JP2001154354A - Processing method for positive type photosensitive resin composition and semiconductor device - Google Patents

Processing method for positive type photosensitive resin composition and semiconductor device

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JP2001154354A
JP2001154354A JP33614699A JP33614699A JP2001154354A JP 2001154354 A JP2001154354 A JP 2001154354A JP 33614699 A JP33614699 A JP 33614699A JP 33614699 A JP33614699 A JP 33614699A JP 2001154354 A JP2001154354 A JP 2001154354A
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JP
Japan
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resin composition
photosensitive resin
positive photosensitive
positive type
film
Prior art date
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JP33614699A
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Japanese (ja)
Inventor
Junya Kusuki
淳也 楠木
Takashi Hirano
孝 平野
Kagehisa Yamamoto
景壽 山本
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method for a positive type photosensitive resin composition in which the film thickness of the unexposed part is not reduced even in thick film processing and a high sensitivity pattern is obtained. SOLUTION: When a two-layer organic film of a positive type photosensitive resin composition and a positive type photoresist is processed, the positive type photosensitive resin composition is applied and dried on a substrate, the positive type photoresist is further applied and dried and the resulting two-layer organic film is exposed and developed to form a pattern.

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】本発明は半導体の支持体を保
護したり、半導体の支持体にかかる応力を緩和するた
め、耐熱性の保護膜を支持体表面に形成する上におい
て、ポジ型感光性樹脂組成物を厚膜加工する方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a heat-resistant protective film on a surface of a support for protecting the semiconductor support and reducing stress applied to the semiconductor support. The present invention relates to a method for processing a resin composition into a thick film.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミド樹脂は、半導体プロセス温度
に耐えうる優れた耐熱性を有し、段差の平坦化、応力の
緩和、メモリーセルのソフトエラーの防止などの理由で
半導体工業におけるパッシベーション膜、α線シールド
層、層間絶縁膜として利用されている。このポリイミド
樹脂をパッシベーション膜や層間絶縁膜として用いた半
導体装置としてLOC構造の半導体装置(特公昭61-218
139号公報)やCu−ポリイミド多層配線構成体(「日経
エレクトロニクス」145〜158頁、1984年8月27日号)が
知られている。LOC構造の半導体装置は、リードフレ
ームにバッファーコート側から半導体チップを熱圧着す
るが、この時の応力を緩和する必要がある。
2. Description of the Related Art Polyimide resin has excellent heat resistance to withstand the semiconductor process temperature, and is used as a passivation film in the semiconductor industry for reasons such as flattening steps, relaxing stress, and preventing memory cell soft errors. It is used as a line shield layer and an interlayer insulating film. As a semiconductor device using this polyimide resin as a passivation film or an interlayer insulating film, a semiconductor device having a LOC structure (Japanese Patent Publication No. Sho 61-218)
No. 139) and a Cu-polyimide multilayer wiring structure (“Nikkei Electronics”, pp. 145-158, August 27, 1984). In a semiconductor device having an LOC structure, a semiconductor chip is thermocompression-bonded to a lead frame from the buffer coat side, but it is necessary to reduce the stress at this time.

【0003】また、Cu−ポリイミド多層配線構成体は、
配線に流れる電流が大きく配線の絶縁を確保する必要が
ある。このため、ポリイミド膜の厚膜化はしばしば要求
される。一方、ポリイミド樹脂自身に感光性を付与する
技術が最近注目を集めてきており、例えば感光性ポリイ
ミド樹脂として、下記式(2)等がある。
Further, a Cu-polyimide multilayer wiring structure is
The current flowing through the wiring is large, and it is necessary to ensure insulation of the wiring. For this reason, thickening of the polyimide film is often required. On the other hand, a technique for imparting photosensitivity to the polyimide resin itself has recently attracted attention. For example, the following formula (2) is given as a photosensitive polyimide resin.

