JP2009212304A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板上に形成された非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に、異なる開口面積を有する複数の開口部がウエットエッチングにより形成されてなる半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of openings having different opening areas are formed by wet etching on a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin formed on a semiconductor substrate.
半導体基板上に形成されたポリイミド樹脂からなる表面保護膜に、複数の開口部がウエットエッチングにより形成されてなる半導体装置の製造方法が、例えば、特開2000−228419号公報(特許文献1)に開示されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-228419 (Patent Document 1) discloses a method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of openings are formed by wet etching on a surface protective film made of polyimide resin formed on a semiconductor substrate. It is disclosed.
半導体装置の表面保護膜として、非感光性ポリイミド樹脂が広く用いられている。ポリイミド膜は、シリコン酸化膜(SiO2)やシリコン窒化膜(SiN)と並んで通常のホトリソ工程による加工が可能で、カバレージ性にも優れている。 A non-photosensitive polyimide resin is widely used as a surface protective film of a semiconductor device. The polyimide film can be processed by a normal photolithography process along with the silicon oxide film (SiO 2 ) and the silicon nitride film (SiN), and has excellent coverage.
表面保護膜としてポリイミド膜が用いられる半導体装置は、例えば、以下のようにして製造される。半導体素子のゲート、エミッタ等のデバイス部の形成に続いて、PSG(Phospho-Silicate Glass)膜等の層間絶縁膜を形成し、該層間絶縁膜を介して、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の配線メタル層を形成する。次に、表面保護膜として、ポリイミド膜を、一般的に次のような工程で形成する。まず、ウエハ表面の水分除去のために、200℃前後で熱処理する。次に、必要な膜厚のポリイミド膜を塗布し、ポリイミド膜焼しめのために、150℃前後で熱処理する。 A semiconductor device in which a polyimide film is used as the surface protective film is manufactured as follows, for example. Subsequent to the formation of the device portions such as the gate and emitter of the semiconductor element, an interlayer insulating film such as a PSG (Phospho-Silicate Glass) film is formed, and aluminum (Al) and copper (Cu) are interposed through the interlayer insulating film. A wiring metal layer such as is formed. Next, a polyimide film is generally formed by the following process as a surface protective film. First, heat treatment is performed at around 200 ° C. to remove moisture on the wafer surface. Next, a polyimide film having a required thickness is applied, and heat treatment is performed at around 150 ° C. for baking the polyimide film.
次に、ホトリソ工程によるパターニング工程に移る。ホトリソ工程で使用されるホトレジストは、疎水性であるため、一般的なホトリソ工程では、水分除去のために200℃前後で熱処理され、その後にホトレジストの密着性を向上させるためのHMDS(ヘキサメチルジンラザン)処理が行われる。しかしながら、ポリイミド膜のパターニングの場合には、200℃前後で熱処理するとポリイミド膜硬化してパターニングが不可能になるため、ホトレジスト形成後の熱処理とHMDS処理の2工程は省略される。ホトレジスト塗布に続いて、ホトレジスト硬化とホトレジスト内の揮発性ガス除去のために、90℃前後で熱処理する。次に、等倍転写法や投影法を用いて露光したのち、アルカリ系の現像液によって、開口すべき領域上のホトレジストとポリイミド膜をエッチングする。エッチング終了後、ホトレジスト乾燥のために、120℃前後で熱処理する。続いて、酢酸nブチル等によりホトレジストを除去する。最後に、350℃前後で熱処理して、ポリイミド膜をキュアする。以上で、ポリイミド膜のパターニングが完了する。
半導体装置の表面保護膜には、ワイヤーボンディング用、トリミング用、検査用等の用途に応じて、異なるサイズの開口部(以下パッド部とも表記)を形成する必要がある。ポリイミド膜は、上記したようにアルカリ系の現像液によって等方的にエッチングされるため、上記エッチングは、厚さ方向だけでなく、横方向へのエッチング(以下サイドエッチと表記)を伴ったものとなる。従って、上記パッド部形成のためのマスク開口パターン(CAD上の抜きパターン、ホトレジストの抜きパターン)の寸法は、片側サイドエッチ量(横方向へのエッチング幅)を考慮して、最終的に所望のパッド部寸法となるように設定する。しかしながら、このマスク開口パターンの設定には、以下に詳述するように、片側サイドエッチ量とそのばらつきが開口部の寸法に依存することに起因した問題が発生する。 In the surface protective film of the semiconductor device, it is necessary to form openings of different sizes (hereinafter also referred to as pad portions) depending on applications such as wire bonding, trimming, and inspection. Since the polyimide film is isotropically etched by the alkaline developer as described above, the etching involves not only the thickness direction but also lateral etching (hereinafter referred to as side etching). It becomes. Therefore, the dimensions of the mask opening pattern (the extraction pattern on the CAD and the photoresist extraction pattern) for forming the pad portion are finally determined in consideration of the one-side side etching amount (etching width in the lateral direction). Set to the pad size. However, in setting the mask opening pattern, as described in detail below, there arises a problem due to the fact that the one-side side etching amount and the variation thereof depend on the size of the opening.
