JPH09283508A - Release solution and manufacture of semiconductor device using that - Google Patents
Release solution and manufacture of semiconductor device using thatInfo
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- JPH09283508A JPH09283508A JP9693496A JP9693496A JPH09283508A JP H09283508 A JPH09283508 A JP H09283508A JP 9693496 A JP9693496 A JP 9693496A JP 9693496 A JP9693496 A JP 9693496A JP H09283508 A JPH09283508 A JP H09283508A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は処理液に関し、さら
に詳しく述べると、樹脂用剥離液、特に半導体装置の製
造プロセスにおいて誤って基板上に形成された欠陥ポリ
イミド膜を剥離除去するために有用な剥離液、そしてそ
のような剥離液を使用した半導体装置の製造方法に関す
る。本発明によれば、プロセスの途中で露光ミス等に原
因して形成され、不要となった欠陥ポリイミド膜の剥離
除去を簡便にかつ低コストで行うことができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a treating liquid, and more specifically, it is useful for peeling and removing a defective polyimide film erroneously formed on a substrate in a resin peeling liquid, particularly a semiconductor device manufacturing process. The present invention relates to a stripping solution, and a method for manufacturing a semiconductor device using such a stripping solution. According to the present invention, it is possible to easily and cost-effectively remove and remove a defective polyimide film which has become unnecessary due to an exposure error or the like during the process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ポリイミド樹脂は、周知のように、耐熱
性、絶縁性に優れ、また、靭性が強いので、エレクトロ
ニクス、輸送機器、航空・宇宙分野等において広く利用
されている。特に、最近の半導体装置の分野では、高密
度実装用の印刷回路、プリント板、配線板や電子部品の
保護膜、層間絶縁膜としてポリイミド樹脂が有利に利用
されている。特に感光性ポリイミド樹脂は、上記したよ
うな注目すべき特性に加えて、その感光性のため、半導
体装置製造プロセスの工程短縮のメリットも奏すること
ができる。2. Description of the Related Art As is well known, polyimide resins are widely used in the fields of electronics, transportation equipment, aerospace, etc. because they have excellent heat resistance, insulation properties and strong toughness. Particularly in the field of recent semiconductor devices, a polyimide resin is advantageously used as a printed circuit for high-density mounting, a printed board, a protective film for wiring boards and electronic parts, and an interlayer insulating film. In particular, the photosensitive polyimide resin can exhibit the merit of shortening the steps of the semiconductor device manufacturing process because of its photosensitivity in addition to the above-mentioned remarkable characteristics.
【０００３】ポリイミド樹脂からなる保護膜、層間絶縁
膜等の薄膜（以下、特に断らない限り、「絶縁膜」と記
す）は、通常、シリコンウェハ等の半導体基板上に感光
性ポリイミド樹脂あるいはその前駆体、例えばポリアミ
ック酸のワニスを塗布した後、所定の放射線に露光して
架橋を図り、さらにその後に加熱（キュアリング）を行
ってイミド化させることによって製造されている。所望
とする絶縁膜は、上記した露光及び加熱の工程を適正に
行うことで、なんらの問題も伴うことなく形成すること
ができる。A protective film made of a polyimide resin, a thin film such as an interlayer insulating film (hereinafter referred to as "insulating film" unless otherwise specified) is usually a photosensitive polyimide resin or its precursor on a semiconductor substrate such as a silicon wafer. It is produced by applying a body, for example, a varnish of polyamic acid, exposing it to a predetermined radiation for crosslinking, and then heating (curing) it to imidize it. The desired insulating film can be formed without causing any problems by properly performing the above-mentioned exposure and heating steps.
【０００４】ところが、実際には、例えば感光性ポリイ
ミド膜の露光工程で、露光量の設定間違いや位置合わせ
不良等の露光ミスが発生することがある。このような露
光ミスが発生した場合には、最終工程である現像が完了
した後に、形成済みの欠陥ポリイミド膜を剥離除去し、
ワニスの塗布−露光−加熱−現像の一連の工程を再度や
り直すことが必要である。しかし、このようなイレギュ
ラーなやり直しの工程は、ポリイミド樹脂使用の工程短
縮のメリットを阻害するものであり、したがって、特に
ポリイミド膜の剥離除去工程は、できる限りに簡便に行
えることが必要である。However, in practice, for example, in the exposure process of the photosensitive polyimide film, an exposure error such as an incorrect setting of the exposure amount or a misalignment may occur. When such an exposure error occurs, after the development which is the final step is completed, the formed defective polyimide film is peeled and removed,
It is necessary to repeat the series of steps of application of varnish-exposure-heating-development. However, such irregular re-dosing step impedes the merit of shortening the step of using a polyimide resin, and therefore, the peeling removal step of the polyimide film in particular needs to be performed as simply as possible. .
【０００５】従来の技術では、露光ミスなどによって形
成された欠陥ポリイミド膜を、気相中でその除去を行う
アッシング装置を用いて行っている。より具体的には、
反応性ガスのプラズマ（例えば酸素プラズマ）を発生さ
せ、そのプラズマを利用してポリイミド膜の除去を行う
プラズマアッシング装置、酸素ダウンストリームのアッ
シング装置、光励起アッシング装置などが欠陥ポリイミ
ド膜の除去に使用されている。しかしながら、このよう
なアッシング装置を使用した場合には、除去すべき欠陥
ポリイミド膜が約２０μm もしくはそれ以上のかなりの
大きさの膜厚を有しているので、少なくとも３０分程度
の長いアッシング時間が必要であるという問題を避ける
ことができない。また、上記したようなアッシング装置
は、真空系でなければならないので、装置コストも高く
なるという問題を有している。In the conventional technique, a defective polyimide film formed by exposure error or the like is removed by using an ashing device for removing it in the vapor phase. More specifically,
A plasma ashing device that generates a plasma of reactive gas (eg oxygen plasma) and removes the polyimide film by using the plasma, an oxygen downstream ashing device, and a photoexcitation ashing device are used to remove the defective polyimide film. ing. However, when such an ashing device is used, since the defective polyimide film to be removed has a considerable film thickness of about 20 μm or more, a long ashing time of at least about 30 minutes is required. The problem of being necessary is unavoidable. Further, the ashing device as described above has a problem that the cost of the device also increases because it has to be a vacuum system.
