JPH0691066B2 - 感光性有機樹脂膜の形成方法 - Google Patents
感光性有機樹脂膜の形成方法Info
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- JPH0691066B2 JPH0691066B2 JP63069275A JP6927588A JPH0691066B2 JP H0691066 B2 JPH0691066 B2 JP H0691066B2 JP 63069275 A JP63069275 A JP 63069275A JP 6927588 A JP6927588 A JP 6927588A JP H0691066 B2 JPH0691066 B2 JP H0691066B2
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- polyimide resin
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、絶縁膜材料として感光性有機樹脂を用いた多
層配線板形成技術に関する。
層配線板形成技術に関する。
第２図は、従来の多層配線板における液状の有機樹脂を
材料とした絶縁膜形成法の工程図を示したものである。
第２図において、符号１は基板、２は下層配線導体、３
は塗布後の感光性有機樹脂、４は熱処理後の絶縁膜、５
は上層配線導体を意味する。（ａ）の下層配線導体２を
形成した基板１上に、スピンコート法により液状の有機
樹脂３を塗布する。有機樹脂に流動性があるため、
（ｂ）に示すように、下層配線導体２の形成により表面
凹凸の生じた基板１上でも塗布後の有機樹脂表面は平た
んになる。その後、熱処理を行うことにより液状の有機
樹脂３は絶縁膜４となる。この熱処理の際、有機樹脂中
に含まれる溶媒等の蒸発により体積収縮が起こるため、
絶縁膜４の表面には下層配線導体２の形状を反映した段
差が生じる（高木及び恒次、昭和60年度電子通信学会総
合全国大会 講演論文集 １−139）。段差の生じた絶
縁膜表面に上層配線導体５を形成すれば、段差形状に対
する導体のつきまわりが悪くなり、ひいては断線が生じ
るなど、多層配線を形成する妨げとなる。この絶縁膜表
面の凹凸を低減する方法として、研磨剤により機械的に
研磨する方法も提案されているが〔R.C.ランデイス（R.
C.Landis）、1985年５月開催、第35回 ECC会議会報（P
roc.35 th ECC Conf.）第384頁〕、微細加工が困難であ
り、また、研磨剤等により絶縁膜表面が損傷したり汚染
されたりする恐れがある。
材料とした絶縁膜形成法の工程図を示したものである。
第２図において、符号１は基板、２は下層配線導体、３
は塗布後の感光性有機樹脂、４は熱処理後の絶縁膜、５
は上層配線導体を意味する。（ａ）の下層配線導体２を
形成した基板１上に、スピンコート法により液状の有機
樹脂３を塗布する。有機樹脂に流動性があるため、
（ｂ）に示すように、下層配線導体２の形成により表面
凹凸の生じた基板１上でも塗布後の有機樹脂表面は平た
んになる。その後、熱処理を行うことにより液状の有機
樹脂３は絶縁膜４となる。この熱処理の際、有機樹脂中
に含まれる溶媒等の蒸発により体積収縮が起こるため、
絶縁膜４の表面には下層配線導体２の形状を反映した段
差が生じる（高木及び恒次、昭和60年度電子通信学会総
合全国大会 講演論文集 １−139）。段差の生じた絶
縁膜表面に上層配線導体５を形成すれば、段差形状に対
する導体のつきまわりが悪くなり、ひいては断線が生じ
るなど、多層配線を形成する妨げとなる。この絶縁膜表
面の凹凸を低減する方法として、研磨剤により機械的に
研磨する方法も提案されているが〔R.C.ランデイス（R.
