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JPH09265186A - Resist material and method for manufacturing thin film multilayer circuit board - Google Patents

Resist material and method for manufacturing thin film multilayer circuit board

Info

Publication number
JPH09265186A
JPH09265186A JP8074653A JP7465396A JPH09265186A JP H09265186 A JPH09265186 A JP H09265186A JP 8074653 A JP8074653 A JP 8074653A JP 7465396 A JP7465396 A JP 7465396A JP H09265186 A JPH09265186 A JP H09265186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
layer
wiring
resist pattern
cyclic olefin
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Withdrawn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
JP8074653A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahide Yamamoto
昌英 山本
Yoshikatsu Ishizuki
義克 石月
Minoru Takechi
稔 武市
Masami Koshiyama
雅巳 腰山
Hideko Yuda
英子 湯田
Hideaki Kataoka
英明 片岡
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.)
Zeon Corp
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Zeon Co 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, Nippon Zeon Co Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP8074653A priority Critical patent/JPH09265186A/en
Publication of JPH09265186A publication Critical patent/JPH09265186A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜多層回路基板の製造に利用した際に、耐
熱性及び断面形状の面で優れたレジストパターンを形成
することのできるレジスト材料を提供することを目的と
する。 【解決手段】 エポキシ基で変性した環状オレフィン系
樹脂及び該環状オレフィン系樹脂を光架橋可能な架橋剤
を含んでなるように構成する。
(57) Abstract: [PROBLEMS] To provide a resist material capable of forming a resist pattern excellent in heat resistance and cross-sectional shape when used for manufacturing a thin film multilayer circuit board. A cycloolefin resin modified with an epoxy group and a crosslinking agent capable of photocrosslinking the cycloolefin resin are configured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はパターン形成用レジ
スト材料及びそれを使用した半導体装置の製造方法に関
する。本発明は、さらに詳しく述べると、特にリフトオ
フ法に適したパターン形成用レジスト材料、そしてそれ
を使用した薄膜多層回路基板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist material for pattern formation and a method of manufacturing a semiconductor device using the resist material. More specifically, the present invention relates to a resist material for pattern formation suitable for a lift-off method, and a method for manufacturing a thin film multilayer circuit board using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜多層回路基板は、周知の通り、基板
上に絶縁層と配線層を交互に積層することによって製造
されている。ここで、絶縁層としては、耐熱性、耐溶剤
性及び強度に優れたポリイミドを使用するのが一般的で
あり、また、配線層としては、電気抵抗が低く、比較的
に安価な銅を使用するのが一般的である。しかし、ポリ
イミドの薄膜と銅の薄膜を直接に積層したのでは、配線
層の銅が絶縁層のポリイミド膜内に徐々に拡散するマイ
グレーションと呼ばれる現象が引き起こされることの結
果、配線がショートすることが屡々である。マイグレー
ションの問題を回避するため、通常、ポリイミドの薄膜
と銅の薄膜の中間に保護用金属としてのクロムの薄膜を
介在させること、すなわち、配線層をクロム−銅−クロ
ムの3層構造とすることが行われている。
2. Description of the Related Art As is well known, a thin film multilayer circuit board is manufactured by alternately laminating insulating layers and wiring layers on the board. Here, as the insulating layer, it is common to use polyimide having excellent heat resistance, solvent resistance, and strength, and as the wiring layer, low electrical resistance and relatively inexpensive copper are used. It is common to do. However, when the polyimide thin film and the copper thin film are directly laminated, a phenomenon called migration in which copper of the wiring layer gradually diffuses into the polyimide film of the insulating layer is caused, and as a result, the wiring may be short-circuited. Often. In order to avoid the problem of migration, a chromium thin film as a protective metal is usually interposed between a polyimide thin film and a copper thin film, that is, a wiring layer has a three-layer structure of chromium-copper-chrome. Is being done.

【0003】クロム−銅−クロムの3層構造からなる配
線層を有する薄膜多層回路基板は、従来、いろいろな手
法に従って製造されている。例えば、図1に順を追って
断面で示すように、次のような工程で製造されている。 工程A:絶縁層としてのポリイミド薄膜(図示せず)を
有する基板11の作製。
A thin film multilayer circuit board having a wiring layer having a three-layer structure of chromium-copper-chromium has been conventionally manufactured by various methods. For example, as shown in the cross section in order of FIG. 1, it is manufactured by the following steps. Step A: Fabrication of the substrate 11 having a polyimide thin film (not shown) as an insulating layer.

【0004】工程B:膜厚800Å程度のクロム層1
2、膜厚5μm 程度の銅層13及び膜厚800Å程度の
クロム層14からなるベタ膜の形成。常用の成膜方法を
使用して3層を順次形成。 工程C:ベタ膜のエッチングに際してマスクとして使用
するパターニング用レジスト膜15の形成。例えば、ノ
ボラック系レジストの使用。
Step B: Chromium layer 1 having a film thickness of about 800 Å
2. Forming a solid film composed of a copper layer 13 having a thickness of about 5 μm and a chromium layer 14 having a thickness of about 800 Å. Three layers are sequentially formed using a conventional film forming method. Step C: Formation of a patterning resist film 15 used as a mask for etching the solid film. For example, use of novolac-based resist.

【0005】工程D:ベタ膜のエッチング。ウエットエ
ッチング又はドライエッチングのいずれでもよい。 工程E:レジスト膜15の除去による配線層の露出。 また、上記したような手法に代えて、図2に順を追って
断面で示すように、次のような工程でも製造されてい
る。
Step D: Etching of solid film. Either wet etching or dry etching may be used. Step E: Exposing the wiring layer by removing the resist film 15. Further, instead of the above-described method, as shown in the cross section of FIG.

【0006】工程A:図1の工程Aの如く絶縁層付き基
板11を用意した後、膜厚800Å程度のクロム層12
及び膜厚5μm 程度の銅層13からなるベタ膜の形成。
常用の成膜方法を使用して2層を順次形成。 工程B:ベタ膜の配線パターン形成部位に銅メッキを行
うために、その部位が露呈したメッキ用レジスト膜25
の形成。
Step A: After preparing the substrate 11 with an insulating layer as in Step A of FIG. 1, a chromium layer 12 having a film thickness of about 800 Å is prepared.
And forming a solid film consisting of a copper layer 13 having a film thickness of about 5 μm.
Two layers are sequentially formed using a conventional film forming method. Step B: The resist film 25 for plating, which is exposed in order to perform copper plating on the wiring pattern formation portion of the solid film
Formation.

【0007】工程C:メッキ用レジスト膜25をマスク
とした銅メッキ。 工程D:レジスト膜25の除去と、それに続けたドライ
エッチングによる配線パターン形成部位以外のベタ膜の
除去。 工程E:パターニング用レジスト膜35の形成と、それ
に続けた膜厚800Å程度のクロム層14の形成。
Step C: Copper plating using the plating resist film 25 as a mask. Step D: Removal of the resist film 25 and subsequent removal of the solid film other than the wiring pattern formation site by dry etching. Step E: Formation of a patterning resist film 35 and subsequent formation of a chromium layer 14 having a film thickness of about 800 Å.

【0008】工程F:レジスト膜35の除去による配線
層の露出。 しかし、これらの方法で製造された薄膜多層回路基板で
は、銅の薄膜13の上下にはそれぞれクロム薄膜12及
び14が存在するけれども側面には存在しないので、銅
とポリイミドが直接的に接触することが可能であり、し
たがって、配線層の銅が絶縁層のポリイミド膜内に拡散
するマイグレーションの可能性が依然として存在してい
る。
Step F: Exposing the wiring layer by removing the resist film 35. However, in the thin-film multilayer circuit board manufactured by these methods, the chromium thin films 12 and 14 are present on the upper and lower sides of the copper thin film 13, but not on the side faces, so that the copper and the polyimide are in direct contact with each other. Therefore, there is still a possibility of migration in which the copper of the wiring layer diffuses into the polyimide film of the insulating layer.

【0009】銅のマイグレーションの可能性の問題を解
決するため、図1(E)及び図2(F)に示した積層配
線の銅の薄膜13の側面をクロメート(Cr2 3 ・C
rO 3 ・xH2 O)の被膜で覆う方法も公知である。し
かし、この方法は、クロメート膜の信頼性や化学的性質
に問題があり、十分な解決方法とはなっていない。さら
に、上記したような方法は、手番が長く、コストが高い
ことから、低コストで微細配線を形成する方法が望まれ
ている。
Solving the problem of copper migration potential
In order to make a decision, the laminated arrangement shown in FIGS. 1 (E) and 2 (F) is used.
Chromate (CrTwoOThree・ C
rO Three・ XHTwoA method of covering with a film of O) is also known. I
However, this method does not depend on the reliability or chemical properties of the chromate film.
There is a problem with, and it is not a sufficient solution. Further
In addition, the method described above has a long turn and is expensive.
Therefore, a method for forming fine wiring at low cost is desired.
ing.

【0010】本発明者らは、最近、上記したようないろ
いろな問題点を解決し得るものとして、リフトオフ法と
スパッタ法を組み合わせて用いた改良された積層配線の
形成方法を発明し、特許出願した(平成6年10月11
日出願の特願平6−245296号を参照されたい)。
この配線形成方法は、図3に順を追って断面で示すよう
に、次のような工程を包含している。
The present inventors recently invented an improved method for forming a laminated wiring using a combination of a lift-off method and a sputtering method as a solution to the above-mentioned various problems, and applied for a patent. Yes (October 11, 1994)
(See Japanese Patent Application No. 6-245296).
This wiring forming method includes the following steps as shown in the cross section of FIG. 3 in order.

【0011】工程A:絶縁層(ポリイミド膜;図示せ
ず)付き基板11の表面に、配線パターンに対応する開
口を有するレジスト膜45を形成。レジスト膜には、リ
フトオフ用レジスト材料を使用。 工程B:保護用金属(クロム)層12のスパッタリン
グ。クロムターゲット(図示せず)と基板11の間の間
隔をほぼ15cmの如く短くして、レジスト膜45の開口
の底面及び壁面に少なくともクロムを被着。
Step A: A resist film 45 having an opening corresponding to a wiring pattern is formed on the surface of the substrate 11 having an insulating layer (polyimide film; not shown). A lift-off resist material is used for the resist film. Step B: Sputtering of the protective metal (chromium) layer 12. The distance between the chromium target (not shown) and the substrate 11 is shortened to about 15 cm, and at least chromium is deposited on the bottom surface and the wall surface of the opening of the resist film 45.

