JP2003282416A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術に関し、特に、半導体装置の製造工程における塗布
法による成膜形成に際して、成膜材の供給量の適否を判
断する技術に適用して有効なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and in particular, it is applied to a technique for determining the adequacy of a film forming material supply amount when forming a film by a coating method in a semiconductor device manufacturing process. It is valid.
【0002】[0002]
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。2. Description of the Related Art The techniques described below are for studying the present invention,
The present invention was studied by the present inventors upon completion, and its outline is as follows.
【0003】半導体装置の製造方法では、種々の成膜技
術が用いられている。かかる成膜技術の一つとして、ス
ピンコート法などの塗布法が知られている。スピンコー
ト法では、被成膜材を高速回転可能な回転支持台に支持
し、支持された被成膜材の被成膜面に、規定量の成膜材
を滴下する。その状態で、回転支持台を高速回転させる
ことにより、回転する被成膜面上の成膜材を遠心力によ
り薄く被成膜面に塗布して薄膜を形成する方法である。Various film forming techniques are used in the method of manufacturing a semiconductor device. A coating method such as a spin coating method is known as one of such film forming techniques. In the spin coating method, the film-forming material is supported on a rotation support table capable of high-speed rotation, and a prescribed amount of the film-forming material is dropped onto the film-forming surface of the supported film-forming material. In this state, by rotating the rotary support table at a high speed, the film forming material on the rotating film forming surface is thinly applied to the film forming surface by centrifugal force to form a thin film.
【0004】スピンコート法による膜形成においては、
滴下する成膜材の粘度、滴下量、被成膜材の回転数を規
定することにより、塗布抜け、膜厚不均一などの塗布不
良が発生しないように管理されている。In the film formation by the spin coating method,
By controlling the viscosity of the film-forming material to be dropped, the dropping amount, and the number of rotations of the film-forming material, it is managed so that coating defects such as coating omissions and uneven film thickness do not occur.
【0005】この内、特に、塗布抜けは、成膜材の滴下
量不足に起因する場合が多い。滴下量の適否を管理する
方法としては、滴下量の適否を画像に基づき判断する方
法と、滴下量に直接的に係る供給系統の異常を監視する
方法とが知られている。Of these, in particular, coating omissions are often due to a shortage of the amount of film forming material dropped. As a method of managing the adequacy of the dropping amount, there are known a method of judging the adequacy of the dropping amount based on an image and a method of monitoring the abnormality of the supply system directly related to the dropping amount.
【0006】画像判断に基づく方法では、規定粘度の成
膜材を滴下した場合における塗布前の広がり状態は、ほ
ぼ一定の広がり状態を示すことを前提とした方法であ
る。The method based on image judgment is based on the premise that the spread state before coating when a film-forming material having a prescribed viscosity is dropped shows a substantially constant spread state.
【0007】そこで、かかる画像判断では、スピンコー
トの回転支持台に支持した被成膜材に、規定粘度の成膜
材を適正量滴下し、その状態でスピンコートにかける前
に、滴下した成膜材の広がり状態をCCDカメラなどで
撮影して比較基準の画像データとする。Therefore, in such image judgment, an appropriate amount of a film-forming material having a specified viscosity is dropped onto a film-forming material supported on a spin-coating rotary support, and the film-forming material is dropped before spin-coating in that state. The spread state of the film material is photographed by a CCD camera or the like and used as comparison reference image data.
【0008】一方、スピンコート法により成膜形成する
際にも、その都度、規定粘度に調製された成膜材を被成
膜面に滴下して、その状態でスピンコート前の成膜材の
広がり状態を撮影して画像データを取り込む。この画像
データを比較基準の画像データと比較して、基準画像デ
ータに比べて広がり状態が大きいか否かで、成膜材の滴
下量の適否を判断する。基準画像データに比べて広がり
状態が小さい場合には、供給量が少ないと判断すること
ができる。On the other hand, even when a film is formed by the spin coating method, a film forming material adjusted to have a specified viscosity is dropped on the surface to be filmed each time, and in that state, the film forming material before spin coating is formed. Capture the image data by capturing the spread state. This image data is compared with the image data of the comparison reference, and the adequacy of the dropping amount of the film forming material is determined depending on whether the spread state is larger than the reference image data. When the spread state is smaller than the reference image data, it can be determined that the supply amount is small.