【化2】 Embedded image

【0004】これを用いるとパターン作成工程の一部が
簡略化でき、工程短縮の効果はあるが、現像の際にN−
メチル−2−ピロリドン等の溶剤が必要となるため、安
全、取扱いにおいて問題がある。そこで最近では、アル
カリ水溶液で現像ができるポジ型の感光性樹脂が開発さ
れている。例えば、特公平1−46862号公報におい
てはポリベンゾオキサゾール前駆体とジアゾキノン化合
物より構成されるポジ型感光性樹脂組成物が開示されて
いる。これは高い耐熱性、優れた電気特性、微細加工性
を有し、ウェハーコート用のみならず層間絶縁用樹脂と
しての可能性も有している。このポジ型の感光性樹脂の
現像メカニズムは、未露光部のジアゾキノン化合物がア
ルカリ性水溶液に不溶であり、露光することによりジア
ゾキノン化合物が化学変化を起こし、アルカリ性水溶液
に可溶となる。この露光部と未露光部での溶解性の差を
利用し、未露光部のみの塗膜パターンの作成が可能とな
る。しかし、このポジ型感光性樹脂組成物を用いて厚膜
を形成するには、プリベーク後の膜厚が所望の膜厚より
現像時の未露光部の膜減り量分厚くなるため、露光時に
膜の底部まで光が届きにくくなり、感度が低下するなど
の問題が生じる。
When this is used, a part of the pattern forming process can be simplified, which has the effect of shortening the process.
Since a solvent such as methyl-2-pyrrolidone is required, there is a problem in safety and handling. Therefore, recently, a positive photosensitive resin that can be developed with an alkaline aqueous solution has been developed. For example, Japanese Patent Publication No. 1-46862 discloses a positive photosensitive resin composition composed of a polybenzoxazole precursor and a diazoquinone compound. It has high heat resistance, excellent electrical properties and fine workability, and has the potential not only as a wafer coat but also as an interlayer insulating resin. The mechanism of development of this positive photosensitive resin is such that the unexposed portion of the diazoquinone compound is insoluble in the alkaline aqueous solution, and the exposure causes the diazoquinone compound to undergo a chemical change and become soluble in the alkaline aqueous solution. By utilizing the difference in solubility between the exposed part and the unexposed part, a coating film pattern can be formed only in the unexposed part. However, in order to form a thick film using this positive photosensitive resin composition, the film thickness after pre-baking is larger than the desired film thickness by the amount of film reduction in the unexposed portion during development, so This makes it difficult for light to reach the bottom, causing problems such as a decrease in sensitivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した問
題点を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、厚膜加工においても未露光部の膜減りがなく
高感度のパターンを得ることができるポジ型感光性樹脂
組成物の加工方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a high-sensitivity method that does not reduce the film thickness of an unexposed portion even in a thick film processing. An object of the present invention is to provide a method for processing a positive photosensitive resin composition capable of obtaining a pattern.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上にポ
ジ型感光性樹脂組成物を塗布し、60℃〜130℃で乾
燥後、さらに、その上にポジ型フォトレジストを用いて
パターン加工してなるポジ型感光性樹脂組成物の加工方
法であり、さらに好ましくは、該ポジ型感光性樹脂組成
物が一般式(1)で示されるポリアミド100重量部と
ジアゾナフトキノン化合物1〜50重量部からなるポジ
型感光性樹脂組成物の加工方法である。
According to the present invention, a positive type photosensitive resin composition is coated on a support, dried at 60 ° C. to 130 ° C., and further patterned by using a positive type photoresist thereon. This is a method of processing a positive photosensitive resin composition by processing, and more preferably, the positive photosensitive resin composition is 100 parts by weight of a polyamide represented by the general formula (1) and 1 to 50 parts by weight of a diazonaphthoquinone compound. And a method for processing a positive photosensitive resin composition comprising

【化3】 また、該ポジ型感光性樹脂組成物の塗布、乾燥後の膜厚
が10〜100μmであり、該ポジ型フォトレジストの
塗布、乾燥後の膜厚が0.1〜5μmであるポジ型感光
性樹脂組成物の加工方法である。
Embedded image Further, the positive photosensitive resin composition has a thickness of 10 to 100 μm after coating and drying, and the positive photoresist has a coating thickness of 0.1 to 5 μm after coating and drying. This is a method for processing a resin composition.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明では、厚膜においても未露
光部の膜減りがなく高感度のパターンを得る為に、支持
体上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥した後、更
にその上にポジ型フォトレジストを使用することを特徴
としている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a positive photosensitive resin composition is coated on a support and dried to obtain a high-sensitivity pattern without reducing the thickness of unexposed portions even in a thick film. Further, a positive type photoresist is used thereon.

