JPS60247949A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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Publication number
JPS60247949A
JPS60247949A JP10256684A JP10256684A JPS60247949A JP S60247949 A JPS60247949 A JP S60247949A JP 10256684 A JP10256684 A JP 10256684A JP 10256684 A JP10256684 A JP 10256684A JP S60247949 A JPS60247949 A JP S60247949A
Authority
JP
Japan
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insulating film
wiring
semiconductor device
semiconductor
photosensitive
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Pending
Application number
JP10256684A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Okubo
利男 大久保
Tokio Kato
加藤 登季男
Manabu Matsuzawa
松沢 学
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10256684A priority Critical patent/JPS60247949A/en
Publication of JPS60247949A publication Critical patent/JPS60247949A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the amount of working hours in processing an insulation film which covers the wiring of semiconductive element by a method wherein a layer interposed insulation film and the like, which is performed patterning process, is obtained by a photosensitive polyimide resin by patterning and by heat- treatment of a polyimide system resin. CONSTITUTION:A semiconductive element 12 is formed on a main surface of semiconductive substrate 1 and single or plural layers 14, which are connected to this semiconductive element 12, are formed and then an insulation film 16 covers between these wiring layers or/and on the wiring layer. In the processes that a part of this insulation film 16 is treated to obtain connection between wiring layers or a part of the wiring layer is exposed, a photosensitive polyimide is used in at least a part of the insulation film 16, and the photosensitive polyimide is processed before curing. By doing this, the amount of working hours is reduced as well as eliminating damage from the wiring during the insulation film processing.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体装置の単層又は多層配線構造における層
間乃至最終絶縁膜に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an interlayer or final insulating film in a single-layer or multi-layer wiring structure of a semiconductor device.

〔背景技術〕 近年、トランジスタ、ICあるいはLSIにおいて、そ
の保護膜としであるいは、多層配線間の絶縁膜としてポ
リイミド系樹脂やシリコン樹脂等の有機樹脂膜が注目さ
れている。例えば、ポリイミド系樹脂を例にとると、ポ
リイミド系樹脂は耐熱性がすぐれていることの他にシリ
コンの酸化物や窒化物などの無機系絶縁膜材に比べて平
坦化が容易であり、さらに製品の歩留りや信頼性が高い
などの多くの利点を有する。
[Background Art] In recent years, organic resin films such as polyimide resins and silicone resins have been attracting attention as protective films for transistors, ICs, and LSIs, or as insulating films between multilayer interconnections. For example, taking polyimide resin as an example, in addition to its excellent heat resistance, polyimide resin is easier to flatten than inorganic insulating film materials such as silicon oxides and nitrides. It has many advantages such as high product yield and reliability.

このようなポリイミド系樹脂は層間膜の上下層配縁間の
導通のためスルーホール(透孔)の形成や最終保護膜に
おけるワイヤポンディングパッドの形成のために通常の
ホトエツチング技術を用いたエツチング加工を行う必要
がある。その際にヒドラジンを主成分とする強アルカリ
性エツチング液が使用されるがその際に下記の問題があ
ることがわかった。
Such polyimide resins are etched using normal photoetching technology to form through holes for electrical conduction between the upper and lower layers of the interlayer film and to form wire bonding pads in the final protective film. need to be done. In this case, a strongly alkaline etching solution containing hydrazine as a main component is used, but it has been found that the following problems arise in this case.

ヒドラジンはアルミニウムと反応する性質があり、ヒド
ラジンを主成分とするエツチング液、例えばヒドラジン
、ヒトラードはNH,・NHt−H,0のごとき構成を
もち、アルミニウムと反応してアルミニウム表面にAJ
・OH−hilt Osのような酸化物を生成する。
Hydrazine has the property of reacting with aluminum, and etching solutions containing hydrazine as a main component, such as hydrazine and hittler, have a composition such as NH,・NHt-H,0, and react with aluminum to form an AJ on the aluminum surface.
- Generates oxides such as OH-hilt Os.

すなわち、第1図に示すような半導体基板1上にアルミ
ニウムの第1層(下層)配線2、ポリイミドの眉間絶縁
膜3、第2層(上層)配線4及びポリイミドの保護絶縁
膜5からなる2層配線構造において、下層配線2の表面
や上層配線4端子であるポンディングパッド6表面に反
応生成物7を生じる。この反応生成物はスルーホールを
通じての上層の配線4への接続性(ボンダビリティ)を
わるくし、又、ポンディングパッド6においては金やア
ルミニウムのワイヤのパッド6への接続性(ボンダビリ
ティ)を不良ならしめる。このため、反応生成物をスル
ファ5ン酸等により洗浄して除去処理を行う必要がある
が、このことは製造工程を増やしプロセスを複雑化する
ことがわかった。
That is, on a semiconductor substrate 1 as shown in FIG. 1, a layer 2 consisting of a first layer (lower layer) wiring 2 of aluminum, a glabella insulating film 3 of polyimide, a second layer (upper layer) wiring 4, and a protective insulating film 5 of polyimide is formed. In the layer wiring structure, reaction products 7 are generated on the surface of the lower layer wiring 2 and on the surface of the bonding pad 6 which is the terminal of the upper layer wiring 4. This reaction product deteriorates the bondability to the upper layer wiring 4 through the through hole, and also impairs the bondability of the gold or aluminum wire to the pad 6 in the bonding pad 6. It will be marked as defective. Therefore, it is necessary to remove the reaction product by washing it with sulfanoic acid or the like, but it has been found that this increases the number of manufacturing steps and complicates the process.

また多層アルミニウム配線の形成にあたっては第2図に
示すように第1層(下層)のアルミニウム配線2に熱処
理後に生じるヒルロックス等の小突起8が表面段差の原
因になる。層間膜としてポリイミド系膜3をこのアルミ
ニウムの上に塗布スると、その表面の段差は無機絶縁膜
を使う場合に比べて小さいが依然として表面に突起9が
残る。
Further, in forming a multilayer aluminum wiring, as shown in FIG. 2, small protrusions 8 such as hillocks formed on the first layer (lower layer) aluminum wiring 2 after heat treatment cause surface steps. When a polyimide film 3 is applied as an interlayer film on this aluminum, the step difference on the surface is smaller than that when an inorganic insulating film is used, but protrusions 9 still remain on the surface.

この場合その上に塗布して形成するホトレジスト・マス
ク10を使用するが、このホトレジストマスク10は膜
厚を充分に厚くしなければならず、薄(・とエッチ液が
浸透して層間111j3jcピンホール11を生じ、上
下配線間の短絡事故をまねく。この対策としてレジスト
を2回以上塗布する等の工夫が必要である。いずれにし
てもポリイミド系樹脂を絶縁膜として使用する場合、工
程が多くなることはさけられなかった。
In this case, a photoresist mask 10 is used that is coated on top of the photoresist mask 10, but the film thickness of this photoresist mask 10 must be sufficiently thick, and the etchant may penetrate and cause pinholes between the layers (111j3jc). 11, leading to a short-circuit accident between the upper and lower wiring.As a countermeasure for this, it is necessary to take measures such as applying resist more than once.In any case, when polyimide resin is used as an insulating film, there are many steps. I couldn't avoid it.