【0009】また、成膜材の供給系統の異常を監視する
ことによっても、成膜不良の防止を行うことができる。
例えば、フォトレジスト工程では、レジストをレジスト
吐出ディスペンサ系統を介して、被成膜面上に規定量滴
下し、その後スピンコータでレジスト膜の形成を行うこ
とがあるが、かかる場合に、レジスト吐出ディスペンサ
系統におけるエアオペレートバルブ、エア駆動用電磁弁
などの異常を検出することにより、レジスト吐出が正常
に行われているか否かを監視して、レジスト吐出不良に
基づく供給量不足をチェックすることが行われている。Further, it is possible to prevent the film formation failure by monitoring the supply system for the film formation material.
For example, in a photoresist process, a specified amount of resist may be dropped onto a film-forming surface through a resist discharge dispenser system, and then a spin coater may be used to form a resist film. By detecting abnormalities in the air operated valve, the air driving solenoid valve, etc., it is possible to monitor whether or not the resist discharge is normally performed, and check the supply amount shortage due to the resist discharge failure. ing.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記成膜材
の滴下量の判断技術においては、以下の課題があること
を本発明者は見出した。However, the present inventor has found that the above-described technique for determining the amount of film forming material dropped has the following problems.
【0011】すなわち、成膜材の被成膜面上への滴下量
の適否を判断するに際して、塗布前の広がり状態を画像
データとして取り込み、適正量滴下時における広がり状
態の基準と比較する方法では、画像処理構成のシステム
構成が高額なものとなり、設備コストの増大を招き、低
コスト化が強く求められるかかる分野の要請に応えるこ
とができない。That is, in determining the suitability of the amount of the film-forming material to be dropped onto the film-forming surface, a method of capturing the spread state before coating as image data and comparing it with the reference of the spread state at the time of dropping an appropriate amount is used. However, the system configuration of the image processing configuration becomes expensive, resulting in an increase in equipment cost, and it is not possible to meet the demand in such a field where cost reduction is strongly required.
【0012】一方、成膜材の供給系統の異常に基づく監
視方法では、エアオペレートバルブ、エア駆動用電磁弁
などからの異常がある場合に供給量に異常があったもの
と間接的に推定するものであるため、適正稼働して適正
量の供給が行われているにもかかわらず電気的障害など
で異常信号が検出された場合には、判断を誤ることとな
る。On the other hand, in the monitoring method based on the abnormality of the supply system of the film forming material, when there is an abnormality from the air operate valve, the air driving electromagnetic valve, etc., it is indirectly estimated that the supply amount is abnormal. Therefore, if an abnormal signal is detected due to an electrical failure or the like despite the proper operation and supply of a proper amount, the judgment will be erroneous.
【0013】さらには、異常稼働して適正量の供給が現
実に行われていない場合でも、電気的障害などで異常信
号が検出されない場合には、塗布不良が見過ごされるこ
ととなる。Further, even when an abnormal operation is performed and an appropriate amount is not actually supplied, if an abnormal signal is not detected due to an electrical failure or the like, coating failure will be overlooked.
【0014】このように、供給系統の異常検出に基づく
間接的な監視方法では、監視コストを低く抑えることが
できる反面、直接的に供給状態を画像で判断する場合に
比べて、監視の信頼性が劣るという問題点が見られる。As described above, in the indirect monitoring method based on the abnormality detection of the supply system, the monitoring cost can be kept low, but the reliability of the monitoring is higher than that in the case of directly determining the supply state by the image. There is a problem that is inferior.
【0015】本発明者は、かかる問題点に鑑み、成膜材
の広がり状態を画像処理などのような複雑な構成を用い
ることなく、簡単な構成で直接的に監視する方法の開発
が必要と考えた。In view of such problems, the present inventor needs to develop a method for directly monitoring the spread state of the film-forming material with a simple structure without using a complicated structure such as image processing. Thought.
【0016】本発明の目的は、成膜不良に繋がる成膜材
の供給量の適否を簡単な構成で直接的に監視する技術を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique for directly monitoring the adequacy of the supply amount of a film forming material, which leads to a film forming defect, with a simple structure.
【0017】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】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、
次のとおりである。Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.
