JPS59159543A - 配線構造体およびその製造方法 - Google Patents
配線構造体およびその製造方法Info
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- JPS59159543A JPS59159543A JP3276083A JP3276083A JPS59159543A JP S59159543 A JPS59159543 A JP S59159543A JP 3276083 A JP3276083 A JP 3276083A JP 3276083 A JP3276083 A JP 3276083A JP S59159543 A JPS59159543 A JP S59159543A
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- Japan
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- polymer resin
- film
- insulating film
- wiring conductor
- resin insulating
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、配線構造体及びその製造方法に関するものに
して、特に、配線構造が多層であって、配線層間絶縁膜
が高分子樹脂であるような多層配線を、高密度に形成す
ることを可能にする配線構造体とその製造方法に関する
ものである。本発明の配縁構造体は、半導体集積回路に
有効なばかりでなく、感熱記録素子等の配線基板や、磁
性薄膜ヘッドの基板、さらには、磁気バルブメモリ素子
舌の磁性基板上での配線にも適用できるきわめて幅広い
応用を有するものである。
して、特に、配線構造が多層であって、配線層間絶縁膜
が高分子樹脂であるような多層配線を、高密度に形成す
ることを可能にする配線構造体とその製造方法に関する
ものである。本発明の配縁構造体は、半導体集積回路に
有効なばかりでなく、感熱記録素子等の配線基板や、磁
性薄膜ヘッドの基板、さらには、磁気バルブメモリ素子
舌の磁性基板上での配線にも適用できるきわめて幅広い
応用を有するものである。
高分子樹脂を絶縁膜とする従来の多晶１配線として、例
えば、ポリイミド樹脂もしくはポリイミド系のポリイミ
ド・イノインドロキナゾリンジオン本）１脂（例えば、
ＰＩＱ（日立化成（株）商標））を用いる樹脂絶縁多層
配線が知らねている。ポリイミド系樹脂が好１′ｉ１て
用いられている理由は、その前駆物質（プレポリマー）
が溶液状態であって回転塗布などの手段により容易に基
板に塗布することができ、５ｊだ３００℃〜４００℃程
度の熱処理によって絶縁月々化するとともに、４００
℃〜５００℃の温度に耐える高面］熱性をイ」しており
、慣に半導体実積回路の配線形成に適した性質を有し、
ているからである。ここで使用されるポリイミド樹脂は
、芳香族ジアミンと酸−′−２無水物とを反応し、て得
られる沖合物で、トｌノニース（東し株式会社の商品名
）やｐＹｈ−θ−ＭＴ、（デュポンの商品名）としてフ
ェス状態のものが市販されでおり、半嗜体用とじてけ１
特にＰ ｙｒａｌｉｎ （テユボンの商品名）が市販さ
れている。また、ポリイミド系のポリイミド・イソイン
ドロキナゾリンジオン樹脂は、芳香族ジアミンと芳香族
ジアミノカルボンアミドと酸＝ｍ水物とを反応して得ら
れる樹脂で、通常のポリイミド樹脂より耐熱性に優れて
おり、ＰＩＱ（日立化成（株）の商品名）が市販されて
いる。
えば、ポリイミド樹脂もしくはポリイミド系のポリイミ
ド・イノインドロキナゾリンジオン本）１脂（例えば、
ＰＩＱ（日立化成（株）商標））を用いる樹脂絶縁多層
配線が知らねている。ポリイミド系樹脂が好１′ｉ１て
用いられている理由は、その前駆物質（プレポリマー）
