JPS6351640A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体素子の製造方法、特に素子の有機絶縁
膜の形成方法に関するものである。

従来の技術 近年、半導体素子の高集積化、高密度化にともない、素
子の配線は多層配線が多用されるようになった。この多
層配線を実現するには、半導体素子内部の平坦化が必要
で、このためポリイミド樹脂などの有償物が居間絶縁膜
として用いられるようになってきている。さらに、半導
体素子のパッケージとしては、低価格を目的とした樹脂
封止型パッケージが主流となってきており、この封止樹
脂中に含まれる石英を主成分とした充填材が半導体素子
に与えるダメージの保護材として半導体素子内部にも有
機保護膜が用いられている。

従来のウェハー工程での最終保護膜としての有機絶縁膜
のパターン形成方法を図面に基づいて説明する。まず、
第２図（ａ）に示すように、半導体基板１の上に素子形
成を行った後、無機絶縁膜２、たとえばプラズマ窒化膜
やリンガラス膜をＣＶＤ法で堆積し、外部結線用電極部
３とスクライブライン４の上部の８機絶縁膜２をホトリ
ソグラフィ技術およびエツチング技術を用いて取り除く
。次に、第２図（ｂ）に示１Ｊように、無機絶縁膜２が
形成された半導体基板１の上にＲ１絶縁物を回転塗布し
、所定の温度にて半硬化させて有機絶縁膜５を形成し、
さらに、第２図（Ｃ）に示ずように、有ｎ絶縁膜５の上
にホトレジストを回転塗布箋半硬化させてホトレジスト
ｒｃ！６を形成し、その後、第２図（ｄ）に示すように
、ホトレジスト膜６を無機絶縁膜２と同パターンのマス
クにて露光し現像を行ない、硬化させてホトレジストに
よる所望のレジストパターン７を得る。次に、第２図（
ｅ）に示すように、レジストパターン７をマスクとして
、所定のエツチング液を用いて有機絶縁膜５をエツチン
グする。この後、第２図（ｆ）に示すように、所定のレ
ジスト除去法、たとえば０２プラズマによるアッシング
や、有機系レジスト除去剤による溶解によってホトレジ
ストによるレジストパターン７を除去し、パターン形成
した有機絶縁膜５を硬化させ、所定のパターン形成され
た有機絶縁膜５を得る。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上記の方法では、まず、下地の無機絶縁膜２
のパターン形成が必要であり、さらに有機絶縁膜５のパ
ターン形成については、有機絶縁膜５の上にホトレジス
トを塗布して露光し現像し、レジストパターン７を形成
した後、このレジストパターン７をマスクとして有礪絶
ｌｔ膜５のパターン形成を行なうエツチング工程が必要
であり、このため工程数が増加して製造時間が増加し、
製造コストも増加するといった問題があった。

本発明は上記問題点を解決するものであり、下地の無機
絶縁膜のパターン形成工程および有ｎ絶縁膜のエツチン
グ工程を簡略化することができる半導体素子の製造方法
を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明は、表面に無機絶縁
膜が形成された半導体基板上に有ｎ絶縁物を塗布して半
硬化させて有機絶縁膜を形成する工程と、前記右＾絶縁
膜上にホトレジストを塗布して半硬化させてホトレジス
ト膜を形成し、このホトレジスト膜を露光する工程と、
前記ホトレジスト膜を前記有機絶ａ物もエツチングする
ホトレジスト現象液にて現像してレジストパターンを形
成するとともに、このレジストパターンをマスクとして
前記有機絶縁膜を前記ホトレジストの現像に引き続き前
記ホトレジスト現像液にてエツチングしてパターン形成
する工程と、前記有機絶縁膜のパターンをマスクとして
前記有機絶縁膜の下地の前記有機絶縁膜をエツチングし
てパターン形成する工程とを有するようにしたものであ
る。

