JPH06196474A - ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポリイミド系樹脂膜パターンの製造法 - Google Patents
ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポリイミド系樹脂膜パターンの製造法Info
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- JPH06196474A JPH06196474A JP1371793A JP1371793A JPH06196474A JP H06196474 A JPH06196474 A JP H06196474A JP 1371793 A JP1371793 A JP 1371793A JP 1371793 A JP1371793 A JP 1371793A JP H06196474 A JPH06196474 A JP H06196474A
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- resin film
- scum
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリイミド系樹脂のパターニングの際に生ず
るスカムを除去するためのスカム除去液およびこの除去
液を用いたポリイミド系樹脂膜パターンの製造法を提供
する。 【構成】 エーテル化合物またはスルホン化合物を含む
ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポジレジスト
をマスク材にしてポリイミド系樹脂膜をエッチング加工
後、ポジレジストを有機系溶剤によって剥離する際に、
生じるスカムをこのスカム除去液によって除去するポリ
イミド系樹脂膜パターンの製造法。
るスカムを除去するためのスカム除去液およびこの除去
液を用いたポリイミド系樹脂膜パターンの製造法を提供
する。 【構成】 エーテル化合物またはスルホン化合物を含む
ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポジレジスト
をマスク材にしてポリイミド系樹脂膜をエッチング加工
後、ポジレジストを有機系溶剤によって剥離する際に、
生じるスカムをこのスカム除去液によって除去するポリ
イミド系樹脂膜パターンの製造法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリイミド系樹脂膜パタ
ーン、さらに詳しくは半導体素子などの表面を保護する
ためのポリイミド系樹脂膜パターンの形成に用いるスカ
ム除去液およびこの除去液を用いたポリイミド系樹脂膜
パターンの製造法に関する。
ーン、さらに詳しくは半導体素子などの表面を保護する
ためのポリイミド系樹脂膜パターンの形成に用いるスカ
ム除去液およびこの除去液を用いたポリイミド系樹脂膜
パターンの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体などの各種電子部品の表面
保護膜や層間絶縁膜としてポリイミド樹脂が用いられて
いる。このポリイミド樹脂は、ＰＳＧ、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｎなどの無機絶縁膜に比較して凹凸の大きい基板上に平
坦な膜を形成できるとともに、１μｍ以上の厚い膜を容
易に形成でき、さらに他の有機材料に比較して耐熱性が
高いなどの利点を有するため、バイポーラＩＣの層間絶
縁膜に採用され、最近ではメモリー素子のα線遮蔽膜や
バッファーコート膜として幅広く用いられている。これ
らの用途にポリイミド系樹脂を適用するに当たっては、
特公昭６３−４７１４０号公報に示されているように、
ポリアミド酸を含む溶液を基板上に塗布し、８０〜１５
０℃の温度で予備硬化して乾燥したのちにレジスト溶液
を塗布・乾燥し、所定の露光波長で露光し、現像液によ
りレジストとポリイミド膜を同時あるいはそれぞれ別々
に現像・エッチングし、レジストだけを剥離液により除
去してポリイミドのパターニングを行う方法がある。
保護膜や層間絶縁膜としてポリイミド樹脂が用いられて
いる。このポリイミド樹脂は、ＰＳＧ、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｎなどの無機絶縁膜に比較して凹凸の大きい基板上に平
坦な膜を形成できるとともに、１μｍ以上の厚い膜を容
易に形成でき、さらに他の有機材料に比較して耐熱性が
高いなどの利点を有するため、バイポーラＩＣの層間絶
縁膜に採用され、最近ではメモリー素子のα線遮蔽膜や
バッファーコート膜として幅広く用いられている。これ
らの用途にポリイミド系樹脂を適用するに当たっては、
特公昭６３−４７１４０号公報に示されているように、
ポリアミド酸を含む溶液を基板上に塗布し、８０〜１５