【0019】すなわち、本発明では、予め適正粘度の成
膜材を適正量被成膜面に滴下した状態で、滴下後所定時
間で滴下成膜材の量を光センサを用いて測定し、これを
比較基準の閾値としておく。かかる閾値と、実際の成膜
工程において同様の光センサを用いて測定した滴下成膜
材量と比較し、供給量の異常を簡単な構成で直接的に検
出することができる。That is, in the present invention, the amount of the film-forming material to be dropped is measured using an optical sensor in a predetermined time after the film-forming material having an appropriate viscosity is dropped onto the surface to be filmed in advance. Is set as a threshold value for comparison. By comparing the threshold value with the amount of the dropped film forming material measured using the same optical sensor in the actual film forming process, it is possible to directly detect the abnormality in the supply amount with a simple configuration.
【0020】例えば、予め適正粘度の成膜材を適正量被
成膜面に滴下した状態で、滴下後の一定時間における成
膜材に向けて、塗布前に投光し、その光の反射量を閾値
としておく。一方、実際の成膜形成時における滴下成膜
材に向けて、塗布前に光を投射して測定した反射量をそ
の閾値と比較することにより、閾値より反射量が多い場
合には、成膜材の滴下異常が発生しており、滴下量が不
足していると判断することができる。For example, in a state in which an appropriate amount of a film-forming material having a proper viscosity is previously dropped on the film-forming surface, light is projected before coating toward the film-forming material for a certain time after the dropping, and the amount of reflection of the light is reflected. Is set as a threshold. On the other hand, when the amount of reflection is larger than the threshold value by comparing the amount of reflection measured by projecting light before coating to the threshold value toward the dropped film forming material during actual film formation It can be determined that the material has an abnormal drop amount and the drop amount is insufficient.
【0021】かかる技術は、例えば、被成膜面に保護膜
などの膜形成をするに際して、膜接着用に予めAlキレ
ート膜などの接着膜を形成する場合に適用すれば、接着
膜材の被成膜面への滴下量を適正に管理して、かかる接
着膜層の形成不良に基づくポリイミド樹脂膜(例えば、
PIQ膜)などの保護膜の剥がれを未然に防止して、半
導体製品の不良防止に有効に役立てることができる。If such a technique is applied, for example, when forming an adhesive film such as an Al chelate film in advance for film adhesion when forming a film such as a protective film on the film formation surface, the adhesive film material can be covered. By properly controlling the amount dropped onto the film formation surface, a polyimide resin film (for example,
The peeling of a protective film such as a PIQ film) can be prevented in advance, and it can be effectively used to prevent defects in semiconductor products.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are designated by the same reference numeral, and repeated description thereof will be omitted.
【0023】図1(a)は、本発明の半導体装置の製造
方法で使用される半導体製造装置を、スピンコータに構
成した場合の要部断面図であり、(b)はその要部平面
図である。図2は、図1(a)の丸で囲んだ部分を拡大
して示した要部説明図である。図3は、光センサによる
成膜材の滴下量の適否判断のフローを示す説明図であ
る。FIG. 1A is a cross-sectional view of a main part when a semiconductor manufacturing apparatus used in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention is configured as a spin coater, and FIG. 1B is a plan view of the main part. is there. FIG. 2 is an explanatory view of the principal part showing an enlarged part surrounded by a circle in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of determining whether or not the deposition amount of the film forming material is appropriate by the optical sensor.
【0024】スピンコータ10aに構成された半導体製
造装置10は、図1(b)に示すように、円筒状で上方
が内側に向けてテーパに形成された塗布カップ11内
に、被回転体を支持するスピンチャック12が、モータ
13により高速回転可能に回転軸14により支持されて
いる。スピンチャック12は、円形平板状に形成されて
おり、その被成膜面に膜形成を行うウエハWが着脱可能
に載置固定されるようになっている。As shown in FIG. 1 (b), a semiconductor manufacturing apparatus 10 constituted by a spin coater 10a supports a rotating body in a coating cup 11 formed in a cylindrical shape and tapered upward inward. The spin chuck 12 is supported by a rotation shaft 14 so that it can be rotated at a high speed by a motor 13. The spin chuck 12 is formed in a circular flat plate shape, and the wafer W on which the film is to be formed is detachably mounted and fixed on the film formation surface.