【０００６】アッシングに代えて、ウェットプロセスで
欠陥ポリイミド膜を除去することも提案されている。こ
の方法は、通常、ポリイミドを溶解可能な剥離液を収め
た槽に欠陥ポリイミド膜を有する基板を浸漬することに
よって実施されている。しかし、この浸漬法の場合、剥
離液を５０℃以上に加温しないと十分な剥離性が得られ
ない等の問題があり、その使用方法が簡便ではなかっ
た。また、たとえ剥離液を５０℃に温調してスピンナー
を用いて基板上に液盛りを行っても、その基板上の剥離
液の液温は４０℃程度に低下してという不都合がある。
このような液温低下の原因に加えて、剥離液として使用
する溶剤の蒸気が大気中に拡散するのを防止するために
排気を引く工程も原因となるので、剥離液の液温の低下
はさらに著しく、剥離性の顕著な低下を甘受しなければ
ならない。Instead of ashing, it has been proposed to remove the defective polyimide film by a wet process. This method is usually carried out by immersing a substrate having a defective polyimide film in a bath containing a stripping solution capable of dissolving polyimide. However, in the case of this dipping method, there is a problem that sufficient strippability cannot be obtained unless the stripping solution is heated to 50 ° C. or higher, and its method of use is not simple. Even if the temperature of the stripping solution is adjusted to 50 ° C. and the spinner is used to puddle the substrate, the temperature of the stripping solution on the substrate is lowered to about 40 ° C., which is a disadvantage.
In addition to the cause of such a decrease in the liquid temperature, the step of drawing exhaust gas to prevent the vapor of the solvent used as the peeling liquid from diffusing into the atmosphere also causes a decrease in the liquid temperature of the peeling liquid. Even more markedly, a marked reduction in peelability must be accepted.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、上記したような従来技術の問題点を克服して、比較
的に低温でも十分に高い剥離性を奏することのできる剥
離液を提供することにある。本発明のもう１つの目的
は、半導体装置の製造プロセスで誤って基板上に形成さ
れた欠陥ポリイミド膜を簡便にかつ低コストで剥離除去
できるようなポリイミド樹脂用剥離液を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide a stripping solution capable of overcoming the above-mentioned problems of the prior art and exhibiting a sufficiently high stripping property even at a relatively low temperature. To do. Another object of the present invention is to provide a stripping solution for a polyimide resin, which can remove a defective polyimide film erroneously formed on a substrate by a semiconductor device manufacturing process easily and at low cost.
【０００８】本発明のさらにもう１つの目的は、上記し
たような剥離液を使用した改良された半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。Yet another object of the present invention is to provide an improved method for manufacturing a semiconductor device using the above-described stripping solution.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記した第１の目的は、
本発明に従うと、アミン系有機溶剤及び極性溶剤の混合
物を主成分として含みかつその溶解性パラメータσが２
３〜３０ＭＰａ1/2 の範囲にあることを特徴とする剥離
液によって達成することができる。また、上記した第２
の目的は、本発明に従うと、半導体装置の製造プロセス
においてその装置の基板上に形成されたポリイミド薄膜
を、アミン系有機溶剤及び極性溶剤の混合物を主成分と
して含みかつその溶解性パラメータσが２３〜３０ＭＰ
ａ1/2 の範囲にある剥離液で剥離除去する工程を含んで
なることを特徴とする半導体装置の製造方法によって達
成することができる。The first object mentioned above is
According to the present invention, a mixture of an amine-based organic solvent and a polar solvent is contained as a main component, and its solubility parameter σ is 2
It can be achieved by a stripping solution characterized by being in the range of 3 to 30 MPa 1/2 . In addition, the above-mentioned second
According to the present invention, an object of the present invention is to include, as a main component, a polyimide thin film formed on a substrate of a semiconductor device in a manufacturing process of a semiconductor device and to have a solubility parameter σ of 23 as a main component. ~ 30MP
This can be achieved by a method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of stripping and removing with a stripping solution in the range of a 1/2 .
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】上記したように、本発明は、剥離
液、そしてそのような剥離液を使用した半導体装置の製
造方法にある。以下、これらの発明について、その好ま
しい実施形態を具体的に説明する。本発明の剥離液は、
上記したように、アミン系有機溶剤及び極性溶剤の混合
物を主成分として含むことを特徴としている。この剥離
液は、また、その溶解性パラメータσが２３〜３０ＭＰ
ａ1/2 の範囲にあることを特徴としている。ここで、
「溶解性パラメータσ」は、化学の分野において一般的
に認識されている意味で用いられており、その定義及び
説明は、例えば、Polymer Handbook, Third Edition, E
dited by J. Brandrup and E. H. Immergut VII, 519,
1989, John Wiley and Sons, Inc. 及び接着ハンドブッ
ク（第２版）、日本接着協会編、１１１頁、昭和５７
年、日刊工業新聞社刊、において見いだすことができ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the present invention is a stripping solution and a method of manufacturing a semiconductor device using such a stripping solution. Hereinafter, preferred embodiments of these inventions will be specifically described. The stripping solution of the present invention is
As described above, it is characterized by containing a mixture of an amine-based organic solvent and a polar solvent as a main component. This stripper has a solubility parameter σ of 23 to 30 MP.
It is characterized by being in the range of a 1/2 . here,
The “solubility parameter σ” is used in the meaning generally recognized in the field of chemistry, and its definition and explanation are described in, for example, Polymer Handbook, Third Edition, E.
dited by J. Brandrup and EH Immergut VII, 519,
1989, John Wiley and Sons, Inc. and Adhesion Handbook (Second Edition), Japan Adhesive Association, page 111, Showa 57
Year, published by Nikkan Kogyo Shimbun.
【００１１】本発明の剥離液を構成する混合溶剤におい
て、その第１の成分として用いられるアミン系有機溶剤
は、種々の有機溶剤を包含するというものの、好ましく
は、次式により表されるアルカノールアミン： （ＨＯＣn Ｈ2n）m ＮＨ3-m （上式において、ｍは１、２又は３であり、そしてｎは
１〜６の整数である）である。適当なアルカノールアミ
ンは、以下に列挙するものに限定されないというもの
の、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、２−（２−アミノエトキシ）エタノ
ールなどを包含する。これらのアルカノールアミンは、
単独で使用してもよく、あるいは２種類もしくはそれ以
上の溶剤を混合して使用してもよい。In the mixed solvent constituting the stripping solution of the present invention, the amine-based organic solvent used as the first component includes various organic solvents, and preferably the alkanolamine represented by the following formula. : (in the above formula, m is 1, 2 or 3, and n is an integer from 1 to 6) (HOC n H 2n) m NH 3-m is. Suitable alkanolamines include, but are not limited to, those listed below, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 2- (2-aminoethoxy) ethanol and the like. These alkanolamines are
They may be used alone or as a mixture of two or more kinds of solvents.
【００１２】上記したアミン系有機溶剤と組み合わせて
用いられる第２の成分たる極性溶剤は、種々の極性溶剤
を包含するというものの、好ましくは、その溶解性パラ
メータσが１８〜２４ＭＰａ1/2 の範囲にある溶剤であ
る。このような溶解性パラメータを満足させ得る適当な
極性溶剤は、以下に列挙するものに限定されないという
ものの、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセト
アミド、ジメチルホルムアミドなどを包含する。これら
の極性溶剤は、単独で使用してもよく、あるいは２種類
もしくはそれ以上の溶剤を混合して使用してもよい。The polar solvent which is the second component used in combination with the above-mentioned amine-based organic solvent includes various polar solvents, but its solubility parameter σ is preferably in the range of 18 to 24 MPa 1/2 . Is a solvent. Suitable polar solvents that can meet such solubility parameters include, but are not limited to, those listed below, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, and the like. These polar solvents may be used alone, or two or more kinds of solvents may be mixed and used.