が溶液状態であって回転塗布などの手段により容易に基
板に塗布することができ、５ｊだ３００℃〜４００℃程
度の熱処理によって絶縁月々化するとともに、４００
℃〜５００℃の温度に耐える高面］熱性をイ」しており
、慣に半導体実積回路の配線形成に適した性質を有し、
ているからである。ここで使用されるポリイミド樹脂は
、芳香族ジアミンと酸−′−２無水物とを反応し、て得
られる沖合物で、トｌノニース（東し株式会社の商品名
）やｐＹｈ−θ−ＭＴ、（デュポンの商品名）としてフ
ェス状態のものが市販されでおり、半嗜体用とじてけ１
特にＰ ｙｒａｌｉｎ （テユボンの商品名）が市販さ
れている。また、ポリイミド系のポリイミド・イソイン
ドロキナゾリンジオン樹脂は、芳香族ジアミンと芳香族
ジアミノカルボンアミドと酸＝ｍ水物とを反応して得ら
れる樹脂で、通常のポリイミド樹脂より耐熱性に優れて
おり、ＰＩＱ（日立化成（株）の商品名）が市販されて
いる。
上記の、従来の樹脂絶縁多層配線の＋ｊｑ造とその製造
方法を、第１図（ａ）を参照して、以下に説明する。
方法を、第１図（ａ）を参照して、以下に説明する。
基板１上に第１層の配ｗ！（図示せず）を形成し７たの
ち、ＰＩＱのプレポリマーを塗布し、最終的には３００
℃以上の温度で加熱硬化シフ、第１の高分子樹脂絶縁膜
であるＩ） Ｉ Ｑ膜２′を形成する。
ち、ＰＩＱのプレポリマーを塗布し、最終的には３００
℃以上の温度で加熱硬化シフ、第１の高分子樹脂絶縁膜
であるＩ） Ｉ Ｑ膜２′を形成する。
所定の位置に開口を設けたのち、（開１」は図示せず）
、第２層の配線導体３′を形成し、この−にに第２の高
分子樹脂絶縁膜であるＰＩＱＩＱ膜を形成し、開口５′
を設け、さらに第３層の配線導体６′を形成していた。
、第２層の配線導体３′を形成し、この−にに第２の高
分子樹脂絶縁膜であるＰＩＱＩＱ膜を形成し、開口５′
を設け、さらに第３層の配線導体６′を形成していた。
このようにＪ” Ｉ Ｑ膜の形成、開口の形成、配線導
体の形成を繰り返せば、何層でも積層された。多層配厭
の形成が可能である。
体の形成を繰り返せば、何層でも積層された。多層配厭
の形成が可能である。
ところで、開［Ｉの形成は１．Ｉ”ＩＱ膜をネカタイゾ
のホトレジストで覆い、鮨光現像処セ）１後、ヒドラジ
ンヒドラ−トとエチレンジアミンの混合液で選択的にエ
ツチングすることにより行なっていた。
のホトレジストで覆い、鮨光現像処セ）１後、ヒドラジ
ンヒドラ−トとエチレンジアミンの混合液で選択的にエ
ツチングすることにより行なっていた。
このエツチング液は完全硬化しまたＩ） Ｉ Ｑ膜をエ
ツチングする。し５／辷がって、開口のマスク合わせが
ずれて、開口５′が下層配線導体３′の幅からはずれる
と、−Ｆ＆ｉのＰＩＱ、ｌＩψ２′もエツチングされる
ので、配線構造体の信頼性の一ヒで好丑しくない。
ツチングする。し５／辷がって、開口のマスク合わせが
ずれて、開口５′が下層配線導体３′の幅からはずれる
と、−Ｆ＆ｉのＰＩＱ、ｌＩψ２′もエツチングされる
ので、配線構造体の信頼性の一ヒで好丑しくない。
従って、下層配線導体３′の幅は、開「」５の合わせ精
度や １ｎｉ９０仕法のバラツキを考慮し２てト分広く
形成する必要があった。このため、配線の幅や間隔は十
分に小さくすることができず、配線の微細化による高密
度多層配線の形成が妨げられていた。
度や １ｎｉ９０仕法のバラツキを考慮し２てト分広く
形成する必要があった。このため、配線の幅や間隔は十
分に小さくすることができず、配線の微細化による高密
度多層配線の形成が妨げられていた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消した新
らしい手段を提供し、これによって高密度配線のｂ〕能
な構造を提供するにある。
らしい手段を提供し、これによって高密度配線のｂ〕能
な構造を提供するにある。
上記の目的の本発明の配線構ｊ・δ体の重機とトるどこ