０℃の温度で予備硬化して乾燥したのちにレジスト溶液
を塗布・乾燥し、所定の露光波長で露光し、現像液によ
りレジストとポリイミド膜を同時あるいはそれぞれ別々
に現像・エッチングし、レジストだけを剥離液により除
去してポリイミドのパターニングを行う方法がある。
【０００３】しかしながら、上記の方法ではレジストの
剥離後、ポリイミドパターンのエッジ部やポリイミドが
エッチングされ露出した基板上などに、後工程で電気的
な導通不良や接着力の低下の原因となるヒダ状あるいは
皮状の残渣物（スカム）が発生するという問題がある。
剥離後、ポリイミドパターンのエッジ部やポリイミドが
エッチングされ露出した基板上などに、後工程で電気的
な導通不良や接着力の低下の原因となるヒダ状あるいは
皮状の残渣物（スカム）が発生するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、パターニン
グが発生したスカムを取り除くためのスカム除去液およ
びこのスカム除去液を用いたポリイミド系樹脂膜パター
ンの製造法を提供するものである。
グが発生したスカムを取り除くためのスカム除去液およ
びこのスカム除去液を用いたポリイミド系樹脂膜パター
ンの製造法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、レジストをマ
スク材とし、予備硬化したポリイミド膜を現像するパタ
ーニングにおいて、レジスト剥離の際に行うスカム除去
処理に適したポリイミド系樹脂膜のスカム除去液および
このスカム除去液を用いたポリイミド系樹脂膜パターン
の製造法に関する。
スク材とし、予備硬化したポリイミド膜を現像するパタ
ーニングにおいて、レジスト剥離の際に行うスカム除去
処理に適したポリイミド系樹脂膜のスカム除去液および
このスカム除去液を用いたポリイミド系樹脂膜パターン
の製造法に関する。
【０００６】本発明は、一般式
【化３】 （ただし、Ｒ1およびＲ2は水素または炭素数１〜６のア
ルキル基でＲ1およびＲ2は同じでもよく、ｎは１〜３の
整数である）で示されるエーテル化合物の少なくとも一
つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜のスカム除去
液ならびに一般式
ルキル基でＲ1およびＲ2は同じでもよく、ｎは１〜３の
整数である）で示されるエーテル化合物の少なくとも一
つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜のスカム除去
液ならびに一般式
【化４】 （ただし、Ｒ3およびＲ4は炭素数１〜４のアルキル基で
Ｒ3およびＲ4は同じでもよく、また連結して炭素数が４
〜６の環状構造を形成していてもよく、Ｏ1は酸素であ
るが存在しなくてもよい）で示されるスルホン化合物の
少なくとも一つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜
のスカム除去液に関する。
Ｒ3およびＲ4は同じでもよく、また連結して炭素数が４
〜６の環状構造を形成していてもよく、Ｏ1は酸素であ
るが存在しなくてもよい）で示されるスルホン化合物の
少なくとも一つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜
のスカム除去液に関する。
【０００７】また、本発明は、有機四塩基酸二無水物成
分とジアミン成分とを有機溶剤中で反応させて得られる
ポリアミド酸溶液を基板上に塗布し、熱処理してポリイ
ミド系樹脂膜を形成し、ポジレジストをマスク材にして
ポリイミド系樹脂膜をエッチング加工した後、ポジレジ
ストを有機系溶剤によって剥離する際に生じるスカムを
一般式
分とジアミン成分とを有機溶剤中で反応させて得られる
ポリアミド酸溶液を基板上に塗布し、熱処理してポリイ
ミド系樹脂膜を形成し、ポジレジストをマスク材にして
ポリイミド系樹脂膜をエッチング加工した後、ポジレジ
ストを有機系溶剤によって剥離する際に生じるスカムを
一般式
【化５】 （ただしＲ1およびＲ2は水素または炭素数１〜６のアル
キル基で、Ｒ1およびＲ2は同じでもよく、ｎは１〜３の
整数である）で示されるエーテル化合物の少なくとも一
つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜のスカム除去
液によって除去するポリイミド系樹脂膜パターンの製造
法ならびに有機四塩基酸二無水物成分とジアミン成分と
を有機溶剤中で反応されて得られるポリアミド酸溶液を
基板上に塗布し、熱処理してポリイミド系樹脂膜を形成
し、ポジレジストをマスク材にしてポリイミド系樹脂を
エッチング加工した後、ポジレジストを有機系溶剤によ
って剥離する際に生じるスカムを一般式
キル基で、Ｒ1およびＲ2は同じでもよく、ｎは１〜３の
整数である）で示されるエーテル化合物の少なくとも一
つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜のスカム除去
液によって除去するポリイミド系樹脂膜パターンの製造
法ならびに有機四塩基酸二無水物成分とジアミン成分と
を有機溶剤中で反応されて得られるポリアミド酸溶液を
基板上に塗布し、熱処理してポリイミド系樹脂膜を形成
し、ポジレジストをマスク材にしてポリイミド系樹脂を
エッチング加工した後、ポジレジストを有機系溶剤によ
って剥離する際に生じるスカムを一般式
【化６】 （ただし、Ｒ3およびＲ4は炭素数１〜４のアルキル基で
Ｒ3およびＲ4は同じでもよく、または連結して炭素数が
４〜６の環状構造を形成していてもよく、Ｏ1は酸素で
あるが存在しなくてもよい）で示されるスルホン化合物
の少なくとも一つを主成分として含むポリイミド系樹脂
膜のスカム除去液によって除去するポリイミド系樹脂パ
ターンの製造法に関する。
Ｒ3およびＲ4は同じでもよく、または連結して炭素数が
４〜６の環状構造を形成していてもよく、Ｏ1は酸素で
あるが存在しなくてもよい）で示されるスルホン化合物
の少なくとも一つを主成分として含むポリイミド系樹脂
膜のスカム除去液によって除去するポリイミド系樹脂パ
ターンの製造法に関する。
【０００８】上記のエーテル化合物としては、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール等のグリコール、これらのモノメチルエーテル、
ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエー
テル、モノプロピルエーテル、ジプロピルエーテル、モ
ノブチルエーテル、ジブチルエーテル、モノペンチルエ
ーテル、ジペンチルエーテル、モノヘキシルエーテル、
ジヘキシルエーテル等があげられる。上記のスルホン化
合物としては、スルホラン、ジメチルスルホキシド等が
用いられる。
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール等のグリコール、これらのモノメチルエーテル、
ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエー
テル、モノプロピルエーテル、ジプロピルエーテル、モ
ノブチルエーテル、ジブチルエーテル、モノペンチルエ
ーテル、ジペンチルエーテル、モノヘキシルエーテル、
ジヘキシルエーテル等があげられる。上記のスルホン化
合物としては、スルホラン、ジメチルスルホキシド等が
用いられる。
【０００９】ポリアミド酸溶液は、例えばＮ−メチル−
２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチルホルムアミド等の有機溶剤中に、４，４′
−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミン成分を溶
解させ、次に３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物などの有機四塩基酸二無水物成分
を加えて５０℃以下、より好ましくは室温付近またはそ
れ以下の温度で撹拌、反応させて得られる。ポリアミド
酸溶液の市販品としては、例えばＰＩＱ、ＰＩＸ（日立
化成工業社製商品名）等が挙げられる。これらのポリア
ミド酸溶液は、例えばスピン塗布などにより基板上に塗
布され、８０〜１６０℃の温度でホットプレートやオー
ブンなどを用いて予備硬化し、ポリイミド系樹脂膜を形
成する。このときのイミド化率は、５〜５０％が好まし
い。イミド化率が５％未満であると、パターニングにお
けるエッチング液に対する溶解性が高くなり過ぎてパタ
ーンの制御が困難になり、イミド化率が５０％を超える
とエッチング時間が非常に長くなるため実用的ではな
い。
２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチルホルムアミド等の有機溶剤中に、４，４′
−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミン成分を溶
解させ、次に３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物などの有機四塩基酸二無水物成分
を加えて５０℃以下、より好ましくは室温付近またはそ
れ以下の温度で撹拌、反応させて得られる。ポリアミド
酸溶液の市販品としては、例えばＰＩＱ、ＰＩＸ（日立
化成工業社製商品名）等が挙げられる。これらのポリア
ミド酸溶液は、例えばスピン塗布などにより基板上に塗
布され、８０〜１６０℃の温度でホットプレートやオー
ブンなどを用いて予備硬化し、ポリイミド系樹脂膜を形
成する。このときのイミド化率は、５〜５０％が好まし
い。イミド化率が５％未満であると、パターニングにお
けるエッチング液に対する溶解性が高くなり過ぎてパタ
ーンの制御が困難になり、イミド化率が５０％を超える
とエッチング時間が非常に長くなるため実用的ではな
い。
【００１０】ポジレジストは、ポリイミドをエッチング