【0025】スピンチャック12の上方には、塗布ノズ
ル15が設けられ、スピンチャック12に固定したウエ
ハWの回転中心に向けて成膜材が滴下できるようになっ
ている。すなわち、塗布ノズル15の吐出口15aは、
回転軸14方向に鉛直下方に向けて開口されている。か
かる塗布ノズル15は、エアオペレートバルブ、エア駆
動用電磁弁(図示しない)の供給系統(ティスペンサ系
統)に接続され、滴下する成膜材の滴下量を規定量に制
御できるようになっている。A coating nozzle 15 is provided above the spin chuck 12 so that the film forming material can be dropped toward the rotation center of the wafer W fixed to the spin chuck 12. That is, the discharge port 15a of the coating nozzle 15 is
It is opened vertically downward in the direction of the rotating shaft 14. The coating nozzle 15 is connected to an air-operated valve and a supply system (tispenser system) of an electromagnetic valve for air drive (not shown) so that the dropping amount of the film-forming material to be dropped can be controlled to a prescribed amount.
【0026】塗布ノズル15の側方には、成膜材の滴下
量の適否判断に使用する光センサ21が設けられてい
る。光センサ21は、塗布ノズル15を支持するノズル
ブラケット16に設けられ、塗布ノズル15と光センサ
21との間隔が変動しないように固定されている。塗布
ノズル15は、エアオペレートバルブ、エア駆動用電磁
弁(図示しない)のディスペンサ系統に接続され、所定
量の成膜材が塗布ノズル15を介して滴下できるように
なっている。On the side of the coating nozzle 15, an optical sensor 21 is provided which is used to judge the adequacy of the amount of film-forming material to be dropped. The optical sensor 21 is provided on the nozzle bracket 16 that supports the application nozzle 15, and is fixed so that the interval between the application nozzle 15 and the optical sensor 21 does not change. The coating nozzle 15 is connected to a dispenser system including an air operate valve and an air driving electromagnetic valve (not shown) so that a predetermined amount of film forming material can be dropped through the coating nozzle 15.
【0027】光センサ21は、図1、2に示すように、
投光部22と、受光部23とから構成されている。投光
部22、受光部23は、図3に示すように、それぞれ光
ファイバ22a、23aを介してセンサアンプ24に接
続されている。The optical sensor 21, as shown in FIGS.
It is composed of a light projecting section 22 and a light receiving section 23. As shown in FIG. 3, the light projecting section 22 and the light receiving section 23 are connected to a sensor amplifier 24 via optical fibers 22a and 23a, respectively.
【0028】センサアンプ24側に設けた光源からの所
定波長の光が、光ファイバ22aを介して投光部22か
ら、スピンチャック12上に支持されたウエハWの被成
膜面に滴下された成膜材に向けて投光される。投光され
た光は成膜材を透過して被成膜面で反射され、この反射
された光が受光部23に入り、光ファイバ23aからセ
ンサアンプ24に送られる。センサアンプ24では、受
光部23を介して送られた反射光の光量を、投光時の光
量を100とした場合に換算してその反射率が演算され
る。Light of a predetermined wavelength from a light source provided on the sensor amplifier 24 side is dropped from the light projecting section 22 through the optical fiber 22a onto the film formation surface of the wafer W supported on the spin chuck 12. It is projected toward the film forming material. The projected light passes through the film-forming material and is reflected on the film-forming surface, and the reflected light enters the light-receiving section 23 and is sent from the optical fiber 23a to the sensor amplifier 24. The sensor amplifier 24 calculates the reflectance by converting the light amount of the reflected light sent via the light receiving unit 23 when the light amount at the time of light projection is 100.
【0029】かかる反射率を、予め適正量の成膜材を滴
下した場合に求めておいた閾値としての反射率と比較
し、閾値を超えた場合には警報信号が、閾値を超えない
場合には正常信号が送信される。The reflectance is compared with the reflectance as a threshold value obtained when an appropriate amount of the film-forming material is dropped in advance. If the reflectance value exceeds the threshold value, the alarm signal does not exceed the threshold value. Is sent a normal signal.
【0030】送信信号に基づき、ステップS1で成膜材
の吐出の適否が判断され、適切な場合にはYESとし
て、ステップS2のスピン塗布が開始される。すなわ
ち、スピンコータ10aのスピンチャック12が高速回
転して、ウエハW上に滴下された成膜材が遠心力により
広げられ、被正膜面上に膜形成が行われる。On the basis of the transmission signal, it is judged in step S1 whether or not the film forming material is properly ejected, and if the result is YES, the spin coating is started in step S2. That is, the spin chuck 12 of the spin coater 10a rotates at a high speed, the film forming material dropped on the wafer W is spread by a centrifugal force, and a film is formed on the target film surface.