【００１３】本発明の実施において、混合溶剤中におけ
るアミン系有機溶剤及び極性溶剤の混合比（重量比）
は、種々のファクタに応じて広い範囲にわたって変更す
ることができるというものの、本発明者らの知見によれ
ば、２：８〜３：７の範囲とするのが有利である。特に
重要なことには、アミン系有機溶剤及び極性溶剤は、そ
れぞれ、単独で使用した時にはポリイミド樹脂の溶解性
に劣り、しかし、驚くべきことに、本発明のように両者
を適量で混合して混合溶剤の形で使用した場合、ポリイ
ミド樹脂の溶解性が格段に向上し、また、約３０〜４０
℃の比較的に低温での剥離性も確保することができる。
また、このように最適化された剥離液を用いることによ
り、以下に具体的に説明するように、枚葉パドル方式や
スプレー方式によるポリイミド膜の剥離が可能となる。
本発明の剥離液は、したがって、半導体装置の製造プロ
セスにおいて所定の処理後に不要あるいは使用不可能と
なった基板上のポリイミド薄膜を剥離除去するために有
利に用いることができる。In the practice of the present invention, the mixing ratio (weight ratio) of the amine organic solvent and the polar solvent in the mixed solvent.
Can be changed over a wide range according to various factors, but according to the knowledge of the present inventors, it is advantageous to set the range to 2: 8 to 3: 7. Particularly importantly, the amine-based organic solvent and the polar solvent, respectively, are inferior in the solubility of the polyimide resin when used alone, but surprisingly, as in the present invention, both are mixed in appropriate amounts. When used in the form of a mixed solvent, the solubility of the polyimide resin is remarkably improved, and the solubility is about 30-40.
It is also possible to secure the peelability at a relatively low temperature of ° C.
Further, by using the thus-optimized stripping solution, it becomes possible to strip the polyimide film by a single-wafer paddle system or a spray system, as will be specifically described below.
Therefore, the stripping solution of the present invention can be advantageously used for stripping and removing a polyimide thin film on a substrate that has become unnecessary or unusable after a predetermined process in a semiconductor device manufacturing process.
【００１４】上記した混合溶剤は、本発明の剥離液中に
おいて、そのほぼ全量を構成することができる。すなわ
ち、記載の混合溶剤は、剥離液全量の少なくとも９０重
量％を占めることが好ましい。また、剥離液中に混合溶
剤に加えて添加されるべき添加剤は、以下に記載するも
のに限定されないというものの、イソプロピルアルコー
ル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコール、シク
ロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトニトリルなど
を包含する。The above-mentioned mixed solvent can constitute almost the entire amount in the stripping solution of the present invention. That is, the described mixed solvent preferably accounts for at least 90% by weight of the total amount of the stripping solution. Further, the additives to be added to the stripping solution in addition to the mixed solvent are not limited to those described below, but include isopropyl alcohol, γ-butyrolactone, propylene glycol, cyclopentanone, cyclohexanone, acetonitrile and the like. To do.
【００１５】本発明は、また、上記したような剥離液を
使用して半導体装置を製造する方法にある。本発明の半
導体装置の製造方法は、半導体装置の製造プロセスにお
いて所定の処理後に不要あるいは使用不可能となった基
板上のポリイミド薄膜（本願明細書では、特に、これら
の薄膜を総称して「欠陥ポリイミド膜」と記す）を、ア
ミン系有機溶剤及び極性溶剤の混合物を主成分として含
みかつその溶解性パラメータσが２３〜３０ＭＰａ1/2
の範囲にある剥離液で剥離除去する工程を含んでいるこ
とを特徴としている。ここで使用する剥離液は、本発明
において初めて見いだされたものであり、上記した通り
である。The present invention also resides in a method of manufacturing a semiconductor device using the above-mentioned stripping solution. A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a polyimide thin film on a substrate that is unnecessary or unusable after a predetermined process in a semiconductor device manufacturing process (in this specification, these thin films are generically referred to as “defects”). A polyimide film)) containing as a main component a mixture of an amine-based organic solvent and a polar solvent and having a solubility parameter σ of 23 to 30 MPa 1/2.
It is characterized in that it includes a step of stripping and removing with a stripping solution in the range of. The stripping solution used here is the first one found in the present invention and is as described above.
【００１６】この本発明方法を実施するに当たって、半
導体装置そのものは、それを構成する任意の層がポリイ
ミド樹脂の薄膜を含む限りにおいて特に限定されるもの
ではなく、この技術分野で公知ないろいろなデバイスを
包含する。半導体装置は、したがって、例えば、高密度
実装用の印刷回路、プリント板、配線板、電子部品など
の各種のデバイスを包含し、そしてポリイミド膜は、そ
のようなデバイスの保護膜、層間絶縁膜などの絶縁膜を
包含する。なお、半導体装置における保護膜、層間絶縁
膜の形成は、添付の図面を参照しながら以下で説明す
る。In carrying out the method of the present invention, the semiconductor device itself is not particularly limited as long as an arbitrary layer forming the semiconductor device includes a thin film of a polyimide resin, and various devices known in the art. Includes. Semiconductor devices therefore include various devices such as, for example, printed circuits for high-density packaging, printed boards, wiring boards, electronic components, and polyimide films are protective films for such devices, interlayer insulating films, etc. Including the insulating film. The formation of the protective film and the interlayer insulating film in the semiconductor device will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１７】ポリイミド膜は、常法に従って、感光性ポ
リイミドあるいはその前駆体のワニスから形成すること
ができる。感光性ポリイミドのワニスとしては、例え
ば、東レ社製の「フォトニース」（商品名）、旭化成社
製の「パイメル」（商品名）などをあげることができ
る。このポリイミドワニスをシリコン基板等の適当な半
導体基板上にスピンコートなどの常用の技法に従って塗
布する。塗布後のポリイミドの膜厚は、広く変更し得る
というものの、通常、約１０〜３０μm である。塗布の
完了後、塗布した感光性ポリイミドをそれが感度を有す
る適当な放射線に露光し、露光域のおいてポリイミドの
架橋を引き起こす。次いで、露光後のポリイミドを常法
（例えばスプレー方式又はパドル方式）に従い適当な現
像液で現像する。この現像の結果、先の露光工程で架橋
せしめられなかった未露光部のポリイミドが溶解除去せ
しめられる。引き続いて、基板上にパターン状に残留す
るポリイミドを加熱（キュアリング）する。キュアリン
グの条件は、広く変更し得るというものの、通常、約３
００〜４００℃で約１〜２時間である。このような一連
の工程を経て、所望とするポリイミド膜が形成される。The polyimide film can be formed from a varnish of photosensitive polyimide or its precursor according to a conventional method. Examples of the photosensitive polyimide varnish include “Photo Nice” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc. and “Pimel” (trade name) manufactured by Asahi Kasei Corporation. This polyimide varnish is applied onto a suitable semiconductor substrate such as a silicon substrate by a conventional technique such as spin coating. Although the film thickness of the polyimide after coating can be widely changed, it is usually about 10 to 30 μm. After coating is complete, the coated photosensitive polyimide is exposed to the appropriate radiation at which it is sensitive, causing crosslinking of the polyimide in the exposed areas. Then, the exposed polyimide is developed with an appropriate developing solution according to a conventional method (for example, a spray method or a paddle method). As a result of this development, the polyimide in the unexposed area that was not crosslinked in the previous exposure step is dissolved and removed. Subsequently, the polyimide remaining in a pattern on the substrate is heated (cured). Curing conditions can vary widely, but are usually about 3
It is about 1-2 hours at 00-400 degreeC. A desired polyimide film is formed through such a series of steps.