【0008】本発明に使用できるポジ型感光性樹脂組成
物は、ポリアミドを主成分とし、一般式(1)で示され
るポリアミドが好ましく、このポリアミド100重量部
とジアゾナフトキノン1〜50重量部からなることが好
ましい。
The positive photosensitive resin composition which can be used in the present invention contains polyamide as a main component and is preferably a polyamide represented by the general formula (1), and comprises 100 parts by weight of this polyamide and 1 to 50 parts by weight of diazonaphthoquinone. Is preferred.

【0009】一般式(1)のXは、例えば、X in the general formula (1) is, for example,

【化4】 等であるがこれらに限定されるものではない。Embedded image Etc., but are not limited to these.

【0010】この中で特に好ましいものとしては、[0010] Of these, particularly preferred are:

【化5】 より選ばれるものである。Embedded image It is more chosen.

【0011】また、式(1)のYは、例えば、Further, Y in the equation (1) is, for example,

【化6】 等であるがこれらに限定されるものではない。Embedded image Etc., but are not limited to these.

【0012】これらの中で特に好ましいものとしては、Among these, particularly preferred are:

【化7】 より選ばれるものである。Embedded image It is more chosen.

【0013】また、式(1)のEは、Yの構造を有する
ジカルボン酸誘導体とXの構造を有するジアミンを反応
させてポリアミドを合成した後、末端アミノ基をアルケ
ニル基又はアルキニル基を少なくとも1個有するカルボ
ン酸誘導体を反応させ、末端封止を行うもので、カルボ
ン酸誘導体としては5−ノルボルネン−2、3−ジカル
ボン酸、無水マレイン酸等が挙げられるが、特に5−ノ
ルボルネン−2、3−ジカルボン酸が好ましい。
In the formula (1), E is obtained by reacting a dicarboxylic acid derivative having the structure of Y with a diamine having the structure of X to synthesize a polyamide, and then converting the terminal amino group to at least one alkenyl group or alkynyl group. The reaction is carried out by reacting a carboxylic acid derivative having two or more carboxylic acid derivatives. Examples of the carboxylic acid derivative include 5-norbornene-2, 3-dicarboxylic acid, and maleic anhydride. -Dicarboxylic acids are preferred.

【0014】更に、式(1)のZは、例えば、Further, Z in the formula (1) is, for example,

【化8】 等があるがこれらに限定されるものではない。Embedded image And the like, but are not limited to these.

【0015】式(1)のZは、更により高い密着性が必
要な基板の場合に用いるが、その使用割合bについては
最大40モル%まで使用することができる。40モル%
を越えると樹脂の溶解性が極めて低下して、スカムが発
生するためパターン加工ができない。なお、これらX、
Y、E、Zの使用にあたっては、それぞれ1種類であっ
ても2種類以上の混合物であっても構わない。
Z in the formula (1) is used in the case of a substrate that requires even higher adhesion, but its use ratio b can be up to 40 mol%. 40 mol%
If the ratio exceeds, the solubility of the resin is extremely reduced and scum is generated, so that pattern processing cannot be performed. Note that these X,
When using Y, E, and Z, one type or a mixture of two or more types may be used.

【0016】本発明で用いるジアゾナフトキノン化合物
は、1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物
であり、米国特許明細書第2,772,972号、第
2,797,213号、第3,669,658号により
公知の物質である。
The diazonaphthoquinone compound used in the present invention is a compound having a 1,2-naphthoquinonediazide structure, and is disclosed in US Pat. Nos. 2,772,972, 2,797,213, 3,669, No. 658.

【0017】例えば、下記のものが挙げられる。For example, the following are mentioned.

【化9】 Embedded image

【化10】 Embedded image

【0018】これらの中で特に好ましいものとしては下
記のものがある。
Among these, the following are particularly preferred.

【化11】 Embedded image

【0019】ジアゾナフトキノン化合物のポリアミドへ
の配合量は、ポリアミド100重量部に対し、1〜5重
量部で、配合量が1重量部未満だと樹脂のパターニング
性が不良であり、逆に50量部を越えるとフィルムの引
張り伸び率が著しく低下する。
The compounding amount of the diazonaphthoquinone compound to the polyamide is 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide. If the compounding amount is less than 1 part by weight, the patterning property of the resin is poor. If it exceeds the part, the tensile elongation of the film is significantly reduced.

