JPH11199830A - ポリイミド膜の形成方法 - Google Patents
ポリイミド膜の形成方法Info
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- JPH11199830A JPH11199830A JP10004841A JP484198A JPH11199830A JP H11199830 A JPH11199830 A JP H11199830A JP 10004841 A JP10004841 A JP 10004841A JP 484198 A JP484198 A JP 484198A JP H11199830 A JPH11199830 A JP H11199830A
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- polyimide film
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 前駆体としての感光性ポリアミド酸膜の形成
されたウェーハを面積的に分割して露光しポリイミド膜
を形成させる場合や、感光性ポリアミド酸膜の塗布され
た多数枚のウェーハをロット単位で露光してポリイミド
膜を形成させる場合に、開口パターンの形状が常に均一
で、かつスカムが発生しないポリイミド膜の形成方法を
提供すること。 【解決手段】 感光性ポリアミド酸膜の塗布されたウェ
ーハに対し、所定の開口パターンのマスクを用いてｇ線
露光を行うが、露光のショット毎に、一定の時間をおい
て、温度５０〜２００℃、時間５〜１８０秒のポスト・
イクスポージャ・ベークを施す。その後、現像し、リン
スしてから、酸素（Ｏ2 ）濃度２０ｐｐｍ以下の雰囲気
下に、３００℃〜３５０℃温度で１時間加熱してキュア
を行う。
されたウェーハを面積的に分割して露光しポリイミド膜
を形成させる場合や、感光性ポリアミド酸膜の塗布され
た多数枚のウェーハをロット単位で露光してポリイミド
膜を形成させる場合に、開口パターンの形状が常に均一
で、かつスカムが発生しないポリイミド膜の形成方法を
提供すること。 【解決手段】 感光性ポリアミド酸膜の塗布されたウェ
ーハに対し、所定の開口パターンのマスクを用いてｇ線
露光を行うが、露光のショット毎に、一定の時間をおい
て、温度５０〜２００℃、時間５〜１８０秒のポスト・
イクスポージャ・ベークを施す。その後、現像し、リン
スしてから、酸素（Ｏ2 ）濃度２０ｐｐｍ以下の雰囲気
下に、３００℃〜３５０℃温度で１時間加熱してキュア
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリイミド膜の形成
方法に関するものであり、更に詳しくは、開口パターン
の形状が均一で、スカムを含まないポリイミド膜を形成
させる方法に関するものである。
方法に関するものであり、更に詳しくは、開口パターン
の形状が均一で、スカムを含まないポリイミド膜を形成
させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップは外気の影響を避けるため
に一般的にはセラミックスや合成樹脂によってパッケー
ジされるが、これらのパッケージ材料に含まれるウラン
（Ｕ）やトリウム（Ｔｈ）の崩壊時に放出されるα線が
半導体チップへ侵入し、メモリーが一時的に誤作動する
ことがある。このようなソフト・エラーに対して従来か
ら種々の防止対策が取られている。先ずは、パッケージ
材料にＵやＴｈを可及的に含まないものを使用すること
であるが、そのほか、半導体素子の構造や回路の面から
は、Ｐウエルを浅くしてα線による雑音電流を制御する
方法、メモリーセルに多結晶シリコン膜を多用し記憶ノ
ードの容量を増大させてα線による雑音電流を取り込む
方法、または半導体チップにポリイミド膜やその他の合
成樹脂膜を形成してバッファ膜とし、半導体チップへの
α線の侵入を防ぐ方法等が提案され、採用されている。
に一般的にはセラミックスや合成樹脂によってパッケー
ジされるが、これらのパッケージ材料に含まれるウラン
（Ｕ）やトリウム（Ｔｈ）の崩壊時に放出されるα線が
半導体チップへ侵入し、メモリーが一時的に誤作動する
ことがある。このようなソフト・エラーに対して従来か
ら種々の防止対策が取られている。先ずは、パッケージ