【００１８】次いで、図面を参照しながらさらに詳しく
説明すると、ポリイミド保護膜は、例えば、図１（Ａ）
〜（Ｄ）において順を追って説明するようにして形成す
ることができる。 （Ａ）感光性ポリイミドワニスの塗布 半導体基板１の上面に感光性ポリイミドのワニス２を塗
布する。ワニスの塗布には、先に述べたように、スピン
コータなどを使用することができる。 （Ｂ）露光 ポリイミドワニスの硬化後、ポリイミド膜２の上方に所
定の開口（パターン）を有する露光マスク５を配置し、
ポリイミド膜２が感度を有する放射線（矢印参照）で露
光を行う。ポリイミド膜２のうち放射線に曝された部分
（露光域）においてポリイミドの架橋が進行する。 （Ｃ）現像 露光後のポリイミド膜２をその未露光部分を溶解除去可
能な現像液で現像する。各種の有機溶剤を単独もしくは
組み合わせて現像液として使用することができる。現像
は、スプレー方式、パドル方式などで行うことができ
る。露光工程で使用したマスクに対応するパターン状の
ポリイミド膜２が得られる。 （Ｄ）加熱（キュアリング） 現像後、例えば約３００〜４００℃の温度で約１〜２時
間にわたってキュアリングを行うと、図示のようなポリ
イミド膜２が得られる。Next, a more detailed description will be given with reference to the drawings. The polyimide protective film is, for example, as shown in FIG.
It can be formed as described step by step in (D). (A) Application of photosensitive polyimide varnish The photosensitive polyimide varnish 2 is applied to the upper surface of the semiconductor substrate 1. For coating the varnish, a spin coater or the like can be used as described above. (B) Exposure After curing the polyimide varnish, an exposure mask 5 having a predetermined opening (pattern) is arranged above the polyimide film 2,
The polyimide film 2 is exposed to radiation having a sensitivity (see arrow). Crosslinking of the polyimide proceeds in the portion of the polyimide film 2 exposed to radiation (exposure area). (C) Development The exposed polyimide film 2 is developed with a developer capable of dissolving and removing the unexposed portion. Various organic solvents can be used alone or in combination as a developer. The development can be performed by a spray method, a paddle method, or the like. A patterned polyimide film 2 corresponding to the mask used in the exposure step is obtained. (D) Heating (Curing) After development, for example, curing is performed at a temperature of about 300 to 400 ° C. for about 1 to 2 hours to obtain a polyimide film 2 as shown in the figure.
【００１９】また、ポリイミド絶縁膜は、例えば、図２
（Ａ）〜（Ｅ）において順を追って説明するようにして
形成することができる。 （Ａ）露光 半導体基板１１の上方に、ポリイミド絶縁膜（第１絶縁
膜）１２、アルミニウム配線（第１配線層）１３、そし
てポジ型のレジスト膜１４を順次形成する。この多層構
造は、例えば、基板１１に感光性ポリイミドワニスをス
ピンコートによって塗布し、硬化させた後、アルミニウ
ムを例えばスパッタリングによって膜付けし、さらにポ
ジ型レジスト溶液をスピンコートすることによって形成
することができる。次いで、レジスト膜１４をその上方
に配置した露光マスク１５を介してパターン露光する。 （Ｂ）レジストパターンの形成 パターン露光後のレジスト膜１４を適当な現像液で現像
すると、図示のように、下地のアルミニウム配線１３の
エッチングの際にマスクとして作用可能なパターン状の
レジスト膜１４が得られる。 （Ｃ）配線のパターニング 先に形成されたパターン状のレジスト膜１４をマスクと
して、下地のアルミニウム配線１３をエッチングする。
アルミニウムのエッチング液としては、例えば、塩化第
二鉄溶液を使用することができる。マスクとして使用し
たレジスト膜１４を除去すると、図示のように、パター
ン状のアルミニウム配線（第１配線層）１３が得られ
る。 （Ｄ）ポリイミド絶縁膜の形成 第１配線層の形成後、その上方にポリイミド絶縁膜（第
２絶縁膜）１６を形成する。この第２絶縁膜の形成は、
先に説明した第１絶縁膜の形成と同様な手法に従って行
うことができる。例えば、感光性ポリイミドワニスをス
ピンコートによって塗布し、そしてプリベークする。 （Ｅ）ポリイミド絶縁膜のパターニング プリベークにより硬化させた後のポリイミド膜１６の上
にビアホールパターンの入ったガラスマスク（図示せ
ず）を配置し、そのポリイミド膜が感度を有する放射線
で露光を行う。ポリイミド膜のうち放射線に曝された部
分（露光域）においてポリイミドの架橋が進行する。露
光後のポリイミド膜をその未露光部分を溶解除去可能な
現像液で現像する。露光領域のみがアルミニウム配線１
３上に残り、残りの領域は現像液に溶出した。ポストベ
ーク後、露光工程で使用したマスクに対応するパターン
状のポリイミド絶縁膜１６が得られる。The polyimide insulating film is, for example, as shown in FIG.
It can be formed as described step by step in (A) to (E). (A) Exposure The polyimide insulating film (first insulating film) 12, the aluminum wiring (first wiring layer) 13, and the positive resist film 14 are sequentially formed above the semiconductor substrate 11. This multi-layer structure can be formed, for example, by applying a photosensitive polyimide varnish to the substrate 11 by spin coating and curing it, then depositing aluminum by, for example, sputtering, and then spin coating a positive resist solution. it can. Next, the resist film 14 is pattern-exposed through the exposure mask 15 arranged above it. (B) Formation of resist pattern When the resist film 14 after pattern exposure is developed with an appropriate developing solution, as shown in the figure, a patterned resist film 14 that can act as a mask during etching of the underlying aluminum wiring 13 is formed. can get. (C) Patterning of wiring The underlying aluminum wiring 13 is etched using the patterned resist film 14 formed previously as a mask.
