JP2001223210A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JP2001223210A
JP2001223210A JP2000030037A JP2000030037A JP2001223210A JP 2001223210 A JP2001223210 A JP 2001223210A JP 2000030037 A JP2000030037 A JP 2000030037A JP 2000030037 A JP2000030037 A JP 2000030037A JP 2001223210 A JP2001223210 A JP 2001223210A
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JP
Japan
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film
positive photosensitive
precursor
positive
surface protective
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Application number
JP2000030037A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Seto
正己 瀬戸
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a buffer coating film from wearing off and its surface from being damaged in a dry etching process in which the buffer coating film is used as a mask. SOLUTION: An insulating film 3, a metal wiring 5, a PSG film 7, and a positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11 are sequentially formed (A), and furthermore a positive photosensitive resist 15 which can be developed with a developing solution common to the precursor 11 is formed thereon (B). The resist 15 and the precursor 11 are exposed to light for the formation of photodissociated regions 11b and 15b (C), the photodissociated regions 11b and 15b are removed by the use of a developing solution to form openings 11a and 15a (D), a silicon nitride film 9 is patterned through a dry etching method for the formation of an opening 9a, and the resist 15 is removed (E). The precursor 11 is cured into a polybenzoxazole film 11c, and then the PSG film 7 is patterned to form an opening 7a (F).

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】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に、表面保護膜のさらに上層に形成される
バッファコート膜又は層間絶縁膜として用いられるポリ
ベンゾオキサゾール膜もしくはポリイミド膜又はその両
方を含む半導体装置の製造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 for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a buffer coat film or a polybenzoxazole film or a polyimide film or both used as an interlayer insulating film formed further above a surface protective film. And a method for manufacturing a semiconductor device including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置のプリント基板への高
密度実装化に伴い、半導体パッケージの薄型化、及び半
導体チップが半導体パッケージに占める面積比の増加が
顕著になってきている。そのため、外部からの熱的又は
機械的ストレスを半導体チップが直接受けやすくなった
り、水分の浸入による配線の腐食が発生したりして、素
子の性能及び信頼性の低下を招くという問題があった。
その対策として、外部から加わるストレスを緩和し、か
つ封止樹脂中のシリカ(フィラーともいう)からチップ
を保護し、さらに表面保護膜と封止樹脂との密着性を向
上させる目的で、バッファコート膜といわれるポリベン
ゾオキサゾール膜やポリイミド膜などが広く採用される
ようになった。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor devices have been mounted on a printed circuit board with high density, the thickness of semiconductor packages has been reduced, and the area ratio of semiconductor chips to semiconductor packages has been increasing remarkably. For this reason, there has been a problem that the semiconductor chip is directly susceptible to external thermal or mechanical stress, or the wiring is corroded due to the intrusion of moisture, which causes a decrease in the performance and reliability of the element. .
As a countermeasure, buffer coating is used to reduce the stress applied from the outside, protect the chip from silica (also called filler) in the sealing resin, and further improve the adhesion between the surface protective film and the sealing resin. Polybenzoxazole films and polyimide films, which are called films, have come to be widely used.

【0003】表面保護膜形成後の半導体基板上にバッフ
ァコート膜を形成した場合について説明する。バッファ
コート膜の材料には感光性と非感光性があり、さらに感
光性の中にはネガ型とポジ型がある。ここではネガ型感
光性のバッファコート膜の材料について説明する。図1
は、ネガ型感光性バッファコート膜材料をマスクにして
表面保護膜のエッチングを行なって電極パッド上を開口
する工程を含む従来の製造方法を示す工程断面図であ
る。
A case in which a buffer coat film is formed on a semiconductor substrate after a surface protective film has been formed will be described. The material of the buffer coat film is photosensitive and non-photosensitive, and there is a negative type and a positive type in the photosensitivity. Here, the material of the negative photosensitive buffer coat film will be described. FIG.
FIG. 4 is a process cross-sectional view showing a conventional manufacturing method including a process of opening a surface of an electrode pad by etching a surface protective film using a negative photosensitive buffer coat film material as a mask.

【0004】(A) シリコン基板1上に絶縁膜3を形
成し、さらにその上に金属配線5を形成する。絶縁膜3
上及び金属配線5上に、表面保護膜の下層を構成するP
SG膜7を形成し、さらにその上に表面保護膜の上層を
構成するシリコン窒化膜9を形成する。シリコン窒化膜
9上に、スピンコートによってネガ型感光性バッファコ
ート膜材料10を塗布する。 (B) マスク12を介して、ネガ型感光性バッファコ
ート膜材料10に露光し、残存させる領域のネガ型感光
性バッファコート膜材料10を光架橋させて光架橋バッ
ファコート膜領域10bを形成する。
(A) An insulating film 3 is formed on a silicon substrate 1, and a metal wiring 5 is further formed thereon. Insulating film 3
On the upper surface and on the metal wiring 5, P
An SG film 7 is formed, and a silicon nitride film 9 constituting an upper layer of the surface protection film is further formed thereon. A negative photosensitive buffer coat film material 10 is applied on the silicon nitride film 9 by spin coating. (B) The negative photosensitive buffer coat film material 10 is exposed to light through the mask 12 and the remaining region of the negative photosensitive buffer coat film material 10 is photocrosslinked to form a photocrosslinked buffer coat film region 10b. .

【0005】(C) 金属配線5の電極パッド上のネガ
型感光性バッファコート膜材料10を開口すべく、現像
液を用いて、光架橋されていない領域のネガ型感光性バ
ッファコート膜材料10を除去し、開口部10aを形成
する。その後、加熱処理を行なって、光架橋バッファコ
ート膜領域10bを硬化させてバッファコート膜10c
とする。 (D) バッファコート膜10cをマスクにして、ドラ
イエッチング法でシリコン窒化膜9をエッチングし、開
口部11aに合せて開口部9aを形成する。 (E) バッファコート膜10c及びシリコン窒化膜9
をマスクにして、ドライエッチング法でPSG膜7をエ
ッチングし、開口部11a及び開口部9aに合せて開口
部7aを形成して、金属配線5の電極パッド上を開口す
る。
(C) Using a developing solution to open the negative photosensitive buffer coat film material 10 on the electrode pad of the metal wiring 5, the negative photosensitive buffer coat film material 10 in a region not photocrosslinked is used. Is removed to form an opening 10a. Thereafter, a heat treatment is performed to cure the photo-crosslinking buffer coat film region 10b to form the buffer coat film 10c.
And (D) Using the buffer coat film 10c as a mask, the silicon nitride film 9 is etched by a dry etching method to form an opening 9a corresponding to the opening 11a. (E) Buffer coat film 10c and silicon nitride film 9
Is used as a mask, the PSG film 7 is etched by a dry etching method, an opening 7a is formed in accordance with the opening 11a and the opening 9a, and an opening is formed on the electrode pad of the metal wiring 5.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図1に示す従来の製造
方法では、バッファコート膜10cとなる光架橋バッフ
ァコート膜領域10bをマスクにしてシリコン窒化膜9
をドライエッチング法でパターニングする工程(D)に
おいて、シリコン窒化膜9に対するドライエッチング条
件における光架橋バッファコート膜領域10bのエッチ
ングレートが速いため、エッチング処理後に光架橋バッ
ファコート膜領域10b、ひいてはバッファコート膜1
0cの膜厚が薄くなったり表面に損傷層ができたりし
て、素子の性能及び信頼性が低下するという問題があっ
た。バッファコート膜の材料としてポジ型感光性ポリベ
ンゾオキサゾール前駆体やポジ型感光性ポリイミド前駆
体を用いた場合も上記と同様の問題が発生する。本発明
は、このような問題を解決すべく、バッファコート膜を
マスクとしたドライエッチング時において、バッファコ
ート膜の膜減り及び表面の損傷を防止することを目的と
するものである。
In the conventional manufacturing method shown in FIG. 1, the silicon nitride film 9 is formed by using the photocrosslinking buffer coat film region 10b serving as the buffer coat film 10c as a mask.
In the step (D) of patterning the silicon nitride film 9 by dry etching, the etching rate of the photocrosslinking buffer coat film region 10b under the dry etching conditions for the silicon nitride film 9 is high. Membrane 1
There has been a problem that the performance and reliability of the device are reduced due to the thin film thickness of 0c or the formation of a damaged layer on the surface. The same problem as described above occurs when a positive photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive photosensitive polyimide precursor is used as the material of the buffer coat film. An object of the present invention is to solve such a problem and to prevent the buffer coat film from being thinned and from being damaged during dry etching using the buffer coat film as a mask.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の工程
(A)〜(F)を含む半導体装置の製造方法である。 (A)半導体基板上に形成された表面保護膜上に、後の
工程(C)で形成するポジ型感光性レジストと共通の現
像液で現像できるポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール
前駆体又はポジ型感光性ポリイミド前駆体を形成する工
程、(B)ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又はポジ型感光性ポリイミド前駆体の溶剤の感光性を損
なわない条件で加熱する工程、(C)ポジ型感光性ポリ
ベンゾオキサゾール前駆体又はポジ型感光性ポリイミド
前駆体上に、ポジ型感光性レジストを形成する工程、
(D)ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体又は
ポジ型感光性ポリイミド前駆体、及びポジ型感光性レジ
ストを同時に露光し、さらに同時に現像することにより
同時にパターニングする工程、(E)ポジ型感光性ポリ
ベンゾオキサゾール前駆体又はポジ型感光性ポリイミド
前駆体、及びポジ型感光性レジストをマスクにして表面
保護膜をエッチング処理によりパターニングする工程、
(F)ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体又は
ポジ型感光性ポリイミド前駆体を硬化させてポリベンゾ
オキサゾール膜又はポリイミド膜を形成する加熱工程。
The present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including the following steps (A) to (F). (A) A positive-type photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive-type photosensitive polybenzoxazole which can be developed on a surface protective film formed on a semiconductor substrate with a common developing solution with a positive-type photosensitive resist formed in a later step (C). A step of forming a photosensitive polyimide precursor, (B) a step of heating under conditions that do not impair the photosensitivity of the solvent of the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor, and (C) a positive photosensitive Forming a positive photosensitive resist on the conductive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor,
(D) a step of simultaneously exposing a positive photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive photosensitive polyimide precursor and a positive photosensitive resist and further developing them simultaneously to perform patterning simultaneously; Polybenzoxazole precursor or positive photosensitive polyimide precursor, and a step of patterning the surface protective film by etching using a positive photosensitive resist as a mask,
(F) a heating step of curing the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor to form a polybenzoxazole film or a polyimide film.

【0008】表面保護膜上に、バッファコート膜となる
ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体又はポジ型
感光性ポリイミド前駆体(バッファコート膜前駆体とい
う)を塗布し、さらにその上にポジ型感光性レジストを
塗布する。バッファコート膜前駆体とポジ型感光性レジ
ストは共通の現像液で現像できるものが選ばれるように
しているので、バッファコート膜前駆体及びポジ型感光
性レジストを同時に露光し、さらに同時に現像すること
ができる。これにより同時にパターニングでき、そのパ
ターンをマスクにして表面保護膜をエッチング処理によ
りパターニングする。このとき、バッファコート膜前駆
体上にポジ感光性レジストが存在するので、バッファコ
ート膜前駆体、ひいてはバッファコート膜の膜減り及び
表面の損傷を防止することができる。その後、バッファ
コート膜前駆体を硬化させてバッファコート膜(ポリベ
ンゾオキサゾール膜又はポリイミド膜)を形成する。
A positive-type photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive-type photosensitive polyimide precursor (referred to as a buffer coat film precursor), which is to be a buffer coat film, is coated on the surface protective film, and the positive-type photosensitive film is further coated thereon. Apply a resist. Since the buffer coat film precursor and the positive photosensitive resist are selected so that they can be developed with a common developer, the buffer coat film precursor and the positive photosensitive resist must be simultaneously exposed and further developed at the same time. Can be. Thereby, patterning can be performed simultaneously, and the surface protective film is patterned by etching using the pattern as a mask. At this time, since the positive photosensitive resist is present on the buffer coat film precursor, it is possible to prevent the buffer coat film precursor, and eventually the buffer coat film, from being reduced in thickness and damaged. Thereafter, the buffer coat film precursor is cured to form a buffer coat film (polybenzoxazole film or polyimide film).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】ポジ型感光性レジストは、工程
(E)での表面保護膜に対するエッチング処理によって
完全になくなる膜厚で形成されていることが好ましく、
さらにちょうどなくなる膜厚で形成されていることがよ
り好ましい。その結果、表面保護膜に対するエッチング
処理後に残存するポジ型感光性レジストを除去するため
のアッシング工程を省略することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION It is preferable that the positive photosensitive resist is formed so as to have a thickness completely eliminated by the etching treatment on the surface protective film in the step (E).
It is more preferable that the film is formed to have a film thickness that just disappears. As a result, an ashing step for removing the positive photosensitive resist remaining after the etching treatment on the surface protective film can be omitted.

【0010】表面保護膜は2層以上の積層膜からなり、
工程(E)での表面保護膜に対するエッチング処理は表
面保護膜の少なくとも1層を残すものであり、工程
(F)の後に、表面保護膜の残存する層を除去する工程
をさらに含むことが好ましい。その結果、工程(F)で
のバッファコート膜前駆体を硬化するための加熱処理時
に電極パッド上は表面保護膜の残存層で被われているの
で、電極パッド表面の汚染を防止することができる。
[0010] The surface protective film comprises a laminated film of two or more layers,
The etching treatment on the surface protective film in the step (E) leaves at least one layer of the surface protective film, and preferably further includes, after the step (F), a step of removing the remaining layer of the surface protective film. . As a result, the electrode pad is covered with the remaining layer of the surface protective film during the heat treatment for curing the buffer coat film precursor in the step (F), so that the contamination of the electrode pad surface can be prevented. .

【0011】[0011]

【実施例】図2は、一実施例を示す工程断面図である。
ここではバッファコート膜前駆体として、ポジ型感光性
レジストと共通のエッチング液、例えばTMAHを2.
38%含む水溶性アルカリ現像液で解像できるポジ型感
光性ポリベンゾオキサゾール前駆体を用いた。 (A) 直径が6インチの単結晶シリコン基板1上に絶
縁膜3を形成し、さらにその上の所定の領域に金属配線
5を形成する。絶縁膜3上及び金属配線5上に、プラズ
マCVD法で、表面保護膜の下層を構成するPSG膜7
を0.2〜0.6μmの膜厚で堆積させる。PSG膜7
の代わりにシリコン酸化膜を用いてもよい。さらにその
上に、プラズマCVD法で、表面保護膜の上層を構成す
るシリコン窒化膜9を0.7〜1.2μmの膜厚で堆積
させる。
FIG. 2 is a process sectional view showing one embodiment.
Here, as a buffer coat film precursor, an etching solution common to the positive type photosensitive resist, for example, TMAH is used.
A positive photosensitive polybenzoxazole precursor which can be resolved with a 38% aqueous alkali developer was used. (A) An insulating film 3 is formed on a single-crystal silicon substrate 1 having a diameter of 6 inches, and a metal wiring 5 is formed in a predetermined region thereon. A PSG film 7 constituting a lower layer of a surface protection film is formed on the insulating film 3 and the metal wiring 5 by a plasma CVD method.
Is deposited in a film thickness of 0.2 to 0.6 μm. PSG film 7
Alternatively, a silicon oxide film may be used. Further thereon, a silicon nitride film 9 constituting an upper layer of the surface protection film is deposited to a thickness of 0.7 to 1.2 μm by a plasma CVD method.

【0012】シリコン基板1を100〜300rpmの
低速で回転させつつ、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾ
ール前駆体11を約3cc滴下する。その後、シリコン
基板1の回転数を800rpm、1600〜4000r
pmと段階的に回転数を上げて、ポジ型感光性ポリベン
ゾオキサゾール前駆体11を所定の膜厚で塗布する。ポ
ジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体11として
は、CRC−8300(住友ベークライト株式会社の製
品)を使用した。次に、ホットプレートで110〜13
0℃の温度条件で3〜5分間程度の加熱処理を行なう。
これは、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体1
1の感光性を損なわない程度に、ポジ型感光性ポリベン
ゾオキサゾール前駆体11中の溶剤の一部を揮発させ、
後の現像工程での密着性を向上させる目的から行なう。
While rotating the silicon substrate 1 at a low speed of 100 to 300 rpm, about 3 cc of a positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11 is dropped. Thereafter, the rotation speed of the silicon substrate 1 is set to 800 rpm, 1600 to 4000 r.
The positive-type photosensitive polybenzoxazole precursor 11 is applied in a predetermined film thickness by increasing the rotation speed stepwise to pm. As the positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11, CRC-8300 (a product of Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was used. Next, 110-13 on a hot plate
Heat treatment is performed at a temperature of 0 ° C. for about 3 to 5 minutes.
This is a positive photosensitive polybenzoxazole precursor 1
Part of the solvent in the positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11 is volatilized to such an extent that the photosensitivity of No. 1 is not impaired,
This is performed for the purpose of improving the adhesion in the subsequent development step.

【0013】(B) シリコン基板1を1000〜15
00rpmの回転数で回転させつつ、ポジ型感光性レジ
スト15をポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
11上に2〜3cc滴下する。その後、シリコン基板1
の回転数を2000〜4000rpmと上げて、ポジ型
感光性レジスト15を所定の膜厚で塗布する。その後、
ホットプレートで90℃の温度条件で1分間程度の加熱
処理を行なう。ポジ型感光性レジスト15としては、O
FPR5000 S−3 50cp(東京応化工業株式会
社の製品)を使用した。ここで、後述するシリコン窒化
膜9に対するドライエッチング処理では、シリコン窒化
膜9/ポジ型感光性レジスト15の選択比が1.5〜2
程度であるので、ポジ型感光性レジスト15の膜厚は、
シリコン窒化膜9に対するエッチング処理でちょうどな
くなるように設定する。
(B) The silicon substrate 1 is
While rotating at a rotation speed of 00 rpm, 2 to 3 cc of the positive photosensitive resist 15 is dropped on the positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11. Then, the silicon substrate 1
Is increased to 2000 to 4000 rpm, and the positive photosensitive resist 15 is applied with a predetermined film thickness. afterwards,
A heat treatment is performed on a hot plate at a temperature of 90 ° C. for about 1 minute. As the positive photosensitive resist 15, O
FPR5000 S-3 50 cp (product of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was used. Here, in the dry etching process for the silicon nitride film 9 described later, the selectivity ratio of the silicon nitride film 9 / positive photosensitive resist 15 is 1.5 to 2
Therefore, the film thickness of the positive photosensitive resist 15 is
The setting is made so that the silicon nitride film 9 is completely removed by the etching process.

【0014】(C) 写真製版法によって、マスク13
を介して、ポジ型感光性レジスト15及びポジ型感光性
ポリベンゾオキサゾール前駆体11に露光し、除去すべ
き領域のポジ型感光性レジスト及びポジ型感光性ポリイ
ミド前駆体を光解離させて光解離領域11b,15bを
形成する。 (D) 金属配線5の電極パッド上を開口すべく、TM
AHを2.38%含む水溶性アルカリ現像液を用いたス
プレー現像又はパドル現像によって光解離領域11b,
15bを除去し、開口部11a,15aを形成する。
(C) The mask 13 is formed by photolithography.
To expose the positive-type photosensitive resist 15 and the positive-type photosensitive polybenzoxazole precursor 11 to photo-dissociate the positive-type photosensitive resist and the positive-type photosensitive polyimide precursor in the region to be removed. The regions 11b and 15b are formed. (D) In order to open the electrode pad of the metal wiring 5, TM
The photodissociation region 11b is formed by spray development or paddle development using an aqueous alkali developer containing 2.38% of AH.
15b is removed to form openings 11a and 15a.

【0015】(E) ホットプレートで110〜130
℃の温度条件で1.5〜2分間程度の加熱処理を行な
う。これは、ポジ型感光性レジスト15中の溶剤の一部
を揮発させ、後工程のドライエッチング処理でのポジ型
感光性レジスト15の焦げを防止する目的から行なう。
ポジ型感光性レジスト15及びポジ型感光性ポリベンゾ
オキサゾール前駆体11をマスクにして、シリコン窒化
膜9をドライエッチング法にてパターニングし、開口部
11a,15aに合せて開口部9aを形成する。このと
き、工程(B)でポジ型感光性レジスト15の膜厚はシ
リコン窒化膜9に対するドライエッチング処理でなくな
るように制御されているので、ポジ型感光性レジスト1
5はちょうどなくなる。
(E) 110-130 on a hot plate
A heat treatment is performed at a temperature of about 1.5 ° C. for about 1.5 to 2 minutes. This is performed for the purpose of volatilizing a part of the solvent in the positive photosensitive resist 15 and preventing the positive photosensitive resist 15 from being scorched in a later dry etching process.
Using the positive-type photosensitive resist 15 and the positive-type photosensitive polybenzoxazole precursor 11 as a mask, the silicon nitride film 9 is patterned by a dry etching method, and an opening 9a is formed in accordance with the openings 11a and 15a. At this time, in step (B), the thickness of the positive photosensitive resist 15 is controlled so as not to be subjected to the dry etching process on the silicon nitride film 9.
5 is just gone.

【0016】(F) ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾ
ール前駆体11を100ppm以下の酸素濃度の窒素雰
囲気中で、150℃の温度条件で30分間程度の加熱処
理を行ない、さらに、300〜350℃の温度条件で3
0分間程度の加熱処理を行なう。このとき、金属配線5
の電極パッド上はPSG膜7によって被われているの
で、電極パッド表面が汚染されることを防止することが
できる。この加熱処理によって、ポジ型感光性ポリベン
ゾオキサゾール前駆体11中の溶媒及び感光基を除去
し、ベンゾオキサゾール環の閉環反応を完結させて、ポ
ジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体11を硬化さ
せ、ポリベンゾオキサゾール膜11cを形成する。バッ
ファコート膜前駆体として、ポジ型感光性ポリベンゾオ
キサゾール前駆体11の代わりにポジ型感光性ポリイミ
ド前駆体を用いた場合は、同様の処理により、イミド環
の閉環反応が完結してポジ型感光性ポリイミド前駆体が
硬化し、ポリイミド膜11cが形成される。ポリベンゾ
オキサゾール膜11c及びシリコン窒化膜9をマスクに
して、ドライエッチング法でPSG膜7をパターニング
し、開口部9a,11a,15aに合せて開口部7aを
形成して、金属配線5の電極パッド上を開口する。
(F) The positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11 is subjected to a heat treatment at a temperature of 150 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 100 ppm or less, and further, at a temperature of 300 to 350 ° C. 3 at temperature condition
A heat treatment for about 0 minutes is performed. At this time, the metal wiring 5
Since the electrode pad is covered with the PSG film 7, it is possible to prevent the electrode pad surface from being contaminated. By this heat treatment, the solvent and the photosensitive group in the positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11 are removed, the ring-closing reaction of the benzoxazole ring is completed, and the positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11 is cured. The polybenzoxazole film 11c is formed. When a positive photosensitive polyimide precursor is used as the buffer coat film precursor in place of the positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11, the imide ring-closing reaction is completed and the positive photosensitive The conductive polyimide precursor is cured, and the polyimide film 11c is formed. Using the polybenzoxazole film 11c and the silicon nitride film 9 as a mask, the PSG film 7 is patterned by a dry etching method, and openings 7a are formed in accordance with the openings 9a, 11a, and 15a. Open the top.

【0017】この実施例では、表面保護膜としてPGS
膜7及びシリコン窒化膜9の2層積層膜を用いている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、3層以上
の積層膜であってもよい。
In this embodiment, PGS is used as a surface protection film.
Although a two-layer laminated film of the film 7 and the silicon nitride film 9 is used, the present invention is not limited to this, and a laminated film of three or more layers may be used.

