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JPH04289865A - 配線構造の製造方法 - Google Patents

配線構造の製造方法

Info

Publication number
JPH04289865A
JPH04289865A JP3054746A JP5474691A JPH04289865A JP H04289865 A JPH04289865 A JP H04289865A JP 3054746 A JP3054746 A JP 3054746A JP 5474691 A JP5474691 A JP 5474691A JP H04289865 A JPH04289865 A JP H04289865A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
polyimide film
silicone
film
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3054746A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Shiba
昭二 芝
Yasuo Yamagishi
康男 山岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3054746A priority Critical patent/JPH04289865A/ja
Publication of JPH04289865A publication Critical patent/JPH04289865A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は配線構造の製造方法に関
し、さらに詳しく述べると、特定のポリオルガノシルセ
スキオキサンをレジストとして使用してパターニングさ
れたポリイミド膜を有する配線構造を製造する方法に関
する。パターニングされたポリイミド膜は、特に半導体
装置等の配線構造を構成する絶縁膜として有用であり、
また、本発明によれば、より微細なパターニングが可能
である。本発明の配線構造はまた、回路基板やディスプ
レイデバイスにも利用できる。
【0002】
【従来の技術】大型コンピュータの高速化に伴い、LS
IやICといった半導体部品と同様に、これらを実装す
るための回路基板においても高密度化が進んでおり、特
にポリイミドを用いた薄膜回路基板においても多層化が
必要となってきている。ここで、ポリイミド膜を絶縁層
とする多層基板を形成するためには、ポリイミド膜を形
成した後にパターニングすることが必要であり、従来、
ポリイミド膜をパターニングする方法として次のような
作業が行われている。 (1)イミド化を行っていない物質(ポリアミック酸)
の膜を予め形成し、その膜の上にアルカリ現像可能のポ
ジ型レジストを塗布し、該レジストの露光後、レジスト
の現像と同時に、アルカリ可溶性のポリアミック酸のパ
ターニングを行う。 (2)予め形成したポリイミド膜上にSiO2の膜ある
いは金属薄膜をスパッタリング又は蒸着により形成し、
さらにその上にレジストを塗布する。レジストの形成後
、通常のフォトリソグラフィー工程によりSiO2の膜
あるいは金属薄膜のパターニングを行う。次に、パター
ニング後のSiO2の膜あるいは金属薄膜をマスクとし
て、ドライ処理によりポリイミド膜のパターニングを行
う。
【0003】しかし、上記したようなポリイミド膜のパ
ターニング方法にはいくつかの欠点がある。例えば、(
1)の方法においては、レジストをマスクとして、ウェ
ット処理により、数十μm程度の厚膜のポリアミック酸
の膜を加工することが必要であるため、パターン寸法の
制御が困難であり、微細パターンには適用できない。 また、(2)の方法は、数回にわたるドライ処理を必要
とするため、非常に煩雑な工程となる。工程の簡素化が
望まれる。
【0004】高い寸法精度でポリイミド膜の加工を行う
場合、最も簡単な方法は、予め形成したポリイミド膜上
にレジストを塗布し、このレジストを露光及び現像した
後に得られたパターニングされたレジストをマスクとし
てポリイミド膜をドライエッチングする方法である。こ
こで、従来のレジスト材料をレジストに用いる場合には
、ポリイミドとの選択比が得られないため、数十μmの
ポリイミド膜を加工するためには、これと同等の厚さの
レジストが必要となる。しかしながら、従来のレジスト
材料を数十μmの厚さで使用した場合、露光光がレジス
トに吸収されてしまい、レジスト底部まで到達しないた
め、矩形のレジストパターンを得ることはできない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、した
がって、高い寸法精度でかつ簡素化された手法でポリイ
ミド膜の微細パターニングを可能とするような改良され
た配線構造の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した目的は、本発明