As the aluminum etching solution, for example, a ferric chloride solution can be used. When the resist film 14 used as the mask is removed, a patterned aluminum wiring (first wiring layer) 13 is obtained as shown in the figure. (D) Formation of Polyimide Insulating Film After forming the first wiring layer, a polyimide insulating film (second insulating film) 16 is formed thereabove. The formation of this second insulating film is
This can be performed according to the same method as the formation of the first insulating film described above. For example, a photosensitive polyimide varnish is applied by spin coating and prebaked. (E) Patterning of Polyimide Insulating Film A glass mask (not shown) having a via hole pattern is arranged on the polyimide film 16 which has been cured by prebaking, and the polyimide film is exposed to radiation having sensitivity. Crosslinking of the polyimide proceeds in the portion of the polyimide film exposed to radiation (exposed region). The exposed polyimide film is developed with a developer capable of dissolving and removing the unexposed portion. Aluminum wiring only in the exposed area 1
3 remained, and the remaining area was eluted in the developing solution. After post-baking, a patterned polyimide insulating film 16 corresponding to the mask used in the exposure step is obtained.
【００２０】そして、上記したような手法を配線層及び
絶縁膜についてそれぞれ３回繰り返し、最後に電極取り
出しパッドを形成すると、図３に示すような多層構造を
有する半導体装置が得られる。図中、１２、１６、１
８、２０、２２がポリイミド絶縁膜であり、そして１
３、１７、１９、２１、２３がアルミニウム配線層であ
る。Then, the above-mentioned method is repeated three times for each of the wiring layer and the insulating film, and finally the electrode lead-out pad is formed to obtain a semiconductor device having a multilayer structure as shown in FIG. 12, 16, 1 in the figure
8, 20, 22 are polyimide insulating films, and 1
3, 17, 19, 21, and 23 are aluminum wiring layers.
【００２１】上記のような手順で形成することのできる
ポリイミド膜は、それを保護膜、層間絶縁膜などの絶縁
膜として使用する場合、通常、半導体装置の基板上にお
いて形成の後にそのままの状態で保持される。しかし、
先にも述べたように、その一部のみが必要な時には、不
要となった部分を剥離除去することが必要であり、ま
た、もしも露光ミスなどにより使用不可能な絶縁膜しか
形成されなかった時には、再度の成膜のため、形成済み
の欠陥ポリイミド膜を全体的に剥離除去しなければなら
ない。このような場合に、ポリイミド膜の部分的あるい
は全面的な除去のために本発明の剥離液を使用すること
ができる。さらに、ポリイミド膜を場合によってレジス
ト膜として使用するような時には、そのレジスト膜の選
択的な除去のためあるいはマスクとして使用後のレジス
ト膜の全面的な除去のため、本発明の剥離液を使用する
ことができる。When the polyimide film which can be formed by the above procedure is used as an insulating film such as a protective film or an interlayer insulating film, it is usually left as it is after being formed on a substrate of a semiconductor device. Retained. But,
As mentioned earlier, when only a part of it is needed, it is necessary to peel and remove the unnecessary part, and only an unusable insulating film was formed due to exposure error. In some cases, the defective polyimide film that has already been formed must be entirely peeled and removed in order to form the film again. In such a case, the stripping solution of the present invention can be used to partially or entirely remove the polyimide film. Furthermore, when a polyimide film is used as a resist film in some cases, the stripping solution of the present invention is used for the selective removal of the resist film or the overall removal of the resist film after being used as a mask. be able to.
【００２２】本発明の剥離液をポリイミド膜の剥離除去
に使用する場合には、この技術分野で常用の技法を使用
して剥離液の適用を行うことができる。例えば、適当な
技法としては、図４〜図６を参照して説明するような、
枚葉パドル方式、スプレー方式、そして浸漬（ディッ
プ）方式などをあげることができる。 枚葉パドル方式（図４参照） 処理チャンバ（図示せず）内の基板ホルダー６に基板１
を載置し、パドル用ノズル７から剥離液４を滴下し、基
板１の表面に剥離液４が盛り上がって存在するようにす
る。このような液盛り状態を約１５分にわたって維持
し、その後に基板１を回転させて剥離液４を振り切り、
ポリイミド膜（図示せず）も剥離する。 スプレー方式（図５参照） 処理チャンバ（図示せず）内の基板ホルダー６に基板１
を載置し、基板１を回転させながら、スプレー用ノズル
８から剥離液４を霧状に吹き付ける。霧化せしめられた
剥離液４の作用により、ポリイミド膜（図示せず）が基
板１の表面から剥離除去される。 浸漬方式（図６参照） この方式は、特に、多数個の基板を同時に処理するのに
有用である。剥離除去されるべきポリイミド膜を有する
基板１を基板キャリヤ１０に収納した後、剥離液４を収
容した薬液槽９に浸漬する。所定の浸漬時間が経過する
と、基板１の表面からポリイミド膜が剥離除去される。When the stripping solution of the present invention is used for stripping and removing a polyimide film, the stripping solution can be applied using a technique commonly used in this technical field. For example, a suitable technique is as described with reference to FIGS.
The single-wafer paddle method, the spray method, and the dipping method can be used. Single-wafer paddle method (see FIG. 4) The substrate 1 is placed on the substrate holder 6 in the processing chamber (not shown).
Then, the stripping liquid 4 is dropped from the paddle nozzle 7 so that the stripping liquid 4 is swelled and present on the surface of the substrate 1. Such a puddle state is maintained for about 15 minutes, and then the substrate 1 is rotated to shake off the stripping solution 4.
The polyimide film (not shown) is also peeled off. Spray method (see FIG. 5) The substrate 1 is placed on the substrate holder 6 in the processing chamber (not shown).
Is placed, and the peeling liquid 4 is sprayed in a mist form from the spray nozzle 8 while rotating the substrate 1. The polyimide film (not shown) is peeled and removed from the surface of the substrate 1 by the action of the atomized peeling liquid 4. Immersion method (see FIG. 6) This method is particularly useful for simultaneously processing a large number of substrates. After the substrate 1 having the polyimide film to be peeled and removed is housed in the substrate carrier 10, it is immersed in the chemical bath 9 containing the peeling liquid 4. After a predetermined immersion time, the polyimide film is peeled off from the surface of the substrate 1.
【００２３】[0023]
【実施例】次いで、本発明をその実施例を参照しながら
さらに詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施
例に限定されるものではないことを理解されたい。例１ 混合溶剤の組成比及び剥離液温度の溶解時間への影響 下記の４種類の剥離液（比率は重量比）を調製した。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to the examples. It should be understood that the present invention is not limited to these examples. Example 1 Effect of composition ratio of mixed solvent and stripping solution temperature on dissolution time The following four types of stripping solutions (ratio by weight) were prepared.
