず、熱安定性が極めて良く、
500 ℃程度まで分解しないと云う性質をもっている。ま
た、情報処理において、信号の伝播速度はε1/2 に反比
例する(但しεは誘電率) と云う関係があるが、ポリイ
ミドのεは3.4 と小さく、高周波絶縁材料として適して
いる。また、Cu は抵抗率が低く、また、比較的安価で
あって配線用金属としては適当な材料である。
【0005】このように、薄膜多層回路基板はポリイミ
ドを絶縁層とし、Cu を配線層として交互に積層して形
成されるが、両者を直接に接触させるとCu が徐々にポ
リイミドの中に拡散するマイグレーション(Migration)
が生じ、絶縁抵抗が低下すると云う問題を生じ、MCM
基板のように微小線幅の配線が微細な間隔を隔てゝパタ
ーン形成してある状態では絶縁不良や短絡を生じ易く信
頼性を低下させる。
【0006】この理由はポリイミドよりなる絶縁層の作
り方としてCu よりなる配線がパターン形成された導体
層の上にポリアミックス酸を一定の厚さに塗布し、乾燥
させてから加熱してキュアを行い、脱水させてポリイミ
ドとする手法が行われているが、このポリアミックス酸
にCu が部分的に溶解するためである。そこで、この対
策としてCu の上下を耐薬品性の優れたクローム(Cr
)の薄膜で挟みCr /Cu /Cr の積層構造をとる方
法が用いられている。なお、Cr 薄膜の形成は樹脂や基
板との密着性の向上に対しても甚だ有効である。
【0007】そして、このパターンの形成方法としては
スパッタなどの薄膜形成技術を用いて基板上にCr /C
u /Cr の三層膜を形成した後、写真蝕刻技術(ホトリ
ソグラフィ)を用いて選択エッチングする方法があり、
また、図4に示すように基板1の上にCr 膜2とCu 膜
3との二層膜を形成し、(以上同図A)、次に、このC
u 膜の上にめっき用のレジスト4を被覆し、写真蝕刻技
術を用いて配線パターン5を窓開けする。(以上同図
B) 次にCr /Cu 膜を陰極として配線パターン5にCu め
っき6を行い、(以上同図C)、次に、レジスト4を剥
離した後、レジスト4の下のCu 膜3とCr 膜2をエッ
チングすることによりCr /Cu なる導体線路を形成す
る。(以上同図D) 次に、この導体線路の上にレジスト8を被覆した後、写
真蝕刻技術によりCr/Cu なる導体線路を露出させ、
(以上同図E)、次に、この上にCr 膜9を形成し、
(以上同図F)、次に、レジスト8を剥離することによ
ってCr /Cu /Cr よりなる配線10が形成される。
(以上同図G)、然し、かゝる方法による場合はCr 膜
は線路の上下には存在するが、側面には存在しないため
マイグレーションの危険性は消えていない。
【0008】そこで、発明者の属する部門では図3に示
すようにリフトオフ法とスパッタ法との用いるパターン
形成方法を提案している。すなわち、基板1の上にレジ
スト8を被覆し、(以上同図A)、次に、写真蝕刻技術
を用いてレジスト8を選択エッチングして配線パターン
12を形成する。(以上同図B) 次に、スパッタ法によりCr 膜13を形成するが、この
際、Cr ターゲットと基板間の距離を出来るだけ近づけ
て、選択エッチングにより穴開けしたレジスト8の側面
にもCr 膜13が析出するようにする。(以上同図C) 次に、Cu ターゲットと基板との距離をできるだけと
り、垂直方向からスパッタを行ってCu 膜14を作り、(
以上同図D)、同様にしてCr 膜15を作り、( 以上同図
E)、次に、レジスト8を除去することにより、前後左
右がCr 膜で覆われたCu 膜よりなる配線16を形成する
ことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】発明者等はポリイミド
絶縁層へのマイグレーションを抑制した配線の形成方法
としてリフトオフ法とCr 膜の斜めスパッタとを組合せ
た方法を提案しているが、この場合の問題は選択露光と
現像により形成したレジストの凹部(配線パターン)の
側面にもスパッタによってCr 膜が形成されているため
に、レジストの剥離に時間を要することである。
【0010】すなわち、リフト法ではレジストの全面が
パターン形成する金属で覆われるが、本発明に係るCr
膜被覆Cu 配線形成の場合、レジストの凹部の側面にも
充分にCr 膜が形成されているために、レジスト剥離の
工程において、溶剤との接触が困難であり、剥離に長時
間を要することが問題である。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題はリフトオフ
法を用いて基板上に配線をパターン形成する際に、配線
の厚さよりも厚く予め基板上にレジスト膜を形成してお
き、選択露光と現像によりパターン形成を行って後、こ
のレジスト膜上に金属膜を形成し、次に、基板上に直接
形成されている金属膜よりも高い高さまで、表面より研
削を行ってレジストを露出させ、次に、この基板をレジ
ストの溶剤に浸漬して剥離することにより達成すること
ができる。
【0012】
