JPH0837142A - 半導体基板へのポリイミド前駆体組成物の塗布法 - Google Patents

半導体基板へのポリイミド前駆体組成物の塗布法

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JPH0837142A
JPH0837142A JP6172477A JP17247794A JPH0837142A JP H0837142 A JPH0837142 A JP H0837142A JP 6172477 A JP6172477 A JP 6172477A JP 17247794 A JP17247794 A JP 17247794A JP H0837142 A JPH0837142 A JP H0837142A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
precursor composition
polyimide precursor
polyimide
resin film
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JP6172477A
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Inventor
Hiroyoshi Sekine
浩良 関根
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スピン塗布法により半導体基板表面の端部ま
で均一な膜厚でポリイミド系樹脂膜を形成できる塗布法
を提供すること。 【構成】 半導体基板の表面にポリイミド前駆体組成物
をスピン法により塗布する際に、半導体基板2の表面の
中心部に滴下されたポリイミド前駆体組成物4の上部
に、該基板を回転させながら、中心部にパイプ6より窒
素ガスを吹き付け、窒素ガス吹き付けの停止後、さらに
半導体基板を回転させることを特徴とする半導体基板へ
のポリイミド前駆体組成物の塗布法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミド系樹脂膜形
成技術、特に高粘度を有し、厚膜を形成する樹脂のスピ
ン塗布法に関し、さらに詳しくはポリイミド前駆体組成
物を半導体基板の表面上にスピン塗布する際に、上記組
成物を均一な厚みで塗布するのに好適な半導体基板への
ポリイミド前駆体組成物の塗布法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体などの各種電子部品の表面
保護膜や層間絶縁膜としてポリイミド系樹脂膜が用いら
れているが、ポリイミド系樹脂は、PSG、SiO2
SiNなどの無機絶縁膜に比較して凹凸の大きい基板上
に平坦な膜を形成できるとともに、1μm以上の厚い膜
を容易に形成でき、さらに他の有機材料に比較して耐熱
性が高いなどの利点を有するため、バイポーラICの層
間絶縁膜に採用され、最近ではメモリー素子のα線遮蔽
膜やバッファーコート膜として幅広く用いられている。
【0003】上記のポリイミド系樹脂膜は、ポリイミド
前駆体組成物をスピン法などによりウエハ等の半導体基
板上に塗布し、加熱処理して形成される。また、ポリイ
ミド系樹脂膜にはビアホールなどのパターンが形成され
る。しかし、ポリイミド前駆体組成物を半導体基板表面
上の中心部に滴下して、スピン塗布した後、半導体基板
をホットプレート上で加熱処理すると、半導体基板表面
の中心部でポリイミド系樹脂膜の厚みが薄い部分が生じ
るため、ポリイミド系樹脂膜のパターン形成のためにマ
スク材として使用しているフォトレジストを成膜し、露
光後、エッチング処理すると、半導体基板表面の中心部
は所定時間でエッチングできるが、中心部から端部方向
のポリイミド系樹脂膜厚が厚い部分では、エッチング不
十分で良好なビアホールが形成できなくなる。そして、
これが原因でウエハ表面のポリイミド系樹脂膜を除去
し、半導体基板を再生することが必要となる。この問題
は、形成するポリイミド系樹脂膜厚が厚くなる程、かつ
低速スピン塗布する程、生じやすい。
【0004】このため、最近では半導体基板表面により
均一なポリイミド系樹脂膜を形成するために、ポリイ
ミド前駆体組成物に用いられているN−メチル−2−ピ
ロリドンなどの極性溶剤に低表面張力あるいは低沸点の
溶剤を混合したものをスピン塗布する方法及びスピン
塗布の際の回転数を高速(3000rpm以上)とする方
法が提案されている。しかしながら、上記の方法で
は、ポリイミド前駆体組成物との溶解性や粘度安定性に
悪影響を及ぼす可能性もあり、限界があり、また、上記
の方法では、使用するポリイミド前駆体組成物の粘度
と形成するポリイミド系樹脂膜厚とのバランスが必要で
