JP2009044025A - Pattern forming method for polyimide resin film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming an appropriate pattern of a polyimide resin film without changing any process condition. <P>SOLUTION: A photoresist 3 is formed on a polyimide resin film. Then, the photoresist 3 is exposed so as to form the pattern having a plurality of windows 32 divided by bridges 31 at a position corresponding to an opening pattern of the polyimide resin film in the photoresist 3. Subsequently, the development of the photoresist 3 and the etching of the polyimide resin film are performed at a time by using the same liquid, and parts of the polyimide resin film to be supreimposed on the bridges 31 in the photoresist 3 are isotropically etched so as to form the opening pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、半導体装置の保護膜としてのポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a pattern of a polyimide resin film as a protective film of a semiconductor device, for example.

ポリイミド樹脂膜は、化学的に安定で形成も容易であるため、半導体装置の保護膜とし一般的に使用されている。ポリイミド樹脂には、樹脂自身に感光性をもたせた感光性ポリイミド樹脂と、自身は感光性をもたない非感光性ポリイミド樹脂がある。感光性ポリイミド樹脂は便利であるが、価格が高いうえに、特別なエッチング液が必要であるなどの運用上のデメリットのため、非感光性ポリイミド樹脂を使用する場合が多い。   Since a polyimide resin film is chemically stable and easy to form, it is generally used as a protective film for semiconductor devices. The polyimide resin includes a photosensitive polyimide resin in which the resin itself has photosensitivity and a non-photosensitive polyimide resin in which the resin itself does not have photosensitivity. Photosensitive polyimide resin is convenient, but it is expensive, and non-photosensitive polyimide resin is often used because of operational demerits such as requiring a special etching solution.

非感光性ポリイミド樹脂を、保護膜に使用した場合の形成方法の一例を以下に説明する。まず、回転塗布法にて所望の膜厚のポリイミド樹脂膜をウエハ上に塗布形成し、200℃程度の熱処理を行なってイミド化する。次に、所望のパターンに加工するため、フォトレジストを同じく回転塗布法にて形成した後、マスクを使用してフォトレジストを露光し、アルカリ溶液で現像する。この際、マスクの開口部によって露光された部分のフォトレジストと同時にポリイミド樹脂膜もアルカリ溶液によってエッチング、除去される。その後、不要となったフォトレジストの未露光領域を酢酸ブチル等の溶液によって除去する。   An example of a forming method when a non-photosensitive polyimide resin is used for the protective film will be described below. First, a polyimide resin film having a desired film thickness is applied and formed on a wafer by a spin coating method, and imidized by performing a heat treatment at about 200 ° C. Next, in order to process into a desired pattern, a photoresist is similarly formed by the spin coating method, and then the photoresist is exposed using a mask and developed with an alkaline solution. At this time, the polyimide resin film is also etched and removed by the alkaline solution simultaneously with the photoresist exposed through the opening of the mask. Thereafter, the unexposed areas of the photoresist that are no longer needed are removed with a solution such as butyl acetate.

ポリイミド樹脂膜は、フォトレジストの現像時に同時にエッチングされるが、ポリイミド樹脂膜は、現像液であるアルカリ溶液に対して非常に高い溶解性をもっているため、開口パターンエッジでは、ポリイミド樹脂膜の横方向エッチングシフトが非常に大きく、このフォトレジストの断面形状は、図4に示すような庇状になる。   The polyimide resin film is etched at the same time as the development of the photoresist. However, since the polyimide resin film has a very high solubility in an alkaline solution as a developer, the lateral direction of the polyimide resin film is at the opening pattern edge. The etching shift is very large, and the cross-sectional shape of this photoresist becomes a bowl shape as shown in FIG.

つまり、図4に示すように、半導体装置1の上面に、順に、ポリイミド樹脂膜2、フォトレジスト103およびマスク104が形成され、このポリイミド樹脂膜2は、フォトレジスト103の孔部130aよりも大きな開口パターンを有するように、エッチングされる。   That is, as shown in FIG. 4, the polyimide resin film 2, the photoresist 103, and the mask 104 are sequentially formed on the upper surface of the semiconductor device 1, and the polyimide resin film 2 is larger than the hole 130 a of the photoresist 103. Etching is performed to have an opening pattern.

そして、図4と図5に示すように、フォトレジスト103の孔部130aの内周部は、庇状に形成される。この庇状の部分は、図4では実線枠Aにて囲まれた部分を示し、図5では二点鎖線枠Bにて囲まれた部分を示す。   As shown in FIGS. 4 and 5, the inner peripheral portion of the hole 130a of the photoresist 103 is formed in a bowl shape. In FIG. 4, the hook-shaped portion indicates a portion surrounded by a solid line frame A, and in FIG. 5, a portion surrounded by a two-dot chain line frame B.

図5は、フォトレジスト103のパターンの平面図を示し、最終のポリイミド樹脂膜の開口パターンを点線枠Cで示す。この点線枠Cと孔部130a内周面との間の部分が、エッチングにより庇状に形成された部分である。   FIG. 5 shows a plan view of the pattern of the photoresist 103, and the opening pattern of the final polyimide resin film is indicated by a dotted frame C. FIG. A portion between the dotted frame C and the inner peripheral surface of the hole 130a is a portion formed in a bowl shape by etching.

この庇状の部分は、現像中や、その後の水洗時の水流や回転乾燥時の遠心力などにより、折れて引きちぎられ、その結果、ポリイミド樹脂膜の開口パターンなどに再付着してパターン不良となる場合がある。   This wrinkled portion is broken and torn during development, by the water flow during subsequent washing or by centrifugal force during rotary drying, etc. There is a case.

つまり、ポリイミド樹脂膜を半導体装置の保護膜として使用する場合、ポリイミド樹脂膜の開口パターンは、通常ボンディングパッド部であるため、その形状は、図5に示すような正方形である場合が多く、また、そのサイズは、約100μm程度と大きく、フォトレジストの庇状の部分が、折れやすい状況となっている。   That is, when a polyimide resin film is used as a protective film of a semiconductor device, the opening pattern of the polyimide resin film is usually a bonding pad portion, so the shape is often a square as shown in FIG. The size is as large as about 100 μm, and the saddle-like portion of the photoresist is in a state of being easily broken.

そこで、このフォトレジストの庇状の部分の発生を抑える方法が、例えば、特開2002−268236号公報(特許文献1)に提案されている。   In view of this, a method for suppressing the occurrence of the wrinkled portion of the photoresist is proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-268236 (Patent Document 1).

その内容は、以下の3つの方法である。
方法1.フォトレジストの露光量を増やしてエッチング領域の周囲に弱露光領域を作る。
方法2.レジストの厚さ0.2μm〜0.6μmと薄くしてレジストの光感度を高める。
方法3.ベーク温度を高くする。
The contents are the following three methods.
Method 1. Increase the amount of exposure of the photoresist to create a weakly exposed area around the etched area.
Method 2. The resist sensitivity is increased by reducing the resist thickness to 0.2 μm to 0.6 μm.
Method 3. Increase bake temperature.

上記方法1、2により、フォトレジストの横方向エッチングシフトを大きくし、また、上記方法3により、ポリイミド樹脂膜の横方向エッチングシフトを小さくする。いずれもフォトレジストとポリイミド樹脂膜の横方向エッチングシフト量の差を小さくして、フォトレジストの庇状の部分が、できにくいようにするものである。
特開2002−268236号公報
The lateral etching shift of the photoresist is increased by the above methods 1 and 2, and the lateral etching shift of the polyimide resin film is decreased by the above method 3. In either case, the difference in the lateral etching shift amount between the photoresist and the polyimide resin film is reduced to make it difficult to form a hook-like portion of the photoresist.
JP 2002-268236 A

しかしながら、上記従来の方法では、表面保護膜として使用する場合、下地の段差を考慮すると、ポリイミド樹脂膜厚を3μm以上とすることが多く、上記方法2のように、レジスト膜厚を薄くはできない。また、フォトレジストが厚い場合、上記方法1のように、オーバー露光を行なっても、弱露光領域が十分にフォトレジスト全体に行き渡らない。さらに、上記方法3のようにベーク温度を高くしてポリイミド樹脂膜のエッチングレートを低下させると、厚いポリイミド樹脂膜では、エッチング時間が大幅に長くなり、フォトレジストとの密着性の低下やスループットの低下が懸念される。   However, in the above conventional method, when used as a surface protective film, the polyimide resin film thickness is often set to 3 μm or more in consideration of the level difference of the base, and the resist film thickness cannot be reduced as in the above method 2. . When the photoresist is thick, the weakly exposed region does not reach the entire photoresist even if overexposure is performed as in Method 1 above. Further, when the baking temperature is increased and the etching rate of the polyimide resin film is lowered as in the above method 3, the etching time is significantly increased in the thick polyimide resin film, and the adhesion with the photoresist is reduced and the throughput is reduced. There is concern about the decline.

そこで、この発明の課題は、プロセス工程条件を何一つ変更することなく、ポリイミド樹脂膜の適正なパターンを形成する方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for forming an appropriate pattern of a polyimide resin film without changing any process process conditions.

上記課題を解決するため、この発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法は、
ポリイミド樹脂膜上にフォトレジストを形成する工程と、
上記フォトレジストにおける上記ポリイミド樹脂膜の開口パターンに対応する位置に、橋部にて区画された複数の窓部を有するパターンを形成するように、上記フォトレジストを露光する工程と、
上記フォトレジストの現像と上記ポリイミド樹脂膜のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なって、上記フォトレジストの上記橋部に重なる上記ポリイミド樹脂膜の部分も等方的にエッチングして、上記開口パターンを形成する工程と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the polyimide resin film pattern forming method of the present invention is:
Forming a photoresist on the polyimide resin film;
Exposing the photoresist so as to form a pattern having a plurality of windows partitioned by bridges at positions corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film in the photoresist;
The development of the photoresist and the etching of the polyimide resin film are performed at the same time using the same liquid, and the portion of the polyimide resin film overlapping the bridge portion of the photoresist is etched isotropically, And a step of forming an opening pattern.

この発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストにおける上記ポリイミド樹脂膜の開口パターンに対応する位置に、橋部にて区画された複数の窓部を有するパターンを形成するように、上記フォトレジストを露光し、上記フォトレジストの現像と上記ポリイミド樹脂膜のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なって、上記フォトレジストの上記橋部に重なる上記ポリイミド樹脂膜の部分も等方的にエッチングして、上記開口パターンを形成するので、上記フォトレジストの現像および上記ポリイミド樹脂膜のエッチングにて、上記フォトレジストにおける上記ポリイミド樹脂膜の開口パターンに対応する部分が、庇状に残っても、上記フォトレジストは、橋部にて区画された複数の窓部を有するパターンを形成しているので、現像中や、その後の水洗時の水流や回転乾燥時の遠心力などにより、上記庇状の部分は、折れて飛んでいかず、ポリイミド樹脂膜のパターン不良を防止できる。   According to the polyimide resin film pattern forming method of the present invention, a pattern having a plurality of windows partitioned by bridges is formed at a position corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film in the photoresist. The photoresist is exposed, the development of the photoresist and the etching of the polyimide resin film are performed at the same time using the same liquid, and the portion of the polyimide resin film that overlaps the bridge portion of the photoresist is also the same. Since the opening pattern is formed by etching, the portion corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film in the photoresist is formed into a bowl shape by developing the photoresist and etching the polyimide resin film. Even if left, the photoresist has a pattern having a plurality of windows partitioned by a bridge. Since the formation, and during development, such as by subsequent centrifugal force during water flow and spin drying of washing, the eaves-like portion is not Ika flying broken, thereby preventing a pattern defect of a polyimide resin film.

また、プロセス工程条件を何一つ変更することなく、マスクパターンの変更のみで、フォトレジストを、フォトレジストの庇状の部分が折れて飛んでいかないように、形成できる。   Further, the photoresist can be formed by changing only the mask pattern without changing any process process conditions so that the bowl-shaped portion of the photoresist does not break and fly.

また、フォトレジストの橋部の下側にあるポリイミド樹脂膜も、横方向エッチングにより除去できるため、ポリイミド樹脂膜のパターンの仕上がりは、従来と同じである。   Moreover, since the polyimide resin film under the bridge portion of the photoresist can also be removed by lateral etching, the pattern finish of the polyimide resin film is the same as the conventional one.

また、一実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、上記フォトレジストの橋部の幅は、上記ポリイミド樹脂膜の厚さの2倍以下である。   In the polyimide resin film pattern forming method of one embodiment, the width of the bridge portion of the photoresist is not more than twice the thickness of the polyimide resin film.

この実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストの橋部の幅は、上記ポリイミド樹脂膜の厚さの2倍以下であるので、フォトレジストの橋部の下側にあるポリイミド樹脂膜を、エッチングによる横方向シフトで確実に除去できる。   According to the pattern forming method of the polyimide resin film of this embodiment, the width of the bridge portion of the photoresist is not more than twice the thickness of the polyimide resin film, so that it is below the bridge portion of the photoresist. The polyimide resin film can be reliably removed by a lateral shift by etching.

また、一実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この複数の橋部は、互いに略平行に、配列されている。   In the polyimide resin film pattern forming method of one embodiment, the photoresist has a plurality of bridge portions, and the plurality of bridge portions are arranged substantially parallel to each other.

この実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この複数の橋部は、互いに略平行に、配列されているので、上記フォトレジストを簡単に形成できる。   According to the polyimide resin film pattern forming method of this embodiment, there are a plurality of bridge portions of the photoresist, and the plurality of bridge portions are arranged substantially parallel to each other. Can be formed.

また、一実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この複数の橋部は、略格子状に、配列されている。   In one embodiment of the polyimide resin film pattern forming method, the photoresist has a plurality of bridge portions, and the plurality of bridge portions are arranged in a substantially lattice shape.

この実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この複数の橋部は、略格子状に、配列されているので、上記フォトレジストを強固に形成できる。   According to the polyimide resin film pattern forming method of this embodiment, there are a plurality of the bridge portions of the photoresist, and the plurality of bridge portions are arranged in a substantially lattice shape. Can be formed.

また、一実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、上記フォトレジストの橋部のアスペクト比は、20以下である。   Moreover, in the polyimide resin film pattern forming method of one embodiment, the aspect ratio of the bridge portion of the photoresist is 20 or less.

この実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストの橋部のアスペクト比は、20以下であるので、エッチング時に上記フォトレジストの橋部の垂れ下がりを防止して、上記フォトレジストの橋部の下側にあるポリイミド樹脂膜の残りの発生を防止する。   According to the pattern forming method of the polyimide resin film of this embodiment, the aspect ratio of the bridge portion of the photoresist is 20 or less. The remaining polyimide resin film under the bridge is prevented.

また、一実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この隣り合う橋部の間隔は、20μm以下である。   In one embodiment of the polyimide resin film pattern forming method, the photoresist has a plurality of bridge portions, and the interval between the adjacent bridge portions is 20 μm or less.

この実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記隣り合う橋部の間隔は、20μm以下であるので、上記隣り合う橋部の間に位置する庇状の部分が折れて飛んでいくのを防ぐことができる。   According to the pattern forming method of the polyimide resin film of this embodiment, since the interval between the adjacent bridge portions is 20 μm or less, the hook-shaped portion located between the adjacent bridge portions is broken and flies. Can be prevented.

また、一実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、上記フォトレジストの橋部の端部は、この中央部よりも、太い。   In the polyimide resin film pattern forming method of one embodiment, the end portion of the bridge portion of the photoresist is thicker than the central portion.

この実施形態のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストの橋部の端部は、この中央部よりも、太いので、上記橋部の強度を向上できる。   According to the pattern forming method of the polyimide resin film of this embodiment, since the end portion of the bridge portion of the photoresist is thicker than the central portion, the strength of the bridge portion can be improved.

この発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジストにおける上記ポリイミド樹脂膜の開口パターンに対応する位置に、橋部にて区画された複数の窓部を有するパターンを形成するように、上記フォトレジストを露光し、上記フォトレジストの現像と上記ポリイミド樹脂膜のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なって、上記フォトレジストの上記橋部に重なる上記ポリイミド樹脂膜の部分も等方的にエッチングして、上記開口パターンを形成するので、プロセス工程条件を何一つ変更することなく、ポリイミド樹脂膜の適正なパターンを形成することができる。   According to the polyimide resin film pattern forming method of the present invention, a pattern having a plurality of windows partitioned by bridges is formed at a position corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film in the photoresist. The photoresist is exposed, the development of the photoresist and the etching of the polyimide resin film are performed at the same time using the same liquid, and the portion of the polyimide resin film that overlaps the bridge portion of the photoresist is also the same. Since the opening pattern is formed by isotropic etching, an appropriate pattern of the polyimide resin film can be formed without changing any process process conditions.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

(第1の実施形態)
図1は、本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に用いられるフォトレジストの第1実施形態を示す平面図である。本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、図4の説明と同様に、半導体装置1の上面に、順に、ポリイミド樹脂膜2、フォトレジストよびマスクを形成し、このポリイミド樹脂膜2を、フォトレジストの孔部よりも大きな開口パターンを有するように、エッチングする。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a photoresist used in a method for forming a pattern of a polyimide resin film according to the present invention. In the polyimide resin film pattern forming method of the present invention, a polyimide resin film 2, a photoresist and a mask are sequentially formed on the upper surface of the semiconductor device 1 as in the description of FIG. Etching is performed so as to have an opening pattern larger than the hole portion of the resist.

つまり、本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法では、図1、および、図4の参考図に示すように、上記ポリイミド樹脂膜2上に上記フォトレジスト3を形成し、その後、上記フォトレジスト3における上記ポリイミド樹脂膜2の開口パターンに対応する位置に、橋部31にて区画された複数の窓部32を有するパターンを形成するように、上記フォトレジスト3を露光する。その後、上記フォトレジスト3の現像と上記ポリイミド樹脂膜2のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なって、上記フォトレジスト3の上記橋部31に重なる上記ポリイミド樹脂膜2の部分も等方的にエッチングして、上記開口パターンを形成する。   That is, in the polyimide resin film pattern forming method of the present invention, the photoresist 3 is formed on the polyimide resin film 2 as shown in FIGS. 1 and 4, and then the photoresist 3 is formed. The photoresist 3 is exposed so as to form a pattern having a plurality of window portions 32 partitioned by bridge portions 31 at positions corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film 2 in FIG. Thereafter, the development of the photoresist 3 and the etching of the polyimide resin film 2 are performed at once using the same liquid, and the portion of the polyimide resin film 2 that overlaps the bridge portion 31 of the photoresist 3 is also isotropic. Etching is performed to form the opening pattern.

すなわち、上記フォトレジスト3の現像と上記ポリイミド樹脂膜2のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なうパターン形成時に、上記ポリイミド樹脂膜2が除去される領域に重なる部分である上記フォトレジスト3の感光部は、フォトレジスト本体30に設けられた孔部30aと、この孔部30aの内周面に架設された複数の上記橋部31とを有している。   That is, the photoresist 3 is a portion overlapping the region where the polyimide resin film 2 is removed during pattern formation in which the development of the photoresist 3 and the etching of the polyimide resin film 2 are performed at once using the same liquid. The photosensitive portion has a hole 30a provided in the photoresist main body 30, and a plurality of the bridge portions 31 provided on the inner peripheral surface of the hole 30a.

上記孔部30aは、平面視、正方形状に形成されている。上記複数の橋部31は、互いに略平行に、配列されている。上記橋部31は、線状に形成され、上記孔部30aの内周面の一辺に対して45度に傾くように、配列されている。上記橋部31は、上記孔部30aの内周面の隣接辺を、繋いでいる。   The hole 30a is formed in a square shape in plan view. The plurality of bridge portions 31 are arranged substantially parallel to each other. The bridge portion 31 is formed in a linear shape and is arranged so as to be inclined at 45 degrees with respect to one side of the inner peripheral surface of the hole portion 30a. The bridge portion 31 connects adjacent sides of the inner peripheral surface of the hole portion 30a.

図1において、最終のポリイミド樹脂膜2の開口パターンを点線枠Zで示す。この点線枠Zと孔部30a内周面との間の部分が、エッチングにより庇状に形成された部分である。なお、上記フォトレジスト3の空間部分が、アルカリ溶液による現像によりポリイミド樹脂膜2をエッチングする領域である。   In FIG. 1, the opening pattern of the final polyimide resin film 2 is indicated by a dotted frame Z. A portion between the dotted frame Z and the inner peripheral surface of the hole 30a is a portion formed in a bowl shape by etching. The space portion of the photoresist 3 is a region where the polyimide resin film 2 is etched by development with an alkaline solution.

上記フォトレジスト3の橋部31の幅Xは、上記ポリイミド樹脂膜2の厚さの2倍以下である。上記フォトレジスト3の橋部31のアスペクト比は、20以下である。ここで、上記橋部31のアスペクト比は、上記橋部31の幅Xに対する長さの比率である。上記隣り合う橋部31の間隔Yは、20μm以下である。   The width X of the bridge portion 31 of the photoresist 3 is not more than twice the thickness of the polyimide resin film 2. The aspect ratio of the bridge portion 31 of the photoresist 3 is 20 or less. Here, the aspect ratio of the bridge portion 31 is the ratio of the length to the width X of the bridge portion 31. The interval Y between the adjacent bridge portions 31 is 20 μm or less.

上記構成のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法によれば、上記フォトレジスト3における上記ポリイミド樹脂膜2の開口パターンに対応する位置に、上記橋部31にて区画された複数の上記窓部32を有するパターンを形成するように、上記フォトレジスト3を露光し、上記フォトレジスト3の現像と上記ポリイミド樹脂膜2のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なって、上記フォトレジスト3の上記橋部31に重なる上記ポリイミド樹脂膜2の部分も等方的にエッチングして、上記開口パターンを形成するので、上記フォトレジスト3の現像および上記ポリイミド樹脂膜2のエッチングにて、上記フォトレジスト3における上記ポリイミド樹脂膜2の開口パターンに対応する部分(上記孔部30aの内周部)が、庇状に残っても、上記フォトレジスト3は、橋部31にて区画された複数の窓部32を有するパターンを形成しているので、現像中や、その後の水洗時の水流や回転乾燥時の遠心力などにより、上記庇状の部分は、折れて飛んでいかず、ポリイミド樹脂膜2のパターン不良を防止できる。   According to the pattern forming method of the polyimide resin film having the above configuration, the plurality of window portions 32 partitioned by the bridge portion 31 are provided at positions corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film 2 in the photoresist 3. The photoresist 3 is exposed so as to form a pattern, and the development of the photoresist 3 and the etching of the polyimide resin film 2 are performed at once using the same liquid, so that the bridge portion of the photoresist 3 is formed. The portion of the polyimide resin film 2 that overlaps 31 is isotropically etched to form the opening pattern. Therefore, the development of the photoresist 3 and the etching of the polyimide resin film 2 allow the Even if the portion corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film 2 (the inner peripheral portion of the hole 30a) remains in a bowl shape. Since the photoresist 3 forms a pattern having a plurality of window portions 32 partitioned by the bridge portion 31, during development, the water flow at the time of subsequent washing, the centrifugal force at the time of rotary drying, etc. The saddle-shaped portion does not fold and fly, and pattern defects of the polyimide resin film 2 can be prevented.

また、プロセス工程条件を何一つ変更することなく、マスクパターンの変更のみで、フォトレジスト3を、フォトレジスト3の庇状の部分が折れて飛んでいかないように、形成できる。   In addition, the photoresist 3 can be formed by changing only the mask pattern without changing any process process conditions so that the saddle-like portion of the photoresist 3 does not break off.

また、フォトレジスト3の橋部31の下側にあるポリイミド樹脂膜2も、横方向エッチングにより除去できるため、ポリイミド樹脂膜2のパターンの仕上がりは、従来と同じである。   Moreover, since the polyimide resin film 2 below the bridge portion 31 of the photoresist 3 can also be removed by lateral etching, the finish of the pattern of the polyimide resin film 2 is the same as the conventional one.

また、上記フォトレジスト3の橋部31は、複数あり、この複数の橋部31は、互いに略平行に、配列されているので、上記フォトレジスト3を簡単に形成できる。   Further, there are a plurality of bridge portions 31 of the photoresist 3, and the plurality of bridge portions 31 are arranged substantially parallel to each other, so that the photoresist 3 can be easily formed.

また、上記フォトレジスト3の橋部31の幅Xは、上記ポリイミド樹脂膜2の厚さの2倍以下であるので、フォトレジスト3の橋部31の下側にあるポリイミド樹脂膜2を、エッチングによる横方向シフトで確実に除去できる。   Further, since the width X of the bridge portion 31 of the photoresist 3 is less than twice the thickness of the polyimide resin film 2, the polyimide resin film 2 under the bridge portion 31 of the photoresist 3 is etched. Can be reliably removed with a lateral shift.

つまり、フォトレジスト3の幅Xは、ポリイミド樹脂膜2の横方向エッチングで十分にエッチングできる程度の太さにする必要がある。通常、ポリイミド樹脂膜2をアルカリ溶液でエッチングする場合は、等方的にエッチングされるため、横方向へのエッチング量は、ポリイミド樹脂膜2の厚みと略等しい。従って、フォトレジスト3の幅Xは、ポリイミド樹脂膜2の厚さの2倍以下とする必要がある。   That is, the width X of the photoresist 3 needs to be set to a thickness that can be sufficiently etched by the lateral etching of the polyimide resin film 2. Usually, when the polyimide resin film 2 is etched with an alkaline solution, it is etched isotropically, so that the etching amount in the lateral direction is substantially equal to the thickness of the polyimide resin film 2. Therefore, the width X of the photoresist 3 needs to be not more than twice the thickness of the polyimide resin film 2.

また、上記フォトレジスト3の橋部31のアスペクト比は、20以下であるので、エッチング時に上記フォトレジスト3の橋部31の垂れ下がりを防止して、上記フォトレジスト3の橋部31の下側にあるポリイミド樹脂膜2の残りの発生を防止する。   In addition, since the aspect ratio of the bridge portion 31 of the photoresist 3 is 20 or less, the bridge portion 31 of the photoresist 3 is prevented from sagging during etching, and is formed below the bridge portion 31 of the photoresist 3. The remaining generation of a certain polyimide resin film 2 is prevented.

つまり、フォトレジスト3の橋部31の強度を考慮すると、橋部31の幅Xに対してあまりにその長さが長いとエッチング時に、フォトレジスト3が垂れ下がる場合がある。この場合、フォトレジスト3の下側にあるポリイミド樹脂膜2の残りが発生する可能性がある。従って、フォトレジスト3の幅Xに対する長さ(アスペクト比)を制限する必要がある。例えば、ボンディングパッド部としてのポリイミド樹脂膜2の開口部のサイズが、100μmで、ポリイミド樹脂膜2の厚みが3μm程度である場合、フォトレジスト3の幅Xは、5μm程度にする必要があり、この場合のアスペクト比は約16となる。従って、アスペクト比は20以下とするのが望ましい。   That is, when the strength of the bridge portion 31 of the photoresist 3 is taken into consideration, if the length is too long with respect to the width X of the bridge portion 31, the photoresist 3 may hang down during etching. In this case, the remainder of the polyimide resin film 2 on the lower side of the photoresist 3 may occur. Therefore, it is necessary to limit the length (aspect ratio) with respect to the width X of the photoresist 3. For example, when the size of the opening of the polyimide resin film 2 as the bonding pad portion is 100 μm and the thickness of the polyimide resin film 2 is about 3 μm, the width X of the photoresist 3 needs to be about 5 μm. In this case, the aspect ratio is about 16. Therefore, the aspect ratio is desirably 20 or less.

また、上記隣り合う橋部31の間隔Yは、20μm以下であるので、上記隣り合う橋部31の間に位置する庇状の部分が折れて飛んでいくのを防ぐことができる。   Moreover, since the space | interval Y of the said adjacent bridge part 31 is 20 micrometers or less, it can prevent that the bowl-shaped part located between the said adjacent bridge parts 31 breaks and flies.

つまり、上記隣り合う橋部31の間隔Yが大きすぎると、隣り合う橋部31の間のフォトレジスト3の孔部30aは、繋いでいない状態と同様となり、従来通り折れて飛んでいってしまう。従って、隣り合う橋部31の間のフォトレジスト3が折れて飛んでいくのを防ぐため、上記間隔Yは、20μm程度以下とするのが望ましい。   In other words, if the gap Y between the adjacent bridge portions 31 is too large, the hole 30a of the photoresist 3 between the adjacent bridge portions 31 is the same as in a state where the bridges 31 are not connected, and it is broken and flies as before. . Therefore, in order to prevent the photoresist 3 between the adjacent bridge portions 31 from being broken and flying, it is desirable that the interval Y is set to about 20 μm or less.

(第2の実施形態)
図2は、本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に用いられるフォトレジストの第2実施形態を示す平面図である。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第2の実施形態では、フォトレジスト5の複数の橋部51は、略格子状に、配列されている。上記橋部51は、窓部52を区画している。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of a photoresist used in the method for forming a polyimide resin film pattern of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the second embodiment, the plurality of bridge portions 51 of the photoresist 5 are arranged in a substantially lattice shape. The bridge portion 51 defines a window portion 52.

つまり、上記複数の橋部51は、フォトレジスト本体50の孔部50aの内周面の対辺を、繋いでいる。なお、この第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。   That is, the plurality of bridge portions 51 connect opposite sides of the inner peripheral surface of the hole portion 50a of the photoresist main body 50. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

したがって、上記複数の橋部51は、略格子状に、配列されているので、上記フォトレジスト5を強固に形成できる。   Accordingly, since the plurality of bridge portions 51 are arranged in a substantially lattice shape, the photoresist 5 can be formed firmly.

(第3の実施形態)
図3は、本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に用いられるフォトレジストの第3実施形態を示す平面図である。上記第2の実施形態と相違する点を説明すると、この第3の実施形態では、フォトレジスト6の橋部61の端部61bは、この中央部61aよりも、太い。上記橋部61は、窓部62を区画している。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of a photoresist used in the polyimide resin film pattern forming method of the present invention. The difference from the second embodiment will be described. In the third embodiment, the end portion 61b of the bridge portion 61 of the photoresist 6 is thicker than the central portion 61a. The bridge portion 61 defines a window portion 62.

つまり、上記端部61bは、フォトレジスト本体60の孔部60aの内周面に接続される部分であり、上記両方の端部61bの間に位置する上記中央部61aよりも、幅が広い。なお、その他の構造は、上記第2の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。   That is, the end portion 61b is a portion connected to the inner peripheral surface of the hole 60a of the photoresist main body 60, and is wider than the central portion 61a located between the both end portions 61b. Since other structures are the same as those of the second embodiment, description thereof is omitted.

したがって、上記端部61bは、上記中央部61aよりも、太いので、上記橋部61を、上記孔部60aの内周面に、強固に繋ぐことができて、上記橋部61の強度を向上できる。   Therefore, since the end 61b is thicker than the central portion 61a, the bridge 61 can be firmly connected to the inner peripheral surface of the hole 60a, and the strength of the bridge 61 is improved. it can.

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、橋部は、少なくとも一つあればよい。また、フォトレジストの孔部の内周面の少なくとも2点を、橋部にて繋げばよい。また、フォトレジストの孔部が多角形である場合、この多角形の少なくとも2辺を橋部で繋げばよい。また、ポリイミド樹脂膜の開口パターンや、フォトレジストの孔部は、正方形以外に、長方形、六角形や八角形などの多角形や、円形であってもよい。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, at least one bridge part is sufficient. Further, at least two points on the inner peripheral surface of the hole portion of the photoresist may be connected by a bridge portion. Further, when the hole portion of the photoresist is a polygon, at least two sides of the polygon may be connected by a bridge portion. Further, the opening pattern of the polyimide resin film and the hole of the photoresist may be a polygon such as a rectangle, a hexagon or an octagon, or a circle other than a square.