ろは、シー、根土（ｌ（設けら〕１／こ第１の高分子−
樹１．ｌ？ｉ絶縁膜、第１の高分子樹脂絶縁膜−にに延
でドする１層の配線導体の層、第１の高分子樹脂絶縁Ｉ
ＩＩｐと１・層の配線導体の層とを棟い、所定の位置に
開［−１を有する第２の高分子）！ｉＪ Ｉｌ’７絶縁
１１Ｆ、）、第２の高分子樹脂絶縁膜上にあって、少く
とも−“部は前記の開［」を７１１じて下層の配線−１
・階、体と接する上層の配線導体の層とを有する構造に
お・いて、第１と第２の高分子）！４＋’脂絶縁膜は、
そのｔ１４ｉＪ駆物質が感光性篩分イ（が脂であること
と、かつ下層の配胸ｊ ｆｉ体の幅し目！ｉ’ｌｌ Ｉ
’、’、”、’、］の寸法とほぼ等し２いかもしくは−
ｆ′！１以下マ″あるととにある。
ろは、シー、根土（ｌ（設けら〕１／こ第１の高分子−
樹１．ｌ？ｉ絶縁膜、第１の高分子樹脂絶縁膜−にに延
でドする１層の配線導体の層、第１の高分子樹脂絶縁Ｉ
ＩＩｐと１・層の配線導体の層とを棟い、所定の位置に
開［−１を有する第２の高分子）！ｉＪ Ｉｌ’７絶縁
１１Ｆ、）、第２の高分子樹脂絶縁膜上にあって、少く
とも−“部は前記の開［」を７１１じて下層の配線−１
・階、体と接する上層の配線導体の層とを有する構造に
お・いて、第１と第２の高分子）！４＋’脂絶縁膜は、
そのｔ１４ｉＪ駆物質が感光性篩分イ（が脂であること
と、かつ下層の配胸ｊ ｆｉ体の幅し目！ｉ’ｌｌ Ｉ
’、’、”、’、］の寸法とほぼ等し２いかもしくは−
ｆ′！１以下マ″あるととにある。
また上記の本発明の配線構造体の製造方法の’Ｉ’−に
徴とするところは、基板上に感光性、１６分子樹Ｊｉｆ
ｆ Ｂ’ｐ□「を形成し、感光し、現像ｌ−１熱硬化し
て第１の高分子樹脂絶縁膜を形成する工眉、第１の品分
−Ｆ樹脂絶縁膜上に下層の配線導体の層を形成する。■
程、下層の配線導体の層と第１の高分子樹脂絶縁膜を覆
うように、再度感光性高分子樹脂膜を形成し、感光し、
現像して所定の位置に開口を設けたのち加熱硬化して第
２の高分子樹脂絶縁膜とする工程、および少なくとも一
部は前記の開口部分で下層の配線導体と接して第２の高
分子樹脂絶縁膜、上に延在する上層の配線導体の層を形
成する工程とを含むことにある。上記において、下層の
配線導体の幅を開口の寸法とほぼ等しいかあるいはそれ
以下にすることが可能である。
徴とするところは、基板上に感光性、１６分子樹Ｊｉｆ
ｆ Ｂ’ｐ□「を形成し、感光し、現像ｌ−１熱硬化し
て第１の高分子樹脂絶縁膜を形成する工眉、第１の品分
−Ｆ樹脂絶縁膜上に下層の配線導体の層を形成する。■
程、下層の配線導体の層と第１の高分子樹脂絶縁膜を覆
うように、再度感光性高分子樹脂膜を形成し、感光し、
現像して所定の位置に開口を設けたのち加熱硬化して第
２の高分子樹脂絶縁膜とする工程、および少なくとも一
部は前記の開口部分で下層の配線導体と接して第２の高
分子樹脂絶縁膜、上に延在する上層の配線導体の層を形
成する工程とを含むことにある。上記において、下層の
配線導体の幅を開口の寸法とほぼ等しいかあるいはそれ
以下にすることが可能である。
本発明における高分子樹脂絶縁膜にポリイミド樹脂を用
い、その前駆物質に感光性ポリイミドを用いた。感光性
ポリイミドは、ポリイミドの前駆物質であるポリアミッ
ク酸に感光性の基もしくは感光性の架橋剤を結合もしく
は、混合させた重合物で、これを基板に塗布し、７０〜
１００℃でベークしたのち紫外光を照射することにより
溶剤（現像液）に対する溶解性に違択性が生じ、パター
ンが形成できる。この後３００℃〜４５０℃の温度で加
熱硬化する。この加熱で感光基あるいは架橋剤は分解揮
散し、最終的にポリイミド膜と々る。加熱硬化したポリ
イミド膜は、現像液にほとんど不溶である。
い、その前駆物質に感光性ポリイミドを用いた。感光性
ポリイミドは、ポリイミドの前駆物質であるポリアミッ
ク酸に感光性の基もしくは感光性の架橋剤を結合もしく
は、混合させた重合物で、これを基板に塗布し、７０〜
