JPH0645247A - ポリアミド膜のパターニング方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ポリアミド膜のパターニングの際のレジスト
現像・除去後のスカムによる悪影響の問題を解決したポ
リアミド膜のパターニング方法、及びこのようなポリア
ミド膜のパターニング方法を用いた半導体装置の製造方
法を提供する。 【構成】 基板１上に形成したポリアミド膜４を、レ
ジスト５を用いてパターニングし、レジスト除去後、発
煙硝酸等の無機酸により処理するポリアミド膜のパター
ニング方法。基板１上に形成したポリアミド膜４を、
レジスト５を用いてパターニングし、無機酸を用いてレ
ジスト除去するポリアミド膜のパターニング方法。上
記を用いた半導体装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアミド膜のパター
ニング方法、及びポリアミド膜のパターニング工程を有
する半導体装置の製造方法に関する。本発明は、各種ポ
リアミド膜パターンの形成の際（例えば焼成等の処理に
よりポリイミド膜パターンを形成するためのポリアミド
膜パターンの形成の際）に用いることができ、またこの
ようなパターン形成を要する半導体装置の製造の際に利
用することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリイミド膜を半導体装置等
の保護膜等として用いることが行われている。ポリイミ
ド膜は、一般にポリアミド膜を焼成することによってポ
リイミド化して形成するので、ポリアミド膜を基板上に
形成してパターニングし、その後焼成処理するようにし
ている。

【０００３】このようなパターニングは、レジスト工程
により行われる。従来、ポリイミド膜形成のための塗布
・パターニング（窓開け）後のレジスト剥離のために
は、Ｎ−酢酸ブチル液が広く用いられてきた。即ち従来
プロセスでは、例えば多くの場合、レジスト／現像液／
ポリアミド酸／Ｎ−２メチル・ピロリドン（ポリアミド
酸の溶剤）／Ｎ−酢酸ブチルの系が使用されていた。と
ころが、従来技術にあっては、「スカム」と称される残
滓（カス）が残る。これはポリアミド膜（焼成後ポリイ
ミド膜となる）を主成分としたこれら薬品間の化学的反
応生成物として発生するものと考えられる。レジストと
ポリアミド間の反応生成物が有力視されているが、詳細
は未だ不明で、このスカムは、少なくともＮ−酢酸ブチ
ルには溶解しない。

【０００４】図３に示す従来プロセスを参照して説明す
ると、図３（ａ）のように基板１上のＡｌ配線等の金属
２部分上にパターニングしたパッシベーション膜３（Ｓ
ｉＮ等）を形成し、この上にポリアミド膜を形成してパ
ターニングする場合、まず全面にポリアミド膜４を形成
し（図３（ｂ））、レジストを塗布・露光・現像してパ
ターン状にレジスト５を形成し（図３（ｃ））、レジス
ト５をマスクにポリアミド膜４をパターニングする（パ
ターニング後のポリアミド膜を４０で示す）。これによ
り図３（ｄ）の構造を得るが、この時レジスト現像時に
生成していたと考えられるスカムが付着し、これは上か
らは発見できない。レジスト５をＮ−酢酸ブチルで除去
して図３（ｅ）のようにするが、スカムはこれには溶解
除去されず、同図に７で示すようにスカムが残る。

【０００５】このようなスカム７（反応生成物）が、図
３（ｅ）のようにボンディングパッドをなす金属２上に
残った場合、ボンディングのための金ボールが付かない
という不良が生じたり、あるいはボールシェア強度（金
ボールの接着強度）の劣化が問題となる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記問題点を解決して、スカム
による悪影響の問題を解決したポリアミド膜のパターニ
ング方法を提供しようとするものであり、また、このよ
うなポリアミド膜のパターニング方法を用いた半導体装
置の製造方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本出願の請求項１の発
明は、基板上に形成したポリアミド膜を、レジストを用
いてパターニングし、レジスト除去後、無機酸により処
理することを特徴とするポリアミド膜のパターニング方
法であって、これにより上記目的を達成するものであ
る。

【０００８】本出願の請求項２の発明は、該無機酸とし
て発煙硝酸を用いることを特徴とする請求項１に記載の
ポリアミド膜のパターニング方法であって、これにより
上記目的を達成するものである。

【０００９】本出願の請求項３の発明は、基板上に形成
したポリアミド膜を、レジストを用いてパターニング
し、無機酸を用いてレジスト除去することを特徴とする
ポリアミド膜のパターニング方法であって、これにより
上記目的を達成するものである。