する際に使用されるエッチング液に溶解しない種類のも
のであれば、ネガタイプ、ポジタイプのいずれのレジス
トでも問題はない。しかし、プロセスの簡略化の点から
ポリイミド膜とレジストを一種類の現像液で同時にパタ
ーニング可能なポジレジストを用いることが好ましい。
このタイプのレジストとしては、例えばノボラック樹脂
とナフトキノンジアジド混合物が用いられ、例えばＯＦ
ＰＲ−８００（東京応化工業社製商品名）、ＲＧ−８０
１８Ｐ（日立化成工業社製商品名）等が挙げられる。
する際に使用されるエッチング液に溶解しない種類のも
のであれば、ネガタイプ、ポジタイプのいずれのレジス
トでも問題はない。しかし、プロセスの簡略化の点から
ポリイミド膜とレジストを一種類の現像液で同時にパタ
ーニング可能なポジレジストを用いることが好ましい。
このタイプのレジストとしては、例えばノボラック樹脂
とナフトキノンジアジド混合物が用いられ、例えばＯＦ
ＰＲ−８００（東京応化工業社製商品名）、ＲＧ−８０
１８Ｐ（日立化成工業社製商品名）等が挙げられる。
【００１１】ポジレジスト膜は、ポリイミド系樹脂膜上
にポジレジストを、例えばスピニング塗布し、ホットプ
レート上で１１０℃で１２０秒以内で熱処理して得られ
る。本発明におけるエッチング加工は、例えばポジレジ
スト膜を露光処理後に、アルカリ水溶液を用いてパドル
法でポジレジスト膜の現像と連続して行われる。
にポジレジストを、例えばスピニング塗布し、ホットプ
レート上で１１０℃で１２０秒以内で熱処理して得られ
る。本発明におけるエッチング加工は、例えばポジレジ
スト膜を露光処理後に、アルカリ水溶液を用いてパドル
法でポジレジスト膜の現像と連続して行われる。
【００１２】レジストの現像とポリイミド系樹脂膜のエ
ッチングを行うための液としては、アルカリ水溶液や有
機系溶剤が用いられる。例えば、アルカリ水溶液として
は、エチレンジアミン水溶液、水酸化カリウム水溶液、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＮＭＤ−３：
東京応化工業社製）など、有機系溶剤としてはＮ−メチ
ルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアセトアミドなどが挙げられ、これらの混合
溶液が用いられることもある。レジストの剥離には、上
記のアルカリ水溶液あるいは、酢酸−ｎ−ブチル、エチ
ルセロソルブアセテート、メチルエチルケトンなどの有
機系溶剤が用いられる。基板は、レジスト剥離液による
処理の後、上記のスカム除去液で処理を行うことにより
ポリイミドパターンに発生したスカムが除去される。ス
カム除去液による処理の前または後、あるいは前後とも
に、水あるいはメタノール、エタノール、イソプロピル
アルコールなどの低沸点溶剤を用いてリンスを行い基板
をリンスすることも可能である。
ッチングを行うための液としては、アルカリ水溶液や有
機系溶剤が用いられる。例えば、アルカリ水溶液として
は、エチレンジアミン水溶液、水酸化カリウム水溶液、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＮＭＤ−３：
東京応化工業社製）など、有機系溶剤としてはＮ−メチ
ルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアセトアミドなどが挙げられ、これらの混合
溶液が用いられることもある。レジストの剥離には、上
記のアルカリ水溶液あるいは、酢酸−ｎ−ブチル、エチ
ルセロソルブアセテート、メチルエチルケトンなどの有
機系溶剤が用いられる。基板は、レジスト剥離液による
処理の後、上記のスカム除去液で処理を行うことにより
ポリイミドパターンに発生したスカムが除去される。ス
カム除去液による処理の前または後、あるいは前後とも
に、水あるいはメタノール、エタノール、イソプロピル
アルコールなどの低沸点溶剤を用いてリンスを行い基板
をリンスすることも可能である。
【００１３】上記のエーテル化合物あるいはスルホン化
合物は単独で用いてもよいが、水、有機系溶剤またはア
ルカリ水溶液と混合して用いることも可能である。用い
られる有機系溶剤としては、メタノール、エタノール等
のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ等のセロソルブ系溶剤、メチルセロソルブアセー
ト、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブアセテ
ート系溶剤、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ホルムアミド等のアミド
系溶剤、酢酸エチル、酢酸イソアミル、酢酸メチル等の
エステル系溶剤、またアルカリ水溶液としては水酸化テ
トラメチルアンモニウムや水酸化カリウムなどの一種も
しくは二種以上の有機系溶剤またはアルカリ水溶液が使