【0020】本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、必
要により感光特性を高めるためにジヒドロピリジン誘導
体を加えることができる。ジヒドロピリジン誘導体とし
ては、例えば、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル
−4−(2′−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピ
リジン、4−(2′−ニトロフェニル)−2,6−ジメ
チル−3,5−ジカルボエトキシ−1,4−ジヒドロピ
リジン、4−(2′,4′−ジニトロフェニル)−2,
6−ジメチル−3,5−カルボメトキシ−1,4−ジヒ
ドロピリジン等を挙げることができる。
A dihydropyridine derivative can be added to the positive photosensitive resin composition of the present invention, if necessary, in order to enhance photosensitive characteristics. Examples of the dihydropyridine derivative include, for example, 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2′-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, 4- (2′-nitrophenyl) -2,6-dimethyl -3,5-dicarbethoxy-1,4-dihydropyridine, 4- (2 ', 4'-dinitrophenyl) -2,
6-dimethyl-3,5-carbomethoxy-1,4-dihydropyridine and the like can be mentioned.

【0021】本発明におけるポジ型感光性樹脂組成物に
は、必要によりレベリング剤、シランカップリング剤等
の添加剤を添加することができる。
If necessary, additives such as a leveling agent and a silane coupling agent can be added to the positive photosensitive resin composition of the present invention.

【0022】本発明においてはこれらの成分を溶剤に溶
解し、ワニス状にして使用する。溶剤としては、例え
ば、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクト
ン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキ
シド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−
1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブチ
レングリコール−3−モノメチルエーテル、ピルビン酸
メチル、ピルビン酸エチル、メチル−3−メトキシプロ
ピオネート等を単独でも混合して用いてもよい。
In the present invention, these components are dissolved in a solvent and used in the form of a varnish. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-
1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3-methoxypropionate and the like may be used alone or in combination.

【0023】本発明で使用されるポジ型フォトレジスト
は、通常の半導体加工に用いられる市販のアルカリ現像
型のポジ型フォトレジストであるが、ポジ型感光性樹脂
組成物より現像液に対する膜減り量が少ないものであ
り、ファーイースト(株)製「マイクロポジットS1400-
13」、ヘキスト・ジャパン(株)製「AZ-1350」等があ
るがこれらに限定されるものではない。
The positive photoresist used in the present invention is a commercially available alkali-developing positive photoresist used in ordinary semiconductor processing, and the amount of film reduction in the developing solution from the positive photosensitive resin composition is reduced. The product is manufactured by Far East Co., Ltd. “Microposit S1400-
13 "and" AZ-1350 "manufactured by Hoechst Japan KK, but are not limited thereto.

【0024】本発明のポジ型感光性樹脂組成物の加工方
法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコン
ウェハー、セラミック、アルミ基板等に塗布する。塗布
方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレー
コーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーテ
ィング等がある。次に60〜130℃でプリベークして
塗膜を乾燥する。塗布した後、60〜130℃で乾燥す
る必要がある。60℃未満で乾燥すると乾燥が不十分で
現像時に溶けてしまうという問題があり、130℃を越
えて乾燥すると感光剤が分解するという問題がある。そ
の後、更にその上にアルカリ現像型のフォトレジストを
塗布する。プリベークして塗膜を乾燥後、所望のパター
ン形状に化学線を照射する。化学線としては、X線、電
子線、紫外線、可視光線等が使用できるが、200〜5
00nmの波長のものが好ましい。次に照射部を現像液
で溶解除去することによりレリーフパターンを得る。現
像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭
酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウ
ム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、
n−プロピルアミン等の第1アミン類、ジエチルアミ
ン、ジ−n−プロピルアミン等の第2アミン類、トリエ
チルアミン、メチルジエチルアミン等の第3アミン類、
ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等の
アルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第
4級アンモニウム塩等のアルカリ類の水溶液、及びこれ
にメタノール、エタノールのごときアルコール類等の水
溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液を好
適に使用することができる。現像方法としては、スプレ
ー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可能である。次
に、現像によって形成したレリーフパターンをリンスす
る。リンス液としては、蒸留水を使用する。次に加熱処
理を行い、オキサゾール環を形成し、耐熱性に富む最終
パターンを得る。
In the method for processing a positive photosensitive resin composition of the present invention, the composition is first applied to a suitable support, for example, a silicon wafer, ceramic, aluminum substrate or the like. Examples of the coating method include spin coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, and roll coating. Next, the coating film is dried by pre-baking at 60 to 130 ° C. After application, it is necessary to dry at 60-130 ° C. When dried at less than 60 ° C., there is a problem that the drying is insufficient and the material is melted during development, and when dried at more than 130 ° C., there is a problem that the photosensitive agent is decomposed. Thereafter, an alkali developing type photoresist is further applied thereon. After prebaking and drying the coating film, a desired pattern shape is irradiated with actinic radiation. As the actinic radiation, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used.
Those having a wavelength of 00 nm are preferred. Next, a relief pattern is obtained by dissolving and removing the irradiated portion with a developer. As a developer, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as aqueous ammonia, ethylamine,
primary amines such as n-propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine;
Aqueous solutions of alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, and quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, and aqueous solutions of alcohols such as methanol and ethanol An aqueous solution to which a suitable amount of a neutral organic solvent or a surfactant is added can be suitably used. As a developing method, a system such as spray, paddle, immersion, and ultrasonic wave can be used. Next, the relief pattern formed by development is rinsed. Distilled water is used as the rinsing liquid. Next, heat treatment is performed to form an oxazole ring, and a final pattern having high heat resistance is obtained.