【0018】[0018]

【発明の効果】請求項1の半導体装置の製造方法におい
ては、半導体基板上に形成された表面保護膜上に、後の
工程で形成するポジ型感光性レジストと共通の現像液で
現像できるポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又はポジ型感光性ポリイミド前駆体を塗布し、ポジ型感
光性ポリベンゾオキサゾール前駆体又はポジ型感光性ポ
リイミド前駆体の溶剤の感光性を損なわない条件で加熱
し、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体又はポ
ジ型感光性ポリイミド前駆体上に、ポジ型感光性レジス
トを形成し、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆
体又はポジ型感光性ポリイミド前駆体、及びポジ型感光
性レジストを同時に露光し、さらに同時に現像すること
により同時にパターニングし、ポジ型感光性ポリベンゾ
オキサゾール前駆体又はポジ型感光性ポリイミド前駆
体、及びポジ型感光性レジストをマスクにして表面保護
膜をエッチング処理によりパターニングし、ポジ型感光
性ポリベンゾオキサゾール前駆体又はポジ型感光性ポリ
イミド前駆体を硬化させてポリベンゾオキサゾール膜又
はポリイミド膜を形成するようにしたので、表面保護膜
をエッチング処理によりパターニングするとき、バッフ
ァコート膜前駆体上にポジ感光性レジストが存在し、バ
ッファコート膜の膜減り及び表面の損傷を防止すること
ができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a positive resist on a surface protective film formed on a semiconductor substrate by using a common developing solution with a positive photosensitive resist formed in a later step. Applying a photosensitive photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive photosensitive polyimide precursor, heating under conditions that do not impair the photosensitivity of the solvent of the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor, A positive photosensitive resist is formed on a positive photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive photosensitive polyimide precursor, and a positive photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive photosensitive polyimide precursor, and a positive photosensitive resist are formed. Simultaneously exposing the photosensitive resist and developing it at the same time, patterning at the same time, the positive photosensitive polybenzoxazole precursor Or a positive photosensitive polyimide precursor, and patterning the surface protective film by etching using a positive photosensitive resist as a mask, and curing the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor Since a polybenzoxazole film or a polyimide film is formed, when a surface protective film is patterned by etching, a positive photosensitive resist is present on the buffer coat film precursor, and the buffer coat film is reduced in film thickness and surface. Damage can be prevented.

【0019】請求項2の半導体装置の製造方法において
は、ポジ型感光性レジストの塗布工程は、表面保護膜に
対するエッチング処理によってちょうどなくなる膜厚で
ポジ型感光性レジストの塗布するようにしたので、表面
保護膜パターニング後に残存するポジ型感光性レジスト
を除去するためのアッシング工程を省略することができ
る。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the second aspect of the present invention, in the step of applying the positive type photosensitive resist, the positive type photosensitive resist is applied to a thickness which is completely eliminated by the etching treatment on the surface protective film. An ashing step for removing the positive photosensitive resist remaining after patterning the surface protective film can be omitted.

【0020】請求項3の半導体装置の製造方法において
は、表面保護膜は2層以上の積層膜からなり、表面保護
膜に対するエッチング処理は表面保護膜の少なくとも1
層を残すものであり、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾ
ール前駆体又はポジ型感光性ポリイミド前駆体を硬化さ
せてポリベンゾオキサゾール膜又はポリイミド膜を形成
した後に、表面保護膜の残存する層を除去する工程をさ
らに含むようにしたので、ポジ型感光性ポリベンゾオキ
サゾール前駆体又はポジ型感光性ポリイミド前駆体を硬
化するための加熱処理における、表面保護膜下の電極パ
ッド表面の汚染を防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, the surface protective film is formed of a laminated film of two or more layers, and the surface protective film is etched by at least one of the surface protective films.
After the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor is cured to form a polybenzoxazole film or a polyimide film, the remaining layer of the surface protective film is removed. Since the method further includes a step, in the heat treatment for curing the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor, it is possible to prevent contamination of the electrode pad surface under the surface protective film. it can.

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

【図1】 ネガ型感光性バッファコート膜材料をマスク
にして表面保護膜のエッチングを行なって電極パッド上
を開口する工程を含む従来の製造方法を示す工程断面図
である。
FIG. 1 is a process cross-sectional view showing a conventional manufacturing method including a step of opening a surface of an electrode pad by etching a surface protective film using a negative photosensitive buffer coat film material as a mask.