用可能であるが、特にこれらに限定されるものではな
い。スカム除去液中の上記のエーテル化合物あるいはス
ルホン化合物の含有量は５０重量％以上であることが好
ましい。エーテル化合物あるいはスルホン化合物の含有
量が５０重量％未満であると、ポリイミドパターンに発
生したスカムの除去効果が低下する傾向がある。
合物は単独で用いてもよいが、水、有機系溶剤またはア
ルカリ水溶液と混合して用いることも可能である。用い
られる有機系溶剤としては、メタノール、エタノール等
のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ等のセロソルブ系溶剤、メチルセロソルブアセー
ト、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブアセテ
ート系溶剤、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ホルムアミド等のアミド
系溶剤、酢酸エチル、酢酸イソアミル、酢酸メチル等の
エステル系溶剤、またアルカリ水溶液としては水酸化テ
トラメチルアンモニウムや水酸化カリウムなどの一種も
しくは二種以上の有機系溶剤またはアルカリ水溶液が使
用可能であるが、特にこれらに限定されるものではな
い。スカム除去液中の上記のエーテル化合物あるいはス
ルホン化合物の含有量は５０重量％以上であることが好
ましい。エーテル化合物あるいはスルホン化合物の含有
量が５０重量％未満であると、ポリイミドパターンに発
生したスカムの除去効果が低下する傾向がある。
【００１４】図１ａ〜ｄは、ポリイミド系樹脂膜パター
ンの製造工程の一例の説明図である。図において、半導
体基板１上に所定形状に形成されたアルミニウム（Ａ
１）からなる配線層２の一部が、シリコン酸化膜からな
る無機絶縁層３（いわゆるパッシベーション膜）に露出
して電極（ボンディングパッド）を形成し、この半導体
ウエハにポリイミド系樹脂膜４が積層される。このポリ
イミド系樹脂膜４は、半導体ウエハ上にポリアミド酸溶
液をスピニング塗布し、熱処理により溶媒を除去し、脱
水閉環して形成される。このポリイミド系樹脂膜上４に
フェノールノボラック系のポジレジスト層５がスピニン
グ塗布により形成される（ａ）。次にフォトマスク６を
介して露光した後、公知の写真食刻技術によりアルカリ
水溶液でポジレジスト層５の現像とポリイミド系樹脂膜
上４のエッチングを行い、所定部分にパターン部７が形
成され、Ａ１ボンディングパッド部８が露出される
（ｂ）。さらに、ポジレジスト層５が有機系溶剤によっ
て剥離される。このときに露出されたＡ１ボンディング
パッド部にスカム９が発生する（ｃ）。本発明のスカム
除去液で基板に対して浸漬法、シャワー法、スプレー法
等の処理を行いスカムを除去し、ポリイミド系樹脂膜の
パターンを得る（ｄ）。また、プロセスの簡略化のため
に本発明のスカム除去液をレジストの剥離液として用い
ることもできる。
ンの製造工程の一例の説明図である。図において、半導
体基板１上に所定形状に形成されたアルミニウム（Ａ
１）からなる配線層２の一部が、シリコン酸化膜からな
る無機絶縁層３（いわゆるパッシベーション膜）に露出
して電極（ボンディングパッド）を形成し、この半導体
ウエハにポリイミド系樹脂膜４が積層される。このポリ
イミド系樹脂膜４は、半導体ウエハ上にポリアミド酸溶
液をスピニング塗布し、熱処理により溶媒を除去し、脱
水閉環して形成される。このポリイミド系樹脂膜上４に
フェノールノボラック系のポジレジスト層５がスピニン
グ塗布により形成される（ａ）。次にフォトマスク６を
介して露光した後、公知の写真食刻技術によりアルカリ
水溶液でポジレジスト層５の現像とポリイミド系樹脂膜
上４のエッチングを行い、所定部分にパターン部７が形
成され、Ａ１ボンディングパッド部８が露出される
（ｂ）。さらに、ポジレジスト層５が有機系溶剤によっ
て剥離される。このときに露出されたＡ１ボンディング
パッド部にスカム９が発生する（ｃ）。本発明のスカム
除去液で基板に対して浸漬法、シャワー法、スプレー法
等の処理を行いスカムを除去し、ポリイミド系樹脂膜の
パターンを得る（ｄ）。また、プロセスの簡略化のため
に本発明のスカム除去液をレジストの剥離液として用い
ることもできる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。 実施例１〜３、比較例１〜１２ ４，４′−ジアミノジフェニルエーテル５４．０５ｇ
（０．２７モル）および１，３−ビス（アミノプロピ
ル）テトラメチルジシロキサン７．４５ｇ（０．０３モ
ル）をＮ−メチル−２−ピロリドン８００ｇ中でよく撹
拌溶解させ、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物４８．３３ｇ（０．１５モル）お
よびピロメリット酸二無水物３２．７１ｇ（０．１５モ
ル）を徐々に加え、室温で６時間反応後、８０℃で１０