１００℃でベークしたのち紫外光を照射することにより
溶剤（現像液）に対する溶解性に違択性が生じ、パター
ンが形成できる。この後３００℃〜４５０℃の温度で加
熱硬化する。この加熱で感光基あるいは架橋剤は分解揮
散し、最終的にポリイミド膜と々る。加熱硬化したポリ
イミド膜は、現像液にほとんど不溶である。
以下に本発明を第１図（ｂ）を参照して、製造工程を主
体として、構造についても、具体的に説明する。
体として、構造についても、具体的に説明する。
基板１上に感光性ポリイミドの前駆体であるポリアミッ
ク酸溶液を塗布し、７０℃〜８０℃でベークする。所定
のパターンを有するマスクを用いて露光し、現像して層
間接続孔を形成する（図示せず）。この後１３５℃で３
０分、２００℃で３０分、４００℃で３０分のベークを
順次行ない、加熱硬化させ、第１の高分子樹脂膜２とす
、る。この上に下層の配線導体３を形成する。配線導体
３は層間接続孔を介してさらにその下の配線（図示せず
）と接続する。しかるのち再びポリアミック酸溶液を塗
布し、７０〜８０℃でベークする。次でスルーホールパ
ターンを露光し、現像して再度層間接続孔５を形成する
。層間接続孔５は、下層の配線導体３からはずれてはみ
出した部分があっても、このようにすれば十分に硬化し
た第１０高分子樹脂絶縁膜２は現像液に不溶で安定であ
る。
ク酸溶液を塗布し、７０℃〜８０℃でベークする。所定
のパターンを有するマスクを用いて露光し、現像して層
間接続孔を形成する（図示せず）。この後１３５℃で３
０分、２００℃で３０分、４００℃で３０分のベークを
順次行ない、加熱硬化させ、第１の高分子樹脂膜２とす
、る。この上に下層の配線導体３を形成する。配線導体
３は層間接続孔を介してさらにその下の配線（図示せず
）と接続する。しかるのち再びポリアミック酸溶液を塗
布し、７０〜８０℃でベークする。次でスルーホールパ
ターンを露光し、現像して再度層間接続孔５を形成する
。層間接続孔５は、下層の配線導体３からはずれてはみ
出した部分があっても、このようにすれば十分に硬化し
た第１０高分子樹脂絶縁膜２は現像液に不溶で安定であ
る。
この後、ｐ士ひ１３５℃で３０分、２ｏｏ℃で３０分、
４００℃で３０分のベークを順次行ない、加熱硬化して
第２の４分子樹脂絶縁膜４となし、さらに上層の配線導
体６を形成する。すなわち第１図（ｂ）の下層の配線導
体３は、第１図（ａ）の下層配線導体３′に比べて細か
く設計することが可能となる。
４００℃で３０分のベークを順次行ない、加熱硬化して
第２の４分子樹脂絶縁膜４となし、さらに上層の配線導
体６を形成する。すなわち第１図（ｂ）の下層の配線導
体３は、第１図（ａ）の下層配線導体３′に比べて細か
く設計することが可能となる。
以」二のようにして、本発明によれば、配線の微細化に
よる高密度配線が実現できる。
よる高密度配線が実現できる。
以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。
実施例１
第１図（ｂ）を参照して説明する。
基板１上に、感光性ポリイミドの前駆物質であるポリア
ミド酸溶液を塗布し、８０℃で６０分ベークシタ。ポリ
アミド酸溶液としてフォトニース３１００ （東し株式
会社の商品名）を用いた。次でスルーポール（層間接続
孔）マスクを密着露光し、現像液ＤＶ−１４０を用いて
４５秒間現像し７た。
ミド酸溶液を塗布し、８０℃で６０分ベークシタ。ポリ
アミド酸溶液としてフォトニース３１００ （東し株式
会社の商品名）を用いた。次でスルーポール（層間接続
孔）マスクを密着露光し、現像液ＤＶ−１４０を用いて
４５秒間現像し７た。
しかるのちイソプロピルアルコールでリンスし、１３５
℃で３０分、２００℃で３０分、３００℃で３０分、４
００℃で３０分の加熱硬化を順次Ｍ１１こした。これに
よって第１の高分子樹脂絶縁膜２を形成した。この上に
Ｍを真空蒸着し、ホトエツチングを行ない、下層の配線