によれば、パターニングされたポリイミド膜を有する配
線構造を製造するに当って、予め形成したポリイミド膜
上に次式(I)により表されるポリオルガノシルセスキ
オキサン:
【0007】
【化2】
【0008】(上式において、R1 は炭素数2〜4の
アルケニル基を表し、R2 は置換又は非置換の芳香族
基、例えばフェニル基を表し、R3 及びR4 はそれ
ぞれ独立して、炭素数2〜4のアルケニル基を表すかも
しくは置換又は非置換の芳香族基を表し、R5,R6,
R7 及びR8 はそれぞれ独立して、水素原子を表す
かもしくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4の
アルケニル基あるいは置換又は非置換の芳香族基で置換
された3置換シリル基、例えばトリメチルシリル基を表
し、そしてm及びnはそれぞれ1〜10000 の整数
を表す)を塗布してシリコーンレジストを形成し、前記
シリコーンレジストを遠紫外線のパターンに露光し、露
光後のシリコーンレジストを現像してシリコーンレジス
トのパターンを得、前記シリコーンレジストのパターン
をマスクとして、下地のポリイミド膜をエッチングして
パターニングされたポリイミド膜を形成すること、を特
徴とする配線構造の製造方法によって達成することがで
きる。
【0009】
【作用】本発明者らは、上記した目的を達成するのに適
当なレジストを見い出すべく鋭意研究の結果、単独で、
もしくは光増感剤と組み合わせて用いた時に二層構造レ
ジスト法の上層レジストとして、あるいは半導体装置の
層間絶縁膜として有用であることが判明し、すでに特許
出願してあるポリオルガノシルセスキオキサン (特開
平2−99955 号公報参照)が、ポリイミド膜加工
の際のレジストとして有利に利用できるという知見を得
、本発明を完成した。すなわち、特開平2−99955
号公報に記載のポリオルガノシルセスキオキサンは、本
発明者らの最近の発見によれば、ドライエッチングの際
のプラズマに対する耐性がポリイミドに比べはるかに高
く、さらにこの感光性を有するシリコーン化合物をポリ
イミド膜加工の際のレジストとして使用することにより
、寸法精度良くしかも簡単にポリイミド膜をパターニン
グすることが可能となる。また、本発明では、露光光源
として遠紫外線を用いることにより、長波長のより広い
紫外線領域で感光性となすための配慮である光増感剤の
併用を回避できる。
【0010】
【実施例】本発明の実施において、予め形成しておくポ
リイミド膜は、配線構造の製造において一般的に用いら
れているポリイミドから例えばスピンコート法等の常法
に従って形成することができる。ポリイミド膜の膜厚も
、装置の構成に応じて広い範囲から選択することができ
る。
【0011】ポリイミド膜の成膜後、前式(I)により
表わされるポリオルガノシルセスキオキサンを塗布して
シリコーンレジストを形成する。ここで、用いられるポ
リオルガノシルセスキオキサンは、多くの有機溶媒に可
溶であるので従来技術のスピンコート法により成膜可能
であり、またポリイミドとの密着性にも優れているため
、容易にポリイミド膜上に成膜することができる。また
、ドライエッチング耐性がポリイミドに比べてはるかに
すぐれているので、薄膜で使用でき、したがって、光の
透過性が良く、高い寸法精度で矩形のパターンを形成す
ることができる。このため、煩雑な工程を経ることなく
容易にポリイミド膜のパターニングが可能となる。この
ポリオルガノシルセスキオキサンは、以下の例でも具体
的に説明するけれども、一般的に用いられている重合法
に従って合成することができる。
【0012】次いで、形成されたシリコーンレジストを
遠紫外線の所望のパターンに露光し、現像する。この工
程は常用のリソグラフィ技術に従って行うことができ、
また、露光後のシリコーンレジストを現像するため、メ
チルイソブチルケトン(MIBK)などの現像液を用い
ることができる。ポリイミド膜に強固に付着したシリコ
ーンレジストの微細パターンが得られる。
【0013】引き続いて、得られたシリコーンレジスト
パターンをマスクとして、下地のポリイミド膜をエッチ
ングする。このエッチングのため、例えばO2RIE(
Reactive Ion Etching) のよう
な常用のドライエッチング技術を利用することができる
。マスクとして用いたレジストパターンが下地に転写さ
れて、数10μmのオーダーの膜厚を有する微細なポリ
イミドパターンが得られる。
【0014】例1 シリル化ポリオルガノシルセスキオキサンの合成100
mlのメチルイソブチルケトン(MIBK)に18ml
のピリジンを加え、−60℃に冷却した。得られた混合
物にビニルトリクロルシラン13ml、フェニルトリク
ロルシラン16ml、そしてイオン交換水18mlを順
次滴下し、反応溶液を徐々に昇温した。次いで、窒素ガ
スでバブリングを行いながら、 120℃で5時間縮重
合反応を行った。反応終了後、得られた反応溶液を5〜
6回水洗し、MIBK層を分取した。次に、分取したM
IBK層に30mlのトリメチルクロルシラン及び30
mlのピリジンを加え、60℃で3時間にわたって加熱