【0025】次に、ケトン系やエステル系の有機溶剤、
例えばアセトン、酢酸n−ブチル等用いたウェットエッ
チング、又は酸素プラズマ等のドライエッチングにより
ポジ型のフォトレジストを剥離する。次に閉環に必要な
温度で加熱処理を行い、オキサゾール環を形成し、耐熱
性に富む最終パターンを得る。本発明によるポジ型感光
性樹脂組成物の加工方法は、未露光部の膜減りを気にす
ることなくパターン加工することができ、厚膜も容易に
得ることができることから、配線に流れる電流が大きな
トランジスタなどのデバイスの絶縁膜やウェハレベルパ
ッケージへの応用も期待できる。本発明によるポジ型感
光性樹脂組成物の加工方法を用いて製作された半導体装
置は製品の生産性が高く、信頼性の高いものを得ること
が出来る。本発明の方法以外の半導体装置の製作方法は
公知の方法を用いることが出来る。
Next, a ketone or ester organic solvent,
For example, the positive photoresist is removed by wet etching using acetone, n-butyl acetate, or the like, or dry etching using oxygen plasma or the like. Next, a heat treatment is performed at a temperature necessary for ring closure to form an oxazole ring, and a final pattern having high heat resistance is obtained. The method of processing a positive photosensitive resin composition according to the present invention can perform pattern processing without concern for film reduction in an unexposed portion, and a thick film can be easily obtained. It can be expected to be applied to insulating films of devices such as large transistors and wafer level packages. A semiconductor device manufactured by using the method for processing a positive photosensitive resin composition according to the present invention has high product productivity and high reliability. A known method can be used for a method of manufacturing a semiconductor device other than the method of the present invention.

【0026】[0026]