C.Landis）、1985年５月開催、第35回 ECC会議会報（P
roc.35 th ECC Conf.）第384頁〕、微細加工が困難であ
り、また、研磨剤等により絶縁膜表面が損傷したり汚染
されたりする恐れがある。
本発明の目的は、絶縁膜材料として感光性を有する有機
樹脂を用い、フオトリソグラフイ技術を用いて露光・現
像後の絶縁膜の膜厚を部分的に制御することにより絶縁
膜表面を平たん化する方法を提供することにある。
樹脂を用い、フオトリソグラフイ技術を用いて露光・現
像後の絶縁膜の膜厚を部分的に制御することにより絶縁
膜表面を平たん化する方法を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明は感光性ポリイミド樹脂を
用いた絶縁膜の形成方法に関する発明であつて、感光性
ポリイミド樹脂を用いた絶縁膜形成工程において、凸部
を有する基板に感光性ポリイミド樹脂を塗布する工程、
及び前記凸部の周囲において、強度を変化させた露光用
光を照射することにより、絶縁膜の膜厚を部分的に強制
する工程を包含することを特徴とする。
用いた絶縁膜の形成方法に関する発明であつて、感光性
ポリイミド樹脂を用いた絶縁膜形成工程において、凸部
を有する基板に感光性ポリイミド樹脂を塗布する工程、
及び前記凸部の周囲において、強度を変化させた露光用
光を照射することにより、絶縁膜の膜厚を部分的に強制
する工程を包含することを特徴とする。
ネガ形感光性有機樹脂を例にとり、第１図を用いて本発
明の原理を説明する。第１図中、符号６は露光用光の強
度分布、101は基板、201は下層配線導体、301は塗布後
の感光性有機樹脂、401は熱処理後の絶縁膜を意味す
る。（ａ）の強度分布６を有する光により、（ｂ）に示
すような基板101上に下層配線導体201に続いて形成した
段差を有する感光性有機樹脂301に露光する。その後、
現像を行うと、現像時の感光性有機樹脂の溶解量が露光
強度に依存することから、（ｃ）に示すように表面が平
たん化された絶縁膜401が形成される。
明の原理を説明する。第１図中、符号６は露光用光の強
度分布、101は基板、201は下層配線導体、301は塗布後
の感光性有機樹脂、401は熱処理後の絶縁膜を意味す
る。（ａ）の強度分布６を有する光により、（ｂ）に示
すような基板101上に下層配線導体201に続いて形成した
段差を有する感光性有機樹脂301に露光する。その後、
現像を行うと、現像時の感光性有機樹脂の溶解量が露光
強度に依存することから、（ｃ）に示すように表面が平
たん化された絶縁膜401が形成される。
強度を変化させた露光用光を得る方法として、後記各実
施例では遮光部に微小な角形パターンを設け、１辺の長
さあるいはパターンの間隔を変えて開口率を制御する方
法について説明したが、丸形パターンを設け、直径ある
いはパターンの間隔を変えても同様の効果が得られる。
また、任意の形状のパターンを配置しても同様の効果が
得られる。すなわち一般に露光強度分布の勾配をもたせ
る方向のパターン寸法が露光波長以下の微細パターンで
あれば、同様の効果が得られる。
施例では遮光部に微小な角形パターンを設け、１辺の長
さあるいはパターンの間隔を変えて開口率を制御する方
法について説明したが、丸形パターンを設け、直径ある
いはパターンの間隔を変えても同様の効果が得られる。
また、任意の形状のパターンを配置しても同様の効果が
得られる。すなわち一般に露光強度分布の勾配をもたせ
る方向のパターン寸法が露光波長以下の微細パターンで
あれば、同様の効果が得られる。
第１図の実施例ではネガ形感光性有機樹脂を用いている
が、露光領域が光分解して現像により溶解除去されるポ
ジ形感光性有機樹脂でも、第１図で示した露光強度分布
とは逆の露光強度分布を用いることにより絶縁膜表面を
平たん化できる。
が、露光領域が光分解して現像により溶解除去されるポ
ジ形感光性有機樹脂でも、第１図で示した露光強度分布
とは逆の露光強度分布を用いることにより絶縁膜表面を
平たん化できる。
なお、後記の実施例では、フオトマスクを用いて感光性
有機樹脂を露光する場合について説明したが、所定の強
度を変化させた露光用光を照射する方法として、レーザ
あるいは電子ビーム等を使用し、露光用ビームを所定の
強度に制御しながら照射してもよい。
有機樹脂を露光する場合について説明したが、所定の強
度を変化させた露光用光を照射する方法として、レーザ
あるいは電子ビーム等を使用し、露光用ビームを所定の
強度に制御しながら照射してもよい。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１ 第３図は第１図（ａ）に示した露光用光の強度分布を得
る方法の一例を説明する図である。第３図において、符
号６は露光用光の強度分布、７は露光用フオトマスク、
８は露光用フオトマスクに形成した微小は角形パターン
を意味する。露光用フオトマスク７の遮光部に微小な角
形パターン８を設け、１辺の長さあるいはパターンの間
隔を変えて、開口率（単位面積当りの角形パターンの面
積の占める割合）を制御することにより、露光用光の強
度分布６を実現している。１辺の長さが感光性有機樹脂
の露光波長と同程度以下であれば、角形パターンを通過
した光の回折や角形パターンの縁での乱反射等により、
感光性有機樹脂表面における光の強度分布が実用上平滑
とみなせるようになる。
る方法の一例を説明する図である。第３図において、符
号６は露光用光の強度分布、７は露光用フオトマスク、
８は露光用フオトマスクに形成した微小は角形パターン