このようなポリイミド系樹脂は、ホトレジストと絶縁膜
の機能を併せもつ感光性耐熱材料としての開発もすすみ
、相次いでその結果が発表されている。((イ)平木、
江ロ:感元性耐熱絶縁剤、電子材料1981年11月P
、47.(ロ)圧子、銹他:感党性ポリイミドによる微
細パターン形成法、電子材料1983年7月P、30) 例えば本出願人等により開発された感光性ポリイミドは
全芳香族系ポリイミドの前駆体にビスアジドなどの感光
基を結合させた高純度の感光性重合体組成物を含むもの
である。この感光性ポリイミドにおいて、感度はLSI
用高感度ゴム系ホトレジストと同時以上であり、解像性
にすぐれ、耐熱性電気的機械的特性は現在LSIなどに
用いられるポリイミド系樹脂と同等以上である。
Such polyimide resins are being developed as photosensitive heat-resistant materials that have both the functions of photoresists and insulating films, and the results have been published one after another. ((a) Hiraki,
Ero: Sensitive heat-resistant insulation, electronic materials November 1981 P
, 47. (b) Indenter, rust, etc.: Fine pattern formation method using photosensitive polyimide, electronic materials, July 1983, p. 30) For example, the photosensitive polyimide developed by the present applicant et al. It contains a highly pure photosensitive polymer composition to which a photosensitive group such as the following is bonded. In this photosensitive polyimide, the sensitivity is LSI
It has the same or higher sensitivity as high-sensitivity rubber-based photoresists for commercial use, has excellent resolution, and has heat-resistant electrical and mechanical properties that are equivalent to or higher than those of polyimide-based resins currently used in LSIs and the like.

本発明は上記したような感光性を有する樹脂を用いて前
記した諸問題を解決したものである。
The present invention solves the above-mentioned problems by using a photosensitive resin as described above.

[発明の目的] 本発明の一つの目的は半導体素子表面を覆う絶縁膜の刀
0工の際に生じる配線表面の傷損不良をなくすことにあ
る。
[Object of the Invention] One object of the present invention is to eliminate damage and defects on the wiring surface that occur when cutting an insulating film covering the surface of a semiconductor element.

本発明の他の一つの目的は半導体素子表面を覆う絶縁膜
に生じるピンホール不良を低減することにある。
Another object of the present invention is to reduce pinhole defects occurring in an insulating film covering the surface of a semiconductor element.

本発明の他の目的は半導体素子の配線上を覆う絶縁膜の
710工にあたってその作業工数を少なくしコストを節
減する技術の提供にある。
Another object of the present invention is to provide a technique for reducing the number of man-hours and costs for forming an insulating film covering the wiring of a semiconductor element.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は本
明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、半導体基体主面に半導体素子を形成し、この
半導体素子に接続する単層又は複数の配線層を形成し、
この配線層間又は及び配線層上を絶縁膜で覆い、この絶
縁膜の一部を加工して配線層間を導通し又は配線層の一
部を露出する刀ロエを行うにあたって、上記絶縁膜の少
なくとも一部は感光性ポリイミドを使用し、この感光性
ポリイミドの力ロエをその硬化以前に行うことにより、
絶縁膜の加工の際に配線の損傷をなくすとともに卵重工
数を低減し前記目的を達成するものである。
That is, a semiconductor element is formed on the main surface of a semiconductor substrate, a single layer or a plurality of wiring layers are formed to connect to this semiconductor element,
At least one part of the insulating film is covered with an insulating film between the wiring layers or on the wiring layer, and when processing a part of the insulating film to establish conduction between the wiring layers or expose a part of the wiring layer. The part uses photosensitive polyimide, and by performing a mechanical process on this photosensitive polyimide before curing,
The above object is achieved by eliminating damage to the wiring during processing of the insulating film and reducing the number of heavy man-hours.

〔実施例1〕 第3図は本発明の一実施例を示すものであって、単層配
線を有する半導体素子の表面に感光性ポリイミドからな
る最終絶縁膜を形成した場合の半導体装置の断面図であ
る。なお本発明において、感光性を有する樹脂は特に限
定されるものではないが、以下に述べる実施例では感光
性を有するポリイミド樹脂を適用した場合について説明
する。
[Example 1] FIG. 3 shows an example of the present invention, and is a cross-sectional view of a semiconductor device in which a final insulating film made of photosensitive polyimide is formed on the surface of a semiconductor element having single-layer wiring. It is. In the present invention, the photosensitive resin is not particularly limited, but in the examples described below, a case will be described in which a photosensitive polyimide resin is used.

同図において、1は半導体基体、12は半導体素子、た
とえばトランジスタのベース拡散層である。13は表面
酸化物(8102)膜である。14は上記素子に低抵抗
接触するアルミニウム配線、15はその端子部でボンデ
ィングバンドとなる部分である。16は感光性ポリイミ
ドを硬化させてなる保護絶縁膜であって、ボンディング
バンドとなる部分が露出するように加工しである。
In the figure, 1 is a semiconductor substrate, and 12 is a semiconductor element, for example, a base diffusion layer of a transistor. 13 is a surface oxide (8102) film. Reference numeral 14 denotes an aluminum wiring that makes low resistance contact with the above element, and 15 denotes a terminal portion of the aluminum wiring that becomes a bonding band. Reference numeral 16 denotes a protective insulating film made of hardened photosensitive polyimide, which is processed so that a portion that will become a bonding band is exposed.

第4図(al〜げ)は第3図に示される半導体装置の裏
造プロセスによって素子形成後最終保護膜形成に至るま
での各工程をチャート(計画図)で示すものである。
FIG. 4 (al to ge) is a chart (plan) showing each step from element formation to final protective film formation by the back fabrication process of the semiconductor device shown in FIG. 3.

第5図乃至第10図は上記チャートに示される各工程を
具体化した工程断面図である。
FIGS. 5 to 10 are process sectional views embodying each process shown in the above chart.

以下、各工程に従って詳細に説明する。Hereinafter, each step will be explained in detail.

(at 半導体(St)基板lの一部にp型拡散 n+
型拡散を選択的に行って第5図に示すようにトランジス
タ等の半導体素子12を形放し、基板表面の絶縁膜(S
tOt ) 13の一部をホトエツチングして素子の外
部への電気的信号取り出しのためのコンタクト孔36を
あける。
(at p-type diffusion in part of semiconductor (St) substrate l n+
By selectively performing type diffusion, the semiconductor elements 12 such as transistors are released as shown in FIG. 5, and the insulating film (S
tOt ) 13 is photo-etched to form a contact hole 36 for taking out electrical signals to the outside of the element.