ある等の欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題点を解消し、ポリイミド前駆体組成物を半導
体基板等にスピン塗布する際に、半導体基板表面の中心
部に凹みを生じず、半導体基板表面上のポリイミド系樹
脂膜の厚みをより均一に形成することができるポリイミ
ド前駆体組成物の塗布法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板の
表面にポリイミド前駆体組成物をスピン法により塗布す
る際に、半導体基板表面の中心部に滴下されたポリイミ
ド前駆体組成物の上部に、該基板を回転させながら、中
心部に不活性ガスを吹き付け、不活性ガス吹き付けの停
止後、さらに半導体基板を回転させることを特徴とする
半導体基板へのポリイミド前駆体組成物の塗布法に関す
る。
【0007】半導体基板としては、ウエハ、セラミック
基板、ガラス基板等が挙げられる。本発明に用いられる
ポリイミド前駆体組成物は、例えば、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド等の有機溶剤中に、4,4′−ジ
アミノジフェニルエーテルなどのジアミン成分を溶解さ
せ、次に3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物などの有機四塩基酸二無水物成分を加
えて50℃以下、より好ましくは室温付近又はそれ以下
の温度で攪拌、反応させて得られる組成物である。ポリ
イミド前駆体組成物の市販品としては、例えばPIQ、
PIX(いずれも日立化成工業社製商品名)などが挙げ
られる。
【0008】ポリイミド系樹脂膜は、上記ポリイミド前
駆体組成物を溶剤を加えて50〜80℃の温度で攪拌
し、使用上適切な粘度に調整した後、半導体基板上にス
ピン塗布し、ホットプレート、温風式乾燥器等で100
〜350℃の範囲の温度で3時間以内で熱処理し、脱水
閉環することにより得られる。
【0009】本発明の方法は、例えば、次のようにして
行われる。まず、ポリイミド前駆体組成物をディスペン
ス法によりノズル先端から半導体基板表面の中心部に滴
下してスピン塗布する。半導体基板の低速スピン(20
〜2000rpm;プレスピン)開始と同時に、ノズルに
固定されているパイプから不活性ガスを半導体基板表面
の中心部のポリイミド前駆体組成物に吹き付ける。不活
性ガスとしては、特に制限はないが、通常、窒素ガスが
使用される。
【0010】不活性ガスの吹き付け処理は、パイプとポ
リイミド前駆体組成物の表面からの距離を、2〜15mm
の範囲として行うことが好ましく、5〜10mmの範囲が
より好ましい。回転時間は、形成するポリイミド系樹脂
膜の膜厚等によって異なるが、好ましくは15秒以内と
される。不活性ガスの吹き付け流量は、0.2〜6Nl
/分が好ましい。窒素ガスの吹き付け流量が多すぎる
と、スピン塗布中にポリイミド前駆体組成物が飛散して
ピンホール等が生じ、逆に半導体基板面内のポリイミド
系樹脂膜の膜厚の均一性に劣る傾向がある。さらに、不
活性ガスの吹き付けが終了した後、所定の膜厚が得られ
る回転数、時間で基板を回転させてスピン塗布を継続し
て行う。
【0011】次に、図面を参照して本発明をさらに詳細
に説明する。図1は、本発明の方法の一実施態様を示す
工程図である。図1において、まず、(a)工程でコー
ターカップ10内のスピンヘッド1に吸着された半導体
基板2の表面の中心部にディスペンスノズル3からポリ
イミド前駆体組成物4が滴下される。
【0012】次に、(b)工程において、ディスペンス
ノズル3に固定されているテフロン製のパイプ6から、
滴下したポリイミド前駆体組成物4の中心部に不活性ガ
スを吹き付け始めると同時にスピンヘッド1の回転によ
りスピン塗布(プレスピン)が開始され、ポリイミド前
駆体組成物4が半導体基板2の表面端部方向に流れ出さ
れる。
【0013】所定時間の不活性ガス吹き付け処理を行っ
た後、これを停止し、(c)工程において、さらに基板
の回転を継続して行う。このとき、半導体基板2から一
部のポリイミド前駆体組成物4が半導体基板2の裏面側
に回り込むことがあるため、裏面洗浄ノズル5から噴射
される洗浄液2(例えば、N,N′−ジメチルホルムア
ミドとメタノールの混合液)により洗浄を行う。これに
より、半導体基板2の表面上のポリイミド前駆体組成物
4の厚みが均一化される。
【0014】最後に、(d)工程において、ポリイミド
前駆体組成物4が塗布された半導体基板2をホットプレ
ート8で熱処理して、ポリイミド系樹脂膜9を形成す
る。
【0015】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれによって制限されるものではな