図5は、小さな開口面積のパッド部(開口部)11と大きな開口面積のパッド部(開口部)12を有した半導体装置100の模式的な上面図である。図5において、符号1の塗りパターンで示した部分は、半導体基板上に形成された非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜(ポリイミド膜)であり、符号2の塗りパターンで示した部分は、開口部11,12に露出するアルミニウム(Al)、銅(Cu)等の配線メタル層である。
FIG. 5 is a schematic top view of a
また、図6は、図5に示す半導体装置100について、従来の製造方法の一例を示した図で、マスク開口パターン11a,12aが形成された製造途中にある半導体装置100aの模式的な上面図である。図6において、符号3の塗りパターンで示した部分は、ホトレジストであり、マスク開口パターン11a,12aからはエッチング前のポリイミド膜1が露出している。また、図6では、現像液によるポリイミド膜1のエッチング後において所望する、出来上り寸法の開口部11,12を破線で示している。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional manufacturing method for the
図6に示すように、開口部11とマスク開口パターン11aの差分L11および開口部12とマスク開口パターン12aの差分L12aが、各マスク開口パターン11a,12aについてのポリイミド膜1の片側サイドエッチ量である。ここで、図6に示すように、小さな開口面積のマスク開口パターン11aと大きな開口面積のマスク開口パターン12aとでは、L11<L12の関係が有り、開口面積が小さいマスク開口パターン11aよりも開口面積が大きいマスク開口パターン12aでサイドエッチ量が大きくなる傾向にある。これは、開口面積が小さいマスク開口パターン11aでは現像液が入り込みにくいためエッチングが進行しにくく、逆に開口面積が大きいマスク開口パターン12aでは現像液が入り込みやすいためエッチングの進行が速くなるためと考えられる。
As shown in FIG. 6, the difference L11 between the
図7は、ポリイミド膜1の塗布膜厚を15μmとし、上記マスク開口パターンの開口面積の違いによる片側サイドエッチ量およびそのばらつきを定量的に評価した結果である。図7では、各開口面積のマスク開口パターンでn=10点の試験を行い、その結果を片側サイドエッチ量の平均値と3σばらつきで示している。
FIG. 7 shows the result of quantitative evaluation of the one-side side etch amount and its variation due to the difference in the opening area of the mask opening pattern, with the coating film thickness of the
図7に示すように、開口面積が約1000μm2のマスク開口パターンでは、片側サイドエッチ量が8μm程度であるのに対し、開口面積が約42000μm2のマスク開口パターンでは、片側サイドエッチ量が20μm程度ある。同様に、開口面積が約1000μm2のマスク開口パターンでは、片側サイドエッチ量のばらつき3σの値が2μm程度であるのに対し、開口面積が約42000μm2のマスク開口パターンでは、片側サイドエッチ量のばらつき3σの値が5μm程度ある。 As shown in FIG. 7, in the mask opening pattern having an opening area of about 1000 μm 2 , the one side etching amount is about 8 μm, whereas in the mask opening pattern having an opening area of about 42000 μm 2 , the one side etching amount is 20 μm. There is a degree. Similarly, in the mask opening pattern having an opening area of about 1000 μm 2 , the value of the variation 3σ in one side etching is about 2 μm, whereas in the mask opening pattern having an opening area of about 42000 μm 2 , the one side etching amount is about The value of the variation 3σ is about 5 μm.