材料にＵやＴｈを可及的に含まないものを使用すること
であるが、そのほか、半導体素子の構造や回路の面から
は、Ｐウエルを浅くしてα線による雑音電流を制御する
方法、メモリーセルに多結晶シリコン膜を多用し記憶ノ
ードの容量を増大させてα線による雑音電流を取り込む
方法、または半導体チップにポリイミド膜やその他の合
成樹脂膜を形成してバッファ膜とし、半導体チップへの
α線の侵入を防ぐ方法等が提案され、採用されている。
【０００３】これらのなかで半導体チップにポリイミド
膜を形成させる場合、図３に示すように、半導体チップ
１へのワイヤボンディグ用のアルミニウム・パッド２や
その他のための開口３を残したポリイミド膜４とするた
めに、必要な成膜の完了したウェーハにポリイミド膜の
前駆体としての感光性ポリアミド酸膜を塗布し、マスク
を用いて必要な部分に露光して架橋させ、これを現像し
キュアするリソグラフィーによって成膜されている。そ
して、半導体素子が微細化されチップ・サイズが大にな
るに伴い、ソフト・エラーが発生しやすくなっているの
で、これを防止するためにポリイミド膜を厚膜化させる
ことの要請が大になっている。
膜を形成させる場合、図３に示すように、半導体チップ
１へのワイヤボンディグ用のアルミニウム・パッド２や
その他のための開口３を残したポリイミド膜４とするた
めに、必要な成膜の完了したウェーハにポリイミド膜の
前駆体としての感光性ポリアミド酸膜を塗布し、マスク
を用いて必要な部分に露光して架橋させ、これを現像し
キュアするリソグラフィーによって成膜されている。そ
して、半導体素子が微細化されチップ・サイズが大にな
るに伴い、ソフト・エラーが発生しやすくなっているの
で、これを防止するためにポリイミド膜を厚膜化させる
ことの要請が大になっている。
【０００４】ポリイミド膜を厚膜化する場合、波長の短
いｉ線ステッパーやエキシマ・ステッパーでは露光が前
駆体である感光性ポリアミド酸膜の底部まで到達しにく
く架橋が不十分となり易いので、露光には波長の長い高
圧水銀灯のｇ線ステッパー（波長４３６ｎｍ）が採用さ
れている。しかし、ｇ線ステッパーは１ショットの露光
面積が１７．５〜２０．４ｍｍ角と限られているため、
１個のチップ面積が大きい場合には、チップを面積的に
分割するようにウェーハを複数回に分けて露光すること
が必要となっている。このような場合の最も単純な例と
して、チップの面積の１／２ずつを順に露光する２回分
割露光の場合は表１に示すようなプロセス・フローとな
る。
いｉ線ステッパーやエキシマ・ステッパーでは露光が前
駆体である感光性ポリアミド酸膜の底部まで到達しにく
く架橋が不十分となり易いので、露光には波長の長い高
圧水銀灯のｇ線ステッパー（波長４３６ｎｍ）が採用さ
れている。しかし、ｇ線ステッパーは１ショットの露光
面積が１７．５〜２０．４ｍｍ角と限られているため、
１個のチップ面積が大きい場合には、チップを面積的に
分割するようにウェーハを複数回に分けて露光すること
が必要となっている。このような場合の最も単純な例と
して、チップの面積の１／２ずつを順に露光する２回分
割露光の場合は表１に示すようなプロセス・フローとな
る。
【０００５】
【表１】
【０００６】すなわち、感光性ポリアミド酸を架橋させ
るｇ線露光を２回行った後にポスト・イクスポージャ・
ベークを施し、次いで現象、リンスし、キュアされてい
る。
るｇ線露光を２回行った後にポスト・イクスポージャ・
ベークを施し、次いで現象、リンスし、キュアされてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】表１のように１枚のウ
ェーハの中で分割露光を行う場合、それに応じてタクト
時間も長くなっているが、１回目のｇ線露光部分と２回
目のｇ線露光部分とでは、現像しキュアして得られるポ
リイミド膜の開口パターンの形状が異なると言う問題が
ある。表１のような２回の分割露光は最も単純な例であ
るが、そのほか、例えば２５枚程度のウェーハを１ロッ
トとしてロット単位で露光する場合においても、最初に
露光したウェーハと最後に露光したウェーハとでは、現
像しキュアして得られるポリイミド膜の加工形状すなわ
ち開口パターンの形状が異なり、更にはリソグラフィの
条件に許容し得るマージン幅が乏しい場合には、スカム
（開口部における残渣や裾引き）が発生する。
ェーハの中で分割露光を行う場合、それに応じてタクト