(bl アルミニウム膜(AJ)を、蒸着法(又はスパ
ッタリング法)を用いて基板1及び絶縁膜13上に形成
し、ホトエツチング法によりAl膜のバターニングを行
い、Aノミ極(配線)14を第6図のように形成する。
(bl) An aluminum film (AJ) is formed on the substrate 1 and the insulating film 13 using a vapor deposition method (or sputtering method), and the Al film is patterned using a photoetching method to form the A chisel electrode (wiring) 14. 6. Form as shown in Figure 6.

(C) 第7図に示すように、全面を覆うように感光性
ポリイミド膜16を形成する。
(C) As shown in FIG. 7, a photosensitive polyimide film 16 is formed to cover the entire surface.

この感光性ポリイミド膜の形成の手順としては、まず4
70°G15分の熱処理を行ってコンタクト孔36での
A71IとSiとの接触抵抗を十分に低くしこの後、フ
ェス中の樹脂濃度14重量%、粘度30ポアズの感光性
ポリイミド16を回転数300Orpmで30秒間スピ
ンナー塗布する。
The steps for forming this photosensitive polyimide film are as follows:
After heat treatment at 70°G for 15 minutes to sufficiently lower the contact resistance between A71I and Si in the contact hole 36, the photosensitive polyimide 16 with a resin concentration of 14% by weight and a viscosity of 30 poise in the face was heated at a rotation speed of 300 rpm. Apply with a spinner for 30 seconds.

この感光性ポリイミド16として、ポリアミド酸、ビス
アジド光架橋剤、炭素−炭素二重結合を有するアミン化
合物、分子内に1個以上の水酸基を含み、かつその沸点
が常圧で150℃以上の化合物とからなる感光性重合体
組成物において、ポリアミド酸の構造が一般式: (ただしR′は2価の芳香族環含有有機基又はケイ素含
有有機基を表わす) の繰り返し単位で表わされるポリアミド酸を用いた感光
性重合体組成物を使用する。スピンナー塗布後、80℃
20分のプリベークを行う。この場合80℃とベーク温
度が低いため、イミド結合反応が生じず、ポリイミド膜
の熱硬化反応は促進されない。この時、感光性ポリイミ
ド16の膜厚は約4.5μmである。
As this photosensitive polyimide 16, polyamic acids, bisazide photocrosslinking agents, amine compounds having carbon-carbon double bonds, compounds containing one or more hydroxyl groups in the molecule and whose boiling point is 150°C or higher at normal pressure are used. In the photosensitive polymer composition, the structure of the polyamic acid is represented by the repeating unit of the general formula: (wherein R' represents a divalent aromatic ring-containing organic group or a silicon-containing organic group). A photosensitive polymer composition is used. After spinner application, 80℃
Pre-bake for 20 minutes. In this case, since the baking temperature is as low as 80° C., no imide bonding reaction occurs and the thermosetting reaction of the polyimide film is not promoted. At this time, the film thickness of the photosensitive polyimide 16 is about 4.5 μm.

(dl この後、第8図に示すようにマスク17を通し
て通常のホトレジストの場合と同様1c、350〜43
0nm(ナノメータ)の紫外線を用〜・て感光を行う。
(dl After this, as shown in FIG. 8, pass through the mask 17 and apply 1c, 350 to 43
Exposure is performed using ultraviolet rays of 0 nm (nanometers).

感光エネルギーとしては100mJ/crAが適当であ
るが、パターン加工精度等考慮し、20〜200 m 
J / cIiIの範囲で任意に選択することが可能で
ある。
The appropriate photosensitive energy is 100 mJ/crA, but considering pattern processing accuracy, etc., 20 to 200 m
It can be arbitrarily selected within the range of J/cIiI.

(eJ 感光後、ノルマルメチルピロリドン(NMPと
称す):水=4 : 1 (容積比)組成の現像液に2
5°G、10分間浸漬し現像を行う。この時、感光性ポ
リイミド16の膜厚は約4μmである。この現像によっ
て感光性ポリイミド膜16の未露光部分は溶解除去され
、第9図に示すようにAJ配線14の一部15が露出す
るようにスルーホール18があけられる。このあと上記
NMP :水=1:1の洗浄液によりポリイミド未露光
部の残滓を取り除く。
(eJ After exposure, add 2 to a developer with a composition of n-methylpyrrolidone (referred to as NMP): water = 4: 1 (volume ratio).
Develop by immersing at 5°G for 10 minutes. At this time, the film thickness of the photosensitive polyimide 16 is about 4 μm. By this development, the unexposed portion of the photosensitive polyimide film 16 is dissolved and removed, and a through hole 18 is opened so that a portion 15 of the AJ wiring 14 is exposed, as shown in FIG. Thereafter, the residue on the unexposed polyimide area is removed using the above-mentioned cleaning solution of NMP:water=1:1.

(fl 、:17)あと200℃で30分及び400’
Cで30分の熱処理を行い、第10図に示すように41
0℃の耐熱性を有するポリイミド膜19)k形成する。
(fl, :17) 30 minutes at 200℃ and 400'
Heat treatment was performed at C for 30 minutes, and as shown in FIG.
A polyimide film 19) having heat resistance of 0° C. is formed.

この410℃の温度は樹脂モールドの際の処理温度に充
分耐える温度である。
This temperature of 410° C. is a temperature that can sufficiently withstand the processing temperature during resin molding.

なお、半導体チップを低融点ガラスを用いてセラミック
パッケージに封止するガラス封止製品の場合には、上記
(flの熱処理工程では感光性ポリイミドの最終熱処理
条件として430℃、60分あるいは450℃、30分
の熱処理を行う。
In the case of a glass-sealed product in which a semiconductor chip is sealed in a ceramic package using low-melting glass, the final heat treatment conditions for the photosensitive polyimide are 430°C for 60 minutes or 450°C, Heat treatment is performed for 30 minutes.

〔効果〕〔effect〕

以上実施例で述べた本発明によれば下記のように効果が
得られる。
According to the present invention described in the embodiments above, the following effects can be obtained.

(1)パターニング加工された層間絶縁膜、又は、最終
保護絶縁膜等を得るのに感光性ポリイミド系樹脂をバタ
ーニングし、熱処理して得られるポリイミド系樹脂で形
成することにより従来必要であったホトレジスト膜を使
用する必要がないため、工程数の低減が可能となる。
(1) To obtain a patterned interlayer insulating film or a final protective insulating film, etc., it was necessary to form a polyimide resin obtained by buttering and heat-treating a photosensitive polyimide resin. Since there is no need to use a photoresist film, the number of steps can be reduced.

(2) (11より、半導体装置のコストの低減が可能
となる。
(2) (From 11, it is possible to reduce the cost of the semiconductor device.

(3) ポリイミド系樹脂を眉間絶縁膜等に使用する従
来法ではポリイミドを熱処理(350℃)して硬化後に
ホトレジストな使用してバターニングシ、その後にヒド
ラジンのごとき強アルカリを使用してポリイミド膜のエ
ツチングを行うためにアルミニウム面に反応生成物を生
じた。しかし、本発明のように感光性ポリイミドを使え
ば感光性ポリイミドのエツチング液であるNMPは中性
有機溶剤であるためアルミニウム面に対して反応生成物
を生じることがなくなり、良好なボンディング時のボン
ダビリティが得られ、半導体装置の製造歩留りの向上が
計れる。
(3) In the conventional method of using polyimide resin for glabellar insulating films, etc., the polyimide is heat-treated (350°C), cured, then buttered using a photoresist, and then the polyimide film is etched using a strong alkali such as hydrazine. In order to do this, reaction products were generated on the aluminum surface. However, if photosensitive polyimide is used as in the present invention, NMP, which is an etching solution for photosensitive polyimide, is a neutral organic solvent, so it will not produce reaction products on the aluminum surface, and it will improve the bonding properties during good bonding. Therefore, it is possible to improve the manufacturing yield of semiconductor devices.

(41(31、にり、アルミニウム面に直接ワイヤボン
ディングが行えるため、工程数の低減及びコストの低減
がはかれる。
(41) Since wire bonding can be performed directly on the aluminum surface, the number of steps and costs can be reduced.

(5)熱処理によってアルミニウム配線にヒルロックス
が形成されても、従来のようなホトレジスト膜を使用せ
ず、該アルミニウム配線上に形成した感光性ポリイミド
系樹脂の露光、′fA像によりパターニングするため、
ピンホールの発生がなくなり、歩留りが向上する。
(5) Even if hillox is formed on the aluminum wiring due to heat treatment, patterning is performed by exposing the photosensitive polyimide resin formed on the aluminum wiring and using the 'fA image, without using a conventional photoresist film.
This eliminates pinholes and improves yield.

(6)感光性ポリイミドは最終熱処理条件(処理温度及
び時間)を変えることで硬化後の絶縁膜の耐熱性を変え
ることかできる。したがって感光性ポリイミドバターニ
ング後の最終熱処理の熱処理条件を半導体装置の封止型
式等によって決まる所望耐熱温度に応じ適当に選ぶこと
によりそれに適合した耐熱性をもった絶縁膜を得ること
ができる。
(6) For photosensitive polyimide, the heat resistance of the insulating film after curing can be changed by changing the final heat treatment conditions (treatment temperature and time). Therefore, by appropriately selecting the heat treatment conditions for the final heat treatment after photosensitive polyimide buttering depending on the desired heat resistance temperature determined by the sealing type of the semiconductor device, etc., it is possible to obtain an insulating film having heat resistance suitable for the desired heat resistance temperature.

〔実施例2〕 第11図は本発明の他の一実施例を示すものであって、
多層配線たとえば2層配線を有する半導体装置における
1−間絶縁膜と最終保護絶縁膜に感光性ポリイミドを使
用した場合の断面図である。
[Embodiment 2] FIG. 11 shows another embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a semiconductor device having multilayer wiring, for example, two-layer wiring, in which photosensitive polyimide is used for the 1-interval insulating film and the final protective insulating film.

同図において、20は第1層アルミニウム配線、21は
層間膜として形成した感光性ポリイミド膜、22は第2
層アルミニウム配線、23は最終保護膜として形成した
感光性ポリイミド膜である。第1層配線20と第2層配
線22とは層間膜21のスルーホール(透孔24)を通
して接続される。
In the figure, 20 is the first layer aluminum wiring, 21 is the photosensitive polyimide film formed as an interlayer film, and 22 is the second layer aluminum wiring.
The aluminum wiring layer 23 is a photosensitive polyimide film formed as a final protective film. The first layer wiring 20 and the second layer wiring 22 are connected through a through hole (through hole 24) in the interlayer film 21.

最終保護膜23の一部にはスルーホ=A/25があけら
れ、第2層配線の端子部がポンディングパッド26とし
て露出する。
A through hole (A/25) is formed in a part of the final protective film 23, and the terminal portion of the second layer wiring is exposed as a bonding pad 26.

第12図は第11図に示される半導体装置の製造プロセ
スにおいて素子形成後最終保護膜形成までの各工程をチ
ャートで示すものである。
FIG. 12 is a chart showing each step from element formation to final protective film formation in the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 11.

第13図乃至第20図は上記したチャートに示される各
工程を具体化した工程断面図である。
FIG. 13 to FIG. 20 are process sectional views embodying each process shown in the above chart.

以下、各工程にしたがって詳述する。Each step will be explained in detail below.

(al 半導体(St)基板1に対して表面酸化ホトエ
ツチング、選択的不純物拡散等をくり返し行うことによ
り半導体素子12を形成し、第13図に示すようにコン
タクトホトエツチングすることにより表面酸化物(Si
n、)膜13の一部を窓開する。
(Al) A semiconductor element 12 is formed by repeatedly performing surface oxidation photoetching, selective impurity diffusion, etc. on a semiconductor (St) substrate 1, and a surface oxide (Si) is formed by contact photoetching as shown in FIG.
n,) Part of the membrane 13 is opened.

(bl 全面にアルミニウム(Al)”a=1.0μm
の厚さに蒸着法を用いて形成し、ホトエツチング技術に
よりバターニングして第14図に示すように第1層アル
ミニウム配線13を形成する。
(bl Aluminum (Al) on the entire surface”a=1.0μm
A first layer aluminum wiring 13 is formed by using a vapor deposition method and patterning by a photoetching technique to form a first layer aluminum wiring 13 as shown in FIG.

tct 第1層配線】3上に層間絶縁膜形成のために感
光性ポリイミドワニスをスピンナで回転塗布する。この
感光性ポリイミドは、〔実施例1〕で述べた芳香族系ポ
リイミドの前駆体にビスアジド元架橋剤を結合させた感
光性重合体を含むものである。
tct 1st Layer Wiring] Photosensitive polyimide varnish is spin-coated on 3 using a spinner to form an interlayer insulating film. This photosensitive polyimide contains a photosensitive polymer in which a bisazide base crosslinking agent is bonded to the aromatic polyimide precursor described in [Example 1].

フェスとしては樹脂濃度14重量%濃度、粘度30ポア
ズの溶液を用い、スピンナ回転数300Orpmで30
秒間塗布し、第】5図に示すように感光性ポリイミド膜
21を形成する。
For the festival, a solution with a resin concentration of 14% by weight and a viscosity of 30 poise was used, and the spinner rotation speed was 300 rpm.
The coating is applied for a few seconds to form a photosensitive polyimide film 21 as shown in FIG.

(dl この後、80℃、20分のプリベークを行い、
通常ノホトレジストの場合と同様にメタルマスク(図示
されない)を通して紫外線(波長350〜440nm)
を用い℃感光する。感光エネルギーは現像時のバターニ
ング性に影響するので、必要に応じ20〜200mJ/
crNのうち目的に適した最適価を選ぶ。その後Nメチ
ルピロリドン:水−4:1の組成の現像液にて25℃で
約10分間現像し、非酸化性雰囲気中で例えば200’
C,30分及び4300G、60分の熱処理を行うこと
により第16図に示すようにバターニングされた膜厚2
.5μmのボリイ゛ミド膜からなる層間絶縁膜21aを
得る。
(dl After this, pre-baking at 80℃ for 20 minutes,
Ultraviolet light (wavelength 350-440 nm) is transmitted through a metal mask (not shown) as in the case of normal photoresist.
Expose at ℃. Since the photosensitive energy affects the buttering property during development, the photosensitive energy should be adjusted at 20 to 200 mJ/
Select the optimal value suitable for the purpose from crN. Thereafter, it is developed at 25° C. for about 10 minutes with a developer having a composition of N-methylpyrrolidone:water-4:1, and then developed at 200° C. in a non-oxidizing atmosphere.
C, 30 minutes and 4300G, 60 minutes, the film thickness 2 was patterned as shown in Fig. 16.
.. An interlayer insulating film 21a made of a polyimide film with a thickness of 5 μm is obtained.

(e) 次いで第2層配線を形成するためにアルミニウ
ム(又はシリコン入りアルミニウム)を蒸着法を用いて
形成し、ホトエツチング技術により、第17図に示すよ
うに第2層アルミニウム配線22を形成する。この第2
層アルミニウム配線22は層間絶縁膜21aのスルーホ
ール24を通して第1層アルミニウム配線J3と接続さ
れる。
(e) Next, in order to form a second layer wiring, aluminum (or aluminum containing silicon) is formed using a vapor deposition method, and a second layer aluminum wiring 22 is formed using a photoetching technique as shown in FIG. 17. This second
The layer aluminum wiring 22 is connected to the first layer aluminum wiring J3 through the through hole 24 of the interlayer insulating film 21a.

(fl この後、第18図に示すように第2層アルミニ
ウム配線22を覆うように感光性ポリイミド23を塗布
、プリベーク、感光、現像し、第19図に示すようにパ
ターン化された感光性ポリイミド被膜23aを形成する
。この感光性ポリイミド被膜23aの形成は前記工程(
C1で述べた眉間絶縁膜の場合と同じ材料を使用し、同
様の工程tc+〜te+を経て形成されるものである。
(fl) After this, as shown in FIG. 18, a photosensitive polyimide 23 is coated so as to cover the second layer aluminum wiring 22, prebaked, exposed, and developed, and the photosensitive polyimide is patterned as shown in FIG. 19. A film 23a is formed.The formation of this photosensitive polyimide film 23a is performed in the step (
It is formed using the same material as the glabellar insulating film described in C1 and through the same steps tc+ to te+.

(gl 現像後、非酸化性雰囲気で200°C930分
及び4306C,60分の熱処理を行い、第20図に示
すように膜厚2.5μmのパターン化され(硬化され)
たポリイミド被膜23bを形成する。
(gl After development, heat treatment was performed at 200°C for 930 minutes and at 4306C for 60 minutes in a non-oxidizing atmosphere to form a pattern with a thickness of 2.5 μm (hardened) as shown in Figure 20.
Then, a polyimide coating 23b is formed.

この最終の430℃、60分の熱処理(コンタクトアロ
イ)により、感光性ポリイミド膜が硬化すると同時に第
1層のアルミニウム配線と第2層のアルミニウム配線と
のスルーホー/I/24における接触部分の電気的接触
抵抗が低減され、正常な電気的導通が得られることにな
る。
This final heat treatment (contact alloy) at 430°C for 60 minutes hardens the photosensitive polyimide film and at the same time electrically Contact resistance will be reduced and normal electrical continuity will be obtained.

26はポンディングパッド部を示す。2層配線構造の場
合は以上述べた実施例の工程で終了するがさらに上層に
アルミニウム配線を形成して3層以上の配線構造とする
場合には、第2層目のアルミニウム配線の場合と同様な
方法のくり返しで形成することが可能である。
26 indicates a bonding pad portion. In the case of a two-layer wiring structure, the steps in the example described above are completed, but if aluminum wiring is further formed in the upper layer to create a wiring structure of three or more layers, the steps are the same as in the case of the second layer of aluminum wiring. It is possible to form it by repeating the method.

上記の実施例では層間、絶縁膜として感光性ポリイミド
を用いる場合について述べたが、本発明はこれ以外に層
間絶縁膜として従来から用いられているポリイミド系樹
脂や二酸化けい素などの無機膜を用いることも可能であ
り、その場合にはバターニングのためにホトレジストを
使用することはいうまでもない。
In the above embodiment, a case is described in which photosensitive polyimide is used as an interlayer and insulating film, but the present invention also uses conventionally used inorganic films such as polyimide resin and silicon dioxide as an interlayer insulating film. It is also possible, and in that case, it goes without saying that a photoresist is used for buttering.

〔効果〕〔effect〕

上記実施例で述べた本発明によれば下記の効果が得られ
る。
According to the present invention described in the above embodiments, the following effects can be obtained.

(1)層間絶縁膜や最終保護aK感光性ポリイミドを使
用することにより、スルーホール刀ロエにホトレジスト
を使用することなくそれによって起るピンホールをなく
すことかできる。その結果、層間絶縁膜においては上下
配線層間の短絡不良をな(すことができる。
(1) By using an interlayer insulating film and a final protective aK photosensitive polyimide, pinholes caused by the through-hole can be eliminated without using photoresist. As a result, short-circuit defects between upper and lower wiring layers can be prevented in the interlayer insulating film.

(2)感光性ポリイミドを使用することにより、ホトレ
ジストを使った場合に比して工程数が大幅に減少し、コ
スト節減となる。
(2) By using photosensitive polyimide, the number of steps is significantly reduced compared to when photoresist is used, resulting in cost savings.

(3)感光性ポリイミドを絶縁膜あるいはプロテクショ
ン膜として使うことにより、その熱処理工程と配線間の
電気的抵抗低減のための熱処理を兼ねることが可能とな
るため、工程数を少なくして生産性を向上させ結果とし
て原価低減ができる。
(3) By using photosensitive polyimide as an insulating film or a protection film, the heat treatment process can also be used to reduce the electrical resistance between interconnects, reducing the number of steps and increasing productivity. As a result, costs can be reduced.

すなわち、上記感光性ポリイミドにおいて、熱処理温度
とキュア化されたポリイミド膜の耐熱性との関係を調べ
たところ、充分な耐熱性を得るためには400℃以上好
ましくは430 ’C以上の最終熱処理が必要というこ
とがわかった。
That is, when we investigated the relationship between the heat treatment temperature and the heat resistance of the cured polyimide film for the above photosensitive polyimide, we found that the final heat treatment at 400°C or higher, preferably 430'C or higher, is necessary to obtain sufficient heat resistance. I found out it was necessary.

これは感光性ポリイミド中に添ヵロされている感光性付
与剤をなるべく高温で揮散させること、すなわち熱処理
を行うことが必要であり、この熱処理温度に依存して被
膜の耐熱性が決定されることがわかった。このような特
性は在米のポリイミドにはない特性である。
It is necessary to volatilize the photosensitizing agent added to the photosensitive polyimide at as high a temperature as possible, that is, to perform heat treatment, and the heat resistance of the film is determined depending on this heat treatment temperature. I understand. These properties are not found in American polyimides.

このため、感光性ポリイミドを上層配線上の絶縁膜とし
て用いる場合、400〜450℃の熱処理を行うことが
好ましい。したがってこの感光性ポリイミドを従来のポ
リイミドの代りに用いる場合、従来の場合よりも高い温
度での熱処理が必要である。
For this reason, when using photosensitive polyimide as an insulating film on the upper layer wiring, it is preferable to perform heat treatment at 400 to 450°C. Therefore, when this photosensitive polyimide is used in place of conventional polyimide, heat treatment at a higher temperature than in the conventional case is required.

本発明で用いる感光性ポリイミドは480℃以下であれ
ばより高温の熱処理によって耐熱性がより向上すること
が発明者の検討でわかっている。
The inventor's studies have revealed that the heat resistance of the photosensitive polyimide used in the present invention can be further improved by heat treatment at a higher temperature of 480° C. or lower.

したがって、従来技術で行われていた多層アルミ配線の
コンタクトアロイ処理(400〜450℃)と、ポリイ
ミド牌硬化のための最終熱処理とを兼ねて行うことが可
能である。この熱処理温度としては、380〜480℃
がM’eしいが、どの温度を選択するかは装置構成要素
の他の部分の耐熱性と感光性ポリイミドから形成される
ポリイミド被膜がどこまで必要かによって決定される。
Therefore, it is possible to carry out both the contact alloy treatment (400 to 450° C.) of multilayer aluminum wiring, which was performed in the prior art, and the final heat treatment for hardening the polyimide tiles. The heat treatment temperature is 380 to 480°C.
However, the temperature to be selected is determined by the heat resistance of other parts of the device components and the extent to which the polyimide coating formed from photosensitive polyimide is required.

(4)熱処理時間が全体として短くなるから、アルミニ
ウム配線上の絶縁被膜の凹凸(ヒロックス)の発生を少
なくすることができると同時に、高温熱処理のくり返し
による半導体素子の特性劣化たとえば不純物濃度分布の
変化に起因する電流増幅率hfeの低下等を低減するこ
とができる。
(4) Since the heat treatment time is shortened overall, it is possible to reduce the occurrence of unevenness (hillocks) in the insulating film on the aluminum wiring, and at the same time, it is possible to reduce the characteristic deterioration of semiconductor elements due to repeated high-temperature heat treatment, such as changes in impurity concentration distribution. It is possible to reduce a decrease in the current amplification factor hfe caused by this.

〔実施例3〕 第21図(at〜(glは本発明による一実施例を示す
ものであって半導体装置においてポリイミド膜形成工程
のチャート(計画図)である。
[Embodiment 3] FIG. 21 (at to (gl) shows one embodiment of the present invention, and is a chart (planned diagram) of a polyimide film forming process in a semiconductor device.

第22図乃至第26図は第21図(al〜(glに対応
する工程断面図である。
FIGS. 22 to 26 are process cross-sectional views corresponding to FIGS. 21 (al to (gl).

以下各工程にしたがって詳述する。Each step will be explained in detail below.

(al シリフン半導体基板1の表面に半導体素子12
を形成し、表面をシリコン酸化物(S10t)膜12で
覆ったものを用意する。次にアルミニウム膜を蒸着法(
又はスパッタリング法)により形成し、ホトレジスト処
理によりパターニングしてアルミニウム配線13を形成
する(第22図参照)。
(Semiconductor element 12 on the surface of the silicon semiconductor substrate 1)
is formed and the surface is covered with a silicon oxide (S10t) film 12. Next, an aluminum film is deposited using the vapor deposition method (
or sputtering method) and patterned by photoresist processing to form the aluminum wiring 13 (see FIG. 22).

(b) 感光性ポリイミドのフェスを基板表面に塗布す
る。この感光性ポリイミド28は本出願人により開発さ
れた全芳香族系ポリアミドの前駆体にビスアジドなどの
感光基を結合させたものであり、特に感光基の量を増加
して感光性ポリイミド膜の不透明性を大きくしである。
(b) Apply a photosensitive polyimide face to the substrate surface. This photosensitive polyimide 28 is made by bonding a photosensitive group such as bisazide to a wholly aromatic polyamide precursor developed by the present applicant.In particular, by increasing the amount of photosensitive groups, the opacity of the photosensitive polyimide film can be improved. It's about making your sexuality bigger.

フェスの中の樹脂濃度は14重量%、粘度30ポアズ、
塗布は回転数300Orpmで30秒間スピンナにより
行う。塗布後85±5°Cで20分プリベークして乾燥
させる。
The resin concentration in the festival is 14% by weight, the viscosity is 30 poise,
Coating is carried out using a spinner at a rotational speed of 300 rpm for 30 seconds. After application, pre-bake at 85±5°C for 20 minutes to dry.

このときの感光性ポリイミド4の膜厚は約4.5μmで
ある(第23図参照)。
The film thickness of the photosensitive polyimide 4 at this time is about 4.5 μm (see FIG. 23).

+CI この後、第24図に示すようにマスク29を通
して紫外線照射による露光を行う。露光エネルギーとし
て200mJ/crAが適当である。
+CI After this, as shown in FIG. 24, exposure to ultraviolet rays is performed through a mask 29. A suitable exposure energy is 200 mJ/crA.

(dj 現像を行って感光性ポリイミド28の未露光部
分を除去し、たとえば第25図に示すように配線13の
一部が露出するようにスルーホール30をあける。この
ときの現像液はNMP (ノルマル・メチル・ピロリド
ン):水−4:1(容量比)組成のものを用い25℃で
10分間浸漬する。このときの感光性ポリイミド6の膜
厚は約4μmである。
(dj Development is performed to remove the unexposed portion of the photosensitive polyimide 28, and a through hole 30 is opened so that a part of the wiring 13 is exposed, for example, as shown in FIG. 25. The developing solution at this time is NMP ( Using a composition of 4:1 (volume ratio) of normal methyl pyrrolidone and water, the sample was immersed for 10 minutes at 25° C. The film thickness of the photosensitive polyimide 6 at this time was about 4 μm.

この後、現像処理した半導体基板をNMP:水−1:1
の混合液に浸して洗浄を1公租度行い、感光性ポリイミ
ドの溶は残った部分を除去する。
After this, the developed semiconductor substrate was treated with NMP:water in a ratio of 1:1.
The remaining part of the photosensitive polyimide solution is removed by immersing it in a mixed solution and cleaning it once.

つづいて、水のみによる洗浄を20〜30分行い、感光
性ポリイミド膜表面上の異物を完全になくす。
Subsequently, washing with only water is performed for 20 to 30 minutes to completely eliminate foreign substances on the surface of the photosensitive polyimide film.

最後に熱処理を行うことにより感光性ポリイミド中の感
光基の一部を揮散させるとともに重合硬化させ又第25
図に示すようにパターン化したポリイミド膜31を得る
。この熱処理にあたっては、まず180±20℃で30
分間ベーキングし、次いで窒素雰囲気中で400±5℃
で60分キュアを行う。第26図は第25図に対応する
平面図であって、着色又は不透明のポリイミド膜7にあ
けられたスルーホール8を通し配線13の端子部13a
がポンディングパッドとして露出する形態を示して(・
る。
Finally, heat treatment is performed to volatilize a part of the photosensitive groups in the photosensitive polyimide and polymerize and harden it.
A polyimide film 31 patterned as shown in the figure is obtained. For this heat treatment, first
Bake for minutes, then 400±5℃ in nitrogen atmosphere
Cure for 60 minutes. FIG. 26 is a plan view corresponding to FIG. 25, in which the terminal portion 13a of the wiring 13 is passed through the through hole 8 made in the colored or opaque polyimide film 7.
It shows the form in which is exposed as a pounding pad (・
Ru.

tel この後、図示されないが、ウエノ・状の半導体
基板をスクライビングによりペレット化し、個々のベレ
ットをパッケージへの組立工程に送る。すなわち、第2
7図に示すように、タブ32と複数のり一部33を一体
に形成したリードフレームを用意し、タブ32の上に前
記ベレット34を銀ペースト等により接続(ベレットボ
ンディング)する。
tel Thereafter, although not shown, the wafer-shaped semiconductor substrate is pelletized by scribing, and each pellet is sent to a process for assembling into a package. That is, the second
As shown in FIG. 7, a lead frame in which a tab 32 and a plurality of glue portions 33 are integrally formed is prepared, and the bullet 34 is connected onto the tab 32 using silver paste or the like (bullet bonding).

ff1 つづいて第28図に示すようにベレット34に
おけるポンディングパッドとり一部33との間をワイヤ
35を介して接続(ワイヤボンディング)を行う。この
ワイヤボンディングにあたっては、第26図に示したよ
うにポンディングパッドとなる配線端子部分13aはそ
の周囲の着色され又は不透明化されたポリイミド膜と明
確に識別できることから、ボンディングの位置の決定が
容易となる。
ff1 Subsequently, as shown in FIG. 28, a connection (wire bonding) is made between the bullet 34 and the bonding pad portion 33 via the wire 35. In this wire bonding, as shown in FIG. 26, the wiring terminal portion 13a that becomes the bonding pad can be clearly distinguished from the colored or opaque polyimide film surrounding it, making it easy to determine the bonding position. becomes.

この発明において、ボンディングの際の位置決めなセン
サを用いて自動的に決定しボンディングを行う場合には
、光源より出た元の一部はポンディングパッド(3a)
にあたって反射し受光部(センサ)で受けられる。次に
受光部からの信号は受光回路に入りさらにパターンの白
黒をオン・オフ信号に変える二値化回路で白のところに
位置合せするような信号を発生させ、ボンディング動作
制御回路を経てボンダをワイヤボンディング動作させる
In this invention, when bonding is automatically determined using a positioning sensor during bonding, a part of the original emitted from the light source is placed on the bonding pad (3a).
The light is reflected by the light and is received by the light receiving section (sensor). Next, the signal from the light receiving section enters the light receiving circuit, which converts the black and white of the pattern into on/off signals, generates a signal to align with the white part, and passes through the bonding operation control circuit to the bonder. Make wire bonding work.

(gl 最後に樹脂モールドを行い、ベレット全体を封
止することにより半導体装置が完成する。
(gl) Finally, the semiconductor device is completed by performing resin molding and sealing the entire pellet.

〔効果〕〔effect〕

感光性ポリイミドは感光基(ビスアジド)の量を変える
ことにより透明度のコントロールが可能で、感光基の量
を増すことにより黒色化し、ポリイミドの光透過性がな
くなる。したがって感光性ポリイミドを最終保護膜とし
て用いることにより、ポンディングパッド位置の認識精
度が、従来の透明被膜を用いる場合に比して飛躍的に向
上し、センサによる自動位置決めボンディングを可能な
らしめ、その結果、組立コストの節減が可能となる。
Transparency of photosensitive polyimide can be controlled by changing the amount of photosensitive groups (bisazide); increasing the amount of photosensitive groups causes the polyimide to turn black and lose its light transmittance. Therefore, by using photosensitive polyimide as the final protective film, the recognition accuracy of the bonding pad position is dramatically improved compared to the case of using a conventional transparent film, making it possible to perform automatic positioning bonding using sensors, and As a result, assembly costs can be reduced.

〔利用分野〕[Application field]

本発明は単層又は多層配線を有する半導体装置、たとえ
ば単体トランジスタ、IC,LSIに適用することがで
きる。
The present invention can be applied to semiconductor devices having single-layer or multi-layer wiring, such as single transistors, ICs, and LSIs.

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

第1図及び第2図はポリイミド系樹脂を配線構造に用い
た半導体装置の例を示す断面図である。 第3図は本発明の一実施例を示し、単層配線を有する半
導体装置の断面図である。 第4図m鋼i本発明の一実施例を示し、単層配線を有す
る半導体装置の製造プロセスの一部を示すチャートであ
る。 第5図乃至第10図は第4図細:世に対応する工程断面
図である。 第11図は本発明の他の一実施例を示し、2層配線構造
の半導体装置の断面図である。 第12図−枠鴫−1本発明の他の一実施例を示し、2層
配線を有する半導体装置の製造プロセスの一部を示すチ
ャートである。 第13図乃至第20図は第12図−m対応する工程断面
図である。 第21図旬\ヰは本発明の他の一実施例を示し、樹脂封
止半導体装置の製造プロセスの一部を示すチャートであ
る。 第22図乃至第28図は第21図#Σ(2)旋対応する
工程断面図(ただし、第26図は平面図)である。 1・・・半導体基体、2・・・第1層アルミニウム配線
、3・・・層間絶縁膜(ポリイミド系樹脂)、4・・・
第2層アルミニウム配線、5・・・保護絶縁膜(ポリイ
ミド系樹脂)、6・・・ポンディングパッド、7・・・
反応生成物、8・°°ヒルロックス、9・・・突起、1
0・・・ホトレジスト、11・・・ピンホール、12・
・・半導体素子、13・・・酸化物膜、14・・・アル
ミニウム配線、15・・・ポンディングパッド、16・
・・保護絶縁膜(感光性ポリイミド)、17・・・マス
ク、18・・・スルーホール、19・・・保護膜(硬化
した感光性ポリイミド)、20・・・第1層アルミニウ
ム配線、21・・・感光性ポリイミド、22・・・第2
層アルミニウム配線、23・・・感光性ポリイミド、2
4.25・・・スルーホール、26・・・ボンデインク
バッド、28・・・感光性ポリイミド(不透明性)、2
9・・・マスク、30・・・スルーホール、31・・・
硬化した感光性ポリイミド、32・・・タブ、33・・
・リード、34・・・チップ、35・・・ワイヤ、36
・・・コンタクト孔。 代理人 弁理士 高 橋 明 失 策 1 図 第 2 図 第 3 図 第 7 図 第8図 第 9 図 第 10 図 第11図 第12図 第16図 第17図 第21図 第22図 第24図 第25図
FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views showing examples of semiconductor devices using polyimide resin for wiring structure. FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, and is a sectional view of a semiconductor device having single-layer wiring. FIG. 4 is a chart showing one embodiment of the present invention and showing a part of the manufacturing process of a semiconductor device having single-layer wiring. FIGS. 5 to 10 are process sectional views corresponding to FIG. 4. FIG. 11 shows another embodiment of the present invention, and is a sectional view of a semiconductor device having a two-layer wiring structure. FIG. 12 - Frame 1 is a chart showing another embodiment of the present invention and showing a part of the manufacturing process of a semiconductor device having two-layer wiring. 13 to 20 are process sectional views corresponding to FIG. 12-m. FIG. 21 shows another embodiment of the present invention, and is a chart showing part of the manufacturing process of a resin-sealed semiconductor device. 22 to 28 are process sectional views (however, FIG. 26 is a plan view) corresponding to the #Σ(2) rotation in FIG. 21. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor base, 2... First layer aluminum wiring, 3... Interlayer insulating film (polyimide resin), 4...
2nd layer aluminum wiring, 5... protective insulating film (polyimide resin), 6... bonding pad, 7...
Reaction product, 8・°° Hillox, 9...Protrusion, 1
0... Photoresist, 11... Pinhole, 12.
... Semiconductor element, 13... Oxide film, 14... Aluminum wiring, 15... Bonding pad, 16.
...Protective insulating film (photosensitive polyimide), 17... Mask, 18... Through hole, 19... Protective film (cured photosensitive polyimide), 20... First layer aluminum wiring, 21. ...Photosensitive polyimide, 22...Second
Layer aluminum wiring, 23... photosensitive polyimide, 2
4.25... Through hole, 26... Bonde ink pad, 28... Photosensitive polyimide (opaque), 2
9...Mask, 30...Through hole, 31...
Hardened photosensitive polyimide, 32...Tab, 33...
・Lead, 34... Chip, 35... Wire, 36
...Contact hole. Agent Patent Attorney Akira Takahashi Mistakes 1 Figure 2 Figure 3 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Figure 12 Figure 16 Figure 17 Figure 21 Figure 22 Figure 24 Figure 25

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基体と、基体土面に形成された一つ又は複数
の半導体素子と、これら半導体素子上に形成された単層
又は多層の配線と、上記配線間又は及び配線上を覆し・
その一部が欠除された絶縁膜より成る半導体装置であっ
て、上記絶縁膜の少なくとも一部が感光性を有する樹脂
をパターン化し硬化させた樹脂からなることを特徴とす
る半導体装置。 2、上記絶縁膜は配線上に覆われ、その一部がボンディ
ングバンド部として開口する特許請求の範囲第1項に記
載の半導体装置。 3、上記絶縁膜は多層の配線間に層間絶縁膜として形成
され、その一部にあけた透孔な通じて上下の配線間が電
気的に導通されている特許請求の範囲第1項又は第2項
に記載の半導体装置。 4、上記絶縁膜は多層の配線間の層間絶縁膜として形成
されるとともに、上層の配線上に覆われ、その一部はポ
ンディングパッド部として開口される特許請求の範囲第
1項に記載の半導体装置。 5、半導体基体主面に−または複数の半導体素子を形成
する工程と、上記半導体素子に接続する単層又は複数層
の配線を形成する工程と、上記配線間又は及び配線上を
絶縁膜で覆う工程とを含む半導体装置の製造法であって
、上記絶縁膜の一部又は全部に感光性を有する樹脂を使
用し、この感光性を有する樹脂のバターニングを硬化以
前に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 6、上記感光性を有する樹脂として、ポリアミド酸、ビ
スアジド光架橋剤、炭素−炭素二重結合を有するアミン
化合物分子内に1個以上の水酸基を含みかつその沸点が
常圧で150℃以上で化合物とから成る感光性重合体組
成物において、ポリアミド酸の構造が一般式: (但しR′は2価の芳香族環含有有機基又はケイ素含有
有機基を表わす) の繰り返し単位で表わされるポリアミド酸を用いる特許
請求の範囲第5項に記載の半導体装置の製造方法。 7、上記感光性を有する樹脂の最終熱処理温度を半導体
装置の封止温度に応じて適合する温度に選ぶ特許請求の
範囲第6項に記載の半導体装置の製造方法。 8、複数層の配線を形成し、上下配線間の電気的導通を
得るための熱処理を上記感光性を有する樹脂の最終熱処
理と兼ねて行う特許請求の範囲第6項に記載の半導体装
置の製造方法。 9、上記感光性を有する樹脂は感光基含有量を多くする
ことにより不透明化しである特許請求の範囲第6項に記
載の半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A semiconductor substrate, one or more semiconductor elements formed on the soil surface of the substrate, single-layer or multilayer wiring formed on these semiconductor elements, and between or between the wirings and the wirings. Cover the top and
1. A semiconductor device comprising an insulating film from which a portion of the insulating film is removed, wherein at least a portion of the insulating film is made of a resin obtained by patterning and curing a photosensitive resin. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating film is covered on the wiring, and a part of the insulating film is opened as a bonding band portion. 3. The insulating film is formed as an interlayer insulating film between multilayer wiring, and the upper and lower wirings are electrically connected through a through hole formed in a part of the insulating film. The semiconductor device according to item 2. 4. The insulating film according to claim 1, wherein the insulating film is formed as an interlayer insulating film between multilayer wiring, and is covered on the upper wiring, and a part of the insulating film is opened as a bonding pad part. Semiconductor equipment. 5. A step of forming one or more semiconductor elements on the main surface of a semiconductor substrate, a step of forming a single-layer or multiple-layer wiring connected to the semiconductor element, and a step of covering between or on the wiring with an insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of: using a photosensitive resin for part or all of the insulating film, and patterning the photosensitive resin before curing. A method for manufacturing a semiconductor device. 6. As the photosensitive resin, polyamic acid, bisazide photocrosslinking agent, amine compound having carbon-carbon double bond, compound containing one or more hydroxyl group in the molecule and whose boiling point is 150°C or higher at normal pressure. A photosensitive polymer composition comprising a polyamic acid whose structure is represented by a repeating unit of the general formula: (wherein R' represents a divalent aromatic ring-containing organic group or a silicon-containing organic group). A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5. 7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the final heat treatment temperature of the photosensitive resin is selected to be a temperature suitable for the sealing temperature of the semiconductor device. 8. Manufacturing a semiconductor device according to claim 6, in which a heat treatment for forming multiple layers of wiring and obtaining electrical continuity between the upper and lower wirings also serves as a final heat treatment for the photosensitive resin. Method. 9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the photosensitive resin is made opaque by increasing the content of photosensitive groups.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62154645A (en) * 1985-12-26 1987-07-09 Matsushita Electronics Corp Manufacture of semiconductor device
JPS62298165A (en) * 1986-06-18 1987-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoelectric conversion device and manufacture thereof

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