【００１０】本出願の請求項４の発明は、該無機酸とし
て発煙硝酸を用いることを特徴とする請求項３に記載の
ポリアミド膜のパターニング方法であって、これにより
上記目的を達成するものである。

【００１１】本出願の請求項５の発明は、基板上に形成
したポリアミド膜をレジストを用いてパターニングする
工程を備える半導体装置の製造方法において、無機酸に
より処理する工程を有することを特徴とする半導体装置
の製造方法であって、これにより上記目的を達成するも
のである。

【００１２】本出願の請求項６の発明は、無機酸による
処理がレジスト除去処理及び／またはレジスト除去後の
スカム除去処理であることを特徴とする請求項５に記載
の半導体装置の製造方法であって、これにより上記目的
を達成するものである。

【００１３】

【作用】本出願の発明によれば、ポリアミド膜形成の
際、無機酸により処理するので、レジスト現像時に発生
したスカムはこの無機酸による処理で除去される。よっ
て、スカムの悪影響の問題を解決できる。

【００１４】また、レジスト除去自体を無機酸で行え
ば、連続してこの無機酸によりスカム除去を達成でき、
効率の良い操作を実現できる。

【００１５】また、無機酸として発煙硝酸を用いると、
被処理下地に金属（例えばＡｌボンディングパッド）が
存在していても、金属が酸に腐食されることを防止し
て、スカム除去を行うことができる。

【００１６】なお、下地に金属が存在しない場合は、濃
硝酸その他鉱酸等の無機酸を適宜に用いることができ
る。下地に金属が存在しない場合とは、例えば、記憶装
置などの冗長回路（リペアのための予備回路）を作動さ
せるためのヒューズを開口するときなどであり、この下
地には一般には金属は存在しないので、金属腐食の問題
を考慮せずに、無機酸を選択できる。

【００１７】

【実施例】以下、本出願の発明の実施例について、図面
を参照して説明する。但し当然のことではあるが、各発
明は以下述べる実施例により限定されるものではない。

【００１８】実施例１ この実施例は、本発出願の請求項１の発明を、ポリアミ
ド膜を有する半導体装置の製造に適用したものである。
図１を参照して説明する。

【００１９】あらかじめＳｉ基板１上に素子形成し、ボ
ンディングパッドとしてＡｌ系金属類を形成し（この金
属を符号２で示す）、その後ＳｉＮ系のパッシベーショ
ン膜３を形成する。図１（ａ）は、そのパッシベーショ
ン膜３を開口した後の状態を示している。

【００２０】その後、ポリアミド膜４（３５０℃前後で
約６０分焼成後ポリイミド膜になる）を約７μm 厚にな
るように回転塗布し、ホットプレート等を用いてプリベ
ークする。その時のベーク条件は１３０〜１５０℃、１
〜２分間である。プリベーク後の状態が図１（ｂ）であ
る。

【００２１】その後、ポリアミド膜４の上にレジストを
回転塗布し、露光・現像を行う。レジスト塗布条件は、
膜厚０．７〜２μm 、プリベーク９０〜１２０℃、１〜
２分間である。露光は、レジストの特性に合わせ任意に
選べるが、１２０mJ／cm² 程度あればよい。現像はパド
ル式で、ＴＭＡＨ濃度２．３８％の現像液を用いる。現
像後の状態が図１（ｃ）であり、形成されたパターン状
のレジストを符号５で示す。

【００２２】現像後に問題となるスカム（反応生成物）
６が生成・付着する。図１（ｄ）は、レジスト現像と連
続して、ポリアミド膜４をエッチングした状態を示す
（ポリアミド膜４はレジスト現像液でエッチング可能。
但し、別の液を用い別の工程でエッチングしてもよい）
が、このときこのスカム６は、この図１（ｄ）の状態で
上から観察しても発見されず、レジスト５を剥離後、遊
離し、再付着した時に始めて発見できる。即ち、図１
（ｅ）に符号７で示したように、そのスカム６（図１
（ｄ））がボンディングパットである金属２上に再付着
する。

【００２３】従来、レジスト５の剥離には、Ｎ−酢酸ブ
チル液が広く用いられてきた。しかし、この液では、ス
カム６あるいは７を溶解・除去することができない。

【００２４】そこで本実施例では、レジスト除去後、無
機酸として発煙硝酸を用いて処理することで、スカム７
の除去を行った。

【００２５】即ち、図１（ｅ）に示す如くスカム７が付
着している状態で発煙硝酸で処理し、図１（ｆ）に示す
ように、スカム付着の無い構造を得た。下地金属２（Ａ
ｌ）は、発煙硝酸におかされず、影響はない。