時間も長くなっているが、１回目のｇ線露光部分と２回
目のｇ線露光部分とでは、現像しキュアして得られるポ
リイミド膜の開口パターンの形状が異なると言う問題が
ある。表１のような２回の分割露光は最も単純な例であ
るが、そのほか、例えば２５枚程度のウェーハを１ロッ
トとしてロット単位で露光する場合においても、最初に
露光したウェーハと最後に露光したウェーハとでは、現
像しキュアして得られるポリイミド膜の加工形状すなわ
ち開口パターンの形状が異なり、更にはリソグラフィの
条件に許容し得るマージン幅が乏しい場合には、スカム
（開口部における残渣や裾引き）が発生する。
【０００８】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、前駆
体としての感光性ポリイミド酸膜の塗布された１枚のウ
ェーハを面積的に分割して露光しポリイミド膜を形成さ
せる場合や、感光性ポリイミド酸膜の塗布された多数枚
のウェーハをロット単位で露光してポリイミド膜を形成
させる場合に、常に開口パターンに均一な形状を与え、
かつスカムを発生しないポリイミド膜の形成方法を提供
することを課題とする。
体としての感光性ポリイミド酸膜の塗布された１枚のウ
ェーハを面積的に分割して露光しポリイミド膜を形成さ
せる場合や、感光性ポリイミド酸膜の塗布された多数枚
のウェーハをロット単位で露光してポリイミド膜を形成
させる場合に、常に開口パターンに均一な形状を与え、
かつスカムを発生しないポリイミド膜の形成方法を提供
することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
の構成によって解決されるが、その解決手段は、塗布さ
れた前駆体の感光性ポリアミド酸膜への露光のショット
毎に一定の時間をおいて所定の加熱条件のポスト・イク
スポージャ・ベーク（ＰＥＢ）を施してから、現象しキ
ュアしてポリイミド膜を形成させることにある。上述し
た問題の原因は、ウェーハ内の分割露光によって、また
はウェーハのロット処理によって、ウェーハ内またはウ
ェーハ間で露光からＰＥＢまでの経過時間が異なるもの
を生じており、その結果、感光性ポリアミド酸膜の架橋
割合（架橋度）が異なってくるためと考えられるからで
ある。
の構成によって解決されるが、その解決手段は、塗布さ
れた前駆体の感光性ポリアミド酸膜への露光のショット
毎に一定の時間をおいて所定の加熱条件のポスト・イク
スポージャ・ベーク（ＰＥＢ）を施してから、現象しキ
ュアしてポリイミド膜を形成させることにある。上述し
た問題の原因は、ウェーハ内の分割露光によって、また
はウェーハのロット処理によって、ウェーハ内またはウ
ェーハ間で露光からＰＥＢまでの経過時間が異なるもの
を生じており、その結果、感光性ポリアミド酸膜の架橋
割合（架橋度）が異なってくるためと考えられるからで
ある。
【００１０】このように、露光のショット毎に露光から
ＰＥＢまでの経過時間を一定化させ、更には所定のＰＥ
Ｂを施すことにより、感光性ポリアミド酸膜の架橋の割
合、架橋の分布が均一化されるので、これを現象しキュ
アすることによって、開口パターンの形状が均一で、か
つスカムを含まないポリイミド膜が常に安定して得られ
る。
ＰＥＢまでの経過時間を一定化させ、更には所定のＰＥ
Ｂを施すことにより、感光性ポリアミド酸膜の架橋の割
合、架橋の分布が均一化されるので、これを現象しキュ
アすることによって、開口パターンの形状が均一で、か
つスカムを含まないポリイミド膜が常に安定して得られ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
ポリイミド膜の形成方法について具体的に説明する。
ポリイミド膜の形成方法について具体的に説明する。
【００１２】ポリイミドの前駆体としての感光性ポリア
ミド酸膜には、次に示す２種があるが、これらの何れの
タイプのものも使用し得る。 ポリアミド酸中のカルボキシル基に対して感光基を
含むアルコールがエステル結合されたもの（エステル結
合タイプ） ポリアミド酸中のカルボキシル基に対して感光基を
含むアミンがイオン結合されたもの（イオン結合タイ
プ） 上記の何れかの感光性ポリアミド酸を塗膜とし露光し
て、ポスト・イクスポージャ・ベークした後、現象しキ
ュアすることによりポリイミド膜が形成される。その間
における化学変化をエステル結合タイプについては図
１、イオン結合タイプについては図２に示した。
ミド酸膜には、次に示す２種があるが、これらの何れの
タイプのものも使用し得る。 ポリアミド酸中のカルボキシル基に対して感光基を
含むアルコールがエステル結合されたもの（エステル結
合タイプ） ポリアミド酸中のカルボキシル基に対して感光基を
含むアミンがイオン結合されたもの（イオン結合タイ
プ） 上記の何れかの感光性ポリアミド酸を塗膜とし露光し
て、ポスト・イクスポージャ・ベークした後、現象しキ
ュアすることによりポリイミド膜が形成される。その間
における化学変化をエステル結合タイプについては図
１、イオン結合タイプについては図２に示した。
【００１３】図１はポリアミド酸中のカルボキシル基
（−ＣＯＯＨ）に感光基Ｐｈを含むアルコール（ＰｈＯ
Ｈ）がエステル結合された感光性ポリアミド酸（エステ
ル結合タイプ）が露光されて感光基同志が架橋し、ポス
ト・イクスポージャ・ベークされて架橋が限度まで進行
し、これを現象して未架橋部分を除去し、残る架橋部分
をキュアすることにより、感光基を含むアルコールが脱
離してポリイミド膜が形成される過程の化学反応を示す
図であり、同様に、図２はポリアミド酸中のカルボキシ
ル基（−ＣＯＯＨ）に感光基Ｐｈを含むアミン（ＰｈＮ
Ｒ3 Ｒ3 ）がイオン結合された感光性ポリアミド酸（イ
オン結合タイプ）が露光されて感光基同志が架橋し、ポ
スト・イクスポージャ・ベークされて架橋が限度まで進
行し、これを現象して未架橋部分を除去し、残る架橋部
分をキュアすることにより、感光基を含むアミンが脱離
してポリイミド膜が形成される過程の化学反応を示す図
である。なお、図１、図２の化学反応は従来の場合にも
共通である。
（−ＣＯＯＨ）に感光基Ｐｈを含むアルコール（ＰｈＯ
Ｈ）がエステル結合された感光性ポリアミド酸（エステ
ル結合タイプ）が露光されて感光基同志が架橋し、ポス
ト・イクスポージャ・ベークされて架橋が限度まで進行
し、これを現象して未架橋部分を除去し、残る架橋部分
をキュアすることにより、感光基を含むアルコールが脱
離してポリイミド膜が形成される過程の化学反応を示す
図であり、同様に、図２はポリアミド酸中のカルボキシ
ル基（−ＣＯＯＨ）に感光基Ｐｈを含むアミン（ＰｈＮ
Ｒ3 Ｒ3 ）がイオン結合された感光性ポリアミド酸（イ
オン結合タイプ）が露光されて感光基同志が架橋し、ポ
スト・イクスポージャ・ベークされて架橋が限度まで進
行し、これを現象して未架橋部分を除去し、残る架橋部
分をキュアすることにより、感光基を含むアミンが脱離
してポリイミド膜が形成される過程の化学反応を示す図
である。なお、図１、図２の化学反応は従来の場合にも
共通である。
【００１４】そして、所定の開口パターンを有するポリ
イミド膜の形成は次のようなプロセスで行う。
イミド膜の形成は次のようなプロセスで行う。
【００１５】ａ）感光性ポリアミド酸膜の塗布 塗布は一般的にはスピン・コータによって行う。最終的
な成膜が完了したウェーハを回転板の中央部に吸着固定
して、塗布液をノズルから３〜１５ｓｅｃ間導入し、均
一な塗膜を得るために、回転板を５００〜６０００ｒｐ
ｍの速度で回転させて塗布板をウェーハ面に均一に行き
わたらせる。回転を止める前に、ノズルからエッジ・リ
ンス溶剤を吐出させて、ウェーハの周縁部１〜３ｍｍの
塗膜を除去する。この時、５０〜３０００ｒｐｍの回転
速度としてエッジ・リンス溶剤を振り切る。エッジ・リ
ンス溶剤としてはＮメチルピロリドン、シクロペンタノ
ン等を使用するが、感光性ポリアミド酸の塗膜を溶解し
得るものであればこれら以外の溶剤を使用してもよい。
この除去操作は、スピン・コータによってウェーハ周縁
部では塗布液が盛り上がり厚膜となり易いが、周縁部の
厚膜は後工程で接触やその他のトラブルを招き易いの
で、その部分をあらかじめ除去しておくためである。
な成膜が完了したウェーハを回転板の中央部に吸着固定
して、塗布液をノズルから３〜１５ｓｅｃ間導入し、均
一な塗膜を得るために、回転板を５００〜６０００ｒｐ
ｍの速度で回転させて塗布板をウェーハ面に均一に行き
わたらせる。回転を止める前に、ノズルからエッジ・リ
ンス溶剤を吐出させて、ウェーハの周縁部１〜３ｍｍの
塗膜を除去する。この時、５０〜３０００ｒｐｍの回転
速度としてエッジ・リンス溶剤を振り切る。エッジ・リ
ンス溶剤としてはＮメチルピロリドン、シクロペンタノ
ン等を使用するが、感光性ポリアミド酸の塗膜を溶解し
得るものであればこれら以外の溶剤を使用してもよい。
この除去操作は、スピン・コータによってウェーハ周縁
部では塗布液が盛り上がり厚膜となり易いが、周縁部の
厚膜は後工程で接触やその他のトラブルを招き易いの
で、その部分をあらかじめ除去しておくためである。
【００１６】ｂ）プリベーク 塗膜に含まれる余分な溶剤を蒸発させるために、温度５
０〜２００℃、時間３０ｍｉｎ以内のプリベークを施
す。単一温度のプリベークでもよく、温度を多段に変え
るプリベークとしてもよい。ホット・プレート方式によ
ってプリベークする。勿論、熱風循環オーブン方式での
プリベークも可能である。プリベークの後、ウェーハを
クーリニング・プレート（冷却速度２３℃／６０ｓｅｃ
程度）へ移して常温まで冷却する。
０〜２００℃、時間３０ｍｉｎ以内のプリベークを施
す。単一温度のプリベークでもよく、温度を多段に変え
るプリベークとしてもよい。ホット・プレート方式によ
ってプリベークする。勿論、熱風循環オーブン方式での
プリベークも可能である。プリベークの後、ウェーハを
クーリニング・プレート（冷却速度２３℃／６０ｓｅｃ
程度）へ移して常温まで冷却する。
【００１７】ｃ）ｇ線露光 所定の開口パターンのマスクを用い、アライメントマー
クによって位置合わせをしてｇ線露光を行い、開口とな
る部分以外の部分を架橋させる。露光エネルギーは３０
０〜１５００ｍＪ／ｃｍ2 程度とする。
クによって位置合わせをしてｇ線露光を行い、開口とな
る部分以外の部分を架橋させる。露光エネルギーは３０
０〜１５００ｍＪ／ｃｍ2 程度とする。
【００１８】ｄ）ポスト・イクスポージャ・ベーク（Ｐ
ＥＢ） ｇ線露光を一枚のウェーハ内で複数回に分割して施す場
合、またはロット処理する多数枚のウェーハに施す場
合、本発明の方法は、その露光毎に、かつ一定の時間
（例えば５分間）後に、必ずＰＥＢを施す。ＰＥＢは、
プリベークと同様のホット・プレート方式により、温度
５０〜２００℃、時間５〜１８０秒の条件で行う。勿
論、熱風循環オーブン方式でのＰＥＢも可能である。Ｐ
ＥＢ後は、クーリニング・プレート（冷却速度２３℃／
６０ｓｅｃ程度）によってウェーハを常温に戻す。この
ＰＥＢを露光毎に施すのは露光からＰＥＢまでの経過時
間を一定化させるためであり、経過時間が不定で感光性
ポリアミド酸膜の架橋度が異なり、結果的に生ずるポリ
イミド膜の開口パターンの形状等、リソグラフィ・プロ
セス上のバラツキを防ぐためである。
ＥＢ） ｇ線露光を一枚のウェーハ内で複数回に分割して施す場
合、またはロット処理する多数枚のウェーハに施す場
合、本発明の方法は、その露光毎に、かつ一定の時間
（例えば５分間）後に、必ずＰＥＢを施す。ＰＥＢは、
プリベークと同様のホット・プレート方式により、温度
５０〜２００℃、時間５〜１８０秒の条件で行う。勿
論、熱風循環オーブン方式でのＰＥＢも可能である。Ｐ
ＥＢ後は、クーリニング・プレート（冷却速度２３℃／
６０ｓｅｃ程度）によってウェーハを常温に戻す。この
ＰＥＢを露光毎に施すのは露光からＰＥＢまでの経過時
間を一定化させるためであり、経過時間が不定で感光性
ポリアミド酸膜の架橋度が異なり、結果的に生ずるポリ
イミド膜の開口パターンの形状等、リソグラフィ・プロ
セス上のバラツキを防ぐためである。
【００１９】ｅ）現像／リンス 現像液には有機アルカリまたはケトン系有機溶剤を使用
し、感光性ポリアミド酸膜の未架橋部分を溶解除去する
ことにより、開口を有する架橋部分が残る。現像液はス
プレー方式またはパドル方式を適用するが、浸漬方式も
可能である。パドル方式は現像液の表面張力を利用して
ウェーハ上に現像液を薄く盛り上げ静止状態で現像する
ので、現像液の消費が少なく経済的である。現像時間は
１０〜２００ｓｅｃの範囲内である。現像後は有機溶剤
をリンス液としてリンスし、回転乾燥する。
し、感光性ポリアミド酸膜の未架橋部分を溶解除去する
ことにより、開口を有する架橋部分が残る。現像液はス
プレー方式またはパドル方式を適用するが、浸漬方式も
可能である。パドル方式は現像液の表面張力を利用して
ウェーハ上に現像液を薄く盛り上げ静止状態で現像する
ので、現像液の消費が少なく経済的である。現像時間は
１０〜２００ｓｅｃの範囲内である。現像後は有機溶剤
をリンス液としてリンスし、回転乾燥する。
【００２０】ｆ）キュア 現像／リンスの完了したものを、酸素（Ｏ2 ）濃度２０
ｐｐｍ以下の酸化を防ぐ雰囲気下に、３００〜３５０℃
の温度で１時間程度加熱してキュアを行う。このキュア
によって感光性ポリアミド酸膜の架橋部分が分解し感光
基を含む化合物が脱離することにより所定の開口パター
ンを有するポリイミド膜が形成される。
ｐｐｍ以下の酸化を防ぐ雰囲気下に、３００〜３５０℃
の温度で１時間程度加熱してキュアを行う。このキュア
によって感光性ポリアミド酸膜の架橋部分が分解し感光
基を含む化合物が脱離することにより所定の開口パター
ンを有するポリイミド膜が形成される。
【００２１】本発明の実施の形態の上記プロセスによっ
て、表１におけると同様に、ウェーハ内の半導体チップ
に相当する面積に２回分割露光を行う場合のプロセス・
フローは表２のようになる。
て、表１におけると同様に、ウェーハ内の半導体チップ
に相当する面積に２回分割露光を行う場合のプロセス・
フローは表２のようになる。
【００２２】
【表２】
【００２３】上記におけるＰＥＢ自体は従来からも行わ
れている手法であるが、表１に示したように、従来のＰ
ＥＢは全ての露光が完了した後にまとめて行われてお
り、本実施の形態で示すように各露光毎にＰＥＢを施し
た前例はない。露光毎に、露光からＰＥＢまでの時間を
一定に保って、ＰＥＢを施すことにより、１回目のｇ線
露光部分と２回目のｇ線露光部分とにおいて、図１、図
２に示した感光基同志の架橋反応が促進されて限度まで
進行し、架橋度が一定に保たれる。また、半導体チップ
面積が大きく分割露光のショット回数が多い場合には、
当然のことながらＰＥＢの回数も増えるが、露光毎に一
定の時間をおいて温度５０〜２００℃、時間５〜１８０
秒のＰＥＢを施すことにより、分割露光の場所に無関係
に開口パターンの形状が一定となる。
れている手法であるが、表１に示したように、従来のＰ
ＥＢは全ての露光が完了した後にまとめて行われてお
り、本実施の形態で示すように各露光毎にＰＥＢを施し
た前例はない。露光毎に、露光からＰＥＢまでの時間を
一定に保って、ＰＥＢを施すことにより、１回目のｇ線
露光部分と２回目のｇ線露光部分とにおいて、図１、図
２に示した感光基同志の架橋反応が促進されて限度まで
進行し、架橋度が一定に保たれる。また、半導体チップ
面積が大きく分割露光のショット回数が多い場合には、
当然のことながらＰＥＢの回数も増えるが、露光毎に一
定の時間をおいて温度５０〜２００℃、時間５〜１８０
秒のＰＥＢを施すことにより、分割露光の場所に無関係
に開口パターンの形状が一定となる。
【００２４】また、多数枚のウェーハをロット処理する
場合であっても、最初に露光するウェーハから最後に露
光するウェーハまでの全てのウェーハにおいて、露光か
らＰＥＢまでの時間を一定に保ち所定条件でＰＥＢを施
すことにより、ポリイミド膜の開口パターンの形状がウ
ェーハ毎に異なるというようなトラブルは全く発生しな
くなる。
場合であっても、最初に露光するウェーハから最後に露
光するウェーハまでの全てのウェーハにおいて、露光か
らＰＥＢまでの時間を一定に保ち所定条件でＰＥＢを施
すことにより、ポリイミド膜の開口パターンの形状がウ
ェーハ毎に異なるというようなトラブルは全く発生しな
くなる。
【００２５】本発明の実施の形態によるポリイミド膜の
形成方法は以上のように構成され作用するが、勿論、本
発明はこれに限られることなく、本発明の技術的思想に
基づいて種々の変形が可能である。
形成方法は以上のように構成され作用するが、勿論、本
発明はこれに限られることなく、本発明の技術的思想に
基づいて種々の変形が可能である。
【００２６】例えば本実施の形態においては半導体チッ
プのソフト・エラー防止用の膜としてのポリイミド膜の
形成を例示したが、本発明のポリイミド膜の形成方法は
ソフト・エラー防止以外に、例えば耐熱性、耐薬品性等
の付与を目的とする場合にも適用される。
プのソフト・エラー防止用の膜としてのポリイミド膜の
形成を例示したが、本発明のポリイミド膜の形成方法は
ソフト・エラー防止以外に、例えば耐熱性、耐薬品性等
の付与を目的とする場合にも適用される。
【００２７】また本実施の形態においては、ポスト・イ
クスポージャ・ベークをホット・プレート方式または熱