【実施例】<実施例1> *ポリアミドの合成 温度計、攪拌機、原料仕込口及び窒素ガス導入口を備え
た四つ口セパラブルフラスコにジフェニルエーテル−
4、4’−ジカルボン酸258.2g(1モル)と1−
ヒドロキシベンゾトリアゾール270.3g(2モル)
とをN−メチル−2−ピロリドン1500gに溶解した
後、N−メチル−2−ピロリドン500gに溶解したジ
シクロヘキシルカルボジイミド412.7g(2モル)
を反応系の温度を0〜5℃に冷却しながら滴下する。滴
下終了後、反応系の温度を室温に戻し、そのまま12時
間攪拌した。反応終了後、析出したジシクロヘキシルカ
ルボジウレアをろ過を行うことによって取り除き、次ぎ
に濾液に純水2000gを滴下する。沈殿物を濾集し、
イソプロピルアルコールで充分に洗浄した後、真空乾燥
を行い、ジフェニルエーテル−4、4’−ジカルボン酸
の両末端に1−ヒドロキシベンゾトリアゾールが2モル
反応した活性エステル(A)を得た。次に、このジカル
ボン酸誘導体(A)147.7g(0.3モル)とヘキ
サフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン120.9g(0.33モル)を
N−メチル−2−ピロリドン1000gに溶解した。そ
の後、反応系を75℃にして12時間反応した。次ぎに
N−メチル−2−ピロリドン50.0gに溶解した5−
ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物11.5g
(0.07モル)を加えて、更に12時間反応した。反
応混合液を水/メタノール=3/1の溶液に投入、沈殿
物を回収し純水で充分に洗浄した後、真空下で乾燥しポ
リアミドであるポリベンゾオキサゾール前駆体(P−
1)を得た。
EXAMPLES <Example 1> * Synthesis of polyamide Diphenyl ether was placed in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a nitrogen gas inlet.
258.2 g (1 mol) of 4,4'-dicarboxylic acid and 1-
270.3 g (2 mol) of hydroxybenzotriazole
Was dissolved in 1500 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and then 412.7 g (2 mol) of dicyclohexylcarbodiimide dissolved in 500 g of N-methyl-2-pyrrolidone.
Is added dropwise while cooling the temperature of the reaction system to 0 to 5 ° C. After the addition, the temperature of the reaction system was returned to room temperature, and the mixture was stirred for 12 hours. After completion of the reaction, the precipitated dicyclohexylcarbodiurea is removed by filtration, and then 2,000 g of pure water is added dropwise to the filtrate. The precipitate is collected by filtration,
After sufficiently washing with isopropyl alcohol, vacuum drying was performed to obtain an active ester (A) in which 1 mol of 1-hydroxybenzotriazole was reacted at both ends of diphenyl ether-4,4'-dicarboxylic acid. Next, 147.7 g (0.3 mol) of this dicarboxylic acid derivative (A) and 120.9 g (0.33 mol) of hexafluoro-2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane were added to N -Methyl-2-pyrrolidone dissolved in 1000 g. Thereafter, the reaction system was heated to 75 ° C. and reacted for 12 hours. Next, the 5-mer dissolved in 50.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone
Norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride 11.5 g
(0.07 mol), and the mixture was further reacted for 12 hours. The reaction mixture was poured into a solution of water / methanol = 3/1, the precipitate was collected, washed sufficiently with pure water, dried under vacuum, and dried under vacuum to obtain a polybenzoxazole precursor (P-polyamide).
1) was obtained.

【0027】*ポジ型感光性樹脂組成物の作製 この合成したポリベンゾオキサゾール前駆体(P−1)
100g、下記式の構造を有するジアゾキノン(Q−
1)25重量部、γ−ブチルラクトン200重量部に溶
解させて粘度4000cP程度の溶液とした後、0.2
μmのテフロンフィルターで濾過し感光性樹脂組成物を
得た。
Preparation of Positive Photosensitive Resin Composition This synthesized polybenzoxazole precursor (P-1)
100 g of a diazoquinone (Q-
1) After dissolving in 25 parts by weight and 200 parts by weight of γ-butyl lactone to obtain a solution having a viscosity of about 4000 cP, 0.2
Filtration through a μm Teflon filter gave a photosensitive resin composition.

【化12】 Embedded image

【0028】*特性評価 このポジ型感光性樹脂組成物をシリコンウェハ上にスピ
ンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて1
20℃で7分乾燥して、膜厚約40μmの塗膜を得た。
その後、更にこの塗膜上にアルカリ現像型のポジ型フォ
トレジストOFPR−5000(東京応化(株)製)を
スピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートに
て110℃で1分乾燥して全体の膜厚約41μmの塗膜
を得た。この塗膜にg線ステッパー露光線NSR−15
05G3A(ニコン(株)製)によりテストパターンを
有するマスクを介して2500mJ/cm2から50m
J/cm2ずつ増やして4950mJ/cm2まで露光を
行った。次に、2.38%のテトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド水溶液の現像液に200秒間浸漬す
ることにより露光部を溶解除去した後、純水で30秒間
リンスした。その結果、3950mJ/cm2で照射し
た部分よりパターンが形成されていることが確認された
(感度は3950mJ/cm2)。その後、プラズマ装
置OPM−EM1000にて酸素ガス流量は200sc
cm、圧力は2.4Torr、出力は800Wで10分
間酸素プラズマをかけて、ポジ型フォトレジストを除去
した。この時の未露光部の膜厚は40μmであった。次
に、この塗膜をオーブン中、窒素雰囲気下で150℃で
30分、320℃で30分の順で加熱、硬化させること
により、膜厚約30μmの塗膜を得た。
* Characteristic evaluation After coating this positive photosensitive resin composition on a silicon wafer by using a spin coater, 1
After drying at 20 ° C. for 7 minutes, a coating film having a thickness of about 40 μm was obtained.
Thereafter, an alkali-developable positive photoresist OFPR-5000 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is further coated on the coating film using a spin coater, and then dried at 110 ° C. for 1 minute on a hot plate to obtain a whole. Of about 41 μm was obtained. A g-line stepper exposure line NSR-15 is applied to this coating film.
05G3A (manufactured by Nikon Corporation) through a mask having a test pattern from 2500 mJ / cm 2 to 50 m
Exposure was performed in increments of J / cm 2 up to 4950 mJ / cm 2 . Next, the exposed part was dissolved and removed by immersion in a developer of a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 200 seconds, and then rinsed with pure water for 30 seconds. As a result, it was confirmed that the pattern is formed from the portion irradiated with 3950mJ / cm 2 (sensitivity 3950mJ / cm 2). After that, the oxygen gas flow rate was 200 sc in the plasma apparatus OPM-EM1000.
The positive photoresist was removed by applying oxygen plasma at a pressure of 2.4 Torr and an output of 800 W for 10 minutes. At this time, the film thickness of the unexposed portion was 40 μm. Next, this coating film was heated and cured in an oven under an atmosphere of nitrogen at 150 ° C. for 30 minutes and then at 320 ° C. for 30 minutes to obtain a coating film having a thickness of about 30 μm.