【図2】 一実施例を示す工程断面図である。FIG. 2 is a process sectional view showing one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単結晶シリコン基板 3 絶縁膜 5 金属配線 7 PSG膜 7a,9a,11a,15a 開口部 9 シリコン窒化膜 11 ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体 11b,15b 光解離領域 11c ポリベンゾオキサゾール膜 13 マスク 15 ポジ型感光性レジスト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single crystal silicon substrate 3 Insulating film 5 Metal wiring 7 PSG film 7a, 9a, 11a, 15a Opening 9 Silicon nitride film 11 Positive photosensitive polybenzoxazole precursor 11b, 15b Photodissociation area 11c Polybenzoxazole film 13 Mask 15 Positive photosensitive resist

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA02 AA09 AA11 AA13 AA20 AB17 AB20 AC01 AD03 BE01 CB25 CB26 DA11 FA01 FA29 FA41 FA44 5F046 NA05 NA17 5F058 AA10 AC02 AC07 AC10 AD04 AD09 AF04 AG01 AH01 AH02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA02 AA09 AA11 AA13 AA20 AB17 AB20 AC01 AD03 BE01 CB25 CB26 DA11 FA01 FA29 FA41 FA44 5F046 NA05 NA17 5F058 AA10 AC02 AC07 AC10 AD04 AD09 AF04 AG01 AH01 AH02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の工程(A)〜(F)を含む半導体
装置の製造方法。 (A)半導体基板上に形成された表面保護膜上に、後の
工程(C)で形成するポジ型感光性レジストと共通の現
像液で現像できるポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール
前駆体又はポジ型感光性ポリイミド前駆体を形成する工
程、 (B)前記ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又は前記ポジ型感光性ポリイミド前駆体の溶剤の感光性
を損なわない条件で加熱する工程、 (C)前記ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又は前記ポジ型感光性ポリイミド前駆体上に、ポジ型感
光性レジストを形成する工程、 (D)前記ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又は前記ポジ型感光性ポリイミド前駆体、及び前記ポジ
型感光性レジストを同時に露光し、さらに同時に現像す
ることにより同時にパターニングする工程、 (E)前記ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又は前記ポジ型感光性ポリイミド前駆体、及び前記ポジ
型感光性レジストをマスクにして前記表面保護膜をエッ
チング処理によりパターニングする工程、 (F)前記ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体
又は前記ポジ型感光性ポリイミド前駆体を硬化させてポ
リベンゾオキサゾール膜又はポリイミド膜を形成する加
熱工程。
1. A method of manufacturing a semiconductor device comprising the following steps (A) to (F). (A) A positive-type photosensitive polybenzoxazole precursor or a positive-type photosensitive polybenzoxazole which can be developed on a surface protective film formed on a semiconductor substrate with a common developing solution with a positive-type photosensitive resist formed in a later step (C). A step of forming a photosensitive polyimide precursor, (B) a step of heating under conditions that do not impair the photosensitivity of the solvent of the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor, and (C) the step of: Forming a positive photosensitive resist on the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor, (D) the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive A step of simultaneously exposing the polyimide precursor and the positive photosensitive resist and simultaneously developing the same to thereby perform patterning simultaneously; (E) the step of: Patterning the surface protective film by etching using the positive photosensitive polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor and the positive photosensitive resist as a mask, (F) the positive photosensitive A heating step of curing the polybenzoxazole precursor or the positive photosensitive polyimide precursor to form a polybenzoxazole film or a polyimide film;
【請求項2】 工程(C)は、前記工程(D)での前記
表面保護膜に対するエッチング処理によってちょうどな
くなる膜厚で前記ポジ型感光性レジストの塗布するもの
である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The semiconductor according to claim 1, wherein in the step (C), the positive photosensitive resist is applied to a thickness that is completely eliminated by the etching treatment on the surface protective film in the step (D). Device manufacturing method.
【請求項3】 前記表面保護膜は2層以上の積層膜から
なり、前記工程(E)での前記表面保護膜に対するエッ
チング処理は前記表面保護膜の少なくとも1層を残すも
のであり、 前記工程(F)の後に、前記表面保護膜の残存する層を
除去する工程をさらに含む請求項1又は2に記載の半導
体装置の製造方法。
3. The step of etching the surface protective film in the step (E), wherein the surface protective film comprises at least one layer of the surface protective film. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising: after (F), removing a remaining layer of the surface protective film. 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009283711A (en) * 2008-05-22 2009-12-03 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor, photosensitive-resin composition and electronic component

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