【作用】本発明は精度の高い研削盤を用いて被処理基板
の表面を研削し、レジストを露出させることによりレジ
ストの剥離を容易にするものである。
【0013】すなわち、リフトオフ法において使用する
レジストの厚さは最大でも10μm であることから、本発
明を実施するには分解能が0.1 μm 以下で微細な凹凸を
精度よく測定できることゝ、1μm 以下の精度で研削で
きる研削盤が必要である。
【0014】これを実現するため本発明に係る精密研削
盤の計測システムはレーザを光源とし、光の干渉を利用
して被処理基板の凹凸面の距離と、砥石と被処理基板ま
での距離を測り、一方、研削盤はこの情報により砥石を
被処理基板面まで下げた後、設定した厚さだけ基板面を
研削できるようにしたものである。
【0015】
【実施例】図2は本発明に係る精密研削盤の構成図であ
って、光源としてはHe-Ne レーザを用い、光学ヘッド
18よりビーム径2 mm で出力が0.5mWのレーザ光を照射
し光の干渉を利用して基板1の表面の凹凸を測定できる
よう構成されており、この場合、試料台19をスライドさ
せて凸面と凹面との距離を求めレジスト8の厚さを求め
る。
【0016】次に、この測定値より研削値を研削盤20に
入力させると、砥石21は設定位置まで下がって基板1の
上の金属膜22とレジスト8の研摩を行うものである。図
1は本発明の実施例であって、基板1としてはガラスを
用い、この基板1の上にレジスト8を10μm の厚さに被
覆した。(以上同図A) 次に、写真蝕刻技術を用いてレジスト8を選択エッチン
グして幅が15μm の配線パターン12を形成する。(以上
同図B) 次に、スパッタ法によりCr 膜13を800 Åの厚さに形成
するが、この際、Crターゲットと基板間の距離を出来
るだけ近づけて、配線パターンにより穴開けしたレジス
ト8の側面にもCr 膜13が析出するようにした。(以上
同図C) 次に、Cu ターゲットと基板との距離をできるだけと
り、垂直方向からスパッタを行って3μm の厚さのCu
膜14を作り、同様にして800 Åの厚さのCr 膜15を形成
した。(以上同図D) 次に、基板を精密研削盤にセットして凹部(配線パター
ン12) の深さが10μmであることを確認した後、上から
5μm の深さ(同図DのX−X´の位置)まで研削して
レジスト8を露出させた。(以上同図E) 次に、基板をキシレンに浸漬してレジスト8を剥離する
ことにより配線16が完成した。( 以上同図F)
【0017】
【発明の効果】本発明の実施により薄膜多層基板の製造
工程において配線など薄膜パターンをリフトオフ法によ
り形成するときに、レジストの剥離が容易となり、これ
により製造効率を向上することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る配線パターン形成方法を示す断
面図である。
【図2】 本発明に係る精密研削盤の構成図である。
【図3】 発明者等が提案しているパターン形成方法を
示す断面図である。
【図4】 従来の配線パターン形成方法を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 2,9,13,15 Cr 膜 3,14, Cu 膜 4,8 レジスト 5,12 配線パターン 10,16 配線 18 光学ヘッド 20 研削盤 21 砥石

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リフトオフ法を用いて基板上に配線をパ
    ターン形成する際に、該配線の厚さよりも厚く基板上に
    レジスト膜を形成しておき、パターン形成を行って後、
    該基板の全面に金属膜を形成し、次に、基板上に直接形
    成してある金属膜よりも高い高さまで、表面より研削を
    行ってレジストを露出させ、次に、該基板を溶剤に浸漬
    してレジストを剥離することを特徴とする薄膜パターン
    の形成方法。
  2. 【請求項2】 前記基板上の金属膜とレジスト膜上の金
    属膜との段差を測定して研削を行う研削装置がレーザ干
    渉測長器を備えた研削盤であることを特徴とする研削装
    置。
JP12802195A 1995-05-26 1995-05-26 薄膜パターンの形成方法および研削装置 Pending JPH08321508A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086531A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Seiko Instruments Inc パターン電極作製法およびその作製法で作製されたパターン電極
CN104756226A (zh) * 2012-08-24 2015-07-01 发光装置公司 波长转换材料沉积方法及相关制品

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021022