【0031】一方、信号が警報信号である場合には、ス
テップS1で成膜材の吐出は不適切と判断され、NGと
して、割り込み制御によりステップS2のスピン塗布が
中断される。On the other hand, if the signal is an alarm signal, it is determined in step S1 that the ejection of the film forming material is inappropriate, and the spin coating in step S2 is interrupted by interrupt control as NG.
【0032】次に、図1に示すスピンコータ10aを用
いて、Si基板上に回路パターンが作り込まれたウエハ
Wの全面に保護膜(パシベーション膜)としてのPIQ
膜(ポリイミド樹脂膜)を、Alキレート膜を接着膜と
して介在させて形成する半導体装置の製造方法について
説明する。Next, using the spin coater 10a shown in FIG. 1, a PIQ as a protective film (passivation film) is formed on the entire surface of the wafer W having a circuit pattern formed on a Si substrate.
A method of manufacturing a semiconductor device in which a film (polyimide resin film) is formed with an Al chelate film as an adhesive film will be described.
【0033】本説明における半導体装置では、ウエハW
は、例えば、次のような半導体プロセスを経て形成され
ている。すなわち、基板(Siウエハ)上にSiO2の
酸化膜が形成され、かかる酸化膜上に窒化膜が気相成長
法により形成される。その後、かかる窒化膜上には、感
光性樹脂のフォトレジストの薄膜が形成され、ステッパ
により所定のマスクを用いて紫外線照射により回路パタ
ーンの焼付けが行われる。In the semiconductor device in this description, the wafer W
Is formed, for example, through the following semiconductor process. That is, an oxide film of SiO 2 is formed on a substrate (Si wafer), and a nitride film is formed on the oxide film by vapor phase epitaxy. After that, a thin film of a photoresist of photosensitive resin is formed on the nitride film, and a circuit pattern is baked by ultraviolet irradiation using a predetermined mask with a stepper.
【0034】その後、フォトレジストの未露光部分を現
像剤で溶かして現像が行われる。現像後にはフォトレジ
ストの焼き締めが行われ、残っているフォトレジストを
マスクとして窒化膜とシリコン酸化膜とがエッチングさ
れる。エッチング後、レジストをアッシングにより除去
し、ウエハの洗浄を行う。After that, the unexposed portion of the photoresist is melted with a developer and developed. After development, the photoresist is baked and the remaining photoresist is used as a mask to etch the nitride film and the silicon oxide film. After etching, the resist is removed by ashing and the wafer is washed.
【0035】洗浄後、ウエハを酸化炉に入れ、残ってい
る窒化膜をマスクとして表面に素子分離用のシリコン酸
化膜を形成し、その後、高温のリン酸などで窒化膜の除
去を行い、さらにフッ酸溶液で酸化膜も除去して、洗浄
する。After cleaning, the wafer is put into an oxidation furnace, a silicon oxide film for element isolation is formed on the surface by using the remaining nitride film as a mask, and then the nitride film is removed by high temperature phosphoric acid or the like. The oxide film is also removed with a hydrofluoric acid solution and washed.
【0036】洗浄後、薄い二酸化シリコン膜をゲート絶
縁膜として形成し、さらにその上に多結晶シリコン膜を
堆積して、この多結晶シリコン膜に、N型の導電型不純
物が添加される。After cleaning, a thin silicon dioxide film is formed as a gate insulating film, a polycrystalline silicon film is further deposited thereon, and an N-type conductivity type impurity is added to this polycrystalline silicon film.
【0037】さらに、かかる多結晶シリコン膜にゲート
電極パターンを、フォトリソグラフィにて加工する。こ
のようにしてゲート電極パターンに形成された多結晶シ
リコン膜からなるマスクが形成され、かかるゲート電極
膜をマスクとして、薄い二酸化シリコン膜を通して基板
表面に砒素をイオン注入し、一対のN型領域、ソース/
ドレイン領域を形成する。Further, a gate electrode pattern is processed on the polycrystalline silicon film by photolithography. In this way, a mask made of a polycrystalline silicon film formed in the gate electrode pattern is formed, and using the gate electrode film as a mask, arsenic is ion-implanted into the substrate surface through a thin silicon dioxide film to form a pair of N-type regions, Source/
A drain region is formed.