【0029】<実施例2> *特性評価 実施例1と同様の方法で作製したポジ型感光性樹脂組成
物をシリコンウェハ上にスピンコーターを用いて塗布し
た後、ホットプレートにて120℃で7分乾燥して、膜
厚約35μmの塗膜を得た。その後、更にこの塗膜上に
アルカリ現像型のポジ型フォトレジストOFPR−50
00(東京応化(株)製)をスピンコーターを用いて塗
布した後、ホットプレートにて110℃で1分乾燥して
全体の膜厚約37μmの塗膜を得た。この塗膜にg線ス
テッパー露光線NSR−1505G3A(ニコン(株)
製)によりテストパターンを有するマスクを介して25
00mJ/cm2から50mJ/cm2ずつ増やして49
50mJ/cm2まで露光を行った。次に、2.38%
のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液
の現像液に200秒間浸漬することにより露光部を溶解
除去した後、純水で30秒間リンスした。その結果、3
100mJ/cm2で照射した部分よりパターンが形成
されていることが確認された(感度は3100mJ/c
2)。その後、この塗膜をプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテートのレジスト剥離液に90秒間
浸漬することによりポジ型フォトレジストを除去した。
この時の未露光部の膜厚は35μmであった。次に、こ
の塗膜をオーブン中、窒素雰囲気下で150℃で30
分、320℃で30分の順で加熱、硬化させることによ
り、膜厚約25μmの塗膜を得た。
Example 2 * Characteristics Evaluation A positive photosensitive resin composition prepared in the same manner as in Example 1 was applied on a silicon wafer using a spin coater, and then heated on a hot plate at 120 ° C. for 7 hours. After drying for a minute, a coating film having a thickness of about 35 μm was obtained. Thereafter, an alkali-developable positive photoresist OFPR-50 is further applied on the coating film.
00 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) was applied using a spin coater, and then dried on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute to obtain a coating having a total thickness of about 37 μm. A g-line stepper exposure line NSR-1505G3A (Nikon Corporation)
25) through a mask having a test pattern.
Increase from 00mJ / cm 2 by 50mJ / cm 2 49
Exposure was performed up to 50 mJ / cm 2 . Next, 2.38%
The exposed portion was dissolved and removed by immersion in a developing solution of an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 200 seconds, followed by rinsing with pure water for 30 seconds. As a result, 3
It was confirmed that a pattern was formed from the portion irradiated at 100 mJ / cm 2 (the sensitivity was 3100 mJ / c).
m 2 ). Thereafter, the positive photoresist was removed by immersing the coating film in a propylene glycol monomethyl ether acetate resist stripper for 90 seconds.
At this time, the film thickness of the unexposed portion was 35 μm. Next, this coating film was placed in an oven under a nitrogen atmosphere at 150 ° C. for 30 minutes.
Then, by heating and curing at 320 ° C. for 30 minutes, a coating film having a thickness of about 25 μm was obtained.

