JPH098018A - 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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- JPH098018A JPH098018A JP17138395A JP17138395A JPH098018A JP H098018 A JPH098018 A JP H098018A JP 17138395 A JP17138395 A JP 17138395A JP 17138395 A JP17138395 A JP 17138395A JP H098018 A JPH098018 A JP H098018A
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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を滴下してスピンコートをし、そ
のウエハー(1) の回転を続けながらウエハーの最外周部
(3) について加熱エアー(5) の吹出しなどで加熱するこ
とにより膜厚を実質上均一にし得る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
エハー上に膜厚を実質上均一にし得るポリアミド酸樹脂
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を滴下してスピンコートをし、そ
のウエハー(1) の回転を続けながらウエハーの最外周部
(3) について加熱エアー(5) の吹出しなどで加熱するこ
とにより膜厚を実質上均一にし得る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
エハー上に膜厚を実質上均一にし得るポリアミド酸樹脂
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
を形成して、エッチング工程における不良残膜やラッピ
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
を形成して、エッチング工程における不良残膜やラッピ
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
中にウエハーの最外周部を加熱することによって、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
中にウエハーの最外周部を加熱することによって、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の最外周
部について加熱することにより膜厚を実質上均一にし得
る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の最外周
部について加熱することにより膜厚を実質上均一にし得
る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、ウエハー外周部を
部分的に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、ウエハー外周部を
部分的に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ための
ウエハーの外周部分拡大図である。
例による半導体装置の保護膜形成方法を説明するための
ウエハーの外周部分拡大図である。
【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（図示せず）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１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１を1000〜3000r.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（図示せず）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１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１を1000〜3000r.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 秒間回転させてポリアミド酸樹脂膜を形成すると同
時に、図１（ａ）に示したように、ウエハー最外周部３
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80〜150 ℃に加熱する。このように特に外周部の樹脂
膜を部分的に加熱して膜厚を実質上均一にし得るポリア
ミド酸樹脂膜を形成する。この状態を図１（ａ）に示し
た。
120 秒間回転させてポリアミド酸樹脂膜を形成すると同
時に、図１（ａ）に示したように、ウエハー最外周部３
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80〜150 ℃に加熱する。このように特に外周部の樹脂
膜を部分的に加熱して膜厚を実質上均一にし得るポリア
ミド酸樹脂膜を形成する。この状態を図１（ａ）に示し
た。
【００１４】加熱エアーの吹出しは、図１（ｂ）に示し
たように、エアー吹出し部４をウエハー１の下部に設け
て吹き出させ、ウエハー外周下部を80〜150 ℃に加熱し
てウエハー内を熱伝導させ、外周部を加熱したポリアミ
ド酸樹脂膜を形成することもできる。また、ウエハー１
下方に設けたパネルヒター６で加熱して、その伝導熱７
によって樹脂膜を80〜150 ℃に加熱して、外周部を加熱
し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。
たように、エアー吹出し部４をウエハー１の下部に設け
て吹き出させ、ウエハー外周下部を80〜150 ℃に加熱し
てウエハー内を熱伝導させ、外周部を加熱したポリアミ
ド酸樹脂膜を形成することもできる。また、ウエハー１
下方に設けたパネルヒター６で加熱して、その伝導熱７
によって樹脂膜を80〜150 ℃に加熱して、外周部を加熱
し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膜厚を実質上均一に
し得るポリアミド酸樹脂膜を形成することができる。そ
のためには、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塗布すること
ができる。次いでウエハー１は回転塗布装置から脱装
後、所要の加熱をしてポリアミド酸樹脂のアミド基とカ
ルボン酸基とをイミド化してポリイミド樹脂膜とするこ
とができる。
し得るポリアミド酸樹脂膜を形成することができる。そ
のためには、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塗布すること
ができる。次いでウエハー１は回転塗布装置から脱装
後、所要の加熱をしてポリアミド酸樹脂のアミド基とカ
ルボン酸基とをイミド化してポリイミド樹脂膜とするこ
とができる。
【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
ハー最外周部を最小限に加熱することによって、イミド
化後に膜厚が均一となり得る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
ハー最外周部を最小限に加熱することによって、イミド
化後に膜厚が均一となり得る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
アーをウエハー最外周部に吹き付けた。この時ウエハー
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
アーをウエハー最外周部に吹き付けた。この時ウエハー
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、ウエハー最外周部の表面から加熱エ
アーを吹き付ける替わりに、ウエハー最外周部の裏面か
ら加熱エアーを吹き付けた以外は実施例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。
アーを吹き付ける替わりに、ウエハー最外周部の裏面か
ら加熱エアーを吹き付けた以外は実施例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、ウエハー最外周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
ハー裏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、パイプヒーターが
ウエハー裏面からの熱放射・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。
アーを吹き付ける替わりに、パイプヒーターによりウエ
ハー裏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、パイプヒーターが
ウエハー裏面からの熱放射・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、このウエハーを95℃で 3分間加熱
した。ウエハー中心部のポリアミド酸樹脂膜の厚さは10
μm で、ウエハー最外周部のポリアミド酸樹脂膜は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、このウエハーを95℃で 3分間加熱
した。ウエハー中心部のポリアミド酸樹脂膜の厚さは10
μm で、ウエハー最外周部のポリアミド酸樹脂膜は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
膜厚のポリアミド酸樹脂膜を形成でき、エッチング工程
における不良残膜や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
膜厚のポリアミド酸樹脂膜を形成でき、エッチング工程
における不良残膜や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 ３ ポリアミド酸樹脂膜の最外周部 ４ 加熱エアー吹出し部 ５ 加熱エアー ６ パイプヒーター ７ 熱伝導 １３ ウエハー吸引固定ヘッド
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の最外周部について加熱す
ることにより膜厚を実質上均一にし得るポリアミド酸樹
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 |
|---|---|---|---|
| JP17138395A JPH098018A (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 |
|---|---|---|---|
| JP17138395A JPH098018A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098018A true JPH098018A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15922166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17138395A Pending JPH098018A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020155757A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP17138395A patent/JPH098018A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020155757A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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