【0012】工程C:スパッタリング又は蒸着法による
銅の薄膜13及びクロム層12の形成。この成膜は、タ
ーゲットと基板の間の間隔を工程Bよりも長くして、ほ
ぼ40cmもしくはそれ以上(一般的な電子ビーム蒸着装
置と同様)、順次実施。 工程D:リフトオフ法によるレジスト膜45の剥離。配
線層が露出するが、銅の薄膜13の側面は、保護用のク
ロム層12で被覆されている。
Step C: Formation of a copper thin film 13 and a chromium layer 12 by sputtering or vapor deposition. This film formation is performed sequentially with the distance between the target and the substrate being longer than that in step B and approximately 40 cm or more (similar to a general electron beam evaporation apparatus). Step D: Peeling off the resist film 45 by the lift-off method. Although the wiring layer is exposed, the side surface of the copper thin film 13 is covered with the protective chrome layer 12.

【0013】ところで、このリフトオフ法にスパッタ法
を組み合わせた方法では、工程Aにおいて基板11上に
被着されるべきリフトオフ用レジスト材料の耐熱性とそ
のレジスト膜の断面形状が特に重要である。例えば、耐
熱性の指標としては、引き続く金属膜の形成工程で、
クラックやパターンだれが発生しないこと、最後の工
程で基板からの剥離を困難にする熱変成(コゲつき)が
発生しないこと、などがあり、また、断面形状の指標と
しては、膜厚が十分に大きいこと(例えば、5μm 厚
の配線であれば、レジスト膜の膜厚は10μm 程度)、
高解像度であること(配線幅で、約10μm )、配
線パターンに対応する開口が、逆テーパの断面を有し、
最終的なレジスト膜の剥離を確実かつ容易にすること、
などがある。しかしながら、現在商業的に入手可能なレ
ジスト材料のなかで、これらの要件をすべて満たすもの
はなく、したがって、新規なレジスト材料の開発が要求
されている。
By the way, in the method combining the lift-off method with the sputtering method, the heat resistance of the lift-off resist material to be deposited on the substrate 11 in the step A and the cross-sectional shape of the resist film are particularly important. For example, as an index of heat resistance, in the subsequent step of forming a metal film,
There are no cracks or pattern sagging, no thermal transformation (kogation) that makes separation from the substrate difficult in the last step, and the film thickness is sufficient as an index of the cross-sectional shape. Large (for example, if the wiring is 5 μm thick, the resist film thickness is about 10 μm),
High resolution (wiring width is about 10 μm), the opening corresponding to the wiring pattern has a reverse taper cross section,
To ensure the final resist film peeling reliably and easily,
and so on. However, none of the commercially available resist materials satisfy all of these requirements at present, and thus the development of new resist materials is required.

【0014】他方において、本発明者らは、エポキシ基
を有する環状オレフィン系樹脂と架橋剤とを含有する樹
脂組成物が、絶縁材料として有用であるという知見を
得、すでに特許出願した(平成7年1月25日付で出願
の特願平7−28766号を参照されたい)。この樹脂
組成物は、膜厚10μm程度の塗布が容易であるほか、
架橋剤の使用によって高耐熱性と高解像度を導くことが
できる。本発明を完成するに当って、かかる樹脂組成物
が本発明者らによってすでに見い出されていたことは重
要である。
On the other hand, the present inventors have found that a resin composition containing a cyclic olefin resin having an epoxy group and a crosslinking agent is useful as an insulating material, and have already filed a patent application (1995). See Japanese Patent Application No. 7-28766 filed on January 25, 2014). This resin composition is easy to apply to a film thickness of about 10 μm,
High heat resistance and high resolution can be obtained by using a crosslinking agent. In completing the present invention, it is important that such a resin composition has already been found by the present inventors.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の問題点を解消して、薄膜多層回路基板
の製造に利用した際に、耐熱性及び断面形状の面で優れ
たレジストパターンを形成することのできるレジスト材
料を提供することを目的とする。また、本発明のもう1
つの目的は、リフトオフ法を適用可能な薄膜多層回路基
板の製造方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and is excellent in heat resistance and cross-sectional shape when used in the manufacture of a thin film multilayer circuit board. An object of the present invention is to provide a resist material capable of forming a resist pattern. In addition, another one of the present invention
One object is to provide a method of manufacturing a thin film multilayer circuit board to which the lift-off method can be applied.

【0016】本発明のその他の目的は、以下に記載する
本発明の詳細な説明から容易に理解することができるで
あろう。
Other objects of the present invention will be easily understood from the detailed description of the present invention given below.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、その1
つの面において、エポキシ基で変性した環状オレフィン
系樹脂及び該環状オレフィン系樹脂を光架橋可能な架橋
剤を含んでなることを特徴とするパターン形成用レジス
ト材料が提供される。本発明の実施において用いること
のできるエポキシ変性環状オレフィン系樹脂は、好まし
くは、熱可塑性ノルボルネン系樹脂にエポキシ基を導入
することによって得られたエポキシ変性熱可塑性ノルボ
ルネン系樹脂である。ここで、エポキシ変性環状オレフ
ィン系樹脂のエポキシ変性率は、該ポリマーあるいは樹
脂の重量に対するエポキシ基の酸素の重量%で示して、
好ましくは0.05〜2重量%、さらに好ましくは0.
08〜1重量%である。
According to the present invention, part 1
In one aspect, there is provided a resist material for pattern formation, which comprises a cyclic olefin resin modified with an epoxy group and a crosslinking agent capable of photocrosslinking the cyclic olefin resin. The epoxy-modified cyclic olefin-based resin that can be used in the practice of the present invention is preferably an epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resin obtained by introducing an epoxy group into the thermoplastic norbornene-based resin. Here, the epoxy modification rate of the epoxy-modified cyclic olefin-based resin is represented by the weight% of oxygen of the epoxy group with respect to the weight of the polymer or resin,
Preferably 0.05 to 2% by weight, more preferably 0.1.
It is from 08 to 1% by weight.

【0018】また、エポキシ変性環状オレフィン系樹脂
と組み合わせて用いられかつ該環状オレフィン系樹脂を
光架橋可能な架橋剤は、好ましくは、ビスアジド化合物
であり、そして前記環状オレフィン系樹脂中に含まれる
エポキシ基のモル量に対して0.05〜10倍モル量、
さらに好ましくは0.15〜4倍モル量の量で用いられ
る。さらに加えて、本発明のレジスト材料は、好ましく
は、さらに染料を含むことができる。さらにまた、本発
明のレジスト材料では、それを用いてレジストパターン
を形成する際、使用する露光光源の波長の調整により、
得られるレジストパターンのテーパ角を調節することが
できる。
The cross-linking agent used in combination with the epoxy-modified cyclic olefin resin and capable of photo-crosslinking the cyclic olefin resin is preferably a bisazide compound, and the epoxy contained in the cyclic olefin resin. 0.05 to 10 times the molar amount of the group,
More preferably, it is used in an amount of 0.15 to 4 times the molar amount. In addition, the resist material of the present invention can preferably further contain a dye. Furthermore, in the resist material of the present invention, when forming a resist pattern using it, by adjusting the wavelength of the exposure light source used,
The taper angle of the obtained resist pattern can be adjusted.

【0019】本発明のレジスト材料は、半導体装置及び
その他の装置の製造において有利に使用することができ
るというものの、なかんずく、リフトオフ法を使用して
薄膜多層回路基板を製造するのに有利に使用することが
できる。本発明によれば、そのもう1つの面において、
絶縁層及び配線層を交互に積層して有しかつ含まれる配
線層の層構成材料がその配線層に隣接する絶縁層内に拡
散するのを防止し得る構造を有する薄膜多層回路基板を
製造する方法であって、エポキシ基で変性した環状オレ
フィン系樹脂及び該環状オレフィン系樹脂を光架橋可能
な架橋剤を含むレジスト材料を使用してリフトオフ法に
よりレジストパターンを形成する工程を含んでなること
を特徴とする薄膜多層回路基板の製造方法が提供され
る。
The resist material of the present invention can be advantageously used in the manufacture of semiconductor devices and other devices, but above all, it is advantageously used in the manufacture of thin film multilayer circuit boards using the lift-off method. be able to. According to the invention, in another of its aspects:
A thin film multilayer circuit board having a structure in which insulating layers and wiring layers are alternately laminated and having a structure capable of preventing the layer constituent material of the included wiring layer from diffusing into the insulating layer adjacent to the wiring layer is manufactured. A method comprising the step of forming a resist pattern by a lift-off method using a resist material containing a cyclic olefin resin modified with an epoxy group and a crosslinking agent capable of photo-crosslinking the cyclic olefin resin. A method of manufacturing a featured thin film multilayer circuit board is provided.

【0020】本発明による薄膜多層回路基板の製造方法
は、好ましくは、下記の工程:基板上に絶縁層を形成
し、前記絶縁層上に前記レジスト材料を塗布してレジス
ト膜を形成し、前記レジスト膜の配線パターン形成部位
をテーパ角の調整下に除去して、逆テーパの窓状開口を
有するレジストパターンを形成し、前記レジストパター
ン上に、そのパターンの開口の底面及び側面も被覆する
形で第1の配線材料の層を形成し、前記第1の配線材料
の層の上に、前記レジストパターンの開口の少なくとも
底面を被覆する形で第2の配線材料の層を形成し、前記
第2の配線材料の層の上にさらに、前記第1の配線材料
と同一もしくは異なる配線材料からなる第3の配線材料
の層を形成し、そして前記レジストパターンを、その上
方に形成された前記配線材料の層とともに除去するこ
と、を含んでいる。
The method for manufacturing a thin film multilayer circuit board according to the present invention preferably comprises the following steps: forming an insulating layer on the substrate, applying the resist material on the insulating layer to form a resist film, By removing the wiring pattern forming portion of the resist film while adjusting the taper angle, a resist pattern having an inversely tapered window-like opening is formed, and the bottom and side surfaces of the opening of the pattern are also covered on the resist pattern. To form a first wiring material layer, and form a second wiring material layer on the first wiring material layer so as to cover at least the bottom surface of the opening of the resist pattern. A second wiring material layer made of the same or different wiring material as the first wiring material is further formed on the second wiring material layer, and the resist pattern is formed above the third wiring material layer. Removing with a layer of linear material includes.

【0021】本発明方法の実施において、好ましくは、
前記のエポキシ基で変性した環状オレフィン系樹脂のエ
ポキシ変性率を0.05〜2重量%、特に0.08〜1
重量%の範囲で調節することにより、得られるレジスト
パターンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を調整するこ
とができる。また、前記架橋剤としてビスアジド化合物
を使用し、このビスアジド化合物の使用量を前記環状オ
レフィン系樹脂中に含まれるエポキシ基のモル量に対し
て0.05〜10倍モル量、特に0.15〜4倍モル量
の範囲で調節することにより、得られるレジストパター
ンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を調整することもで
きる。
In carrying out the method of the present invention, preferably:
The epoxy modification rate of the cyclic olefin-based resin modified with the epoxy group is 0.05 to 2% by weight, particularly 0.08 to 1
The taper angle of the inversely tapered window-like opening of the obtained resist pattern can be adjusted by adjusting in the range of wt%. Further, a bisazide compound is used as the cross-linking agent, and the amount of the bisazide compound used is 0.05 to 10 times the molar amount of the epoxy group contained in the cyclic olefin resin, particularly 0.15 to 0.15 times. It is also possible to adjust the taper angle of the inversely tapered window-like opening of the obtained resist pattern by adjusting the molar amount in the range of 4 times.

【0022】さらにまた、前記レジスト材料中でさらに
染料を使用し、この染料の種類及び使用量を調節するこ
とにより、得られるレジストパターンの逆テーパの窓状
開口のテーパ角を調整することもできる。さらにまた、
レジストパターンを形成する際、使用する露光光源の波
長を調整することにより、得られるレジストパターンの
逆テーパの窓状開口のテーパ角を調整することもでき
る。ここで、波長の調整には、所望の波長を有する光源
を使用してもよく、さもなければ、適当なフィルターを
使用して所望の波長を選択してもよい。
Furthermore, by further using a dye in the resist material and adjusting the type and amount of the dye, it is possible to adjust the taper angle of the inverse tapered window-like opening of the obtained resist pattern. . Furthermore,
By adjusting the wavelength of the exposure light source used when forming the resist pattern, it is also possible to adjust the taper angle of the inversely tapered window-like opening of the obtained resist pattern. Here, for the wavelength adjustment, a light source having a desired wavelength may be used, or a desired wavelength may be selected using an appropriate filter.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明によるパターン形成用レジ
スト材料は、エポキシ基で変性した環状オレフィン系樹
脂及びこのエポキシ変性環状オレフィン系樹脂を光の作
用により架橋させることができる、すなわち、光架橋可
能なあるいは光架橋性の架橋剤を含んで構成される。こ
のレジスト材料の主剤として用いられるエポキシ変性環
状オレフィン系樹脂は、耐熱性に優れ、また、架橋剤と
組み合わせることによって、より高い耐熱性及び解像度
を奏することができる。また、この環状オレフィン系樹
脂は、膜厚10μm 程度の薄膜として成膜することがで
きる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The resist material for pattern formation according to the present invention is capable of crosslinking a cyclic olefin resin modified with an epoxy group and this epoxy-modified cyclic olefin resin by the action of light, that is, photocrosslinking is possible. Or a photo-crosslinkable crosslinking agent. The epoxy-modified cyclic olefin-based resin used as the main component of this resist material has excellent heat resistance, and when combined with a crosslinking agent, higher heat resistance and resolution can be achieved. The cyclic olefin resin can be formed as a thin film having a film thickness of about 10 μm.

【0024】エポキシ変性環状オレフィン系樹脂は、種
々の樹脂材料を包含するというものの、好ましくは、熱
可塑性ノルボルネン系樹脂にエポキシ基を導入すること
によって得られるエポキシ変性熱可塑性ノルボルネン系
樹脂である。適当なエポキシ変性熱可塑性ノルボルネン
系樹脂は、以下に列挙するものに限定されるわけではな
いけれども、次のようなものを包含する。なお、本願明
細書において、「重合」及び「重合体」とは、特に断ら
ないかぎり「共重合」及び「共重合体」をも含めるとい
うことを理解されたい。
The epoxy-modified cyclic olefin-based resin includes various resin materials, but is preferably an epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resin obtained by introducing an epoxy group into the thermoplastic norbornene-based resin. Suitable epoxy modified thermoplastic norbornene-based resins include, but are not limited to, those listed below. It should be understood that in the present specification, the terms “polymerization” and “polymer” also include “copolymerization” and “copolymer” unless otherwise specified.

【0025】(1)熱可塑性ノルボルネン系樹脂に、エ
ポキシ基含有不飽和モノマーをグラフト反応させて得ら
れるもの。グラフト反応は、パーオキシド等のラジカル
発生剤を用いて、溶液中で樹脂とエポキシ基含有不飽和
モノマーとを反応させる方法(溶液法)あるいは樹脂と
エポキシ基含有不飽和モノマーとラジカル発生剤とを溶
融混練して反応させる方法(溶融法)により行うことが
できる。
(1) A product obtained by graft-reacting an epoxy group-containing unsaturated monomer with a thermoplastic norbornene-based resin. The graft reaction is a method of reacting a resin with an epoxy group-containing unsaturated monomer in a solution using a radical generator such as peroxide (solution method) or melting a resin, an epoxy group-containing unsaturated monomer and a radical generator. It can be performed by a method of kneading and reacting (melting method).

【0026】(2)二重結合を有する熱可塑性ノルボル
ネン系樹脂に、エポキシ化剤を反応させて得られるも
の。エポキシ化反応は、公知の方法により、二重結合を
有する熱可塑性ノルボルネン系樹脂とエポキシ化剤とを
有機溶媒中で反応させることにより行うことができる。
上記及びそれ以外のエポキシ変性熱可塑性ノルボルネン
系樹脂は、いろいろな公知の出発物質から製造すること
ができる。例えば、出発物質としての熱可塑性ノルボル
ネン系樹脂としては、以下に列挙するものに限定される
わけではないけれども、次のようなものを挙げることが
できる。
(2) A product obtained by reacting a thermoplastic norbornene-based resin having a double bond with an epoxidizing agent. The epoxidation reaction can be carried out by a known method by reacting a thermoplastic norbornene-based resin having a double bond with an epoxidizing agent in an organic solvent.
The above-mentioned and other epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resins can be produced from various known starting materials. For example, although the thermoplastic norbornene-based resin as a starting material is not limited to the ones listed below, the following may be mentioned.

【0027】(1)少なくとも1種類のノルボルネン型
モノマーを開環重合して得られる開環重合体又はこの重
合体の水素添加物。ノルボルネン型モノマーとしては、
例えば、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ジメタ
ノオクタヒドロナフタレン、ジメタノシクロペンタジエ
ノナフタレンやその誘導体を挙げることができる。 (2)少なくとも1種類のノルボルネン型モノマーと、
このモノマーと共重合可能な不飽和モノマーとの付加共
重合体又はこの共重合体の水素添加物。共重合性不飽和
モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1
−オクテン等のα−オレフィン、シクロペンテン、シク
ロヘキセン等の脂環式オレフィン、スチレン等のビニル
芳香族化合物、その他を挙げることができる。
(1) A ring-opening polymer obtained by ring-opening polymerization of at least one norbornene type monomer or a hydrogenated product of this polymer. As the norbornene type monomer,
For example, norbornene, dicyclopentadiene, dimethanooctahydronaphthalene, dimethanocyclopentadienonaphthalene and derivatives thereof can be mentioned. (2) at least one kind of norbornene-type monomer,
An addition copolymer of this monomer and an unsaturated monomer copolymerizable with it, or a hydrogenated product of this copolymer. Examples of the copolymerizable unsaturated monomer include ethylene, propylene, 1
Examples include α-olefins such as octene, alicyclic olefins such as cyclopentene and cyclohexene, vinyl aromatic compounds such as styrene, and the like.

【0028】(3)少なくとも1種類のノルボルネン型
モノマーの付加重合体又はその重合体の水素添加物。 (4)少なくとも1種類のノルボルネン型モノマーと、
非共役ジエンとの付加共重合体。非共役ジエンとして
は、例えば、1,4−ヘキサジエン、1,6−オクタジ
エン、ノルボルナジエンなどを挙げることができる。
(3) An addition polymer of at least one norbornene-type monomer or a hydrogenated product of the polymer. (4) at least one norbornene-type monomer,
Addition copolymers with non-conjugated dienes. Examples of the non-conjugated diene include 1,4-hexadiene, 1,6-octadiene and norbornadiene.

【0029】(5)少なくとも1種類のノルボルネン型
モノマー、非共役ジエン及び共重合可能なその他の不飽
和モノマーの付加共重合体。 (6)ジメタノオクタヒドロナフタレンとエチレンとの
付加共重合体。 (7)ジメタノオクタヒドロナフタレンとジシクロペン
タジエンとの開環共重合体の水素添加物。
(5) An addition copolymer of at least one norbornene-type monomer, a non-conjugated diene and another copolymerizable unsaturated monomer. (6) Addition copolymer of dimethanooctahydronaphthalene and ethylene. (7) A hydrogenated product of a ring-opening copolymer of dimethanooctahydronaphthalene and dicyclopentadiene.

【0030】(8)ジメタノオクタヒドロナフタレン、
エチレン及び5−エチリデン−2−ノルボルネンのラン
ダム付加共重合体。 また、エポキシ基含有不飽和モノマーとしては、グリシ
ジルエステル、不飽和ポリカルボン酸のモノグリシジル
エーテル又はポリグリシジルエーテル、不飽和グリシジ
ルエーテル、アルキレンオキシド基含有不飽和モノマ
ー、グリシジル基含有ビニル芳香族化合物、エポキシ基
含有ビニルモノマー、エポキシ基含有環状不飽和モノマ
ーなどを挙げることができる。さらに、エポキシ化剤と
しては、過酸、ハイドロパーオキサイドなどをあげるこ
とができる。
(8) dimethanooctahydronaphthalene,
Random addition copolymer of ethylene and 5-ethylidene-2-norbornene. As the epoxy group-containing unsaturated monomer, glycidyl ester, monoglycidyl ether or polyglycidyl ether of unsaturated polycarboxylic acid, unsaturated glycidyl ether, alkylene oxide group-containing unsaturated monomer, glycidyl group-containing vinyl aromatic compound, epoxy Examples thereof include a group-containing vinyl monomer and an epoxy group-containing cyclic unsaturated monomer. Furthermore, examples of the epoxidizing agent include peracid and hydroperoxide.

【0031】これらのエポキシ変性熱可塑性ノルボルネ
ン系樹脂は、その分子鎖の内部又は側鎖もしくは末端部
にエポキシ基を有するものであり、そして、通常、50
00〜200000、好ましくは8000〜10000
0の数平均分子量(シクロヘキサンを溶媒としてGPC
分析により測定)を有している。また、上記したような
エポキシ変性環状オレフィン系樹脂において、それに含
まれるエポキシ基の含有量、換言すると、エポキシ変性
率は、種々のファクタに応じて広く変更することができ
るというものの、好ましくは、0.05〜2重量%の範
囲内である。特に、本発明のレジスト材料では、その材
料中に主剤として含まれるエポキシ変性樹脂のエポキシ
変性率を0.05〜2重量%の範囲で調節することによ
り、得られるレジストパターンの逆テーパの窓状開口の
テーパ角を任意に調整することができる。また、本発明
の実施において、必要ならば、エポキシ変性樹脂のエポ
キシ変性率を2重量%よりも大きくしてもよい。
These epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resins have an epoxy group in their molecular chains or in their side chains or terminal portions, and are usually 50
00-200000, preferably 8000-10000
Number average molecular weight of 0 (GPC using cyclohexane as solvent
Measured by analysis). Further, in the epoxy-modified cyclic olefin-based resin as described above, the content of the epoxy group contained therein, in other words, the epoxy modification rate can be widely changed according to various factors, but is preferably 0. It is within the range of 0.05 to 2% by weight. In particular, in the resist material of the present invention, by adjusting the epoxy modification rate of the epoxy modified resin contained as the main component in the material in the range of 0.05 to 2% by weight, the reverse taper window shape of the obtained resist pattern is obtained. The taper angle of the opening can be adjusted arbitrarily. Further, in the practice of the present invention, the epoxy modification rate of the epoxy modified resin may be made larger than 2% by weight, if necessary.

【0032】上記したようなエポキシ変性熱可塑性ノル
ボルネン系樹脂は、本発明のレジスト材料の調製におい
て、単独で使用してもよく、さもなければ、2種類もし
くはそれ以上の樹脂を組み合わせて使用してもよい。ま
た、かかるエポキシ変性熱可塑性ノルボルネン系樹脂
と、エポキシ基を含まない熱可塑性ノルボルネン系樹脂
とを組み合わせて使用してもよい。また、当業者に容易
に理解されるように、エポキシ変性熱可塑性ノルボルネ
ン系樹脂は、必要に応じて、エポキシ基以外に、例えば
水酸基、エステル基、有機ケイ素基、カルボン酸基等の
任意の官能基を有していてもよい。
The epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resin as described above may be used alone in the preparation of the resist composition of the present invention, or else two or more resins may be used in combination. Good. Further, such an epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resin may be used in combination with a thermoplastic norbornene-based resin containing no epoxy group. Further, as will be readily understood by those skilled in the art, the epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resin may be any functional group other than the epoxy group, such as a hydroxyl group, an ester group, an organic silicon group, and a carboxylic acid group, as necessary. It may have a group.

【0033】本発明によるパターン形成用レジスト材料
では、このようなエポキシ変性環状オレフィン系樹脂と
組み合わせて、上記において「光架橋」なる語を定義し
た光架橋可能な架橋剤が用いられる。この光架橋可能な
架橋剤は、主剤たる環状オレフィン系樹脂に作用してこ
れを架橋させ、得られるレジスト材料の耐熱性及び解像
度をさらに高めることができる。さらに具体的に説明す
ると、この光架橋性架橋剤は、g線、h線、i線等の紫
外線、遠紫外線、X線、電子線等の活性光線の照射によ
り、環状オレフィン系樹脂と反応し、その架橋物を生成
可能な物質である。本発明で使用することのできる好ま
しい架橋剤としては、例えば、ビスアジド化合物、特に
芳香族ビスアジド化合物を挙げることができる。
In the resist composition for pattern formation according to the present invention, a photo-crosslinkable cross-linking agent defined by the term "photo-crosslinking" is used in combination with such an epoxy-modified cyclic olefin resin. The photo-crosslinkable crosslinking agent acts on the cyclic olefin resin as the main component to crosslink the resin, thereby further improving the heat resistance and resolution of the resulting resist material. More specifically, this photo-crosslinkable cross-linking agent reacts with a cyclic olefin resin by irradiation with actinic rays such as g-rays, h-rays, i-rays, far-ultraviolet rays, X-rays, and electron rays. , A substance capable of forming a crosslinked product thereof. Preferred crosslinking agents that can be used in the present invention include, for example, bisazide compounds, especially aromatic bisazide compounds.

【0034】本発明の実施において有利に使用すること
の芳香族ビスアジド化合物としては、以下に記載するも
のに限定されるわけではないけれども、4,4’−ジア
ジドカルコン、2,6−ビス(4’−アジドベンザル)
シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−アジドベンザ
ル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ジアジ
ドジフェニルスルホン、4,4’−ジアジドベンゾフェ
ノン、4,4’−ジアジドジフェニル、4,4’−ビス
アジドスチルベン、2,2’−ビスアジドスチルベン、
4,4’−ジアジド−3,3’−ジメチルジフェニル、
2,7−ジアジドフルオレン、4,4’−ジアジドフェ
ニルメタンなどが挙げられる。これらのビスアジド化合
物は、単独で使用してもよく、さもなければ、2種類も
しくはそれ以上の化合物を組み合わせて使用してもよ
い。
Aromatic bisazide compounds that may be advantageously used in the practice of this invention include, but are not limited to, those described below, 4,4'-diazidochalcone, 2,6-bis ( 4'-azidobenzal)
Cyclohexanone, 2,6-bis (4'-azidobenzal) -4-methylcyclohexanone, 4,4'-diazidodiphenyl sulfone, 4,4'-diazidobenzophenone, 4,4'-diazidodiphenyl, 4,4 '-Bisazidostilbene, 2,2'-bisazidostilbene,
4,4'-diazide-3,3'-dimethyldiphenyl,
2,7-diazidofluorene, 4,4'-diazidophenylmethane and the like can be mentioned. These bisazide compounds may be used alone or in combination of two or more compounds.

【0035】架橋剤としての上記したようなビスアジド
化合物は、通常、ポリマーあるいは樹脂中に含まれるエ
ポキシ基のモル量に対して0.05〜10倍モル量で、
好ましくは0.15〜4倍モル量で用いられる。このビ
スアジド化合物の量が0.05倍モル量を下回ると、所
期の架橋効果を得ることができず、また、反対に10倍
モル量を上回ってもより優れた架橋効果を得ることはで
きない。本発明のレジスト材料では、特に、このビスア
ジド化合物の使用量を、ポリマーあるいは樹脂中に含ま
れるエポキシ基のモル量に対し、0.15〜4倍モル量
の範囲内で調節することにより、得られるレジストパタ
ーンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を任意に調整する
ことができる。
The above-mentioned bisazide compound as a crosslinking agent is usually used in an amount of 0.05 to 10 times the molar amount of the epoxy group contained in the polymer or resin,
It is preferably used in a molar amount of 0.15 to 4 times. If the amount of this bisazide compound is less than 0.05 times the molar amount, the desired crosslinking effect cannot be obtained, and conversely, if it exceeds 10 times the molar amount, a superior crosslinking effect cannot be obtained. . The resist material of the present invention can be obtained by adjusting the amount of the bisazide compound to be used within a range of 0.15 to 4 times the molar amount of the epoxy group contained in the polymer or resin. The taper angle of the inversely tapered window opening of the resist pattern to be formed can be arbitrarily adjusted.

【0036】別法として、光架橋性架橋剤は、もしも同
様な架橋効果を得ることができるならば、その架橋剤に
代えてもしくはその架橋剤と組み合わせて、その他の光
反応性物質あるいは加熱によりその能力を発揮し得る硬
化剤を使用してもよい。光反応性物質の一例として、光
アミン発生剤、すなわち、上記したような活性光線の照
射によってアミンを生成可能な化合物を挙げることでき
る。適当な光アミン発生剤の例としては、脂肪族アミ
ン、脂環式アミン又は芳香族アミンのo−ニトロベンジ
ルオキシカルボニルカルバメートなどを挙げることがで
きる。また、光反応性物質のもう1つの例として、光酸
発生剤(PAG)、すなわち、活性光線の照射によって
ブレンステッド酸又はルイス酸を生成可能な化合物を挙
げることができる。適当な光酸発生剤の例としては、オ
ニウム塩、ハロゲン化有機化合物、キノンジアジド化合
物、有機酸アミド化合物、有機酸イミド化合物などを挙
げることができる。さらにまた、加熱によりその能力を
発揮し得る硬化剤としては、エポキシ樹脂硬化剤として
知られている脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳
香族ポリアミン、ビスアジド、酸無水物、ジカルボン
酸、多価フェノール、ポリアミドなどを挙げることがで
きる。
Alternatively, the photo-crosslinkable cross-linking agent may be replaced with or in combination with the cross-linking agent, if it is possible to obtain the same cross-linking effect, by adding another photo-reactive substance or heating. A curing agent capable of exerting its ability may be used. As an example of the photoreactive substance, a photoamine generator, that is, a compound capable of generating an amine upon irradiation with active rays as described above can be mentioned. Examples of suitable photoamine generators include aliphatic amines, cycloaliphatic amines or aromatic amines o-nitrobenzyloxycarbonyl carbamate. Further, as another example of the photoreactive substance, a photoacid generator (PAG), that is, a compound capable of generating a Bronsted acid or a Lewis acid upon irradiation with an actinic ray can be mentioned. Examples of suitable photoacid generators include onium salts, halogenated organic compounds, quinonediazide compounds, organic acid amide compounds, organic acid imide compounds and the like. Furthermore, as a curing agent capable of exhibiting its ability by heating, aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, bisazides, acid anhydrides, dicarboxylic acids, polyhydric phenols known as epoxy resin curing agents are used. , Polyamide, and the like.

【0037】本発明によるパターン形成用レジスト材料
は、上記したエポキシ変性環状オレフィン系樹脂及び光
架橋可能な架橋剤に加えて、この技術分野において公知
の添加剤を任意に含有することができる。適当な添加剤
としては、例えば、ベンゾフェノン、アントラキノン、
ニトロベンゼン、ニトロアニリン、ジフェニルスルフィ
ドなどの増感剤、ハイドロキノンなどの保存安定剤、そ
の他を挙げることができる。
The pattern-forming resist material according to the present invention may optionally contain additives known in this technical field, in addition to the epoxy-modified cyclic olefin resin and the photo-crosslinkable crosslinking agent. Suitable additives include, for example, benzophenone, anthraquinone,
Examples thereof include sensitizers such as nitrobenzene, nitroaniline and diphenyl sulfide, storage stabilizers such as hydroquinone, and the like.

【0038】本発明のパターン形成用材料では、好まし
くは、その材料中でさらに染料を使用し、この染料の種
類及び使用量を調節することにより、得られるレジスト
パターンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を任意に調整
することができる。ここで使用することのできる染料
は、それをレジスト材料中に混入した場合、その染料の
吸収帯の相違により露光光源からの活性光線を選択的に
吸収して、得られるレジストパターンの逆テーパの窓状
開口のテーパ角を調整可能な染料である。適当な染料と
しては、各種の光吸収性染料、具体的には、EAB(商
品名、保土谷化学製)、カヤコールC(商品名、新日菱
化工製)、オイルイエローGGS(商品名、オリエント
工業製)などを挙げることができる。これらの染料は、
単独で使用してもよく、さもなければ、2種類もしくは
それ以上の染料を組み合わせて使用してもよい。レジス
ト材料中における染料の含有量は、所望とする効果、特
に得ようとする逆テーパの程度に応じて広く変更し得る
というものの、通常、レジスト材料の全量を基準にして
0.5〜15重量%の範囲内で変更することができ、さ
らに好ましくは0.5〜5.0重量%の範囲で変更する
ことができる。
In the pattern forming material of the present invention, preferably, a dye is further used in the material, and the kind and the amount of the dye are adjusted, whereby the inverse tapered window-like opening of the obtained resist pattern is formed. The taper angle can be adjusted arbitrarily. The dye that can be used here, when it is mixed in the resist material, selectively absorbs the actinic ray from the exposure light source due to the difference in the absorption band of the dye, and thus the inverse taper of the obtained resist pattern can be obtained. It is a dye that can adjust the taper angle of the window-shaped opening. Suitable dyes include various light-absorbing dyes, specifically, EAB (trade name, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Kayacol C (trade name, manufactured by Shinryo Corporation), Oil Yellow GGS (trade name, Orient). Industrial products) and the like. These dyes are
They may be used alone or in combination of two or more dyes. The content of the dye in the resist material can be widely changed depending on the desired effect, particularly the degree of inverse taper to be obtained, but usually 0.5 to 15% by weight based on the total amount of the resist material. %, And more preferably 0.5 to 5.0% by weight.

【0039】本発明のレジスト材料は、上記したような
成分から常法に従って調製することができる。すなわ
ち、エポキシ変性環状オレフィン系樹脂、架橋剤及び任
意に染料、その他の添加剤を均一に混合して樹脂組成物
とすることができる。樹脂中に架橋剤等を均一に分散さ
せるためには、例えば、これらの成分を前記樹脂を溶解
可能な溶媒中に溶解もしくは分散させた後、溶媒のみを
除去する方法を使用することができる。分散のための溶
媒としては、有機溶媒、例えばトルエン、キシレン、エ
チルベンゼン、トリメチルベンゼン、クロロベンゼン、
デカリン、テトラリンなどを有利に使用することができ
る。また、溶媒の使用に代えて、上記の成分を溶融混練
する方法を使用することもできる。
The resist material of the present invention can be prepared from the above-mentioned components by a conventional method. That is, an epoxy-modified cyclic olefin resin, a cross-linking agent and optionally a dye, and other additives can be uniformly mixed to obtain a resin composition. In order to uniformly disperse the crosslinking agent and the like in the resin, for example, a method of dissolving or dispersing these components in a solvent capable of dissolving the resin and then removing only the solvent can be used. As a solvent for dispersion, an organic solvent such as toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, chlorobenzene,
Decalin, tetralin and the like can be advantageously used. Further, instead of using the solvent, a method of melt-kneading the above components can be used.

【0040】得られたレジスト材料は、通常、その上方
にパターンを形成されるべき基板上に、例えばスピンコ
ート法などの公知の塗布法を使用して成膜し、半導体装
置及びその他の装置の製造において有利に使用すること
ができる。本発明のレジスト材料は、なかんずく、以下
に詳しく説明するように、リフトオフ法を使用して薄膜
多層回路基板を製造するのに有利に使用することができ
る。
The obtained resist material is usually formed on a substrate on which a pattern is to be formed, using a known coating method such as spin coating, to form a semiconductor device and other devices. It can be used advantageously in manufacturing. The resist material of the present invention can be advantageously used, inter alia, for manufacturing a thin film multilayer circuit board using a lift-off method, as described in detail below.

【0041】本発明によれば、そのもう1つの面におい
て、絶縁層及び配線層を交互に積層して有しかつ含まれ
る配線層の層構成材料がその配線層に隣接する絶縁層内
に拡散するのを防止し得る構造を有する薄膜多層回路基
板を製造する方法であって、本発明のレジスト材料、す
なわち、上記したようにエポキシ基で変性した環状オレ
フィン系樹脂及び光架橋可能な架橋剤を含むレジスト材
料を使用してリフトオフ法によりレジストパターンを形
成する工程を含んでなることを特徴とする薄膜多層回路
基板の製造方法が提供される。
According to the present invention, on the other side thereof, the layer constituent material of the wiring layer having the insulating layers and the wiring layers alternately laminated and contained therein is diffused into the insulating layer adjacent to the wiring layer. A method for producing a thin film multilayer circuit board having a structure capable of preventing the formation of a resist material of the present invention, that is, a cyclic olefin resin modified with an epoxy group as described above and a photocrosslinkable crosslinking agent. There is provided a method of manufacturing a thin film multilayer circuit board, comprising a step of forming a resist pattern by a lift-off method using the resist material containing.

【0042】ここで、「含まれる配線層の層構成材料が
その配線層に隣接する絶縁層内に拡散するのを防止し得
る構造」とは、配線層とそれに隣接する絶縁層とが直接
に接触していない構造、具体的には、配線層が、二重構
造を有していて、コア部の配線材料(以下、第2の配線
材料ともいう)と、それを取り囲む保護用の配線材料
(以下、第1及び場合により第3の配線材料ともいう)
とからなる構造を指している。第2の主導体形成用の配
線材料は、好ましくは、例えば銅、金、銀、アルミニウ
ムなどの金属あるいはその合金から形成することができ
る。また、第1及び第3の保護用配線材料は、好ましく
は、例えばクロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、ニッケル、コバルト、プラチナ、金、パラジウムな
どの金属あるいはその合金から形成することができる。
特にクロムは、銅などのような配線金属の絶縁層へのマ
イグレションを防止しかつそのような配線金属との相容
性に優れているので、保護用配線材料として有用であ
る。さらに、この配線層と交互に積層されるべき絶縁層
は、特に限定されるわけではないけれども、耐熱性など
の優れた特性の面から、好ましくはポリイミドから構成
することができる。しかしながら、必要に応じて、この
技術分野において一般的に行われているように、例えば
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミナ膜などのよ
うな薄膜から絶縁層を形成してもよい。
Here, the "structure capable of preventing the layer constituent material of the included wiring layer from diffusing into the insulating layer adjacent to the wiring layer" means that the wiring layer and the insulating layer adjacent thereto are directly connected to each other. The structure not in contact, specifically, the wiring layer has a double structure, the wiring material of the core portion (hereinafter, also referred to as the second wiring material), and the wiring material for protection surrounding the wiring material. (Hereinafter, also referred to as the first and sometimes the third wiring material)
It refers to the structure consisting of and. The wiring material for forming the second main conductor can be preferably formed from a metal such as copper, gold, silver, or aluminum, or an alloy thereof. Further, the first and third protective wiring materials can preferably be formed from a metal such as chromium, titanium, zirconium, hafnium, nickel, cobalt, platinum, gold, palladium or an alloy thereof.
In particular, chromium is useful as a protective wiring material because it prevents migration of wiring metals such as copper to the insulating layer and has excellent compatibility with such wiring metals. Further, the insulating layer to be laminated alternately with the wiring layer is not particularly limited, but from the viewpoint of excellent properties such as heat resistance, it can be preferably composed of polyimide. However, if necessary, the insulating layer may be formed of a thin film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an alumina film, as is generally performed in this technical field.

【0043】本発明による薄膜多層回路基板は、好まし
くは、下記のような一連の工程によって製造することが
できる。 (1)基板上における絶縁層の形成 例えばシリコンなどの半導体材料からなる基板を用意
し、これに先に述べたようなポリイミドの薄膜を塗布し
て絶縁層を形成する。ポリイミドの塗布にはスピンコー
ト法などを使用することができ、また、その膜厚は、通
常、5〜10μmである。場合によっては、例えば、シ
リコン基板を熱酸化してシリコン酸化膜からなる絶縁層
を形成してもよい。
The thin film multilayer circuit board according to the present invention can be preferably manufactured by the following series of steps. (1) Formation of Insulating Layer on Substrate For example, a substrate made of a semiconductor material such as silicon is prepared, and the above-mentioned polyimide thin film is applied to form an insulating layer. A spin coating method or the like can be used for applying the polyimide, and the film thickness thereof is usually 5 to 10 μm. In some cases, for example, the silicon substrate may be thermally oxidized to form an insulating layer made of a silicon oxide film.

【0044】(2)レジスト膜の形成 先の工程で形成した絶縁層上に本発明のレジスト材料を
塗布してレジスト膜を形成する。レジスト材料の塗布に
はスピンコート法などを使用することができ、また、そ
の膜厚は、通常、5〜15μm である。 (3)レジストパターンの形成 レジスト膜の配線パターン形成部位をテーパ角の調整下
に除去して、逆テーパの窓状開口を有するレジストパタ
ーンを形成する。このパターニングには、常用のフォト
リソグラフィ技術を使用することができる。レジスト膜
を配線パターンに対応して露光するには、使用する露光
光源の種類に応じて、マスクを使用した選択露光又は直
接描画のいずれかを使用することができる。特に、パタ
ーニングのための選択露光を行う時、使用する露光光源
の波長を調整することにより、得られるレジストパター
ンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を調整することが好
ましい。ここで、波長の調整には、所望の波長を有する
光源を使用してもよく、さもなければ、適当な吸光性染
料を使用するかもしくは適当な吸光性フィルターを使用
するなどして、所望の波長を有する活性光線のみがレジ
スト膜に照射されるようにしてもよい。ここで、適当な
吸光性染料には先に説明したようなものがあり、また、
適当な吸光性フィルターには、以下の実施例の項におい
ても使用するような、U360フィルター、407フィ
ルター、436フィルターなどがある。
(2) Formation of Resist Film The resist material of the present invention is applied on the insulating layer formed in the previous step to form a resist film. A spin coating method or the like can be used to apply the resist material, and the film thickness thereof is usually 5 to 15 μm. (3) Formation of Resist Pattern The wiring pattern forming portion of the resist film is removed while adjusting the taper angle to form a resist pattern having an inversely tapered window-shaped opening. Conventional photolithography techniques can be used for this patterning. To expose the resist film corresponding to the wiring pattern, either selective exposure using a mask or direct drawing can be used depending on the type of exposure light source used. In particular, when performing selective exposure for patterning, it is preferable to adjust the taper angle of the inversely tapered window-like opening of the obtained resist pattern by adjusting the wavelength of the exposure light source used. Here, for the adjustment of the wavelength, a light source having a desired wavelength may be used, or otherwise, a desired light-absorbing dye or a suitable light-absorbing filter may be used to obtain the desired wavelength. The resist film may be irradiated with only actinic rays having a wavelength. Here, suitable light absorbing dyes include those described above, and
Suitable absorptive filters include U360 filters, 407 filters, 436 filters, etc., as also used in the Examples section below.

【0045】(4)保護用配線材料層(第1配線材料
層)の形成 逆テーパの開口(窓)を有するレジストパターンの上に
保護用の配線材料、例えばクロムを被着して第1の配線
材料の層を形成する。第1の配線材料層の膜厚は、通
常、0.5〜1.0μm である。この配線層の成膜に
は、好ましくは、スパッタ法を使用することができ、さ
らに好ましくは斜めスパッタ法を使用することができ
る。なお、この保護用配線層の形成に当たって、少なく
ともレジストパターンの開口の底面及び側面を完全に被
覆することが、配線材料の隣接絶縁層へのマイグレーシ
ョンの防止のために必要であり、そのため、配線材料の
ターゲットと基板の間の間隔を短く、通常15cm程度と
することが好ましい。
(4) Formation of Protective Wiring Material Layer (First Wiring Material Layer) A protective wiring material, such as chromium, is deposited on a resist pattern having an inversely tapered opening (window) to form a first wiring material layer. Form a layer of wiring material. The thickness of the first wiring material layer is usually 0.5 to 1.0 μm. For forming the wiring layer, the sputtering method can be preferably used, and the oblique sputtering method can be more preferably used. In forming the protective wiring layer, it is necessary to completely cover at least the bottom surface and the side surface of the opening of the resist pattern in order to prevent the migration of the wiring material to the adjacent insulating layer. It is preferable that the distance between the target and the substrate is short, usually about 15 cm.

【0046】(5)主配線材料層(第2配線材料層)の
形成 開口の底面及び側面に保護用の配線材料を被着したレジ
ストストパターンに主配線材料、例えば銅を被着して第
2の配線材料の層を形成する。第2の配線材料層の膜厚
は、通常、3〜5μm である。この配線層の成膜には、
好ましくは、スパッタ法、さらに好ましくは斜めスパッ
タ法又は垂直スパッタ法、あるいは蒸着法を使用するこ
とができる。かかるスパッタ法において斜めスパッタリ
ング装置を使用する場合、本例では、レジストパターン
の開口の側面に配線材料がほとんど形成されないように
することができる。すなわち、斜めスパッタリング装置
を使用する場合、スパッタリング用のターゲットと基板
の間の間隔を調節することで、装置本来の斜めスパッタ
リングとして使用することができれば、ほとんど垂直ス
パッタリングに近い斜めスパッタリングとしても使用す
ることができる。なお、この主配線層の形成に当たっ
て、前記レジストパターンの開口の少なくとも底面に主
配線材料が埋め込まれるようにすることが必要であり、
そのため、配線材料のターゲットと基板の間の間隔を長
く、通常40cm以上とすることが好ましい。
(5) Formation of Main Wiring Material Layer (Second Wiring Material Layer) The main wiring material, for example, copper is applied to the resist pattern in which the wiring material for protection is applied to the bottom and side surfaces of the opening. A layer of wiring material 2 is formed. The film thickness of the second wiring material layer is usually 3 to 5 μm. To form this wiring layer,
Preferably, the sputtering method, more preferably the oblique sputtering method or the vertical sputtering method, or the vapor deposition method can be used. When the oblique sputtering apparatus is used in such a sputtering method, in this example, it is possible to prevent the wiring material from being formed on the side surface of the opening of the resist pattern. That is, when using an oblique sputtering device, by adjusting the distance between the sputtering target and the substrate, if it can be used as the original oblique sputtering of the device, it can also be used as an oblique sputtering that is almost vertical sputtering. You can In forming the main wiring layer, it is necessary to fill the main wiring material in at least the bottom surface of the opening of the resist pattern,
Therefore, it is preferable that the distance between the target of the wiring material and the substrate is long, usually 40 cm or more.

【0047】(6)保護用配線材料層(第3配線材料
層)の形成 第1及び第2の配線材料層を被覆した後のレジストパタ
ーンの上にさらに、上記した第1の配線材料と同一もし
くは異なる保護用の配線材料、例えばクロムを被着して
第3の配線材料の層を形成する。この配線層の成膜に
は、好ましくは、スパッタ法、さらに好ましくは斜めス
パッタ法又は垂直スパッタ法、あるいは蒸着法を使用す
ることができる。なお、この保護用配線層の形成に当た
って、先に形成した保護用配線層とともに主配線材料が
完全に取り囲まれるようにすることが必要であり、その
ため、配線材料のターゲットと基板の間の間隔を長く、
通常40cm以上とすることが好ましい。
(6) Formation of Protective Wiring Material Layer (Third Wiring Material Layer) On the resist pattern after coating the first and second wiring material layers, the same wiring material as the above first wiring material is formed. Alternatively, a different protective wiring material, such as chromium, is deposited to form a third wiring material layer. For forming the wiring layer, preferably, a sputtering method, more preferably an oblique sputtering method, a vertical sputtering method, or a vapor deposition method can be used. In forming the protective wiring layer, it is necessary to completely surround the main wiring material together with the protective wiring layer that was previously formed. Therefore, the distance between the target of the wiring material and the substrate should be reduced. long,
Usually, it is preferably 40 cm or more.

【0048】(7)レジストパターンの剥離 上記した一連の処理を完了した後、前記レジストパター
ンを、その上方に形成された配線材料の層とともに剥離
し、除去する。このようにしてレジストパターンを剥離
することは、「リフトオフ」と呼ばれ、常法に従って実
施することができる。リフトオフのための処理液として
は、例えば、トルエンなどを使用することができる。
(7) Peeling of resist pattern After the above-mentioned series of processing is completed, the resist pattern is peeled and removed together with the wiring material layer formed thereabove. The peeling of the resist pattern in this manner is called "lift-off" and can be carried out according to a conventional method. As the processing liquid for lift-off, for example, toluene or the like can be used.

【0049】本発明による薄膜多層回路基板の製造は、
図4及び図5を参照して説明する以下の記載からより容
易に理解することができるであろう。 基板の形成:図4(A) 積層配線の形成のため、基板1を形成する。本例ではシ
リコン基板を用意し、常法に従い表面処理を施す。 絶縁層の形成:図4(B) シリコン基板1の表面全体に絶縁層2を形成する。ここ
では、ポリイミドをスピンコート法により膜厚10μm
で塗布し、硬化させた。 レジスト膜の形成:図4(C) 先の工程で形成したポリイミド絶縁層2上に本発明のレ
ジスト材料をスピンコート法により膜厚15μm (形成
しようとする配線の厚さのほぼ3倍程度の膜厚)で塗布
してレジスト膜3を形成する。次いで、得られたレジス
ト膜3の配線パターン形成部位をテーパ角の調整下に常
用のフォトリソグラフィ技術に従って除去して、逆テー
パの窓状開口7を有するレジストパターンを形成する。 第1配線材料層の形成:図4(D) 逆テーパの開口7を有するレジストパターン3の上に保
護用の配線材料、ここではクロムを被着して第1の配線
材料の層4を膜厚約800Åで形成する。クロムターゲ
ット(図示せず)を基板1から約15cmの距離に配置し
て斜めスパッタ法を実施すると、レジストパターン3の
上面に加えて、そのパターンの開口の底面及び側面も完
全にクロムで被覆することができる。 第2配線材料層の形成:図4(E) 開口7の底面及び側面に保護用のクロム層4を被着した
レジストストパターン3に主配線材料、ここでは銅を被
着して、第2の配線材料の層5を膜厚約5μmで形成す
る。銅ターゲット(図示せず)を基板1から約40cmの
距離に配置して斜めスパッタ法を実施すると、図示のよ
うに銅の薄膜5を形成することができる。 第3配線材料層の形成:図4(F) 第1配線材料層(クロム)4及び第2配線材料層(銅)
5を被覆した後のレジストパターン3の上にさらに、上
記した第1の配線材料と同一の保護用の配線材料、クロ
ムを被着して第3の配線材料の層6を膜厚約800Åで
形成する。この配線層の成膜には、上記した第2配線材
料層の形成と同様、クロムターゲット(図示せず)を基
板1から約40cmの距離に配置して斜めスパッタ法を実
施すると、図示のようにクロムの薄膜6を形成すること
ができる。本例では、第1配線材料層(クロム)4、第
2配線材料層(銅)5、そして第3配線材料層(クロ
ム)6をまとめて、金属配線層10と呼ぶ。 レジストパターンの剥離:図4(G) 上記した一連の処理を完了した後、レジストパターン3
を処理液、例えばトルエンで溶出して除去する。レジス
トパターン3の上方に形成されていた不要の金属配線層
10が剥離(リフトオフ)され、図示の如く、所望とす
る配線パターンに相当する金属配線層10がポリイミド
絶縁層2上に完成する。金属配線層10は、図示の通
り、そのコアを構成する銅からなる第2配線材料層5
と、この層を下地のポリイミド絶縁層2から隔離すると
ともに側面に形成される予定の絶縁層(図示せず)とも
隔離する第1配線材料層4と、第2配線材料層5の上面
を被覆していて、その第2配線材料層をその層の上面に
形成される予定の絶縁層(図示せず)から隔離する第3
配線材料層6とを有している。
The manufacture of the thin film multilayer circuit board according to the present invention is as follows.
It will be more easily understood from the following description, which will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. Formation of Substrate: FIG. 4 (A) The substrate 1 is formed for the formation of laminated wiring. In this example, a silicon substrate is prepared and subjected to surface treatment according to a conventional method. Formation of Insulating Layer: FIG. 4B An insulating layer 2 is formed on the entire surface of the silicon substrate 1. Here, polyimide is spin-coated to a film thickness of 10 μm.
Was applied and cured. Formation of resist film: FIG. 4 (C) The resist material of the present invention is formed on the polyimide insulating layer 2 formed in the previous step by spin coating to a film thickness of 15 μm (about 3 times the thickness of the wiring to be formed). The film thickness is applied to form the resist film 3. Then, the wiring pattern formation portion of the obtained resist film 3 is removed according to a usual photolithography technique while adjusting the taper angle to form a resist pattern having an inversely tapered window-shaped opening 7. Formation of first wiring material layer: FIG. 4D: A protective wiring material, here chromium, is deposited on the resist pattern 3 having the inversely tapered opening 7 to form a layer 4 of the first wiring material. The thickness is about 800Å. When a chrome target (not shown) is placed at a distance of about 15 cm from the substrate 1 and the oblique sputtering method is performed, not only the upper surface of the resist pattern 3 but also the bottom and side surfaces of the opening of the pattern are completely covered with chrome. be able to. Formation of Second Wiring Material Layer: FIG. 4 (E) A main wiring material, here copper, is deposited on the resist pattern 3 in which the protective chromium layer 4 is deposited on the bottom and side surfaces of the opening 7, and the second wiring material layer is formed. The wiring material layer 5 is formed to have a film thickness of about 5 μm. When a copper target (not shown) is placed at a distance of about 40 cm from the substrate 1 and the oblique sputtering method is performed, a copper thin film 5 can be formed as shown in the figure. Formation of third wiring material layer: FIG. 4 (F) First wiring material layer (chrome) 4 and second wiring material layer (copper)
Further, the same wiring material for protection as the above-mentioned first wiring material, chromium, is deposited on the resist pattern 3 after coating 5 to form a layer 6 of the third wiring material with a film thickness of about 800 Å. Form. In forming this wiring layer, a chromium target (not shown) is arranged at a distance of about 40 cm from the substrate 1 and the oblique sputtering method is carried out, as in the case of forming the second wiring material layer described above. It is possible to form a thin film 6 of chrome. In this example, the first wiring material layer (chrome) 4, the second wiring material layer (copper) 5, and the third wiring material layer (chrome) 6 are collectively referred to as a metal wiring layer 10. Stripping of resist pattern: FIG. 4 (G) After completing the series of processes described above, resist pattern 3
Is removed by elution with a treatment liquid such as toluene. The unnecessary metal wiring layer 10 formed above the resist pattern 3 is peeled off (lifted off), and the metal wiring layer 10 corresponding to the desired wiring pattern is completed on the polyimide insulating layer 2 as illustrated. The metal wiring layer 10 is, as shown in the figure, the second wiring material layer 5 made of copper that constitutes the core thereof.
And a top surface of the second wiring material layer 5 and a first wiring material layer 4 which separates this layer from the underlying polyimide insulating layer 2 and also from an insulating layer (not shown) to be formed on the side surface. And a third insulating layer (not shown) for separating the second wiring material layer from the insulating layer (not shown) to be formed on the upper surface of the third wiring material layer.
And a wiring material layer 6.

【0050】金属配線層10の形成後、本発明の薄膜多
層回路基板の形成のため、次の絶縁層の形成等の工程を
常法に従って行うことができる。
After the metal wiring layer 10 is formed, the following steps such as the formation of an insulating layer can be carried out by a conventional method for forming the thin film multilayer circuit board of the present invention.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明をその好ましい実施例を参照し
て説明する。なお、本発明は、以下に記載する実施例に
よって限定されるものではないことを理解されたい。例1 :シリコンウェハ上にポリイミド膜を膜厚10μm
で被覆した。次いで、4倍モル量のビスアジドを含むエ
ポキシ変性率1重量%の環状オレフィン系樹脂(日本ゼ
オン社製)を膜厚15μm で塗布した。得られたレジス
ト膜の配線パターン形成部位上にマスクを載置した後、
露光光源からの活性光線(365nm:80mJ、415
nm:197mJ、436nm:150mJの紫外線)を3
0秒間にわたって照射し、そしてα−ピネンで現像し
た。膜の配線パターン形成部位が溶解除去せしめられ
て、配線を形成するための幅15μm の溝が得られた。
次いで、膜厚800Åのクロム層、膜厚3μm の銅層及
び膜厚800Åのクロム層をそれぞれ斜めスパッタ法を
用いて形成した。図6(A)に示すように、シリコンウ
ェハ1上のポリイミド絶縁層2の上面に形成された開口
7を有するレジスト膜3の上に、その膜の開口7の部分
も含めて、金属配線層10が形成された。金属配線層1
0は、ここでは図示しないけれども、図5(F)に示し
たように、クロム層、銅層及びクロム層の3層から構成
されている。引き続いてマスクとして使用したレジスト
膜をトルエンで剥離し、除去すると、図6(B)に示す
ように、配線層10のみがポリイミド絶縁層2上に残留
した。例2 :前記例1に記載の手法を繰り返してレジストパタ
ーンを形成した。しかし、本例では、レジスト材料の1
成分として使用する環状オレフィン系樹脂のエポキシ変
性率の変化及び架橋剤として使用するビスアジドの使用
量の変化によって、得られるレジストパターンの開口の
逆テーパの度合いがいかに変化するかを評価するため、
エポキシ変性率が0.08重量%の時にビスアジドの使
用量がエポキシ基の2.5倍モル量又は4倍モル量、エ
ポキシ変性率が0.3重量%の時にビスアジドの使用量
がエポキシ基の0.625倍モル量、エポキシ変性率が
0.6重量%の時にビスアジドの使用量がエポキシ基の
0.312倍モル量又は0.875倍モル量、そしてエ
ポキシ変性率が1.0重量%の時にビスアジドの使用量
がエポキシ基の0.178倍モル量の組み合わせを適用
してレジストパターンの形成を行った。得られたレジス
トパターンの断面形状を走査電子顕微鏡(SEM、15
00倍)により観察した結果を図7に示す。図中、斜線
部分はレジストパターンを意味し、そしてE及びBAは
それぞれオレフィン系樹脂のエポキシ変性率及びビスア
ジドの使用量を指している。例3 :前記例1に記載の手法を繰り返してレジストパタ
ーンを形成した。しかし、本例では、レジスト材料中に
露光光源からの活性光線を選択的に吸収可能な染料を追
加的に添加することによって、得られるレジストパター
ンの開口の逆テーパの度合いがいかに変化するかを評価
するため、次のような3種類の染料をそれぞれポリマー
あるいは樹脂重量に対して10重量%の量で添加してレ
ジストパターンの形成を行った。
The present invention will be described below with reference to its preferred embodiments. It should be understood that the present invention is not limited to the examples described below. Example 1 : Polyimide film thickness of 10 μm on a silicon wafer
Covered. Next, a cyclic olefin resin (manufactured by Zeon Corporation) having an epoxy modification rate of 1% by weight and containing a 4-fold molar amount of bisazide was applied in a film thickness of 15 μm. After placing a mask on the wiring pattern formation site of the obtained resist film,
Actinic rays from the exposure light source (365 nm: 80 mJ, 415
nm: 197 mJ, 436 nm: 150 mJ of ultraviolet light) 3
Irradiated for 0 seconds and developed with α-pinene. The wiring pattern forming portion of the film was dissolved and removed to obtain a groove having a width of 15 μm for forming a wiring.
Then, a 800 Å-thick chromium layer, a 3 μm-thick copper layer and a 800 Å-thick chromium layer were formed by oblique sputtering. As shown in FIG. 6A, on the resist film 3 having the opening 7 formed on the upper surface of the polyimide insulating layer 2 on the silicon wafer 1, the metal wiring layer including the opening 7 of the film is also included. 10 were formed. Metal wiring layer 1
Although not shown here, 0 is composed of three layers of a chromium layer, a copper layer, and a chromium layer, as shown in FIG. 5 (F). Subsequently, when the resist film used as the mask was peeled off with toluene and removed, only the wiring layer 10 remained on the polyimide insulating layer 2 as shown in FIG. 6 (B). Example 2 : The method described in Example 1 was repeated to form a resist pattern. However, in this example, one of the resist materials is used.
To evaluate how the degree of reverse taper of the opening of the resulting resist pattern changes by the change in the epoxy modification rate of the cyclic olefin resin used as a component and the change in the amount of bisazide used as a crosslinking agent,
When the epoxy modification rate is 0.08% by weight, the amount of bisazide used is 2.5 times or 4 times the molar amount of the epoxy group, and when the epoxy modification rate is 0.3% by weight, the amount of bisazide is the epoxy group. 0.625 times the molar amount, when the epoxy modification rate is 0.6% by weight, the amount of bisazide used is 0.312 times or 0.875 times the molar amount of the epoxy group, and the epoxy modification rate is 1.0% by weight. At that time, a resist pattern was formed by applying a combination in which the amount of bisazide used was 0.178 times the molar amount of the epoxy group. The cross-sectional shape of the obtained resist pattern was observed by a scanning electron microscope (SEM, 15
The result observed with (00 times) is shown in FIG. In the figure, the shaded area means the resist pattern, and E and BA respectively indicate the epoxy modification rate of the olefin resin and the amount of bisazide used. Example 3 : The resist pattern was formed by repeating the method described in Example 1 above. However, in this example, by additionally adding a dye capable of selectively absorbing actinic rays from the exposure light source into the resist material, it is examined how the degree of reverse taper of the opening of the obtained resist pattern is changed. For evaluation, resist patterns were formed by adding the following three kinds of dyes in an amount of 10% by weight based on the weight of the polymer or resin.

【0052】染料A: EAB(λmax =345nm) 染料B: カヤコールC(λmax =355nm) 染料C: オイルイエローGGS(λmax =415nm) 得られたレジストパターンの断面形状を走査電子顕微鏡
(SEM、150倍)により観察した結果を図8に示
す。図中の斜線部分は、図7と同様、レジストパターン
を意味する。例4 :前記例1に記載の手法を繰り返してレジストパタ
ーンを形成した。しかし、本例では、露光光源からの活
性光線をレジスト膜に照射する前にその光線の波長を変
更することによって、得られるレジストパターンの開口
の逆テーパの度合いがいかに変化するかを評価するた
め、次のような3種類のフィルターを使用して光線の波
長を記載のように変更し、レジストパターンの形成を行
った。
Dye A: EAB (λ max = 345 nm) Dye B: Kayacol C (λ max = 355 nm) Dye C: Oil Yellow GGS (λ max = 415 nm) The cross-sectional shape of the obtained resist pattern was observed by a scanning electron microscope (SEM). , 150 times) and the results are shown in FIG. The shaded portion in the drawing means a resist pattern as in FIG. 7. Example 4 : The method described in Example 1 was repeated to form a resist pattern. However, in this example, in order to evaluate how the degree of reverse taper of the opening of the obtained resist pattern is changed by changing the wavelength of the actinic ray from the exposure light source before irradiating the resist film with the actinic ray. A resist pattern was formed by changing the wavelength of light rays as described using the following three types of filters.

【0053】U360フィルタ:365nm:95mJ、
415nm:54mJ、436nm:0mJ) 407フィルタ:365nm:0mJ、415nm:234
mJ、436nm:145mJ) 436フィルタ:365nm:0mJ、415nm:571
mJ、436nm:808mJ) 得られたレジストパターンの断面形状を走査電子顕微鏡
(SEM、150倍)により観察した結果を図9に示
す。図中の斜線部分は、図7と同様、レジストパターン
を意味する。
U360 filter: 365 nm: 95 mJ,
415 nm: 54 mJ, 436 nm: 0 mJ) 407 Filter: 365 nm: 0 mJ, 415 nm: 234
mJ, 436 nm: 145 mJ) 436 filter: 365 nm: 0 mJ, 415 nm: 571
mJ, 436 nm: 808 mJ) FIG. 9 shows the results of observing the cross-sectional shape of the obtained resist pattern with a scanning electron microscope (SEM, 150 times). The shaded portion in the drawing means a resist pattern as in FIG. 7.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、膜厚10μm 程度の薄膜で容易に成膜でき、耐熱性
が高く、高解像度であり、そして、レジスト膜に逆テー
パの開口を開けた時、テーパ角の調節が可能なパターン
形成用レジスト材料を得ることができる。また、このレ
ジスト材料はリフトオフ法に適しているので、薄膜多層
回路基板の製造に有利に利用することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily form a thin film having a film thickness of about 10 μm, high heat resistance, high resolution, and an inversely tapered opening in the resist film. When opened, a resist material for pattern formation whose taper angle can be adjusted can be obtained. Further, since this resist material is suitable for the lift-off method, it can be advantageously used for manufacturing a thin film multilayer circuit board.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の方法による金属配線層の形成を順を追っ
て示した断面図である。
1A to 1C are cross-sectional views sequentially showing formation of a metal wiring layer by a conventional method.