を意味する。露光用フオトマスク７の遮光部に微小な角
形パターン８を設け、１辺の長さあるいはパターンの間
隔を変えて、開口率（単位面積当りの角形パターンの面
積の占める割合）を制御することにより、露光用光の強
度分布６を実現している。１辺の長さが感光性有機樹脂
の露光波長と同程度以下であれば、角形パターンを通過
した光の回折や角形パターンの縁での乱反射等により、
感光性有機樹脂表面における光の強度分布が実用上平滑
とみなせるようになる。
第４図は、第３図の原理に基づいたフオトマスクを用
い、ネガ形感光性有機樹脂として感光性ポリイミド樹脂
を用いた場合の露光強度（任意単位、横軸）と膜減量
（任意単位、縦軸）との関係の一例を示したグラフであ
る。感光性ポリイミド樹脂は、照射された光のエネルギ
ーを感光基が吸収して光架橋反応が生じ、現像液に溶解
し難くなる。このため、露光強度が大きいほど現像液へ
の溶解量が小さくなり、膜減量は小さくなる。
い、ネガ形感光性有機樹脂として感光性ポリイミド樹脂
を用いた場合の露光強度（任意単位、横軸）と膜減量
（任意単位、縦軸）との関係の一例を示したグラフであ
る。感光性ポリイミド樹脂は、照射された光のエネルギ
ーを感光基が吸収して光架橋反応が生じ、現像液に溶解
し難くなる。このため、露光強度が大きいほど現像液へ
の溶解量が小さくなり、膜減量は小さくなる。
実施例２ 第５図に実施例として絶縁膜材料に感光性ポリイミド樹
脂を用いた配線板形成法の１例の工程図を示す。第５図
中の符号102は基板、202は下層配線導体、302は塗布後
の感光性有機樹脂、402は熱処理後の絶縁膜、501は上層
配線導体を意味する。（ａ）の下層配線導体202を形成
した基板102上に感光性ポリイミド樹脂302を塗布する
〔（ｂ）参照〕。有機樹脂中に含まれる溶媒等を蒸発さ
せるために熱処理を行うと、（ｃ）に示すように、下層
配線導体202の形状を反映した段差が生じる。この後、
第３図に示す露光用フオトマスク７を用いて露光・現像
し、熱処理を行うと、（ｄ）に示すように、表面が平た
んな絶縁膜402を得ることができる。このため、（ｅ）
に示すように、断線の生じない上層配線導体501を形成
でき、配線の多層化も容易となる。
脂を用いた配線板形成法の１例の工程図を示す。第５図
中の符号102は基板、202は下層配線導体、302は塗布後
の感光性有機樹脂、402は熱処理後の絶縁膜、501は上層
配線導体を意味する。（ａ）の下層配線導体202を形成
した基板102上に感光性ポリイミド樹脂302を塗布する
〔（ｂ）参照〕。有機樹脂中に含まれる溶媒等を蒸発さ
せるために熱処理を行うと、（ｃ）に示すように、下層
配線導体202の形状を反映した段差が生じる。この後、
第３図に示す露光用フオトマスク７を用いて露光・現像
し、熱処理を行うと、（ｄ）に示すように、表面が平た
んな絶縁膜402を得ることができる。このため、（ｅ）
に示すように、断線の生じない上層配線導体501を形成
でき、配線の多層化も容易となる。
実施例３ 実施例２では、絶縁膜表面に生じた段差を平たん化する
場合を例として揚げたが、第６図に説明図として示すよ
うに表面が平たんな感光性有機樹脂から、膜厚を部分的
に制御した絶縁膜を形成する場合にも適用できる。第６
図において符号103は基板、303は塗布後の感光性有機樹
脂、403は熱処理後の絶縁膜、601は露光用光の強度分
布、701は露光用フオトマスクを意味する。（ａ）に示
すような形状のパターンを形成したフオトマスク701に
より（ｂ）の露光強度分布601を実現し、（ｃ）の感光
性有機樹脂303を塗布した基板103に露光・現像を行う
と、（ｄ）に示すような膜厚分布を有する絶縁膜403を
形成することができる。
場合を例として揚げたが、第６図に説明図として示すよ
うに表面が平たんな感光性有機樹脂から、膜厚を部分的
に制御した絶縁膜を形成する場合にも適用できる。第６
図において符号103は基板、303は塗布後の感光性有機樹
脂、403は熱処理後の絶縁膜、601は露光用光の強度分
布、701は露光用フオトマスクを意味する。（ａ）に示
すような形状のパターンを形成したフオトマスク701に
より（ｂ）の露光強度分布601を実現し、（ｃ）の感光
性有機樹脂303を塗布した基板103に露光・現像を行う
と、（ｄ）に示すような膜厚分布を有する絶縁膜403を
形成することができる。
以上説明したように、本発明を用いれば、感光性有機樹
脂を露光・現像した後の絶縁膜の膜厚を部分的に制御で
きるので、例えば、感光性ポリイミド樹脂の絶縁膜材料
とした多層配線板を形成する場合、感光性ポリイミド樹
脂表面に生じる段差形状に対応した露光強度分布を実現
するフオトマスクを用いれば、露光・現像により絶縁膜
表面を平たん化することが可能となり、配線の微細化、
多層化が容易となる。
脂を露光・現像した後の絶縁膜の膜厚を部分的に制御で
きるので、例えば、感光性ポリイミド樹脂の絶縁膜材料
とした多層配線板を形成する場合、感光性ポリイミド樹
脂表面に生じる段差形状に対応した露光強度分布を実現
するフオトマスクを用いれば、露光・現像により絶縁膜
表面を平たん化することが可能となり、配線の微細化、
多層化が容易となる。
第１図はネガ形感光性有機樹脂を例とした本発明の原理
を説明する工程図、第２図は従来法による多層配線板の
形成法の工程図、第３図は第１図の実施例において露光
用光の強度分布を得る方法の一例の説明図、第４図は第
１図の原理に基づいた感光性ポリイミド樹脂に対する露
光強度と膜減量との関係を示すグラフ、第５図は本発明
による多層配線板の形成法の１例を示す工程図、第６図