従って、最終的に所望のパッド部寸法を得るためには、開口面積が異なる各マスク開口パターンに対して、それぞれ異なる値の片側サイドエッチ量を設定する必要がある。しかしながら、半導体装置の設計にあたって開口面積が異なる全ての開口部にそれぞれ異なる値の片側サイドエッチ量を設定すると、設計が煩雑となり、製造コストが増大する。また、そうした場合にも、開口面積が異なるマスク開口パターンの片側サイドエッチ量のばらつき差は解消されない。 Therefore, in order to finally obtain a desired pad portion dimension, it is necessary to set different values of one-side side etching for each mask opening pattern having different opening areas. However, if one side etching amount having a different value is set for all openings having different opening areas in designing a semiconductor device, the design becomes complicated and the manufacturing cost increases. Even in such a case, the difference in variation in the amount of etching on one side of mask opening patterns having different opening areas cannot be eliminated.
一方、半導体装置に形成する全ての開口部に対して、最小の開口面積を有する最小開口部に対応したマスク開口パターンの片側サイドエッチ量(例えば8μm)を設定すると、設計は容易になるものの、大きな開口面積を有する開口部はアンダーサイズとなってしまう。逆に、半導体装置に形成する全ての開口部に対して、最大の開口面積を有する最大開口部に対応したマスク開口パターンの片側サイドエッチ量(例えば20μm)を設定すると、小さな開口面積を有する開口部はオーバーサイズとなってしまう。このように最終的に所望のパッド部寸法が得られない場合には、保護を必要とする領域の保護が不十分であったり、検査時のプローブが配線メタル層に当らずに検査不能に陥る危険があったり、電流や電圧印加のためのワイヤーボンディングができずに半導体素子が動作不能に陥ったりする危険がある。 On the other hand, the design is facilitated by setting one side etching amount (for example, 8 μm) of the mask opening pattern corresponding to the minimum opening having the minimum opening area for all the openings formed in the semiconductor device. An opening having a large opening area is undersized. On the other hand, if the one-side etching amount (for example, 20 μm) of the mask opening pattern corresponding to the maximum opening having the maximum opening area is set for all the openings formed in the semiconductor device, the opening having a small opening area is set. The part will be oversized. When the desired pad size is not finally obtained in this way, the protection of the area that requires protection is insufficient, or the probe at the time of inspection does not hit the wiring metal layer and cannot be inspected. There is a risk that the semiconductor element may be inoperable due to danger or wire bonding for applying current or voltage.
そこで本発明は、非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に異なる開口面積を有する開口部が形成されてなる半導体装置の製造方法であって、該半導体装置における全ての開口部の寸法誤差とばらつきを低減できると共に、マスク開口パターンの設計が容易で、製造コストの増大を抑制することができる製造方法を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device in which openings having different opening areas are formed in a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin, and includes dimensional errors and variations of all openings in the semiconductor device. An object of the present invention is to provide a manufacturing method that can reduce the manufacturing cost and can easily design a mask opening pattern and suppress an increase in manufacturing cost.
請求項1に記載の発明は、半導体基板上に形成された非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に、異なる開口面積を有する複数の開口部がウエットエッチングにより形成されてなる半導体装置の製造方法であって、前記複数の開口部を形成するためのマスク開口パターンをレイアウトするにあたって、前記複数の開口部の中で最小の開口面積を有する最小開口部より小さな開口面積を有する基準開口パターンを設定し、前記開口部の外周に沿って、前記基準開口パターンの片側サイドエッチ量だけ内側に、該片側サイドエッチ量の2倍以下の間隔をおいて、前記基準開口パターンをレイアウトすることを特徴としている。
The invention according to
上記半導体装置の製造方法においては、複数の開口部を形成するためのマスク開口パターンをレイアウトするにあたって、基準開口パターンを設定し、該基準開口パターンを開口部の外周に沿ってレイアウトしている。上記基準開口パターンは、半導体装置に形成する複数の開口部の中で、最小の開口面積を有する最小開口部より小さな開口面積を有するように設定される。従って、半導体装置に形成する全ての開口部に対して、基準開口パターンを外周に沿ってレイアウトすることが可能である。基準開口パターンは、一定の片側サイドエッチ量を有しており、開口面積が小さいため、片側サイドエッチ量のばらつきも小さくなる。上記製造方法では、このような基準開口パターンを、開口部の外周に沿って片側サイドエッチ量だけ内側にレイアウトしている。このため、ウエットエッチング後には、半導体装置に形成する全ての開口部に対して、一定の片側サイドエッチ量を見越した設計寸法通りの開口部を、小さな寸法ばらつきで形成することができる。また、上記製造方法においては、基準開口パターンを開口部の外周に沿って片側サイドエッチ量の2倍以下の間隔をおいてレイアウトしているため、エッチング残りが発生することもない。 In the semiconductor device manufacturing method, when laying out a mask opening pattern for forming a plurality of openings, a reference opening pattern is set, and the reference opening pattern is laid out along the outer periphery of the opening. The reference opening pattern is set so as to have an opening area smaller than the minimum opening having the minimum opening area among the plurality of openings formed in the semiconductor device. Therefore, the reference opening pattern can be laid out along the outer periphery for all openings formed in the semiconductor device. The reference opening pattern has a constant one side etching amount, and since the opening area is small, variation in the one side etching amount is also reduced. In the above manufacturing method, such a reference opening pattern is laid out on the inner side by the amount of one side etch along the outer periphery of the opening. For this reason, after wet etching, an opening having a design dimension that allows for a certain amount of etching on one side can be formed with small dimensional variations for all openings formed in the semiconductor device. Further, in the above manufacturing method, the reference opening pattern is laid out along the outer periphery of the opening with an interval equal to or less than twice the one side etching amount, so that no etching residue occurs.
上記半導体装置の製造方法における基準開口パターンのレイアウトは、開口面積が異なる全ての開口部に対して、一定の片側サイドエッチ量を持った基準開口パターンをレイアウトするものである。従って、開口面積が異なる全ての開口部にそれぞれ異なる値の片側サイドエッチ量を設定する場合に較べて、マスク開口パターンの設計が容易であり、製造コストの増大を抑制することができる。 The layout of the reference opening pattern in the semiconductor device manufacturing method is to lay out a reference opening pattern having a constant one-side side etch amount for all openings having different opening areas. Therefore, the mask opening pattern can be easily designed and an increase in manufacturing cost can be suppressed as compared with the case where different one-side side etching amounts are set for all the openings having different opening areas.
以上のようにして、上記半導体装置の製造方法は、非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に異なる開口面積を有する開口部が形成されてなる半導体装置の製造方法であって、該半導体装置における全ての開口部の寸法誤差とばらつきを低減できると共に、マスク開口パターンの設計が容易で、製造コストの増大を防止できる製造方法とすることができる。 As described above, the method for manufacturing a semiconductor device is a method for manufacturing a semiconductor device in which openings having different opening areas are formed in a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin. It is possible to reduce the dimensional errors and variations of all the openings, and to make a manufacturing method that can easily design a mask opening pattern and prevent an increase in manufacturing cost.
上記半導体装置の製造方法においては、例えば請求項2に記載のように、前記開口部に対応したマスク開口パターンを、前記基準開口パターンのみで構成することが好ましい。このように、半導体装置に形成する全ての開口部に対して、一種類の基準開口パターンのみを敷き詰めるようにレイアウトすることで、該基準開口パターンに対応した一つの片側サイドエッチ量のみを考慮すれば足りるため、マスク開口パターンの設計がより簡単になり、製造コストの増大をより抑制することができる。 In the semiconductor device manufacturing method, for example, it is preferable that a mask opening pattern corresponding to the opening is configured only by the reference opening pattern. In this way, by laying out only one type of reference opening pattern in all openings formed in the semiconductor device, only one side etching amount corresponding to the reference opening pattern can be considered. Therefore, the mask opening pattern can be designed more easily, and the manufacturing cost can be further suppressed.
また、上記半導体装置の製造方法においては、請求項3に記載のように、前記開口部に対応したマスク開口パターンを、前記基準開口パターンと該基準開口パターンより大きな開口面積を有する内部開口パターンとで構成するようにしてもよい。この場合、例えば請求項4に記載のように、前記基準開口パターンを、前記開口部の外周に沿って、一重にレイアウトするようにしてもよいし、請求項5に記載のように、前記基準開口パターンを、前記開口部の外周に沿って、多重にレイアウトするようにしてもよい。これによれば、基準開口パターンのみでマスク開口パターンを構成する場合に較べて、エッチング残りが発生する確率をより低減することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device, as described in
上記半導体装置の製造方法における基準開口パターンは、四角形、六角形、八角形、円形等の任意の形状であってよい。しかしながら、一般的に四角形状のパッド部(開口部)が多いことから、請求項6に記載のように、前記基準開口パターンを、四角形状とすることが好ましい。特に、請求項7に記載のように、前記基準開口パターンを、正方形状とするのがよい。これによれば、他の形状の基準開口パターンを設定する場合に較べて、レイアウトされた基準開口パターンから形成されるエッチング後の開口部の外周を、より完全な四角形状の直線とすることができる。 The reference opening pattern in the semiconductor device manufacturing method may be any shape such as a quadrangle, a hexagon, an octagon, or a circle. However, since there are generally many quadrangular pad portions (openings), it is preferable that the reference opening pattern has a quadrangular shape as described in claim 6. In particular, as described in claim 7, the reference opening pattern may be square. According to this, the outer periphery of the opening after etching formed from the laid-out reference opening pattern can be made a more complete quadrangular straight line as compared with the case of setting a reference opening pattern of another shape. it can.
上記半導体装置の製造方法においては、請求項8に記載のように、前記基準開口パターンを、1個の該基準開口パターンから前記最小開口部が生成するように、最小開口部を基準として設定することが可能である。これによれば、より小さな開口面積の基準開口パターンを設定する場合に較べて、レイアウトする基準開口パターンの全体数を少なくすることができ、マスク開口パターンの設計がより簡単になる。 In the method of manufacturing the semiconductor device, as described in claim 8, the reference opening pattern is set with reference to the minimum opening so that the minimum opening is generated from one reference opening pattern. It is possible. According to this, compared with the case of setting a reference opening pattern having a smaller opening area, the total number of reference opening patterns to be laid out can be reduced, and the design of the mask opening pattern becomes easier.
以上のようにして、上記した半導体装置の製造方法は、いずれも、非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に異なる開口面積を有する開口部が形成されてなる半導体装置の製造方法であって、該半導体装置における全ての開口部の寸法誤差とばらつきを低減できると共に、マスク開口パターンの設計が容易で、製造コストの増大を抑制することができる製造方法となっている。 As described above, any of the above-described methods for manufacturing a semiconductor device is a method for manufacturing a semiconductor device in which openings having different opening areas are formed in a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin, This is a manufacturing method that can reduce dimensional errors and variations in all openings in the semiconductor device, can easily design a mask opening pattern, and can suppress an increase in manufacturing cost.
本発明は、半導体基板上に形成された非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に、異なる開口面積を有する複数の開口部がウエットエッチングにより形成されてなる半導体装置の製造方法に関する。以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of openings having different opening areas are formed by wet etching on a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin formed on a semiconductor substrate. The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、図5に示した半導体装置100と同様で、小さな開口面積のパッド部(開口部)21と大きな開口面積のパッド部(開口部)22を有した半導体装置200の模式的な上面図である。図1において、符号1の塗りパターンで示した部分は、半導体基板上に形成された非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜(ポリイミド膜)であり、符号2の塗りパターンで示した部分は、開口部21,22に露出するアルミニウム(Al)、銅(Cu)等の配線メタル層である。尚、図1の左側の開口部21は、半導体装置200の表面保護膜1に形成する複数の開口部の中で、最小の開口面積を有する最小開口部を示している。
FIG. 1 is a schematic top view of a
また、図2は、図1に示す半導体装置200について、本発明の製造方法の一例を示した図で、複数のマスク開口パターン21aが形成された製造途中にある半導体装置200aの模式的な上面図である。図2において、符号3の塗りパターンで示した部分は、ホトレジストであり、マスク開口パターン21aからはエッチング前のポリイミド膜1が露出している。尚、マスク開口パターン21aは、ホトレジスト3の抜きパターンであるが、マスク設計時におけるCAD上の抜きパターンでもある。また、図2では、現像液によるポリイミド膜1のエッチング後において所望する、出来上り寸法の開口部21,22を破線で示している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the manufacturing method of the present invention for the
図1の半導体装置200を製造するにあたって、図2の製造途中の半導体装置200aで示した製造方法では、以下の方法を採用している。すなわち、図1の開口部21,22で例示した半導体装置200の複数の開口部を形成するためのマスク開口パターンをレイアウトするにあたって、複数の開口部の中で最小の開口面積を有する最小開口部21より小さな開口面積を有する基準開口パターン21aを設定している。そして、開口部22の外周に沿って、基準開口パターン21aの片側サイドエッチ量(横方向へのエッチング幅)L21だけ内側に、該片側サイドエッチ量L21の2倍以下の間隔d1,d2をおいて(d1,d2≦2×L21)、基準開口パターン21aをレイアウトしている。
In manufacturing the
上記のように、図1と図2に示す半導体装置200の製造方法においては、半導体装置200の複数の開口部を形成するためのマスク開口パターンをレイアウトするにあたって、基準開口パターン21aを設定し、該基準開口パターン21aを、開口部22で例示した任意の開口部の外周に沿ってレイアウトしている。上記基準開口パターン21aは、半導体装置200に形成する複数の開口部の中で、最小の開口面積を有する最小開口部21より小さな開口面積を有するように設定される。従って、半導体装置200に形成する全ての開口部に対して、基準開口パターン21aを外周に沿ってレイアウトすることが可能である。基準開口パターン21aは、一定の片側サイドエッチ量L21を有しており、開口面積の異なる開口部21,22を形成するにあたって、同じ基準開口パターン21aを配置している。また、基準開口パターン21aは、開口面積が小さいため、図7に示したように、片側サイドエッチ量のばらつきも小さくなる。図1と図2に示す半導体装置200の製造方法では、このような基準開口パターン21aを、開口部22の外周に沿って片側サイドエッチ量L21だけ内側にレイアウトしている。このため、ウエットエッチング時には、開口部21,22を形成するためにレイアウトされた各基準開口パターン21aで現像液の入り込み方が等しくなり、ウエットエッチング後には、半導体装置200に形成する全ての開口部に対して、一定の片側サイドエッチ量L21を見越した設計寸法通りの開口部を、小さな寸法ばらつきで形成することができる。また、図1と図2に示す半導体装置200の製造方法においては、基準開口パターン21aを開口部22の外周に沿って片側サイドエッチ量L21の2倍以下の間隔d1,d2をおいて(d1,d2≦2×L21)レイアウトしている。このため、現像液によるサイドエッチで間隔d1,d2部にあるポリイミド膜1が消滅し、エッチング残りが発生することもない。
As described above, in the method of manufacturing the
図1と図2に示す半導体装置200の製造方法における基準開口パターン21aのレイアウトは、開口面積が異なる全ての開口部に対して、一定の片側サイドエッチ量L21を持った基準開口パターンをレイアウトするものである。従って、図5と図6の半導体装置100の製造方法において示した開口面積が異なる全ての開口部にそれぞれ異なる値の片側サイドエッチ量を設定する場合に較べて、マスク開口パターンの設計が容易であり、製造コストの増大を抑制することができる。
The layout of the
以上のようにして、図1と図2に示す半導体装置200の製造方法は、非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜1に異なる開口面積を有する開口部が形成されてなる半導体装置の製造方法であって、該半導体装置200における全ての開口部の寸法誤差とばらつきを低減できると共に、マスク開口パターンの設計が容易で、製造コストの増大を防止できる製造方法となっている。
As described above, the method for manufacturing the
また、図1と図2に示す半導体装置200の製造方法においては、開口部22に対応したマスク開口パターンを、基準開口パターン21aのみで構成している。このように、半導体装置200に形成する全ての開口部に対して、一種類の基準開口パターン21aのみを敷き詰めるようにレイアウトすることで、該基準開口パターン21aに対応した一つの片側サイドエッチ量L21のみを考慮すれば足りるため、マスク開口パターンの設計がより簡単になり、製造コストの増大をより抑制することができる。
Further, in the method of manufacturing the
しかしながら、以下に示すように、開口部に対応したマスク開口パターンを、基準開口パターンと該基準開口パターンより大きな開口面積を有する内部開口パターンとで構成することも可能である。 However, as will be described below, the mask opening pattern corresponding to the opening can be constituted by a reference opening pattern and an internal opening pattern having an opening area larger than the reference opening pattern.
図3と図4は、それぞれ、図1に示した半導体装置200について、別の製造方法の例を示した図で、製造途中にある半導体装置200b,200cの模式的な上面図である。
3 and 4 are diagrams showing examples of another manufacturing method for the
図3の製造方法では、開口部22に対応したマスク開口パターンを、基準開口パターン21aと該基準開口パターン21aより大きな開口面積を有する内部開口パターン22bとで構成し、基準開口パターン21aを、開口部22の外周に沿って、一重にレイアウトしている。また、図4の製造方法では、開口部22に対応したマスク開口パターンを、基準開口パターン21aと該基準開口パターン21aより大きな開口面積を有する内部開口パターン22cとで構成し、基準開口パターン21aを、開口部22の外周に沿って、二重にレイアウトしている。同様に、基準開口パターン21aを、開口部22の外周に沿って、さらに多重にレイアウトするようにしてもよい。
In the manufacturing method of FIG. 3, the mask opening pattern corresponding to the
図3および図4に示す半導体装置200の製造方法についても、複数の開口部を形成するためのマスク開口パターンをレイアウトするにあたって、複数の開口部の中で最小の開口面積を有する最小開口部21より小さな開口面積を有する基準開口パターン21aを設定し、開口部22の外周に沿って、基準開口パターン21aの片側サイドエッチ量L21だけ内側に、該片側サイドエッチ量L21の2倍以下の間隔d1,d2をおいて、基準開口パターン21aをレイアウトしている。従って、図3および図4に示す半導体装置200の製造方法も、図2に示した半導体装置200の製造方法と同様に、非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜1に異なる開口面積を有する開口部が形成されてなる半導体装置の製造方法であって、該半導体装置200における全ての開口部の寸法誤差とばらつきを低減できると共に、マスク開口パターンの設計が容易で、製造コストの増大を防止できる製造方法となっていることは言うまでもない。
Also in the method of manufacturing the
ここで、図3と図4に示す半導体装置200b,200cにおいて、それぞれ、図中に示した基準開口パターン21aと内部開口パターン22bの間隔d3,d4および基準開口パターン21aと内部開口パターン22cの間隔d5,d6は、現像液によるサイドエッチで間隔d3,d4部および間隔d5,d6部にあるポリイミド膜1が消滅するように設定する。また、内部開口パターン22b,22cは、基準開口パターン21aより大きな開口面積を有しているため、その片側サイドエッチ量も、基準開口パターン21aの片側サイドエッチ量L21より大きくなる。従って、図3と図4に示す半導体装置200b,200cにおいて、それぞれ、(d1,d2,d3,d4≦2×L21)および(d1,d2,d5,d6≦2×L21)のように設定することで、より確実にエッチング残りの発生を防止することができる。尚、図3に示した基準開口パターン21aを開口部22の外周に沿って一重にレイアウトする方法では、内部開口パターン22bのサイズが非常に大きい場合、d3,d4≦2×L21の設定では、内部開口パターン22bの片側サイドエッチ量が大きすぎて、開口部22がオーバーサイズになってしまう可能性がある。このような場合には、図4に例示した基準開口パターン21aを開口部22の外周に沿って多重にレイアウトする方法を採用する。
Here, in the
以上のようにして、図3と図4に示した開口部22に対応したマスク開口パターンを、基準開口パターン21aと該基準開口パターン21aより大きな開口面積を有する内部開口パターン22b,22cとで構成する製造方法は、図1に示した基準開口パターン21aのみでマスク開口パターンを構成する製造方法に較べて、エッチング残りが発生する確率をより低減することができる。
As described above, the mask opening pattern corresponding to the
図2〜図4に示した半導体装置200の製造方法における基準開口パターン21aは、四角形、六角形、八角形、円形等の任意の形状であってよい。しかしながら、一般的に四角形状のパッド部(開口部)が多いことから、基準開口パターン21aを、図に示したように四角形状とすることが好ましい。特に、基準開口パターン21aを、正方形状とするのがよい。これによれば、他の形状の基準開口パターン21aを設定する場合に較べて、レイアウトされた基準開口パターン21aから形成されるエッチング後の開口部22の外周を、より完全な四角形状の直線とすることができる。
The
図2〜図4に例示した半導体装置200の製造方法においては、基準開口パターン21aを、1個の該基準開口パターン21aから最小開口部21が生成するように、最小開口部21を基準として設定した。これによれば、より小さな開口面積の基準開口パターンを設定する場合に較べて、レイアウトする基準開口パターンの全体数を少なくすることができ、マスク開口パターンの設計がより簡単になる。しかしながら、基準開口パターンは、必ずしも上記最小開口部21を基準として設定する必要はなく、半導体装置に形成する複数の開口部の中で最小の開口面積を有する最小開口部21より小さな開口面積を有するように設定すれば、任意の小さな開口面積を有する基準開口パターンであってよい。
In the method for manufacturing the
以上のようにして、上記した半導体装置の製造方法は、いずれも、非感光性ポリイミド樹脂からなる表面保護膜に異なる開口面積を有する開口部が形成されてなる半導体装置の製造方法であって、該半導体装置における全ての開口部の寸法誤差とばらつきを低減できると共に、マスク開口パターンの設計が容易で、製造コストの増大を抑制することができる製造方法となっている。 As described above, any of the above-described methods for manufacturing a semiconductor device is a method for manufacturing a semiconductor device in which openings having different opening areas are formed in a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin, This is a manufacturing method that can reduce dimensional errors and variations in all openings in the semiconductor device, can easily design a mask opening pattern, and can suppress an increase in manufacturing cost.
100,200 半導体装置
200a〜200c 製造途中にある半導体装置
1 表面保護膜(ポリイミド膜)
2 配線メタル層
3 ホトレジスト
11,12,21,22 開口部(パッド部)
11a,12a マスク開口パターン
21a 基準開口パターン(マスク開口パターン)
L21 片側サイドエッチ量
22b,22c 内部開口パターン(マスク開口パターン)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200
2
11a, 12a
L21 One
Claims (8)
前記複数の開口部を形成するためのマスク開口パターンをレイアウトするにあたって、
前記複数の開口部の中で最小の開口面積を有する最小開口部より小さな開口面積を有する基準開口パターンを設定し、
前記開口部の外周に沿って、前記基準開口パターンの片側サイドエッチ量だけ内側に、該片側サイドエッチ量の2倍以下の間隔をおいて、前記基準開口パターンをレイアウトすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of openings having different opening areas are formed by wet etching on a surface protective film made of a non-photosensitive polyimide resin formed on a semiconductor substrate,
In laying out a mask opening pattern for forming the plurality of openings,
Setting a reference opening pattern having an opening area smaller than a minimum opening having a minimum opening area among the plurality of openings;
The reference opening pattern is laid out along the outer periphery of the opening by a distance equal to or less than twice the one side etching amount inside the reference opening pattern. Device manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008053893A JP2009212304A (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2008053893A JP2009212304A (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Method of manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
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-
2008
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