【図2】従来の別の方法による金属配線層の形成を順を
追って示した断面図である。
2A to 2C are cross-sectional views sequentially showing formation of a metal wiring layer by another conventional method.

【図3】従来のさらに別の方法による金属配線層の形成
を順を追って示した断面図である。
3A to 3C are cross-sectional views sequentially showing formation of a metal wiring layer by still another conventional method.

【図4】本発明方法による金属配線層の形成の前半部分
を順を追って示した断面図である。
4A to 4C are cross-sectional views sequentially showing a first half portion of formation of a metal wiring layer by the method of the present invention.

【図5】本発明方法による金属配線層の形成の後半部分
を順を追って示した断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the latter half of the formation of a metal wiring layer by the method of the present invention step by step.

【図6】本願明細書の例1の金属配線層の形成工程にお
いて得られたレジストパターンをその剥離の前後に関し
て示した断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a resist pattern obtained in the step of forming a metal wiring layer of Example 1 of the present specification before and after the peeling.

【図7】本願明細書の例2の金属配線層の形成工程にお
いて得られたいろいろなレジストパターンを示した断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing various resist patterns obtained in the metal wiring layer forming step of Example 2 of the present specification.

【図8】本願明細書の例3の金属配線層の形成工程にお
いて得られたいろいろなレジストパターンを示した断面
図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing various resist patterns obtained in the metal wiring layer forming step of Example 3 of the present specification.

【図9】本願明細書の例4の金属配線層の形成工程にお
いて得られたいろいろなレジストパターンを示した断面
図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing various resist patterns obtained in the metal wiring layer forming step of Example 4 of the present specification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…絶縁層 3…レジスト膜 4…第1配線材料層 5…第2配線材料層 6…第3配線材料層 7…窓状開口 10…金属配線層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Insulating layer 3 ... Resist film 4 ... 1st wiring material layer 5 ... 2nd wiring material layer 6 ... 3rd wiring material layer 7 ... Window-shaped opening 10 ... Metal wiring layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石月 義克 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 武市 稔 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 腰山 雅巳 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1号 日本ゼオン株式会社総合開発センター内 (72)発明者 湯田 英子 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1号 日本ゼオン株式会社総合開発センター内 (72)発明者 片岡 英明 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1号 日本ゼオン株式会社総合開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshikatsu Ishizuki 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Within Fujitsu Limited (72) Inventor Minoru Takeshi, 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor Masami Koshiyama 1-2-1, Yokou, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside Zeon Corporation R & D Center (72) Eiko Yuda 1-2-1, Yokou, Kawasaki-ku, Kawasaki, Kanagawa Japan (72) Inventor Hideaki Kataoka 1-2-1 Yokou, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside Zeon Corporation, R & D Center

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エポキシ基で変性した環状オレフィン系
樹脂及び該環状オレフィン系樹脂を光架橋可能な架橋剤
を含んでなることを特徴とするパターン形成用レジスト
材料。
1. A resist material for pattern formation, comprising a cyclic olefin resin modified with an epoxy group and a crosslinking agent capable of photo-crosslinking the cyclic olefin resin.
【請求項2】 前記環状オレフィン系樹脂が、熱可塑性
ノルボルネン系樹脂にエポキシ基を導入することによっ
て得られたエポキシ変性熱可塑性ノルボルネン系樹脂で
ある、請求項1に記載のレジスト材料。
2. The resist material according to claim 1, wherein the cyclic olefin-based resin is an epoxy-modified thermoplastic norbornene-based resin obtained by introducing an epoxy group into a thermoplastic norbornene-based resin.
【請求項3】 前記環状オレフィン系樹脂のエポキシ変
性率が、該樹脂の重量に対するエポキシ基の酸素の重量
%で示して0.05〜2重量%である、請求項1又は2
に記載のレジスト材料。
3. The epoxy modification rate of the cyclic olefin-based resin is 0.05 to 2% by weight, which is expressed by weight% of oxygen of epoxy group based on the weight of the resin.
The resist material according to 1.
【請求項4】 前記架橋剤がビスアジド化合物であり、
そして前記環状オレフィン系樹脂中に含まれるエポキシ
基のモル量に対して0.05〜10倍モル量で含まれ
る、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレジスト材
料。
4. The cross-linking agent is a bisazide compound,
The resist material according to any one of claims 1 to 3, which is contained in a molar amount of 0.05 to 10 times the molar amount of epoxy groups contained in the cyclic olefin resin.
【請求項5】 さらに染料を含む、請求項1〜4のいず
れか1項に記載のレジスト材料。
5. The resist material according to claim 1, further comprising a dye.
【請求項6】 レジストパターンを形成する際、使用す
る露光光源の波長の調整により、得られるレジストパタ
ーンのテーパ角を調節可能である、請求項1〜5のいず
れか1項に記載のレジスト材料。
6. The resist material according to claim 1, wherein when forming a resist pattern, the taper angle of the obtained resist pattern can be adjusted by adjusting the wavelength of the exposure light source used. .
【請求項7】 リフトオフ法を使用して薄膜多層回路基
板を製造するのに用いられる、請求項1〜6のいずれか
1項に記載のレジスト材料。
7. The resist material according to claim 1, which is used for producing a thin film multilayer circuit board by using a lift-off method.
【請求項8】 絶縁層及び配線層を交互に積層して有し
かつ含まれる配線層の層構成材料がその配線層に隣接す
る絶縁層内に拡散するのを防止し得る構造を有する薄膜
多層回路基板を製造する方法であって、エポキシ基で変
性した環状オレフィン系樹脂及び該環状オレフィン系樹
脂を光架橋可能な架橋剤を含むレジスト材料を使用して
リフトオフ法によりレジストパターンを形成する工程を
含んでなることを特徴とする薄膜多層回路基板の製造方
法。
8. A thin film multi-layer having a structure in which insulating layers and wiring layers are alternately laminated and having a structure capable of preventing the layer constituent material of the wiring layers included therein from diffusing into the insulating layer adjacent to the wiring layers. A method of manufacturing a circuit board, comprising the step of forming a resist pattern by a lift-off method using a cyclic olefin resin modified with an epoxy group and a resist material containing a crosslinking agent capable of photocrosslinking the cyclic olefin resin. A method for manufacturing a thin film multilayer circuit board, comprising:
【請求項9】 下記の工程:基板上に絶縁層を形成し、 前記絶縁層上に前記レジスト材料を塗布してレジスト膜
を形成し、 前記レジスト膜の配線パターン形成部位をテーパ角の調
整下に除去して、逆テーパの窓状開口を有するレジスト
パターンを形成し、 前記レジストパターン上に、そのパターンの開口の底面
及び側面も被覆する形で第1の配線材料の層を形成し、 前記第1の配線材料の層の上に、前記レジストパターン
の開口の少なくとも底面を被覆する形で第2の配線材料
の層を形成し、 前記第2の配線材料の層の上にさらに、前記第1の配線
材料と同一もしくは異なる配線材料からなる第3の配線
材料の層を形成し、そして前記レジストパターンを、そ
の上方に形成された前記配線材料の層とともに除去する
こと、を含む、請求項8に記載の薄膜多層回路基板の製
造方法。
9. The following steps: forming an insulating layer on a substrate, applying the resist material on the insulating layer to form a resist film, and adjusting a taper angle at a wiring pattern forming portion of the resist film. To form a resist pattern having an inversely tapered window-like opening, and forming a layer of the first wiring material on the resist pattern so as to cover the bottom surface and the side surface of the opening of the pattern, A second wiring material layer is formed on the first wiring material layer so as to cover at least the bottom surface of the opening of the resist pattern, and the second wiring material layer is further formed on the second wiring material layer. Forming a layer of a third wiring material made of the same or different wiring material as the first wiring material, and removing the resist pattern together with the wiring material layer formed thereabove. 8 Method of manufacturing a thin film multi-layer circuit board according.
【請求項10】 前記のエポキシ基で変性した環状オレ
フィン系樹脂のエポキシ変性率を0.05〜2重量%
(環状オレフィン系樹脂の重量に対するエポキシ基の酸
素の重量%)の範囲で調節することにより、得られるレ
ジストパターンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を調整
する、請求項8又は9に記載の薄膜多層回路基板の製造
方法。
10. The epoxy modification rate of the cyclic olefin resin modified with the epoxy group is 0.05 to 2% by weight.
10. The taper angle of the inverse taper window-shaped opening of the obtained resist pattern is adjusted by adjusting in the range of (weight% of oxygen of epoxy group to weight of cyclic olefin resin). Method for manufacturing thin film multilayer circuit board.
【請求項11】 前記架橋剤としてビスアジド化合物を
使用し、このビスアジド化合物の使用量を前記環状オレ
フィン系樹脂中に含まれるエポキシ基のモル量に対して
0.05〜10倍モル量の範囲で調節することにより、
得られるレジストパターンの逆テーパの窓状開口のテー
パ角を調整する、請求項8又は9に記載の薄膜多層回路
基板の製造方法。
11. A bisazide compound is used as the cross-linking agent, and the bisazide compound is used in an amount of 0.05 to 10 times the molar amount of the epoxy group contained in the cyclic olefin resin. By adjusting
The method for manufacturing a thin film multilayer circuit board according to claim 8 or 9, wherein the taper angle of the inversely tapered window-like opening of the obtained resist pattern is adjusted.
【請求項12】 前記レジスト材料中でさらに染料を使
用し、この染料の種類及び使用量を調節することによ
り、得られるレジストパターンの逆テーパの窓状開口の
テーパ角を調整する、請求項8又は9に記載の薄膜多層
回路基板の製造方法。
12. The taper angle of an inversely tapered window-like opening of a resist pattern to be obtained is adjusted by further using a dye in the resist material and adjusting the type and amount of the dye used. Or a method of manufacturing the thin-film multilayer circuit board according to item 9.
【請求項13】 レジストパターンを形成する際、使用
する露光光源の波長を調整することにより、得られるレ
ジストパターンの逆テーパの窓状開口のテーパ角を調整
する、請求項8又は9に記載の薄膜多層回路基板の製造
方法。
13. The taper angle of an inversely tapered window-like opening of the obtained resist pattern is adjusted by adjusting the wavelength of the exposure light source used when forming the resist pattern. Method for manufacturing thin film multilayer circuit board.
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