した。この加熱により、未反応の水酸基がシリル化せし
められた。次に、反応溶液を10回水洗し、アセトニト
リル中に投入してシリル化ポリオルガノシルセスキオキ
サンを沈澱回収した。得られた樹脂状物を50mlのベ
ンゼンに溶解して凍結乾燥を行った。本合成例により得
られたシリル化ポリオルガノシルセスキオキサンは、重
量平均分子量5.0×104 、分散度1.8であった
【0015】例2 ポリイミド膜におけるスルーホールパターンの形成前記
例1で得られたシリコーン樹脂2gを8gのMIBKに
溶解して樹脂溶液を調製した。得られた樹脂溶液をガラ
ス基板上に30μmの膜厚に形成したポリイミド膜上に
、膜厚1μmとなるようにスピンコートし、80℃で2
0分間にわたって溶剤乾燥を行った。次に、得られたシ
リコーン樹脂膜 (レジスト) をマスクを介して遠紫
外線に露光し、MIBKで現像し、さらにイソプロピル
アルコールでリンス処理した。所望とするレジストパタ
ーンが得られた。レジストパターンの形成後、被処理基
板を平行平板型ドライエッチング装置にセットし、酸素
プラズマを用いたO2RIE でポリイミド膜のエッチ
ングを行った。さらに、被処理基板を2.5%フッ酸緩
衝液に浸漬し、シリコーンレジストの剥離を行った。こ
の結果、 100mJの露光量で、3μmのスルーホー
ルパターンをポリイミド膜に形成できた。
【0016】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ポリイミド膜を高い寸法精度で簡単に、しか
も微細に加工することができ、また、したがって、半導
体装置等におけるポリイミド膜の利用分野を有利に拡げ
ることができる。また、本発明によれば、ポリイミド膜
のパターニング時にマスクとして用いられるシリコーン
レジストは、従来のスピンコート法により成膜可能であ
り、ポリイミド膜との密着性にも優れているという効果
もある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  パターニングされたポリイミド膜を有
    する配線構造を製造するに当って、予め形成したポリイ
    ミド膜上に次式(I)により表されるポリオルガノシル
    セスキオキサン: 【化1】 (上式において、R1 は炭素数2〜4のアルケニル基
    を表し、R2 は置換又は非置換の芳香族基を表し、R
    3 及びR4 はそれぞれ独立して、炭素数2〜4のア
    ルケニル基を表すかもしくは置換又は非置換の芳香族基
    を表し、R5,R6,R7 及びR8 はそれぞれ独立
    して、水素原子を表すかもしくは炭素数1〜4のアルキ
    ル基、炭素数2〜4のアルケニル基あるいは置換又は非
    置換の芳香族基で置換された3置換シリル基を表し、そ
    してm及びnはそれぞれ1〜10000 の整数を表す
    )を塗布してシリコーンレジストを形成し、前記シリコ
    ーンレジストを遠紫外線のパターンに露光し、露光後の
    シリコーンレジストを現像してシリコーンレジストのパ
    ターンを得、前記シリコーンレジストのパターンをマス
    クとして、下地のポリイミド膜をエッチングしてパター
    ニングされたポリイミド膜を形成すること、を特徴とす
    る配線構造の製造方法。
JP3054746A 1991-03-19 1991-03-19 配線構造の製造方法 Withdrawn JPH04289865A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016124157A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 新日鉄住金化学株式会社 ポリイミドフィルム積層体
JP2016524330A (ja) * 2013-06-19 2016-08-12 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー インプリントリソグラフィーのためのインプリント材料

Cited By (4)

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US9981419B2 (en) 2013-06-19 2018-05-29 Ev Group E. Thallner Gmbh Embossing compound for embossing lithography
US10589457B2 (en) 2013-06-19 2020-03-17 Ev Group E. Thallner Gmbh Embossing compound for embossing lithography
JP2016124157A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 新日鉄住金化学株式会社 ポリイミドフィルム積層体

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Effective date: 19980514