は本発明による絶縁膜の膜厚を部分的に制御する場合の
一例の説明図である。 1,101,102,103……基板、2,201,202……下層配線導体、
3,301,302,303……塗布後の感光性有機樹脂、4,401,40
2,403……熱処理後の絶縁膜、5,501……上層配線導体、
6,601……露光用光の強度分布、7,701……露光用フオト
マスク、８……露光用フオトマスクに形成した微小な角
形パターン
を説明する工程図、第２図は従来法による多層配線板の
形成法の工程図、第３図は第１図の実施例において露光
用光の強度分布を得る方法の一例の説明図、第４図は第
１図の原理に基づいた感光性ポリイミド樹脂に対する露
光強度と膜減量との関係を示すグラフ、第５図は本発明
による多層配線板の形成法の１例を示す工程図、第６図
は本発明による絶縁膜の膜厚を部分的に制御する場合の
一例の説明図である。 1,101,102,103……基板、2,201,202……下層配線導体、
3,301,302,303……塗布後の感光性有機樹脂、4,401,40
2,403……熱処理後の絶縁膜、5,501……上層配線導体、
6,601……露光用光の強度分布、7,701……露光用フオト
マスク、８……露光用フオトマスクに形成した微小な角
形パターン
Claims (3)
- 【請求項１】感光性ポリイミド樹脂を用いた絶縁膜形成
工程において、凸部を有する基板に感光性ポリイミド樹
脂を塗布する工程、及び前記凸部の周囲において、強度
を変化させた露光用光を照射することにより、絶縁膜の
膜厚を部分的に強制する工程を包含することを特徴とす
る感光性ポリイミド樹脂を用いた絶縁膜の形成方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の強度を変化させた露光用
光を得る方法として、フオトマスクに複数の微細パター
ンを設け、微細パターンの寸法、及び微細パターン間の
間隔の一方あるいは双方を変えることを特徴とする感光
性ポリイミド樹脂を用いた絶縁膜の形成方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の強度を変化させた露光用
光を照射する方法として、集光した露光用ビームを所定
の強度に制御しながら照射し、絶縁膜の膜厚を部分的に
制御することを特徴とする感光性ポリイミド樹脂を用い
た絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069275A JPH0691066B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 感光性有機樹脂膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069275A JPH0691066B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 感光性有機樹脂膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243436A JPH01243436A (ja) | 1989-09-28 |
| JPH0691066B2 true JPH0691066B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=13397944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069275A Expired - Fee Related JPH0691066B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 感光性有機樹脂膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691066B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3705334B2 (ja) * | 1999-06-16 | 2005-10-12 | 日本電信電話株式会社 | 配線構造の製造方法 |
| JP2003008205A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-10 | Nitto Denko Corp | 配線回路基板およびその製造方法 |
| JP2010199518A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5657039A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-19 | Fujitsu Ltd | Forming method of metal pattern |
| JPS5877231A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | レジストパタ−ンのテ−パ形成方法 |
| JPS60208834A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069275A patent/JPH0691066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01243436A (ja) | 1989-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |