JPH098017A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH098017A JPH098017A JP17138295A JP17138295A JPH098017A JP H098017 A JPH098017 A JP H098017A JP 17138295 A JP17138295 A JP 17138295A JP 17138295 A JP17138295 A JP 17138295A JP H098017 A JPH098017 A JP H098017A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、水平にしたウエハー(1) の中央部
にポリアミド酸樹脂液(2) を滴下してスピンコートを
し、そのウエハーの回転を続けながらウエハー全面につ
いて熱風吹付け(5) や遠赤外線加熱(7) などにより加熱
することによりベーキングされた実質上均一な膜厚のポ
リアミド酸樹脂膜(2) を形成し、しかる後ポリアミド酸
樹脂をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成することを
特徴とする半導体装置の製造方法である。 【効果】 本発明の半導体装置の製造方法によれば、ウ
エハー上に外周部まで膜厚が均一でコータ脱装後も変動
のないポリアミド酸樹脂膜を形成でき、ラッピング工程
時のクラックの発生が防止され、歩留りに優れた半導体
装置を製造することができる。
にポリアミド酸樹脂液(2) を滴下してスピンコートを
し、そのウエハーの回転を続けながらウエハー全面につ
いて熱風吹付け(5) や遠赤外線加熱(7) などにより加熱
することによりベーキングされた実質上均一な膜厚のポ
リアミド酸樹脂膜(2) を形成し、しかる後ポリアミド酸
樹脂をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成することを
特徴とする半導体装置の製造方法である。 【効果】 本発明の半導体装置の製造方法によれば、ウ
エハー上に外周部まで膜厚が均一でコータ脱装後も変動
のないポリアミド酸樹脂膜を形成でき、ラッピング工程
時のクラックの発生が防止され、歩留りに優れた半導体
装置を製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歩留りの優れた半導体
装置の製造方法に関する。
装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の表面保護膜として、耐熱
性、電気絶縁性、塗膜の平坦性に優れたポリイミド樹脂
が使用されており、その保護膜形成方法は回転塗膜装置
（スピンコータ）を用いた成膜方法が主流を占めてい
る。その従来方法は、図２（ａ）に示すように、ウエハ
ー１１をスピンコータのウエハー吸引固定ヘッド１３に
吸引装着し、ウエハー１１上のほぼ中央にポリイミド前
駆体である液状のポリアミド酸樹脂１２を乗せ、ウエハ
ー吸引固定ヘッド１３を実用範囲内の回転数で回転させ
る。液状のポリアミド酸樹脂１２はウエハー１１上を回
転中心から外周に向かって一応均一に広げられる（この
状態を図２（ｂ）に示した）。所定時間経過後回転を中
止し、ウエハー１１を吸引固定ヘッド１３から離脱し、
80〜150 ℃の範囲で加熱されている熱板上で数分間加熱
して、ウエハー１１上にポリアミド酸樹脂１２の薄膜を
形成し、さらに 300〜500 ℃に加熱してポリアミド酸樹
脂をイミド化させてポリイミド保護膜を形成する。ここ
では均一な膜厚のポリアミド酸樹脂薄膜を形成させなけ
ればならない。
性、電気絶縁性、塗膜の平坦性に優れたポリイミド樹脂
が使用されており、その保護膜形成方法は回転塗膜装置
（スピンコータ）を用いた成膜方法が主流を占めてい
る。その従来方法は、図２（ａ）に示すように、ウエハ
ー１１をスピンコータのウエハー吸引固定ヘッド１３に
吸引装着し、ウエハー１１上のほぼ中央にポリイミド前
駆体である液状のポリアミド酸樹脂１２を乗せ、ウエハ
ー吸引固定ヘッド１３を実用範囲内の回転数で回転させ
る。液状のポリアミド酸樹脂１２はウエハー１１上を回
転中心から外周に向かって一応均一に広げられる（この
状態を図２（ｂ）に示した）。所定時間経過後回転を中
止し、ウエハー１１を吸引固定ヘッド１３から離脱し、
80〜150 ℃の範囲で加熱されている熱板上で数分間加熱
して、ウエハー１１上にポリアミド酸樹脂１２の薄膜を
形成し、さらに 300〜500 ℃に加熱してポリアミド酸樹
脂をイミド化させてポリイミド保護膜を形成する。ここ
では均一な膜厚のポリアミド酸樹脂薄膜を形成させなけ
ればならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来方法では図３に示したようにウエハー１１の最外周部
上のポリアミド酸樹脂１２ａの薄膜が厚くなり、最外周
部以外の膜厚Ａに比較して最外周部の膜厚Ｂが、 2〜3
倍にもなる欠点がある。また、こうしたポリアミド酸樹
脂１２の薄膜を 300〜500 ℃でイミド化させたポリイミ
ド膜を塩基性エッチングすると、ウエハーの中央部より
最外周部の膜が厚いため、最外周部のポリイミド膜のエ
ッチング不足が生じ、製品歩留りが低下する欠点があ
る。さらに、ウエハー上のポリイミド膜厚の差が 2〜3
倍にも達するため、ウエハー裏面のラッピング（研磨）
工程時に、ウエハー最外周部からクラックが発生する欠
点があった。
来方法では図３に示したようにウエハー１１の最外周部
上のポリアミド酸樹脂１２ａの薄膜が厚くなり、最外周
部以外の膜厚Ａに比較して最外周部の膜厚Ｂが、 2〜3
倍にもなる欠点がある。また、こうしたポリアミド酸樹
脂１２の薄膜を 300〜500 ℃でイミド化させたポリイミ
ド膜を塩基性エッチングすると、ウエハーの中央部より
最外周部の膜が厚いため、最外周部のポリイミド膜のエ
ッチング不足が生じ、製品歩留りが低下する欠点があ
る。さらに、ウエハー上のポリイミド膜厚の差が 2〜3
倍にも達するため、ウエハー裏面のラッピング（研磨）
工程時に、ウエハー最外周部からクラックが発生する欠
点があった。
【０００４】本発明は、上記の欠点を解消するためにな
されたもので、ウエハー上に均一な膜厚のポリイミド膜
を形成し、ラッピング工程時のクラックの発生を防止し
た、歩留りに優れた半導体装置の製造方法を提供しよう
とするものである。
されたもので、ウエハー上に均一な膜厚のポリイミド膜
を形成し、ラッピング工程時のクラックの発生を防止し
た、歩留りに優れた半導体装置の製造方法を提供しよう
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、最外周部の厚膜
は、回転塗布停止後徐々に形成されるため、回転塗布中
に加熱してベーキングすることによって、上記の目的が
達成させることを見いだし、本発明を完成したものであ
る。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、最外周部の厚膜
は、回転塗布停止後徐々に形成されるため、回転塗布中
に加熱してベーキングすることによって、上記の目的が
達成させることを見いだし、本発明を完成したものであ
る。
【０００６】即ち、本発明は、水平にしたウエハーの中
央部にポリアミド酸樹脂液を滴下してスピンコートを
し、そのウエハーの回転を続けながらウエハー全面につ
いて加熱することによりベーキングされた実質上均一な
膜厚のポリアミド酸樹脂膜を形成し、しかる後ポリアミ
ド酸樹脂をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法である。
央部にポリアミド酸樹脂液を滴下してスピンコートを
し、そのウエハーの回転を続けながらウエハー全面につ
いて加熱することによりベーキングされた実質上均一な
膜厚のポリアミド酸樹脂膜を形成し、しかる後ポリアミ
ド酸樹脂をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【０００７】以下、本発明を説明する。
【０００８】本発明に用いるポリアミド酸樹脂として
は、ポリイミドの前駆体であればよく特に制限されるも
のではなく、通常半導体保護用などとして使用されてい
るものを広く用いることができる。この保護膜の形成方
法はレジスト等他の用途のポリイミド系材料にも応用す
ることが可能である。
は、ポリイミドの前駆体であればよく特に制限されるも
のではなく、通常半導体保護用などとして使用されてい
るものを広く用いることができる。この保護膜の形成方
法はレジスト等他の用途のポリイミド系材料にも応用す
ることが可能である。
【０００９】本発明に用いる加熱の装置としては、熱風
吹付け、熱板からの熱放射、マイクロウエーブ、遠赤外
線等が挙げられるが特に制限はなく、ウエハーをほぼ全
面において加熱することができればよく、熱源の種類や
加熱方式を限定するものではない。
吹付け、熱板からの熱放射、マイクロウエーブ、遠赤外
線等が挙げられるが特に制限はなく、ウエハーをほぼ全
面において加熱することができればよく、熱源の種類や
加熱方式を限定するものではない。
【００１０】次に、本発明の半導体装置の製造方法につ
いて図面を用いて説明する。
いて図面を用いて説明する。
【００１１】図１（ａ）〜（ｃ）は、各加熱方式の実施
例による半導体装置の保護膜形成方法を説明する図であ
る。
例による半導体装置の保護膜形成方法を説明する図であ
る。
【００１２】まず、従来方法を説明した図２に示したと
同様な回転塗布装置を用いてウエハー１をウエハー吸引
固定ヘッド１３に吸引装着し、ウエハー１上のほぼ中央
にポリイミド前駆体である液状のポリアミド酸樹脂２を
乗せ、ウエハー吸引固定ヘッド１３を 500〜1000r.p.m
程度の回転数で回転させ、ウエハー１上にポリアミド酸
樹脂膜を広げ、次いでウエハー吸引固定ヘッド１３を10
00〜3000r.p.m の回転数で30〜60秒間回転させる。
同様な回転塗布装置を用いてウエハー１をウエハー吸引
固定ヘッド１３に吸引装着し、ウエハー１上のほぼ中央
にポリイミド前駆体である液状のポリアミド酸樹脂２を
乗せ、ウエハー吸引固定ヘッド１３を 500〜1000r.p.m
程度の回転数で回転させ、ウエハー１上にポリアミド酸
樹脂膜を広げ、次いでウエハー吸引固定ヘッド１３を10
00〜3000r.p.m の回転数で30〜60秒間回転させる。
【００１３】さらに、 500〜1000r.p.m の回転数で30〜
120 秒間回転させると同時に、ウエハー全面に向けてエ
アー吹出し部４から加熱エアー５を吹き出させウエハー
１の面を80〜150 ℃に加熱して、塗布装置からウエハー
を離脱させても膜厚に変動のないベーキングされたポリ
アミド酸樹脂膜を形成する。この状態を図１（ａ）に示
した。
120 秒間回転させると同時に、ウエハー全面に向けてエ
アー吹出し部４から加熱エアー５を吹き出させウエハー
１の面を80〜150 ℃に加熱して、塗布装置からウエハー
を離脱させても膜厚に変動のないベーキングされたポリ
アミド酸樹脂膜を形成する。この状態を図１（ａ）に示
した。
【００１４】加熱エアー５の替わりに、図１（ｂ）に示
したようにウエハー上面に設けた遠赤外線発生部６から
遠赤外線７を照射し、ウエハー面を80〜150 ℃に加熱し
てポリアミド酸樹脂膜を形成することもできる。また、
ウエハー吸引固定ヘッド１３の下部からパネルヒター８
で加熱して、その伝導熱９によってウエハー上面を80〜
150 ℃に加熱して、ベーキングされたポリアミド酸樹脂
膜を形成することもできる。この状態を図１（ｃ）に示
した。
したようにウエハー上面に設けた遠赤外線発生部６から
遠赤外線７を照射し、ウエハー面を80〜150 ℃に加熱し
てポリアミド酸樹脂膜を形成することもできる。また、
ウエハー吸引固定ヘッド１３の下部からパネルヒター８
で加熱して、その伝導熱９によってウエハー上面を80〜
150 ℃に加熱して、ベーキングされたポリアミド酸樹脂
膜を形成することもできる。この状態を図１（ｃ）に示
した。
【００１５】こうしてウエハー上に形成されるポリアミ
ド酸樹脂膜は、適用するポリアミド酸樹脂の粘度および
樹脂固形分によって、ウエハーの回転数、回転時間（加
熱時間）、ウエハー上面の加熱温度を任意に設定して、
ウエハー吸引固定ヘッドからウエハーが脱装されたのち
にも塗膜の均一厚さが維持されるように塗布することが
できる。この膜厚が均一で脱装後も変動しないポリアミ
ド酸樹脂膜は、ポリアミド酸樹脂をイミド化してポリイ
ミド膜を形成する。
ド酸樹脂膜は、適用するポリアミド酸樹脂の粘度および
樹脂固形分によって、ウエハーの回転数、回転時間（加
熱時間）、ウエハー上面の加熱温度を任意に設定して、
ウエハー吸引固定ヘッドからウエハーが脱装されたのち
にも塗膜の均一厚さが維持されるように塗布することが
できる。この膜厚が均一で脱装後も変動しないポリアミ
ド酸樹脂膜は、ポリアミド酸樹脂をイミド化してポリイ
ミド膜を形成する。
【００１６】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、ウエ
ハー上にポリアミド酸樹脂を回転塗布するとともにウエ
ハー全面を加熱することによって、別途加熱工程を設け
ることなく膜厚均一で変動がないポリアミド酸樹脂膜を
形成することができる。
ハー上にポリアミド酸樹脂を回転塗布するとともにウエ
ハー全面を加熱することによって、別途加熱工程を設け
ることなく膜厚均一で変動がないポリアミド酸樹脂膜を
形成することができる。
【００１７】
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。
【００１８】実施例１ 攪拌機、冷却機および窒素導入管を設けたフラスコに
4,4′−ジアミノジフェニルメタン 5.95g（ 0.030 mo
l）とビス（4-アミノフェニル）エーテル14g （ 0.07mo
l）とＮ−メチル-2−ピロリドン 218g を投入し、室温
で窒素雰囲気下にピロメリット酸二無水物21.36g（ 0.0
98 mol）を加えて室温で10時間攪拌してポリアミド酸樹
脂溶液を合成した。このポリアミド酸樹脂溶液の一部を
メチルアルコールで再沈殿して得たポリアミド酸樹脂粉
末を、Ｎ−メチル-2−ピロリドンで溶解して 0.5g ／10
0 ml濃度とし、30℃で対数粘度を測定したところ 1.01d
l ／gであった。
4,4′−ジアミノジフェニルメタン 5.95g（ 0.030 mo
l）とビス（4-アミノフェニル）エーテル14g （ 0.07mo
l）とＮ−メチル-2−ピロリドン 218g を投入し、室温
で窒素雰囲気下にピロメリット酸二無水物21.36g（ 0.0
98 mol）を加えて室温で10時間攪拌してポリアミド酸樹
脂溶液を合成した。このポリアミド酸樹脂溶液の一部を
メチルアルコールで再沈殿して得たポリアミド酸樹脂粉
末を、Ｎ−メチル-2−ピロリドンで溶解して 0.5g ／10
0 ml濃度とし、30℃で対数粘度を測定したところ 1.01d
l ／gであった。
【００１９】こうして調製したポリアミド酸樹脂溶液
を、シリコンウエハー上に滴下し回転塗布装置を700 r.
p.m で30秒間回転させ、次に3500r.p.m で回転させ、さ
らに1000r.p.m で回転させながら90秒間、95℃の加熱エ
アーをウエハー全面に吹き付けた。この後のウエハー中
心部のポリアミド酸樹脂膜の厚さは10μm で、ウエハー
最外周部のポリアミド酸樹脂膜の厚さも10μm であっ
た。
を、シリコンウエハー上に滴下し回転塗布装置を700 r.
p.m で30秒間回転させ、次に3500r.p.m で回転させ、さ
らに1000r.p.m で回転させながら90秒間、95℃の加熱エ
アーをウエハー全面に吹き付けた。この後のウエハー中
心部のポリアミド酸樹脂膜の厚さは10μm で、ウエハー
最外周部のポリアミド酸樹脂膜の厚さも10μm であっ
た。
【００２０】このウエハー上のポリアミド酸樹脂膜を20
0 ℃で30分間、350 ℃で60分間加熱して、厚さ 5μm の
ポリイミド樹脂膜を形成させた。このポリイミド樹脂膜
を形成させたウエハーを、塩基性のポリイミドエッチン
グ液（ヒドラジンヒドラート／エチレンジアミン＝70：
30容量％）に30℃で浸漬したところ、ウエハーの中心
部、最外周部とも同一のエッチング時間で全面エッチン
グできた。
0 ℃で30分間、350 ℃で60分間加熱して、厚さ 5μm の
ポリイミド樹脂膜を形成させた。このポリイミド樹脂膜
を形成させたウエハーを、塩基性のポリイミドエッチン
グ液（ヒドラジンヒドラート／エチレンジアミン＝70：
30容量％）に30℃で浸漬したところ、ウエハーの中心
部、最外周部とも同一のエッチング時間で全面エッチン
グできた。
【００２１】実施例２ 実施例１において、ウエハー全面部に表面から加熱エア
ーを吹き付ける替わりに、遠赤外線をウエハー全面を照
射した以外は実施例１と同一に操作した。このウエハー
を実施例１と同様にエッチングしたところ、ウエハーの
中心部、最外周部とも同一のエッチング時間で全面エッ
チングできた。
ーを吹き付ける替わりに、遠赤外線をウエハー全面を照
射した以外は実施例１と同一に操作した。このウエハー
を実施例１と同様にエッチングしたところ、ウエハーの
中心部、最外周部とも同一のエッチング時間で全面エッ
チングできた。
【００２２】実施例３ 実施例１において、ウエハー全面部に表面から加熱エア
ーを吹き付ける替わりに、パイプヒーターによりウエハ
ー全面を加熱した以外は実施例１と同一に操作した。こ
のウエハーを実施例１と同様にエッチングしたところ、
ウエハーの中心部、最外周部とも同一のエッチング時間
で全面エッチングできた。但し、パイプヒーターをウエ
ハー吸引固定ヘッドに接触できないため、放射による熱
伝導で加熱することになるので、実施例１より加熱時間
を長く設定した。
ーを吹き付ける替わりに、パイプヒーターによりウエハ
ー全面を加熱した以外は実施例１と同一に操作した。こ
のウエハーを実施例１と同様にエッチングしたところ、
ウエハーの中心部、最外周部とも同一のエッチング時間
で全面エッチングできた。但し、パイプヒーターをウエ
ハー吸引固定ヘッドに接触できないため、放射による熱
伝導で加熱することになるので、実施例１より加熱時間
を長く設定した。
【００２３】比較例 ウエハー上にポリアミド酸樹脂溶液を回転塗布装置を用
いてスピンコートした後、このウエハーを装置から脱装
し、95℃で 3分間加熱して、ウエハー中心部のポリアミ
ド酸樹脂膜の厚さ10μm のポリアミド酸樹脂膜を得た。
このとき、ウエハー最外周部のポリアミド酸樹脂膜はリ
ング状に3mm 幅で膜厚20μm であった。このウエハーを
200 ℃で30分間、350 ℃で60分間加熱して、ウエハー中
心部付近での厚さ約 4.5μm のポリイミド樹脂膜を形成
させた。このポリイミド樹脂膜を形成させたウエハー
を、塩基性ポリイミドエッチング液（ヒドラジンヒドラ
ート／エチレンジアミン＝70／30容量％）に30℃で浸漬
したところ、ウエハーの中心部、最外周部とも同一のエ
ッチングができず、最外周部にエッチング不足が生じ歩
留りが低下した。
いてスピンコートした後、このウエハーを装置から脱装
し、95℃で 3分間加熱して、ウエハー中心部のポリアミ
ド酸樹脂膜の厚さ10μm のポリアミド酸樹脂膜を得た。
このとき、ウエハー最外周部のポリアミド酸樹脂膜はリ
ング状に3mm 幅で膜厚20μm であった。このウエハーを
200 ℃で30分間、350 ℃で60分間加熱して、ウエハー中
心部付近での厚さ約 4.5μm のポリイミド樹脂膜を形成
させた。このポリイミド樹脂膜を形成させたウエハー
を、塩基性ポリイミドエッチング液（ヒドラジンヒドラ
ート／エチレンジアミン＝70／30容量％）に30℃で浸漬
したところ、ウエハーの中心部、最外周部とも同一のエ
ッチングができず、最外周部にエッチング不足が生じ歩
留りが低下した。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体装置の製造方法によれば、ウエハー上に均一な
膜厚の変動しないポリアミド酸樹脂膜を形成でき、ラッ
ピング工程時などにウエハーのクラック発生が防止され
て、歩留りに優れた半導体装置を製造することができ
る。
の半導体装置の製造方法によれば、ウエハー上に均一な
膜厚の変動しないポリアミド酸樹脂膜を形成でき、ラッ
ピング工程時などにウエハーのクラック発生が防止され
て、歩留りに優れた半導体装置を製造することができ
る。
【図１】図１（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の半導体装
置の製造方法における各加熱方式を説明する模式図であ
る。
置の製造方法における各加熱方式を説明する模式図であ
る。
【図２】図２（ａ）ないし（ｂ）は、従来の保護膜形成
方法の工程を説明する見取図である。
方法の工程を説明する見取図である。
【図３】従来の保護膜形成方法によるウエハー外周の状
態を示すウエハー部分断面図である。
態を示すウエハー部分断面図である。
１，１１ ウエハー ２，１２ ポリアミド酸樹脂膜 １３ ウエハー吸引固定ヘッド ４ 加熱エアー吹出し部 ５ 加熱エアー ６ 遠赤外線発生部 ７ 遠赤外線 ８ パイプヒーター ９ 熱伝導
Claims (1)
- 【請求項１】 水平にしたウエハーの中央部にポリアミ
ド酸樹脂液を滴下してスピンコートをし、そのウエハー
の回転を続けながらウエハー全面について加熱すること
によりベーキングされた実質上均一な膜厚のポリアミド
酸樹脂膜を形成し、しかる後ポリアミド酸樹脂をイミド
化してポリイミド樹脂膜を形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17138295A JPH098017A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17138295A JPH098017A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098017A true JPH098017A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15922149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17138295A Pending JPH098017A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098017A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103059589A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 中国铁道科学研究院金属及化学研究所 | 一种用于严寒地区板式无砟轨道的乳化沥青及其制备方法 |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP17138295A patent/JPH098017A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103059589A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 中国铁道科学研究院金属及化学研究所 | 一种用于严寒地区板式无砟轨道的乳化沥青及其制备方法 |
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