【００２４】 第１液 モノエタノールアミン（ＭＥＡ）：Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）＝１：９ 第２液 ＭＥＡ：ＮＭＰ＝２：８ 第３液 ＭＥＡ：ＮＭＰ＝３：７ 第４液 ＭＥＡ：ＮＭＰ＝４：６ それぞれの剥離液を、下記の第１表に記載の温度（３０
℃、４０℃、５０℃）に加温した後、基板上のポリイミ
ド膜のパターンの剥離のため、そのパリイミド膜の表面
に枚葉パドル方式で液盛りした。ここで試験に供したポ
リイミド膜のパターンは、シリコンウェーハにシリコン
窒化物を成長させたものの表面に感光性ポリイミドワニ
ス、パイメル（旭化成社製）をスピンコートし、さらに
続けて下記の手法に従って形成したものである。感光性
ポリイミドワニスをスピンコートした後に９５℃で５０
０秒間プリベークしたところ、膜厚２０μm のポリイミ
ド膜が得られた。次いで、このポリイミド膜を４００ｍ
Ｊ／cm2 の露光量でパターン露光し、現像液Ａ−５１５
（旭化成社製）及びリンス液Ｃ−２６０（旭化成社製）
を用いてスプレー方式で現像し、パターンを形成した。
ポリイミド膜を剥離するのに要する時間を評価したとこ
ろ、次の第１表に記載のような結果が得られた。 第１表 剥離液の温度 剥離液 ３０℃ ４０℃ ５０℃ 第１液 − ２００秒 − 第２液 − ９０秒 − 第３液 １８０秒 ９０秒 ４５秒 第４液 − ２５５秒 − 上記した評価試験とその結果から、本発明の剥離液のよ
うにその組成比を最適にコントロールすることによっ
て、すなわち、極性溶剤に対して最適量のアミン系有機
溶剤を添加することによって、低温（約３０〜４０℃）
での剥離性を向上させることにより、パドル方式で基板
上に剥離液を盛った場合に薬液温度が低下しても、感光
性ポリイミド膜に対して十分な剥離性が得られること、
また、従来では剥離性の確保が困難であったパドル方式
やスプレー方式による感光性ポリイミド膜の剥離が容易
になること、が判明した。 例２ 混合溶剤の組成比の最適化 前記例１に記載の手法を繰り返した。しかし、本例で
は、上記した第１液〜第４液に加えて下記の第５液及び
第６液も用意した。First liquid monoethanolamine (MEA): N-methyl
Lu-2-pyrrolidone (NMP) = 1: 9 Second liquid MEA: NMP = 2: 8 Third liquid MEA: NMP = 3: 7 Fourth liquid MEA: NMP = 4: 6 The temperature (30
℃, 40 ℃, 50 ℃) after heating,
Surface of the pariimide film due to peeling of the pattern of the film
It was liquid-filled with a single-wafer paddle method. The po
The pattern of the Liimide film is the silicon on the silicon wafer.
Photosensitive polyimide crocodile on the surface of the grown nitride
Spin coating of Pymel (made by Asahi Kasei)
Then, it is formed according to the following method. Photosensitivity
Spin coating of polyimide varnish at 50 ° C at 50 ° C
When pre-baked for 0 seconds, a polyimine film with a film thickness of 20 μm
A dry film was obtained. Then, this polyimide film is 400 m
J / cmTwoPattern exposure with an exposure amount of
(Manufactured by Asahi Kasei) and rinse liquid C-260 (manufactured by Asahi Kasei)
Was developed by a spray method to form a pattern.
The time required to peel off the polyimide film was evaluated.
The results shown in Table 1 below were obtained.Table 1 Stripper temperature Stripper 30 ° C 40 ℃ 50 ° C First liquid-200 seconds-Second liquid-90 seconds-Third liquid 180 seconds 90 seconds 45 seconds4th liquid-255 seconds- From the above-mentioned evaluation test and its results, the stripping solution of the present invention
By optimally controlling the composition ratio
That is, the optimum amount of amine-based organic for polar solvent
Low temperature (about 30-40 ° C) by adding solvent
By using the paddle method to improve the peelability of the substrate
Even if the temperature of the chemical drops when the stripper is placed on top,
Sufficient releasability can be obtained for the flexible polyimide film,
In addition, the paddle method, which was difficult to secure the peelability in the past
Easy peeling of photosensitive polyimide film by spray method
It turned out that Example 2 Optimization of composition ratio of mixed solvent The procedure described in Example 1 above was repeated. But in this example
In addition to the above-mentioned first liquid to fourth liquid, the following fifth liquid and
A sixth liquid was also prepared.
【００２５】第５液 ＭＥＡ：ＮＭＰ＝５：５ 第６液 ＭＥＡ：ＮＭＰ＝７：３ ポリイミド膜を剥離するのに要する時間を評価したとこ
ろ、次の第２表に記載のような結果が得られた。 第２表 剥離液の温度 剥離液 ３０℃ ４０℃ ５０℃ 第１液 − ２００秒 − 第２液 − ９０秒 − 第３液 １８０秒 ９０秒 ４５秒 第４液 − ２５５秒 − 第５液 ３８０秒 ２８５秒 ６０秒 第６液 １２００秒 ６６０秒 １８０秒 混合溶剤中のＭＥＡ：ＮＭＰの組成比が２：８〜３：７
の時に感光性ポリイミド膜の剥離時間（溶解時間）が最
も短いので、組成比の最適値はＭＥＡ：ＮＭＰ＝２５：
７５であると判定された。Fifth liquid MEA: NMP = 5: 5 Sixth liquid MEA: NMP = 7: 3 The time required to peel off the polyimide film was evaluated, and the results shown in Table 2 below were obtained. Was given. Table 2 Temperature of stripping solution Stripping solution 30 ° C 40 ° C 50 ° C 1st liquid-200 seconds-2nd liquid-90 seconds-3rd liquid 180 seconds 90 seconds 45 seconds 4th liquid-255 seconds-5th liquid 380 seconds 285 seconds 60 seconds 6th liquid 1200 seconds 660 seconds 180 seconds The composition ratio of MEA: NMP in the mixed solvent is 2: 8 to 3: 7.
At this time, the peeling time (dissolution time) of the photosensitive polyimide film is the shortest, so the optimum composition ratio is MEA: NMP = 25:
It was determined to be 75.