時間撹拌して粘度８Ｐａ・ｓ（２５℃）、樹脂分濃度１
８．６重量％のポリアミド酸溶液を得た。この溶液を、
図１ａの工程において、Ａ１配線層２および無機絶縁膜
（Ｐ−Ｓｉ3Ｎ4）層３が形成された半導体基板１上に、
２０００ｒｐｍで３０秒間スピニング塗布した後、ホッ
トプレートで１００℃で６０秒間、さらに１３０℃で６
０秒間熱処理（プリベーク）し、１６μｍ厚のポリイミ
ド系樹脂膜層４からなる表面保護膜を形成した。次に該
層４上にフェノールノボラツク樹脂系の感光性樹脂（ポ
ジ型フォトレジスト、ＯＦＰＲ−５０００：東京応化工
業社製商品名）を回転数１２００ｒｐｍで３０秒間スピ
ニング塗布し、ポジレジスト層５を形成した。次に図１
ｂの工程において、保護膜層４の所定部分であるボンデ
ィングパッド部およびスクライブラインのみを選択的に
除去するため、スルホール寸法１００μｍ四角およびス
クライブライン幅寸法７０μｍのフォトマスク６を介し
て公知の写真食刻技術により露光した後、水酸化テトラ
メチルアンモニウム水溶液系の現像液ＮＭＤ−３（濃度
２．３８重量％、東京応化工業社製商品名）を食刻液に
用いて２３℃で１００秒間パドル法により、ポジレジス
ト層５の現像とポリイミド系樹脂膜層４のエッチングを
同時に行い、ポリイミド系樹脂膜４にパターン部７を形
成し、Ａ１配線層２であるボンディングパッド部８（１
３０×１３０μｍ）の一部を露出させた。このポリイミ
ド系樹脂膜層４のパターン部７の無機絶縁膜（Ｐ−Ｓｉ
3Ｎ4）層３上の底部寸法は１００×１００μｍのサイズ
であった。次にポジレジスト層５のみを食刻する酢酸−
ｎ−ブチルでパドル法により室温下で９０秒間処理し、
剥離を行ったところＡ１ボンディングパッド部８上にス
カムが発生した。そこで、このスカムを除去するために
種々の液に浸漬してスカムの除去を行った。スカム数は
１３０μｍ角のスルーホール１００個を光学顕微鏡で観
察し、スカムの生じたスルホール数を数えた。検討した
溶液とスカム除去結果を表１に示す。Ｎ−メチル−２−
ピロリドンはスカム除去に効果があるもののポリイミド
膜にクラックが発生するためスカム除去液には適さな
い。スルホラン、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルがスカム除
去液として有効であった。
明する。 実施例１〜３、比較例１〜１２ ４，４′−ジアミノジフェニルエーテル５４．０５ｇ
（０．２７モル）および１，３−ビス（アミノプロピ
ル）テトラメチルジシロキサン７．４５ｇ（０．０３モ
ル）をＮ−メチル−２−ピロリドン８００ｇ中でよく撹
拌溶解させ、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物４８．３３ｇ（０．１５モル）お
よびピロメリット酸二無水物３２．７１ｇ（０．１５モ
ル）を徐々に加え、室温で６時間反応後、８０℃で１０
時間撹拌して粘度８Ｐａ・ｓ（２５℃）、樹脂分濃度１
８．６重量％のポリアミド酸溶液を得た。この溶液を、
図１ａの工程において、Ａ１配線層２および無機絶縁膜
（Ｐ−Ｓｉ3Ｎ4）層３が形成された半導体基板１上に、
２０００ｒｐｍで３０秒間スピニング塗布した後、ホッ
トプレートで１００℃で６０秒間、さらに１３０℃で６
０秒間熱処理（プリベーク）し、１６μｍ厚のポリイミ
ド系樹脂膜層４からなる表面保護膜を形成した。次に該
層４上にフェノールノボラツク樹脂系の感光性樹脂（ポ
ジ型フォトレジスト、ＯＦＰＲ−５０００：東京応化工
業社製商品名）を回転数１２００ｒｐｍで３０秒間スピ
ニング塗布し、ポジレジスト層５を形成した。次に図１
ｂの工程において、保護膜層４の所定部分であるボンデ
ィングパッド部およびスクライブラインのみを選択的に
除去するため、スルホール寸法１００μｍ四角およびス
クライブライン幅寸法７０μｍのフォトマスク６を介し
て公知の写真食刻技術により露光した後、水酸化テトラ
メチルアンモニウム水溶液系の現像液ＮＭＤ−３（濃度
２．３８重量％、東京応化工業社製商品名）を食刻液に
用いて２３℃で１００秒間パドル法により、ポジレジス
ト層５の現像とポリイミド系樹脂膜層４のエッチングを
同時に行い、ポリイミド系樹脂膜４にパターン部７を形
成し、Ａ１配線層２であるボンディングパッド部８（１
３０×１３０μｍ）の一部を露出させた。このポリイミ
ド系樹脂膜層４のパターン部７の無機絶縁膜（Ｐ−Ｓｉ
3Ｎ4）層３上の底部寸法は１００×１００μｍのサイズ
であった。次にポジレジスト層５のみを食刻する酢酸−
ｎ−ブチルでパドル法により室温下で９０秒間処理し、
剥離を行ったところＡ１ボンディングパッド部８上にス
カムが発生した。そこで、このスカムを除去するために
種々の液に浸漬してスカムの除去を行った。スカム数は
１３０μｍ角のスルーホール１００個を光学顕微鏡で観
察し、スカムの生じたスルホール数を数えた。検討した
溶液とスカム除去結果を表１に示す。Ｎ−メチル−２−
ピロリドンはスカム除去に効果があるもののポリイミド