い。
【0016】実施例1 4,4′−ジアミノジフェニルエーテル54.05g
(0.27モル)及び1,3−ビス(アミノプロピル)
テトラメチルジシロキサン7.45g(0.03モル)
をN−メチル−2−ピロリドン800g中でよく攪拌し
て溶解させた後、3,3′,4,4′−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物48.33g(0.15モ
ル)及びピロメリット酸二無水物32.71g(0.1
5モル)を徐々に加えて室温で6時間反応させた。その
後80℃で13時間攪拌して粘度80ポアズ(25
℃)、樹脂分濃度18.6重量%のポリイミド前駆体組
成物を得た。
【0017】次に、図1に示した工程図に従って下記の
ように上記ポリイミド前駆体組成物のスピン塗布を行
い、半導体基板としてのシリコンウエハの表面上にポリ
イミド系樹脂膜を形成した。まず、シリコンウエハ2
〔ウエハ寸法:15.24cm(6インチ)〕表面の中心
部にディスペンスノズル3を移動させて上記で得たポリ
イミド前駆体組成物4を5g滴下した〔図1の
(a)〕。滴下終了後、直ちにディスペンスノズルに固
定されているパイプ6からポリイミド前駆体組成物4の
中心部へ窒素ガスを2Nl/分の流量で吹き付け始め、
同時に、1000rpmで10秒間回転させてスピン塗布
(プレスピン)を行った。この間、窒素ガスを吹き付け
続けて、ポリイミド前駆体組成物4に含有される溶剤の
揮発性を促進させる〔図1の(b)〕。
【0018】次に、窒素ガスの吹き付けを終了して、さ
らに3800rpmで30秒間回転してスピン塗布を続
け、シリコンウエハ2上の全面にポリイミド前駆体組成
物を塗り拡げた。次に連続して1500rpmで10秒
間、さらに2300rpmで5秒間回転させて、シリコン
ウエハ2の裏面端部に回り込んだ組成物をN,N′−ジ
メチルホルムアミドとメタノールの混合液で洗浄処理し
て除去した後、3000rpmで1秒間回転してポリイミ
ド前駆体組成物4のスピン塗布処理を終了した〔図1の
(c)〕。その後、ポリイミド前駆体組成物4が塗布さ
れたシリコンウエハ2をホットプレート8を用いて13
0℃で90秒間熱処理(プリベーク)し、7.8μm厚
のポリイミド系樹脂膜9を形成した〔図1の(d)〕。
【0019】得られた半導体基板2上のポリイミド系樹
脂膜9について、干渉膜厚計(大日本スクリーン製造社
製、商品名ラムダエース、STM−602)を用いてシ
リコンウエハ2の半径17点(基板中心から5mm間隔)
の膜厚を測定したが、シリコンウエハ2の中心部には極
度の凹みが見られず、膜厚分布がレンジ値で0.1μm
の均一な被膜であった。
【0020】さらに、上記ポリイミド計樹脂膜上にフェ
ノールノボラック系のポジレジスト層(東京応化工業社
製、商品名OFPR−5000)をスピン塗布により形
成した後、g線ステッパー(キャノン社製、商品名FP
A−1550)を用いて公知の写真食刻技術によりアル
カリ性水溶液である水酸化テトラメチルアンモニウム水
溶液系のNMD−3(濃度2.38重量%、東京応化工
業社製商品名)を用いて23℃で90秒間バドル法によ
り、ポジレジスト層の現像とポリイミド系樹脂膜のエッ
チングを同時に行い、ボンディングパッド部に100μ
m角のビアホールと80μmのスクライブラインをパタ
ーン化し、全ての半導体素子(寸法:5.5×13.6
mm)に均一なポリイミド系樹脂膜のパターンを形成する
ことができた。
【0021】比較例1 実施例1において、スピン塗布時にポリイミド前駆体組
成物4に窒素ガスの吹き付け処理をしない以外は、実施
例1と同様にして操作を行った。得られたシリコンウエ
ハ上のポリイミド系樹脂膜は、シリコンウエハ中心から
半径10mm以内で膜厚が0.5μm薄く、凹みが見られ
た。また、実施例1と同様にして現像とエッチングを行
いパターン形状を確認した結果、シリコンウエハの中心
から8mm以内の領域でビアホール寸法が平均値で110
μmと広くなり、オーバーエッチングが見られ、シリコ
ンウエハの面内でのポリイミド系樹脂膜のパターン寸法
にバラツキが認められた。
【0022】比較例2 実施例1において、スピン塗布時のプレスピン処理以降
もポリイミド前駆体組成物の上部に窒素ガスを吹き付け
続けた以外は、実施例1と同様に操作を行った。得られ
たシリコンウエハ上のポリイミド系樹脂膜は、シリコン
ウエハ中心部付近に極度の凹みとスジ状の模様が見ら
れ、シリコンウエハ面内の膜厚は不均一であった。
【0023】
【発明の効果】本発明の方法によりポリイミド前駆体組
成物を塗布すれば、半導体基板上の中心部に凹みがな
く、端部まで均一な膜厚でポリイミド系樹脂膜を形成す
ることができ、パターンの製造に際して半導体基板面内