【0038】その後、気相成長法などによりウエハ全面
にシリコン酸化膜などの層間絶縁膜を堆積させる。かか
る層間絶縁膜には、電極引き出し用のコンタクト孔を形
成し、その後、配線となるアルミニウム膜を堆積し、か
かるアルミニウム膜をフォトリソグラフィにより所望の
配線パターンに加工する。このようにして、ウエハWで
は、そのSi基板上に回路パターンが作り込まれてい
る。After that, an interlayer insulating film such as a silicon oxide film is deposited on the entire surface of the wafer by a vapor phase growth method or the like. A contact hole for drawing out an electrode is formed in the interlayer insulating film, and thereafter, an aluminum film to be a wiring is deposited, and the aluminum film is processed into a desired wiring pattern by photolithography. Thus, in the wafer W, the circuit pattern is formed on the Si substrate.
【0039】このようにして回路パターンが作り込まれ
たウエハWは、図1に示すように、スピンコータ10a
のスピンチャック12上に、載置され固定される。固定
されたウエハWの表面、すなわち被成膜面上には、その
回転中心側に向けて、塗布ノズル15から、規定量のA
lキレート液30aが成膜材30として滴下される。ウ
エハW上に滴下されるAlキレート液30aは、一気に
広がらないように所定の粘度調整がなされている。The wafer W on which the circuit pattern has been formed in this manner is, as shown in FIG. 1, a spin coater 10a.
It is placed and fixed on the spin chuck 12 of FIG. On the surface of the fixed wafer W, that is, on the film formation surface, a prescribed amount of A is applied from the coating nozzle 15 toward the rotation center side.
The 1 chelate liquid 30a is dropped as the film forming material 30. The Al chelate liquid 30a dropped on the wafer W has a predetermined viscosity adjusted so as not to spread at once.
【0040】Alキレート液30aの滴下後、一定時間
後に、すなわち、Alキレート液30aの粘度に基づき
ある一定の広がり状態を示した段階で、光センサ21の
投光部22から、図2に示すように、Alキレート液3
0aの広がり状態を示す溜まりに向けて光を当てる。投
光された光は、Alキレート液30aを透過して、ウエ
ハW表面、すなわち被成膜面に至り、ウエハWの被成膜
面で反射する。After a lapse of a certain time after the dropping of the Al chelate solution 30a, that is, at a stage where a certain spread state is exhibited based on the viscosity of the Al chelate solution 30a, the light projecting portion 22 of the optical sensor 21 is shown in FIG. So that the Al chelate solution 3
Light is directed toward the pool showing the spread state of 0a. The projected light passes through the Al chelate liquid 30a, reaches the surface of the wafer W, that is, the film formation surface, and is reflected by the film formation surface of the wafer W.
【0041】反射光は、Alキレート液30aの透過に
際してある程度の量が吸収されるなどして、投光量より
少ない反射光量の反射光が受光部23内に入ることとな
る。A certain amount of the reflected light is absorbed during the transmission of the Al chelate solution 30a, so that the reflected light having a smaller reflected light amount than the projected light amount enters the light receiving portion 23.
【0042】すなちわ、Alキレート液30aの滴下量
が多ければ、反射光量の減衰量が大きくなり、少なけれ
ば反射光量が小さくなる。That is, when the dropping amount of the Al chelate solution 30a is large, the attenuation amount of the reflected light amount is large, and when it is small, the reflected light amount is small.
【0043】そこで、予め、Alキレート液30aを滴
下しない状態で、投光量と反射量とが等しくなるように
光センサ21の初期状態を調整し、この場合の反射率を
100%としておく。かかる初期調整を行った後、ウエ
ハW上に適量のAlキレート液30aを滴下した場合に
おける反射率を求め、これを閾値として設定しておく。
例えば、この場合の閾値を、図2に示すように、反射率
50%としておく。Therefore, the initial state of the optical sensor 21 is adjusted in advance so that the light projection amount and the reflection amount are equal without dropping the Al chelate solution 30a, and the reflectance in this case is set to 100%. After performing such initial adjustment, the reflectance when an appropriate amount of the Al chelate solution 30a is dropped on the wafer W is obtained, and this is set as a threshold value.