【００２６】発煙硝酸によるレジスト５の剥離方法は、
任意であり、例えばパドル式とディップ式いずれでも問
題ない。例えば、具体的には、次のように実施できる。

【００２７】パドル式 ウェハチャック上に基板ウエハを搬送し、真空吸着す
る。発煙硝酸をノズルを通してウエハ上に吐出させる。
その際、ウエハを液が振り切られない程度に低回転させ
ると、剥離効果が上がる。次に高回転で液を振り切り、
純水をノズルから供給し、リンスする。その後回転乾燥
させる。この発煙硝酸のような危険物を用いた処理に使
用できる装置は市販されている。

【００２８】ディップ式 あらかじめ薬液槽に発煙硝酸を入れ、その中にウエハを
キャリアごと浸せきさせる。キャリアの材質は、耐薬品
性の大きいものである必要があり、例えばテフロン系樹
脂のものも使用できるが、石英の方が望ましい。その
後、キャリアを水洗槽に移し換え、水洗する。乾燥は、
市販のスピンドライヤー、あるいは、石英キャリアを用
いる場合は、ＩＰＡ蒸気乾燥機を用いるとよい。

【００２９】本実施例においては、あらかじめＳｉ基板
１上に素子形成し、パッシベーション膜３をＳｉＮ系膜
で成形した後、ＩＣパッケージのモールド樹脂からの応
力を緩和するためのポリイミド系有機膜を形成する際、
塗布・窓開け後のレジスト５剥離後発煙硝酸を用い、パ
ドル方式、もしくはディップ方式によるバッチ式方法を
使い、その後の処理は、パドル式はウエハを自転させな
がらノズルから純水を吐出させ水洗・乾燥させ、また、
ディップ式は、純水槽にウエハキャリを移し換えて水洗
し、その後、乾燥させるようにした。この結果、容易か
つ確実にスカムを除去することができ、スカムによる不
良を防止することができた。

【００３０】上記のようにしてポリアミド膜４をパター
ニングし、これによって、ポリイミド膜を有する半導体
装置を製造したところ、不良率を低減することができ
た。

【００３１】実施例２ 本実施例では、レジスト剥離自体を発煙硝酸を用い、ス
カム除去をレジスト剥離と連続して行うようにした。図
２を参照する。

【００３２】図２（Ａ）−（Ｄ）までは、実施例１の図
１（ａ）−（ｄ）と同様の操作を行った。

【００３３】図２（Ｄ）の状態（レジスト剥離後の状
態）において、レジスト５を発煙硝酸で行う。この処理
は実施例１と同様に行えばよく、パドル式でもディップ
式でもよい。

【００３４】この結果、レジスト５の剥離とスカム６の
除去が連続して行われ、図２（Ｅ）に示すように、スカ
ムの無い構造が得られた。

【００３５】発煙硝酸は、スカム並びにレジストを溶解
する効果があるので、本実施例ではレジスト剥離液とし
て発煙硝酸を用い、これにより、生成したスカムを同時
に除去できたものである。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、スカムによる悪影響の
問題を解決したポリアミド膜のパターニング方法を提供
できる。また、ポリアミド膜のパターニング工程を有す
る場合も、スカムによる悪影響の問題を解決した半導体
装置の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の工程を順に断面図で示すものであ
る。

【図２】実施例２の工程を順に断面図で示すものであ
る。

【図３】従来例の工程を順に断面図で示すものである。

【符号の説明】

１ 基板 ２ パッシベーション膜 ３ 金属（パッドＡｌ） ４ ポリアミド膜 ４０ パターニングされたポリアミド膜 ５ レジスト ６，７ スカム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成したポリアミド膜を、レジス
   トを用いてパターニングし、レジスト除去後、無機酸に
   より処理することを特徴とするポリアミド膜のパターニ
   ング方法。
2. 【請求項２】該無機酸として発煙硝酸を用いることを特
   徴とする請求項１に記載のポリアミド膜のパターニング
   方法。
3. 【請求項３】基板上に形成したポリアミド膜を、レジス
   トを用いてパターニングし、無機酸を用いてレジスト除
   去することを特徴とするポリアミド膜のパターニング方
   法。
4. 【請求項４】該無機酸として発煙硝酸を用いることを特
   徴とする請求項３に記載のポリアミド膜のパターニング
   方法。
5. 【請求項５】基板上に形成したポリアミド膜をレジスト
   を用いてパターニングする工程を備える半導体装置の製
   造方法において、無機酸により処理する工程を有するこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】無機酸による処理がレジスト除去処理及び
   ／またはレジスト除去後のスカム除去処理であることを
   特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。