【００２６】組成比がＭＥＡ：ＮＭＰ＝２５：７５であ
る剥離液を調製し、前記例１と同様にして基板上の感光
性ポリイミド膜の剥離を行った。なお、剥離液の温度
は、２０℃、３０℃、４０℃、そして５０℃とした。ま
た、ポリイミド膜の剥離は、上記の温度に温調された剥
離液を回転中の基板の上に液盛りし、液盛りができた時
点で基板を３０秒間静止させる動作を反復することによ
り実施した。さらに、比較のため、３種類の市販の剥離
液：ＭＳ−２００１（富士ハント社製）、ＭＰ−１１７
７（Ｓｈｉｐｌｅｙ社製）、剥離液１０５（東京応化社
製）も使用した。それぞれの剥離液温度において確認さ
れた剥離時間（溶解時間）を次の第３表に記載する。 第３表 剥離液の温度 剥離液 ２０℃ ３０℃ ４０℃ ５０℃ MEA:NMP ＝２５：７５ ４３５秒 １８０秒 ９０秒 ７１秒 ＭＳ−２００１ 900秒以上 900秒以上 900秒以上 900秒以上 ＭＰ−１１７７ 900秒以上 900秒以上 900秒以上 900秒以上 剥離液１０５ 900秒以上 ６１５秒 ２５０秒 １１０秒 上記した結果から理解されるように、混合溶剤中のＭＥ
Ａ：ＮＭＰの組成比を最適値＝２５：７５とした本発明
の剥離液を使用した場合には、３０〜４０℃の比較的に
低温の薬液温度においても、十分な剥離性を達成するこ
とができた。これに対して、市販の剥離液では、感光性
ポリイミド膜の剥離ができなかったり、薬液温度が低温
になるほど剥離に時間がかかりすぎるというような不都
合が発生した。例３ 混合溶剤の組成比の最適化 前記例２に記載の手法を繰り返した。しかし、本例で
は、剥離液の調製に当たり、極性溶剤として、ＮＭＰに
代えてジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）を使用した。
剥離液中の混合溶剤の組成比ＭＥＡ：ＤＭＡｃは、以下
に列挙するように、前記例２に同じである。A stripping solution having a composition ratio of MEA: NMP = 25: 75 was prepared, and the photosensitive polyimide film on the substrate was stripped in the same manner as in Example 1. The temperature of the stripper was 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C, and 50 ° C. Further, the peeling of the polyimide film is carried out by repeating the operation in which the peeling solution whose temperature is adjusted to the above temperature is puddle on the rotating substrate and the substrate is kept stationary for 30 seconds when the puddle is formed. did. Furthermore, for comparison, three types of commercially available stripping solutions: MS-2001 (manufactured by Fuji Hunt), MP-117
7 (manufactured by Shipley) and stripper 105 (manufactured by Tokyo Ohka) were also used. The stripping time (dissolution time) confirmed at each stripping solution temperature is shown in Table 3 below. Table 3 Temperature of stripping solution Stripping solution 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ MEA: NMP = 25: 75 435 seconds 180 seconds 90 seconds 71 seconds MS-2001 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more MP-1177 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more Stripping solution 105 900 seconds or more 615 seconds 250 seconds 110 seconds As can be understood from the above results, ME in a mixed solvent is used.
When using the stripping solution of the present invention in which the composition ratio of A: NMP is 25:75 as an optimum value, sufficient strippability should be achieved even at a relatively low chemical solution temperature of 30 to 40 ° C. I was able to. On the other hand, with a commercially available stripping solution, the photosensitive polyimide film could not be stripped, and the lower the temperature of the chemical solution, the more time it took for stripping. Example 3 Optimization of composition ratio of mixed solvent The procedure described in Example 2 above was repeated. However, in this example, dimethylacetamide (DMAc) was used as the polar solvent in place of NMP in preparing the stripping solution.
The composition ratio MEA: DMAc of the mixed solvent in the stripping solution is the same as in Example 2 as listed below.
【００２７】 第７液 ＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝１：９ 第８液 ＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝２：８ 第９液 ＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝３：７ 第10液 ＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝４：６ 第11液 ＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝５：５ 第12液 ＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝７：３ ポリイミド膜を剥離するのに要する時間を評価したとこ
ろ、次の第４表に記載のような結果が得られた。 第４表 剥離液の温度 剥離液 ３０℃ ４０℃ ５０℃ 第７液 − ２２０秒 − 第８液 − ７３秒 − 第９液 １５０秒 ８０秒 ２３秒 第10液 − １４０秒 − 第11液 ４９５秒 １００秒 ３８秒 第12液 １６８０秒 ２７０秒 ７４秒 混合溶剤中のＭＥＡ：ＤＭＡｃの組成比が２：８〜３：
７の時に感光性ポリイミド膜の剥離時間（溶解時間）が
最も短いので、組成比の最適値はＭＥＡ：ＤＭＡｃ＝２
５：７５であると判定された。7th liquid MEA: DMAc = 1: 9 8th liquid MEA: DMAc = 2: 8 9th liquid MEA: DMAc = 3: 7 10th liquid MEA: DMAc = 4: 6 11th liquid MEA: DMAc = 5: 12th liquid MEA: DMAc = 7: 3 When the time required for peeling the polyimide film was evaluated, the results shown in Table 4 below were obtained. Table 4 Temperature of stripping solution Stripping solution 30 ° C 40 ° C 50 ° C 7th liquid-220 seconds-8th liquid-73 seconds-9th liquid 150 seconds 80 seconds 23 seconds 10th liquid-140 seconds-11th liquid 495 seconds 100 seconds 38 seconds 12th liquid 1680 seconds 270 seconds 74 seconds MEA: DMAc composition ratio in mixed solvent is 2: 8 to 3:
Since the peeling time (dissolution time) of the photosensitive polyimide film was the shortest at 7, the optimum composition ratio was MEA: DMAc = 2.
It was determined to be 5:75.
【００２８】組成比がＭＥＡ：ＤＭＡｃＮＭＰ＝２５：
７５である剥離液を調製し、前記例２と同様にして基板
上の感光性ポリイミド膜の剥離を行った。得られた結果
を次の第５表に記載する。 第５表 剥離液の温度 剥離液 ２０℃ ３０℃ ４０℃ ５０℃ MEA:DMAc＝２５：７５ ４３５秒 １８０秒 ９０秒 ７１秒 ＭＳ−２００１ 900秒以上 900秒以上 900秒以上 900秒以上 ＭＰ−１１７７ 900秒以上 900秒以上 900秒以上 900秒以上 剥離液１０５ 900秒以上 ６１５秒 ２５０秒 １１０秒 上記した結果から理解されるように、混合溶剤中のＭＥ
Ａ：ＤＭＡｃの組成比を最適値＝２５：７５とした本発
明の剥離液を使用した場合には、３０〜４０℃の比較的
に低温の薬液温度においても、十分な剥離性を達成する
ことができた。これに対して、市販の剥離液では、感光
性ポリイミド膜の剥離ができなかったり、薬液温度が低
温になるほど剥離に時間がかかりすぎるというような不
都合が発生した。例４ 混合溶剤の組成比の最適化 前記例２に記載の手法を繰り返した。しかし、本例で
は、剥離液の調製に当たり、アミン系有機溶剤として、
ＭＥＡに代えてジエタノールアミン、２−（２−アミノ
エトキシ）エタノールを使用した。前記例２の場合と同
様の満足し得る結果が得られた。例５ 混合溶剤の組成比の最適化 前記例２に記載の手法を繰り返した。しかし、本例で
は、剥離液の調製に当たり、極性溶剤として、ＮＭＰに
代えてジメチルホルムアミドを使用した。前記例２の場
合と同様の満足し得る結果が得られた。The composition ratio is MEA: DMAcNMP = 25:
A stripping solution of No. 75 was prepared, and the photosensitive polyimide film on the substrate was stripped in the same manner as in Example 2. The results obtained are listed in Table 5 below. Table 5 Temperature of stripping solution Stripping solution 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ MEA: DMAc = 25: 75 435 seconds 180 seconds 90 seconds 71 seconds MS-2001 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more MP-1177 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more 900 seconds or more Stripping solution 105 900 seconds or more 615 seconds 250 seconds 110 seconds As can be understood from the above results, ME in a mixed solvent is used.