に均一な寸法でパターンを形成することができるため、
ポリイミド系樹脂膜のパターン形成による半導体素子の
歩留りを著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す工程図である。
【符号の説明】
1 スピンヘッド 2 半導体基板 3 ディスペンスノズル 4 ポリイミド前駆体組成物 5 裏面洗浄ノズル 6 パイプ 7 洗浄液 8 ホットプレート 9 ポリイミド系樹脂膜 10 コーターカップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B05D 7/24 302 X 7415−4F G03F 7/16 502

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面にポリイミド前駆体組
    成物をスピン法により塗布する際に、半導体基板表面の
    中心部に滴下されたポリイミド前駆体組成物の上部に、
    該基板を回転させながら、中心部に不活性ガスを吹き付
    け、不活性ガス吹き付けの停止後、さらに半導体基板を
    回転させることを特徴とする半導体基板へのポリイミド
    前駆体組成物の塗布法。
  2. 【請求項2】 不活性ガスが窒素ガスである請求項1記
    載のポリイミド前駆体組成物の塗布法。
  3. 【請求項3】 不活性ガスの吹き付けを、ポリイミド前
    駆体組成物の表面から2〜15mmの距離で、0.2〜6
    Nl/分の流量で行う請求項1又は2記載の半導体基板
    へのポリイミド前駆体組成物の塗布法。
JP6172477A 1994-07-25 1994-07-25 半導体基板へのポリイミド前駆体組成物の塗布法 Pending JPH0837142A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090634A (en) * 1997-06-26 2000-07-18 Nec Corporation Failure analysis apparatus of semiconductor integrated circuits and method thereof
KR100721247B1 (ko) * 2005-12-28 2007-05-22 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 공정에서의 에스오지 도포기 및 그것을 이용하는에스오지 공정
JP2010205811A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの処理方法およびウエーハの処理装置
JP2012114282A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Sumco Corp Soiウェーハの製造方法並びにウェーハ貼り合わせシステム
JP2017088735A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 須賀 唯知 基板の製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090634A (en) * 1997-06-26 2000-07-18 Nec Corporation Failure analysis apparatus of semiconductor integrated circuits and method thereof
KR100301736B1 (ko) * 1997-06-26 2001-10-19 가네꼬 히사시 반도체 집적회로의 불량 해석 장치 및 그 방법
KR100721247B1 (ko) * 2005-12-28 2007-05-22 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 공정에서의 에스오지 도포기 및 그것을 이용하는에스오지 공정
JP2010205811A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの処理方法およびウエーハの処理装置
JP2012114282A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Sumco Corp Soiウェーハの製造方法並びにウェーハ貼り合わせシステム
JP2017088735A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 須賀 唯知 基板の製造方法

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