【0030】<比較例1>実施例1と同様の方法で作製
したポジ型感光性樹脂組成物をシリコンウェハ上にスピ
ンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて1
20℃で8分乾燥して、膜厚約50μmの塗膜を得た。
この塗膜にg線ステッパー露光線NSR−1505G3
A(ニコン(株)製)によりテストパターンを有するマ
スクを介して2500mJ/cm2から50mJ/cm2
ずつ増やして4950mJ/cm2まで露光を行った。
次に、2.38%のテトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド水溶液の現像液に240秒間浸漬することに
より露光部を溶解除去した後純水で30秒間リンスし
て、未露光部の膜厚を実施例1の未露光部の膜厚と同じ
膜厚(40μm)になるようにした。その結果、露光部
は完全に溶けきらずパターンは形成されなかった。
Comparative Example 1 A positive photosensitive resin composition prepared in the same manner as in Example 1 was applied on a silicon wafer using a spin coater, and then applied on a hot plate.
After drying at 20 ° C. for 8 minutes, a coating film having a thickness of about 50 μm was obtained.
A g-line stepper exposure line NSR-1505G3
A 50 mJ from 2,500 mJ / cm 2 through a mask having a test pattern by (Nikon Co., Ltd.) / cm 2
Exposure was performed up to 4950 mJ / cm 2 in increments.
Next, the exposed portion was dissolved and removed by immersion in a developer of a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 240 seconds, followed by rinsing with pure water for 30 seconds to adjust the film thickness of the unexposed portion in Example 1. The film thickness (40 μm) was the same as the film thickness of the unexposed part. As a result, the exposed portion was not completely melted and no pattern was formed.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明に従うと、ポジ型感光性樹脂組成
物の塗膜は、現像時に未露光部が膜減りすることなく、
高感度なパターンを得ることができる。
According to the present invention, the coating film of the positive photosensitive resin composition has an unexposed portion which is not reduced in film thickness during development.
A highly sensitive pattern can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/26 511 G03F 7/26 511 Fターム(参考) 2H025 AA08 AB16 AB17 AC01 AD03 BE02 CB24 CB26 DA13 FA29 2H096 AA25 AA27 BA10 EA02 HA01 KA02 KA03 KA06 4J002 CL061 CN011 CN031 CP171 EQ016 FD146 GP03 GQ05──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/26 511 G03F 7/26 511 F term (Reference) 2H025 AA08 AB16 AB17 AC01 AD03 BE02 CB24 CB26 DA13 FA29 2H096 AA25 AA27 BA10 EA02 HA01 KA02 KA03 KA06 4J002 CL061 CN011 CN031 CP171 EQ016 FD146 GP03 GQ05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体上にポジ型感光性樹脂組成物を塗
布し、60℃〜130℃で乾燥後、さらに、その上にポ
ジ型フォトレジストを用いてパターン加工してなること
を特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の加工方法。
1. A positive photosensitive resin composition is coated on a support, dried at 60.degree. C. to 130.degree. C., and further patterned by using a positive photoresist. Of a positive photosensitive resin composition to be processed.
【請求項2】 該ポジ型感光性樹脂組成物が一般式
(1)で示されるポリアミド100重量部とジアゾナフ
トキノン化合物1〜50重量部からなる請求項1記載の
ポジ型感光性樹脂組成物の加工方法。 【化1】
2. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the positive photosensitive resin composition comprises 100 parts by weight of a polyamide represented by the general formula (1) and 1 to 50 parts by weight of a diazonaphthoquinone compound. Processing method. Embedded image
【請求項3】 該ポジ型感光性樹脂組成物の塗布、乾燥
後の膜厚が10〜100μmである請求項1又は2記載
のポジ型感光性樹脂組成物の加工方法。
3. The method for processing a positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the thickness of the positive photosensitive resin composition after coating and drying is 10 to 100 μm.
【請求項4】 該ポジ型フォトレジストの塗布、乾燥後
の膜厚が0.1〜5μmである請求項1、2又は3記載
のポジ型感光性樹脂組成物の加工方法。
4. The method for processing a positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the thickness of the positive photoresist after coating and drying is 0.1 to 5 μm.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型
感光性樹脂組成物の加工方法を用いて製作された半導体
装置。
5. A semiconductor device manufactured by using the method for processing a positive photosensitive resin composition according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7090958B2 (en) 2003-04-11 2006-08-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Positive photoresist compositions having enhanced processing time

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7090958B2 (en) 2003-04-11 2006-08-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Positive photoresist compositions having enhanced processing time

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