膜にクラックが発生するためスカム除去液には適さな
い。スルホラン、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルがスカム除
去液として有効であった。
【００１６】
【表１】 ＊スカム個数：スルーホール１００箇所当りのスカムの
発生スルーホール個数
発生スルーホール個数
【００１７】実施例４〜９ 実施例１と同じ方法で表２に示す混合液（重量比）によ
るスカムの除去を検討した。検討した溶液とスカム除去
の結果を表２に示す。水、イソプロピルアルコール、エ
タノールなどを添加することにより基板上のスカム除去
液の液流れや乾燥性が向上される。
るスカムの除去を検討した。検討した溶液とスカム除去
の結果を表２に示す。水、イソプロピルアルコール、エ
タノールなどを添加することにより基板上のスカム除去
液の液流れや乾燥性が向上される。
【００１８】
【表２】 ＊スカム個数：スルーホール１００箇所当りのスカムの
発生スルホール個数 ＊＊イソプロピルアルコール
発生スルホール個数 ＊＊イソプロピルアルコール
【００１９】実施例１０ 実施例１において酢酸−ｎ−ブチルを用いてパドル法に
よってポジレジスト層５の剥離を行った後に発生したス
カムを除去するためにスルホランを用いて、液温２３℃
でパドル法により３０秒間処理し、ついで水を１０秒間
吹きつけて水洗した。次に温風式乾燥器に投入し、２０
０℃で３０分間、次いで３５０℃で６０分間熱処理し、
半導体基板１上に膜厚１０μｍのポリイミド系樹脂膜パ
ターンを形成した。ボンディングパッド部８には、スカ
ムは見られず良好なスルーホールパターン形状であっ
た。
よってポジレジスト層５の剥離を行った後に発生したス
カムを除去するためにスルホランを用いて、液温２３℃
でパドル法により３０秒間処理し、ついで水を１０秒間
吹きつけて水洗した。次に温風式乾燥器に投入し、２０
０℃で３０分間、次いで３５０℃で６０分間熱処理し、
半導体基板１上に膜厚１０μｍのポリイミド系樹脂膜パ
ターンを形成した。ボンディングパッド部８には、スカ
ムは見られず良好なスルーホールパターン形状であっ
た。
【００２０】実施例１１ 実施例１０において、スカム除去をスルホランに代えて
エチレングリコールモノブチルエーテルを用いて行った
以外は実施例１０と同様にして、ポリイミド系樹脂パタ
ーンを形成した。ボンディングパッド部８にはスカムは
見られず実施例１０と同様良好なスルーホールパターン
形状であった。
エチレングリコールモノブチルエーテルを用いて行った
以外は実施例１０と同様にして、ポリイミド系樹脂パタ
ーンを形成した。ボンディングパッド部８にはスカムは
見られず実施例１０と同様良好なスルーホールパターン
形状であった。
【００２１】実施例１２ 実施例１０において、スカム除去をスルホランに代えて
エチレングリコールモノブチルエーテル対水の混合比が
８対２である混合液を用いて行った以外は実施例１０と
同様にしてポリイミド系樹脂パターンを形成した。ボン
ディングパッド部８にはスカムは見られず、実施例１０
と同様に良好なスルーホールパターン形状であった。
エチレングリコールモノブチルエーテル対水の混合比が
８対２である混合液を用いて行った以外は実施例１０と
同様にしてポリイミド系樹脂パターンを形成した。ボン
ディングパッド部８にはスカムは見られず、実施例１０
と同様に良好なスルーホールパターン形状であった。
【００２２】実施例１３ 実施例１０においてスルホランによるスカムの除去をパ
ドル法に代えてスプレー法で行ったが、実施例１０と同
様にボンディングパッド部８にスカムは見られず良好な
スルーホールパターン形状が得られた。
ドル法に代えてスプレー法で行ったが、実施例１０と同
様にボンディングパッド部８にスカムは見られず良好な
スルーホールパターン形状が得られた。
【００２３】比較例１３ 実施例１０において、スカム除去をスルホランに代えて
Ｎ−メチル−２−ピロリドンで行った以外は実施例１０
と同様にしてポリイミド系樹脂膜パターンを形成した。
ボンディングバッド部には、スカムは見られないもの
の、ポリイミド系樹脂膜中にクラックが生じ、良好なス
ルーホールパターンが形成できなかった。
Ｎ−メチル−２−ピロリドンで行った以外は実施例１０
と同様にしてポリイミド系樹脂膜パターンを形成した。
ボンディングバッド部には、スカムは見られないもの
の、ポリイミド系樹脂膜中にクラックが生じ、良好なス
ルーホールパターンが形成できなかった。
【００２４】比較例１４ 実施例１０において、スカム除去をスルホランに代えて
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを用
いて行った以外は実施例１０と同様にし、ポリイミド系
樹脂膜パターンを形成した。ボンディングパッド部８に
スカムが見られた。
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを用