風循環方式で施す場合を示したが、勿論、赤外線を照射
して加熱してもよく、また、誘電加熱するようにしても
よい。
クスポージャ・ベークをホット・プレート方式または熱
風循環方式で施す場合を示したが、勿論、赤外線を照射
して加熱してもよく、また、誘電加熱するようにしても
よい。
【００２８】また本実施の形態においては、高分子であ
る感光性ポリイミド酸を塗布して感光性ポリアミド酸膜
としたが、それ以外の方法で感光性ポリアミド酸膜を形
成させてもよく、その形成方法は問わない。例えば、目
的とするウェーハ面に感光基を有する二塩酸性酸とジア
ミンとをそれぞれ真空蒸着しウェーハ面で反応させて感
光性ポリイミド酸膜を形成させてもよい。また、真空蒸
着ではなく、ＣＶＤ（化学的気相折出）の手法によって
二塩基性酸とジアミンとを供給し、ウェーハ面で反応さ
せてもよい。
る感光性ポリイミド酸を塗布して感光性ポリアミド酸膜
としたが、それ以外の方法で感光性ポリアミド酸膜を形
成させてもよく、その形成方法は問わない。例えば、目
的とするウェーハ面に感光基を有する二塩酸性酸とジア
ミンとをそれぞれ真空蒸着しウェーハ面で反応させて感
光性ポリイミド酸膜を形成させてもよい。また、真空蒸
着ではなく、ＣＶＤ（化学的気相折出）の手法によって
二塩基性酸とジアミンとを供給し、ウェーハ面で反応さ
せてもよい。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上に説明したような状態で実
施され、次ぎに記載するような効果を奏する。
施され、次ぎに記載するような効果を奏する。
【００３０】ポリイミド膜の前駆体である感光性ポリア
ミド酸膜に露光するに際し、１枚のウェーハを面積的に
分割して露光する場合や、複数枚のウェーハをロット単
位で露光する場合に、露光毎に一定の時間をおいて所定
のポスト・イクスポージャ・ベーク（ＰＥＢ）を施すの
で、感光性ポリアミド酸膜における架橋度が均一化さ
れ、これを現像しキュアすることによって開口パターン
の形状が常に一定して得られ、かつスカムも認められ
ず、また、チップ・サイズに依ることなく均一なポリイ
ミド膜が得られる。
ミド酸膜に露光するに際し、１枚のウェーハを面積的に
分割して露光する場合や、複数枚のウェーハをロット単
位で露光する場合に、露光毎に一定の時間をおいて所定
のポスト・イクスポージャ・ベーク（ＰＥＢ）を施すの
で、感光性ポリアミド酸膜における架橋度が均一化さ
れ、これを現像しキュアすることによって開口パターン
の形状が常に一定して得られ、かつスカムも認められ
ず、また、チップ・サイズに依ることなく均一なポリイ
ミド膜が得られる。
【図１】感光基を含むアルコールがエステル結合された
感光性ポリアミド酸膜がポリイミド膜となる化学反応の
過程を示す図である。
感光性ポリアミド酸膜がポリイミド膜となる化学反応の
過程を示す図である。
【図２】感光基を含むアミンがイオン結合された感光性
ポリアミド酸膜がポリイミド膜となる化学反応の過程を
示す図である。
ポリアミド酸膜がポリイミド膜となる化学反応の過程を
示す図である。
【図３】ポリイミド膜の形成された半導体チップの部分
断面図である。
断面図である。
１……半導体チップ、２……アルミニウム・パッド、３
……開口、４……ポリイミド。
……開口、４……ポリイミド。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７１
Claims (5)
- 【請求項１】 前駆体としての感光性ポリアミド酸膜が
形成された単数のウェーハを面積的に分割して露光し、
または前記感光性ポリアミド酸膜が形成された複数のウ
ェーハを順に露光して、前記感光性ポリアミド酸膜の露
光部分を架橋させ、これを現象しキュアしてポリイミド
膜を形成させる方法において、 前記感光性ポリアミド酸膜への露光のショット毎に、一
定の時間をおいて前記感光性ポリアミド酸膜に所定の加
熱条件のポスト・イクスポージャ・ベークを施すことを
特徴とするポリイミド膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記感光性ポリアミド酸膜がポリアミド
酸中のカルボキシル基に対して感光基を含むアルコール
がエステル結合されたものの膜であるか、または前記カ
ルボキシル基に対して感光基を含むアミンがイオン結合
されたものの膜であることを特徴とする請求項１に記載