本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に用いられるフォトレジストの第1実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 1st Embodiment of the photoresist used for the pattern formation method of the polyimide resin film of this invention. 本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に用いられるフォトレジストの第2実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 2nd Embodiment of the photoresist used for the pattern formation method of the polyimide resin film of this invention. 本発明のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法に用いられるフォトレジストの第3実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 3rd Embodiment of the photoresist used for the pattern formation method of the polyimide resin film of this invention. 半導体装置の保護膜としてのポリイミド樹脂膜のエッチング後の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state after the etching of the polyimide resin film as a protective film of a semiconductor device. 従来のフォトレジストを示す平面図である。It is a top view which shows the conventional photoresist.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体装置
2 ポリイミド樹脂膜
3,5,6 フォトレジスト
30,50,60 フォトレジスト本体
30a,50a,60a 孔部
31,51,61 橋部
61a 中央部
61b 端部
32,52,62 窓部
103 フォトレジスト
130a 孔部
104 マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Polyimide resin film 3, 5, 6 Photoresist 30, 50, 60 Photoresist main body 30a, 50a, 60a Hole 31, 51, 61 Bridge part 61a Center part 61b End part 32, 52, 62 Window part 103 Photoresist 130a Hole 104 Mask

Claims (7)

ポリイミド樹脂膜上にフォトレジストを形成する工程と、
上記フォトレジストにおける上記ポリイミド樹脂膜の開口パターンに対応する位置に、橋部にて区画された複数の窓部を有するパターンを形成するように、上記フォトレジストを露光する工程と、
上記フォトレジストの現像と上記ポリイミド樹脂膜のエッチングとを同一の液体を用いて一度に行なって、上記フォトレジストの上記橋部に重なる上記ポリイミド樹脂膜の部分も等方的にエッチングして、上記開口パターンを形成する工程と
を備えることを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
Forming a photoresist on the polyimide resin film;
Exposing the photoresist so as to form a pattern having a plurality of windows partitioned by bridges at positions corresponding to the opening pattern of the polyimide resin film in the photoresist;
The development of the photoresist and the etching of the polyimide resin film are performed at the same time using the same liquid, and the portion of the polyimide resin film overlapping the bridge portion of the photoresist is etched isotropically, And a step of forming an opening pattern. A method for forming a pattern of a polyimide resin film.
請求項1に記載のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
上記フォトレジストの橋部の幅は、上記ポリイミド樹脂膜の厚さの2倍以下であることを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
The polyimide resin film pattern forming method according to claim 1,
The polyimide resin film pattern forming method, wherein the width of the bridge portion of the photoresist is not more than twice the thickness of the polyimide resin film.
請求項1または2に記載のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この複数の橋部は、互いに略平行に、配列されていることを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
In the polyimide resin film pattern formation method according to claim 1 or 2,
A method for forming a pattern of a polyimide resin film, wherein the photoresist has a plurality of bridge portions, and the plurality of bridge portions are arranged substantially parallel to each other.
請求項1または2に記載のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この複数の橋部は、略格子状に、配列されていることを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
In the polyimide resin film pattern formation method according to claim 1 or 2,
There is a plurality of bridge portions of the photoresist, and the plurality of bridge portions are arranged in a substantially lattice shape.
請求項1から4の何れか一つに記載のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
上記フォトレジストの橋部のアスペクト比は、20以下であることを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
In the polyimide resin film pattern formation method according to any one of claims 1 to 4,
A method for forming a pattern of a polyimide resin film, wherein an aspect ratio of a bridge portion of the photoresist is 20 or less.
請求項1から5の何れか一つに記載のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
上記フォトレジストの橋部は、複数あり、この隣り合う橋部の間隔は、20μm以下であることを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
In the polyimide resin film pattern forming method according to any one of claims 1 to 5,
A method for forming a pattern of a polyimide resin film, wherein the photoresist has a plurality of bridge portions, and an interval between the adjacent bridge portions is 20 μm or less.
請求項1から6の何れか一つに記載のポリイミド樹脂膜のパターン形成方法において、
上記フォトレジストの橋部の端部は、この中央部よりも、太いことを特徴とするポリイミド樹脂膜のパターン形成方法。
In the polyimide resin film pattern formation method according to any one of claims 1 to 6,
The polyimide resin film pattern forming method, wherein an end portion of the bridge portion of the photoresist is thicker than the central portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016127244A (en) * 2015-01-08 2016-07-11 株式会社東芝 Semiconductor device manufacturing method

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