いて行った以外は実施例１０と同様にし、ポリイミド系
樹脂膜パターンを形成した。ボンディングパッド部８に
スカムが見られた。
【００２５】
【発明の効果】本発明になるスカム除去液によりレジス
ト剥離後のスカムを除去し、ポリイミド系樹脂膜の良好
なパターンを得ることができる。
ト剥離後のスカムを除去し、ポリイミド系樹脂膜の良好
なパターンを得ることができる。
【図１】ポリイミド系樹脂膜パターンの製造工程の一例
の説明図である。
の説明図である。
１ 半導体基板 ２ Ａ１配線層 ３ 無機絶縁膜層 ４ ポリイミド系樹脂膜（保護膜） ５ ポジレジスト層 ６ フォトマスク ７ パターン部 ８ ボンディングパッド部 ９ スカム
Claims (7)
- 【請求項１】 一般式 【化１】 （ただし、Ｒ1およびＲ2は水素または炭素数１〜６のア
ルキル基でＲ1およびＲ2は同じでもよく、ｎは１〜３の
整数である）で示されるエーテル化合物の少なくとも一
つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜のスカム除去
液。 - 【請求項２】 エーテル化合物が、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテルである請求項１に記載のポリイミ
ド系樹脂膜のスカム除去液。 - 【請求項３】 エーテル化合物がジエチレングリコール
ジエチルエーテルである請求項１に記載のポリイミド系
樹脂膜のスカム除去液。 - 【請求項４】 一般式 【化２】 （ただし、Ｒ3およびＲ4は炭素数１〜４のアルキル基で
Ｒ3およびＲ4は同じでもよく、また連結して炭素数が４
〜６の環状構造を形成していてもよく、Ｏ1は酸素であ
るが存在しなくてもよい）で示されるスルホン化合物の
少なくとも一つを主成分として含むポリイミド系樹脂膜
のスカム除去液。 - 【請求項５】 スルホン化合物がスルホランである請求
項４に記載のポリイミド系樹脂膜のスカム除去液。 - 【請求項６】 有機四塩基酸二無水物成分とジアミン成
分とを有機溶剤中で反応されて得られるポリアミド酸溶
液を基板上に塗布し、熱処理してポリイミド系樹脂膜を
形成し、ポジレジストをマスク材にしてポリイミド系樹
脂膜をエッチング加工した後、ポジレジストを有機系溶
剤によって剥離する際に生じるスカムを請求項１記載の
スカム除去液によって除去するポリイミド系樹脂膜パタ
ーンの製造法。 - 【請求項７】 有機四塩基酸二無水物成分とジアミン成
分とを有機溶剤中で反応させて得られるポリアミド酸溶
液を基板上に塗布し、熱処理してポリイミド系樹脂膜を
形成し、ポジレジストをマスク材にしてポリイミド系樹
脂膜をエッチング加工した後、ポジレジストを有機系溶
剤によって剥離する際に生じるスカムを請求項４記載の
スカム除去液によって除去するポリイミド系樹脂膜パタ
ーンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1371793A JPH06196474A (ja) | 1992-10-29 | 1993-01-29 | ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポリイミド系樹脂膜パターンの製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29135492 | 1992-10-29 | ||
| JP4-291354 | 1992-10-29 | ||
| JP1371793A JPH06196474A (ja) | 1992-10-29 | 1993-01-29 | ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポリイミド系樹脂膜パターンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196474A true JPH06196474A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=26349539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1371793A Pending JPH06196474A (ja) | 1992-10-29 | 1993-01-29 | ポリイミド系樹脂膜のスカム除去液およびポリイミド系樹脂膜パターンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196474A (ja) |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP1371793A patent/JPH06196474A/ja active Pending
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