導体３を形成した。
℃で３０分、２００℃で３０分、３００℃で３０分、４
００℃で３０分の加熱硬化を順次Ｍ１１こした。これに
よって第１の高分子樹脂絶縁膜２を形成した。この上に
Ｍを真空蒸着し、ホトエツチングを行ない、下層の配線
導体３を形成した。
Ｍの膜厚は１μｍ１幅は４ ｔｉ ｍとした。次いで、
再び前述と同様にフォトニース３１００を塗布し、８０
℃で６０分ベークした。次でスルーホールマスクを密着
露光し、同様に１）Ｖ−１４０を用いて４５秒間現像し
、イソプロピルアルコールでリンスし、層間接続孔５を
形成した。層間接続孔のマスク寸法を４μｍとして形成
したところ、合わせずれ等によって配線導体から一方へ
１．５ｐｍ″ｊれて開口した部分もあったが、下地のポ
リイミド膜はエツチングされることなく安定であった。
再び前述と同様にフォトニース３１００を塗布し、８０
℃で６０分ベークした。次でスルーホールマスクを密着
露光し、同様に１）Ｖ−１４０を用いて４５秒間現像し
、イソプロピルアルコールでリンスし、層間接続孔５を
形成した。層間接続孔のマスク寸法を４μｍとして形成
したところ、合わせずれ等によって配線導体から一方へ
１．５ｐｍ″ｊれて開口した部分もあったが、下地のポ
リイミド膜はエツチングされることなく安定であった。
この後上記と同じ加熱硬化を行ない、第２の高分子樹脂
絶縁膜４となした。しかるのちＭの真空蒸着とヅ ホトエツチングにより上層の配線導体６を形成した。
絶縁膜４となした。しかるのちＭの真空蒸着とヅ ホトエツチングにより上層の配線導体６を形成した。
本実施例では感光性ポリイミドのベースポリイミドを芳
香族ジアミンと芳香族酸二無水物とからイＵられる通′
ｉδのポリイミドを用いたが、この他に、芳香族ジ゛ア
ミンと芳香族ジアミノカルボンアミドと芳香族酸ニー無
水物とから得られるボ゛リイミドイソインドロギナン゛
リンジオン（ＰＩＱとして日立化成工業（株）より得ら
れる）をベースとするポリイミド系樹脂でも、勿論よい
。
香族ジアミンと芳香族酸二無水物とからイＵられる通′
ｉδのポリイミドを用いたが、この他に、芳香族ジ゛ア
ミンと芳香族ジアミノカルボンアミドと芳香族酸ニー無
水物とから得られるボ゛リイミドイソインドロギナン゛
リンジオン（ＰＩＱとして日立化成工業（株）より得ら
れる）をベースとするポリイミド系樹脂でも、勿論よい
。
第１図（ａ）は従来構造の配線構造体の１吹面図、第１
図（ｂ）は本発明の一実施例における配線構造体の断面
図である。 １・・・基板、２・・・第１の高分子樹脂絶縁膜、３・
・・下１？ｊｉの配線導体、４・・・層間接続孔（スル
−ホール）、５・・・第２の高分子（イ萌バ１′絶縁脱
、６・・・上層の配線導子 １ 図 （（１）
図（ｂ）は本発明の一実施例における配線構造体の断面
図である。 １・・・基板、２・・・第１の高分子樹脂絶縁膜、３・
・・下１？ｊｉの配線導体、４・・・層間接続孔（スル
−ホール）、５・・・第２の高分子（イ萌バ１′絶縁脱
、６・・・上層の配線導子 １ 図 （（１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に設けられた第１の高分子樹脂絶縁膜、該第
１の高分子樹脂絶縁膜上に延在する下層の配線導体の層
、該第１の高分子樹脂絶縁膜と該下層の配線導体の層と
を覆い、所定の位置に開口を有する第２の高分子樹脂絶
縁膜、該第２の高分子樹脂絶縁膜上にあって、少くとも
一部は前記の開口を通じて該１層の配線導体と接する上
層の配線導体の層とを廟する配線構造体において、該第
１の筒分子樹脂絶縁膜と該第２の高分子樹脂絶縁膜はそ
の前駆体が感光性高分子樹脂であり、かつ前記の下層の
配線導体の幅は前記の開口の寸法とほぼ等しいかもしく
はそれ以下であることを特徴とする配線構造体。 ２、基板上に感光性高分子樹脂膜を形成する工程、該感
光性高分子樹脂膜を感光させ、現像し、熱イ便化させて