When using the stripping solution of the present invention in which the composition ratio of A: DMAc is 25:75 as the optimum value, sufficient strippability should be achieved even at a relatively low chemical solution temperature of 30 to 40 ° C. I was able to. On the other hand, with a commercially available stripping solution, the photosensitive polyimide film could not be stripped, and the lower the temperature of the chemical solution, the more time it took for stripping. Example 4 Optimization of composition ratio of mixed solvent The procedure described in Example 2 above was repeated. However, in this example, when preparing the stripping solution, as the amine-based organic solvent,
Instead of MEA, diethanolamine and 2- (2-aminoethoxy) ethanol were used. Satisfactory results similar to those in Example 2 above were obtained. Example 5 Optimization of composition ratio of mixed solvent The procedure described in Example 2 above was repeated. However, in this example, dimethylformamide was used as the polar solvent in place of NMP in the preparation of the stripping solution. Satisfactory results similar to those in Example 2 above were obtained.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、半導体装置の製造プロセスにおいて上記のような組
成を有する剥離液を使用することにより、そのプロセス
の途中で不要あるいは使用不可能となった層、特に保護
膜あるいは層間絶縁膜としてのポリイミド膜を、比較的
に低い温度において簡便にかつ低コストで剥離除去する
ことが可能となり、また、したがって、工程時間の短
縮、コストダウンに大きく寄与することができる。As described above, according to the present invention, by using the stripping solution having the above composition in the manufacturing process of the semiconductor device, it becomes unnecessary or unusable during the process. It becomes possible to remove the removed layer, especially the polyimide film as the protective film or the interlayer insulating film, easily and at low cost at a relatively low temperature, and therefore, it is possible to reduce the process time and cost. Can contribute.
【図１】ポリイミド保護膜の形成工程を順を追って示す
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a step of forming a polyimide protective film in sequence.
【図２】ポリイミド絶縁膜の形成工程を順を追って示す
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step of forming a polyimide insulating film in order.
【図３】図２の手法に従って製造された多層配線構造を
有する半導体装置の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor device having a multilayer wiring structure manufactured according to the method of FIG.
【図４】枚葉パドル方式による剥離液の適用を図示した
略示図である。FIG. 4 is a schematic view illustrating application of a stripping solution by a single-wafer paddle method.
【図５】スプレー方式による剥離液の適用を図示した略
示図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating application of a stripping solution by a spray method.
【図６】浸漬方式による剥離液の適用を図示した略示図
である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating application of a stripping solution by a dipping method.
１…基板 ２…ポリイミド保護膜 ４…剥離液 ５…露光マスク ６…基板ホルダー ７…パドル用ノズル ８…スプレー用ノズル ９…薬液槽 １０…基板キャリヤ １１…基板 １２…ポリイミド絶縁膜 １３…アルミニウム配線 １４…レジスト膜 １５…露光マスク １６…ポリイミド絶縁膜 １７…アルミニウム配線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Polyimide protective film 4 ... Stripping liquid 5 ... Exposure mask 6 ... Substrate holder 7 ... Paddle nozzle 8 ... Spray nozzle 9 ... Chemical solution tank 10 ... Substrate carrier 11 ... Substrate 12 ... Polyimide insulating film 13 ... Aluminum wiring 14 ... Resist film 15 ... Exposure mask 16 ... Polyimide insulating film 17 ... Aluminum wiring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棚橋 直樹 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 渡部 慶二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoki Tanahashi 4-1-1 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (72) Inventor Keiji Watanabe 4-chome, Ueodaanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa No. 1 within Fujitsu Limited
Claims (7)
を主成分として含みかつその溶解性パラメータσが２３
〜３０ＭＰａ1/2 の範囲にあることを特徴とする剥離
液。1. A mixture containing an amine-based organic solvent and a polar solvent as a main component and having a solubility parameter σ of 23.
A stripping solution in the range of ˜30 MPa 1/2 .
ミンであることを特徴とする請求項１に記載の剥離液。2. The stripper according to claim 1, wherein the amine-based organic solvent is an alkanolamine.
ルアミン及びジエタノールアミンのうち少なくともいず
れか１種を含むことを特徴とする請求項２に記載の剥離
液。3. The stripping solution according to claim 2, wherein the amine-based organic solvent contains at least one of monoethanolamine and diethanolamine.
８〜２４ＭＰａ1/2の範囲にあることを特徴とする請求
項１に記載の剥離液。4. The solubility parameter σ of the polar solvent is 1
The stripper according to claim 1, wherein the stripper is in the range of 8 to 24 MPa 1/2 .
リドン、ジメチルアセトアミド及びジメチルホルムアミ
ドのうち少なくともいずれか１種を含むことを特徴とす
る請求項４に記載の剥離液。5. The stripper according to claim 4, wherein the polar solvent contains at least one of N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide and dimethylformamide.
の混合比（重量比）が２：８〜３：７であることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の剥離液。6. The peeling method according to claim 1, wherein the mixing ratio (weight ratio) of the amine-based organic solvent and the polar solvent is 2: 8 to 3: 7. liquid.
装置の基板上に形成されたポリイミド樹脂の薄膜を、ア
ミン系有機溶剤及び極性溶剤の混合物を主成分として含
みかつその溶解性パラメータσが２３〜３０ＭＰａ1/2
の範囲にある剥離液で剥離除去する工程を含んでなるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。7. A thin film of a polyimide resin formed on a substrate of a semiconductor device in a semiconductor device manufacturing process contains a mixture of an amine-based organic solvent and a polar solvent as a main component and has a solubility parameter σ of 23 to 30 MPa. 1/2
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of stripping and removing with a stripping solution in the range of.
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1996
- 1996-04-18 JP JP9693496A patent/JP3209918B2/en not_active Expired - Lifetime
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