のポリイミド膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記ポスト・イクスポージャ・べークが
温度５０〜２００℃、時間５〜１８秒の範囲内の条件で
施されることを特徴とする請求項１に記載のポリイミド
膜の形成方法。 - 【請求項４】 前記ポスト・イクスポージャ・べークを
施し、続いて現象しリンスした後、前記ウェーハを、酸
素（Ｏ2 ）濃度２００ｐｐｍ以下の雰囲気下に、３００
℃〜３５０℃の温度で１時間程度加熱してキュアを行う
ことを特徴とする請求項１に記載のポリイミド膜の形成
方法。 - 【請求項５】 前記ポリイミド膜が、半導体メモリーの
ソフトエラーを防止するために、前記半導体メモリーが
作成されているウェーハに形成される膜であることを特
徴とする請求項１に記載のポリイミド膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004841A JPH11199830A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | ポリイミド膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004841A JPH11199830A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | ポリイミド膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199830A true JPH11199830A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11594920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10004841A Pending JPH11199830A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | ポリイミド膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008013211A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method, program, computer-readable recording medium, and substrate processing system |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP10004841A patent/JPH11199830A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008013211A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method, program, computer-readable recording medium, and substrate processing system |
| JP2008034437A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Tokyo Electron Ltd | 基板の処理方法、プログラム、プログラムを読み取り可能な記録媒体及び基板の処理システム |
| US7901149B2 (en) | 2006-07-26 | 2011-03-08 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method, program, computer-readable recording medium, and substrate processing system |
| KR101207172B1 (ko) | 2006-07-26 | 2012-12-03 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 및 기판 처리 시스템 |
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