第１の高分子樹脂絶縁膜とする工程、該第１の高分子樹
脂絶縁膜上に下層の配線導体の層を形成する工程、該下
層の配線導体の層と前記第１の高分子樹脂絶縁膜を覆う
ように再度感光性高分子樹脂膜を形成する工程、該感光
性高分子樹脂膜を感光させ、現像して開口を形成し、熱
硬化させて第２の高分子樹脂絶縁膜とする工程、および
少くとも一部は前記開口の部分で上記下層の配線導体と
接して上記第２の高分子樹脂絶縁膜上に延在する上層の
配線導体の層を形成する工程とを含むことを特徴とする
配線構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276083A JPS59159543A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 配線構造体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276083A JPS59159543A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 配線構造体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59159543A true JPS59159543A (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=12367795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3276083A Pending JPS59159543A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 配線構造体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159543A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61230337A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-14 | Hitachi Ltd | 多層配線構造体及びその製造方法 |
| JPS6273739A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Hitachi Ltd | 多層配線の形成方法 |
| JP2011131893A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Nippon Kimu Kk | 収容体 |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP3276083A patent/JPS59159543A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61230337A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-14 | Hitachi Ltd | 多層配線構造体及びその製造方法 |
| JPS6273739A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Hitachi Ltd | 多層配線の形成方法 |
| JPH0528500B2 (ja) * | 1985-09-27 | 1993-04-26 | Hitachi Ltd | |
| JP2011131893A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Nippon Kimu Kk | 収容体 |
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