作用 上記方法により、露光されたホトレジスト膜の現像時に
石門、絶縁物もエツチングされるホトレジスト現象液に
より有機絶縁膜上のホトレジスト膜にパターンが形成さ
れ、かつこのレジストパターンがマスクとなり、前記ホ
トレジスト現像液が有機絶縁膜のエツチング液として作
用し、引き続き有機絶縁膜がエツチングされ、有機絶縁
膜にパターンが形成される。加えて、この有機絶縁膜の
パターンが有機絶縁膜の下地の無機絶縁膜のエツチング
時のマスクとなって無憬絶縁膜にパターンが形成される
。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第１図（ａ）に示すように、表面に外部結線用電
極１１を有し全面に無機絶縁膜１２を堆積した半導体基
板１３の上に有機絶縁物としてポリイミドを回転塗布し
て、１２０℃〜１４０℃程度の温度でベークし、半硬化
させて有機絶縁膜１４を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、有機絶縁膜１４の上
にポジ型ホトレジストを回転塗布し、１００℃付近でベ
ークし、ホトレジスト膜１５を形成し、その後、このホ
トレジスト膜１５を外部結線ｍｍＭＡｌＩＪ＞よびスク
ライブライン１６を形成するマスクにて露光する。第１
図（ｂ）中、１５ａはホトレジスト膜の露光部、１５ｂ
は未露光部を示す。次に、第１図（Ｃ）に示ずように、
現＠液、たとえばテトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド２．３８％溶液を用いてホトレジスト膜１５を
現像し、露光部１５ａを除去して未露光部１５ｂによる
ホトレジストのレジストパターン１７を形成する。この
ときに、ポリイミド系の樹脂は半硬化状態でポジ型レジ
ストの現像液などの有機アルカリにすばやくエツチング
されるので、ホトレジストｇ１１５のｙＡｇＩに必要な
時間より長く現像液に浸すことによりポリイミドよりな
る有機絶縁ＷＡ１４は、ホトレジスト膜１５の現像に引
き続いてレジストパターン１７をマスクとしてエツチン
グされ、レジストパターン１７が有機絶縁膜１４に転写
される。このとき、現像時間はポリイミドよりなる有機
絶ｇ膜１４の半硬化温度ならびに時間により異なるが、
本実施例のベーク温度では、４０秒で約９μｍの膜厚が
エツチングされる。このあと、第１図（ｄ）に示すよう
に、有灘レジスト除去剤を用いてホトレジストのレジス
トパターン１７を除去し、２００℃〜３５０’Ｃ’の温
度でベークしてポリイミドを安定化し、外部結線用電極
１１およびスクライブライン１６のパターンが形成され
た有機絶縁膜１４を形成する。次に、第１図（ｅ）に示
すように、右傾絶縁膜１４の下地の無芸絶縁膜１２を有
機絶縁Ｗｉ１４のパターンをマスクとして所定のエツチ
ング法でエツチングし、無は絶縁膜１２にパターンを転
写する。このとき、無機絶縁１１！１２の種類によって
エツチング法は異なるが、たとえばプラズマ窒化膿では
、（ＣＦ４＋１０％０２）ガスを用いたドライエツチン
グが可能である。

このように、有機絶縁ｗＡ１４のパターン形成工程をホ
トレジストｐｌＡ１５の現象工程で兼ね、また、無義絶
９１１Ａ１２は有機絶縁膜１４のパターンをマスクとし
てパターン形成できるので、製造工程を大巾に簡略化す
ることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来のエツチング工程を
必要とした有機絶縁膜のパターン形成をホトレジストの
現像工程で兼ねることができ、さらに有機絶ＲｇＩのパ
ターンをマスクとじて、その下地とした無機絶縁膜をパ
ターン形成することが可能となり、工程の簡略化、製造
時間の短縮、製造コストの低減が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例の工程を順に
示す半導体素子の断面図、第２図（ａ）〜（ｆ）は従来
の工程を類に示す半導体素子の断面図である。 １１・・・外部結線用電極、１２・・・無機絶縁膜、１
３・・・半々体基板、１４・・・有供絶縁膜、１５・・
・ホトレジスト膜、１６・・・スクライプライン、１７
・・・レジストパターン。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第２図 −へ　　′ｈ　　φ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表面に無機絶縁膜が形成された半導体基板上に有機
   絶縁物を塗布して半硬化させて有機絶縁膜を形成する工
   程と、前記有機絶縁膜上にホトレジストを塗布して半硬
   化させてホトレジスト膜を形成し、このホトレジスト膜
   を露光する工程と、前記ホトレジスト膜を前記有機絶縁
   物もエッチングするホトレジスト現像液にて現像してレ
   ジストパターンを形成するとともに、このレジストパタ
   ーンをマスクとして前記有機絶縁膜を前記ホトレジスト
   の現像に引き続き前記ホトレジスト現像液にてエッチン
   グしてパターン形成する工程と、前記有機絶縁膜のパタ
   ーンをマスクとして前記有機絶縁膜の下地の前記無機絶
   縁膜をエッチングしてパターン形成する工程とを有する
   半導体素子の製造方法。