For example, the threshold value in this case is set to 50% as shown in FIG.
【0044】Alキレート膜形成時のウエハW上へのA
lキレート液の滴下量の適否は、かかる閾値と、接着膜
形成時にウエハW上に滴下したAlキレート液30aに
向けて投光した光の反射率とを比較することにより判断
することとなる。すなわち、反射光を受光部23で受光
してセンサアンプ24に光ファイバ23aを介して送
り、センサアンプ24でその反射率を演算し、その結果
を閾値としての反射率50%と比較照合して、反射率が
50%より大きいか、否かで、適否を判断する。A on the wafer W at the time of forming the Al chelate film
Appropriateness of the dropped amount of the 1 chelate solution is judged by comparing such a threshold value with the reflectance of the light projected toward the Al chelate solution 30a dropped on the wafer W at the time of forming the adhesive film. That is, the reflected light is received by the light receiving unit 23 and sent to the sensor amplifier 24 through the optical fiber 23a, the reflectance is calculated by the sensor amplifier 24, and the result is compared and compared with the reflectance of 50% as a threshold value. The suitability is judged by whether or not the reflectance is higher than 50%.
【0045】例えば、図2に示すように、反射率が50
%を超えている場合には、Alキレート液の滴下量は規
定量より少なく、滴下不足の状態にあると判断され、セ
ンサアンプ24からは警報信号が発信される。この場合
には、その後のスピン塗布は中断される。スピンチャッ
ク12上のウエハWを取り外して、滴下不良の原因を除
去した後に、再度別のウエハW上へのAlキレート液3
0aによる接着膜の形成を行えばよい。For example, as shown in FIG. 2, the reflectance is 50.
If it exceeds%, the amount of the Al chelate solution dropped is less than the specified amount, and it is determined that the amount of dropping is insufficient, and the sensor amplifier 24 issues an alarm signal. In this case, the subsequent spin coating is interrupted. After removing the wafer W on the spin chuck 12 to eliminate the cause of the drop defect, the Al chelate solution 3 on another wafer W is removed again.
The adhesive film of 0a may be formed.
【0046】一方、反射率が50%以下である場合に
は、少なくとも規定量のAlキレート液が滴下されてい
るものと判断され、その後、スピンコータ10aの駆動
によるAlキレート液がウエハWの成膜面上に薄く塗布
されて接着膜としてのAlキレート膜が形成されること
となる。On the other hand, when the reflectance is 50% or less, it is determined that at least the specified amount of the Al chelate solution has been dripped, and thereafter, the Al chelate solution is driven by the spin coater 10a to form the film on the wafer W. The surface is thinly applied to form an Al chelate film as an adhesive film.
【0047】このようにしてウエハ前面にAlキレート
膜が形成された後、この上にPIQ膜が保護膜(パシベ
ーション膜)として形成されて半導体装置が製造される
こととなる。After the Al chelate film is formed on the front surface of the wafer in this way, the PIQ film is formed thereon as a protective film (passivation film) to manufacture a semiconductor device.
【0048】図4には、上記Alキレート液の滴下量の
適否の判断状況を、分かりやすく模式的に示した。図
中、T1はAlキレート液の滴下前の状況を示す。T2
は、Alキレート液が滴下され、滴下されたAlキレー
ト液に投光が開始された状態でまだ閾値との比較がなさ
れていない不感帯の状況を、T3は滴下したAlキレー
ト液に投光された光の反射光の反射量を閾値と比較して
いる状況を示している。FIG. 4 schematically shows the situation of judgment as to whether or not the dropping amount of the Al chelate solution is appropriate. In the figure, T1 shows the situation before the dropping of the Al chelate solution. T2
Is a dead zone situation in which the Al chelate solution has been dropped, and light emission has been started to the dropped Al chelate solution, and the comparison with the threshold value has not yet been made. T3 is projected to the dropped Al chelate solution. The situation where the amount of reflected light is compared with a threshold value is shown.
【0049】T4は、Alキレート液の滴下量の適否を
光センサによりチェックした後、スピンコータ10aに
かけてAlキレート膜が形成された段階での反射量を測
定して閾値と比較している状況を示すものである。At T4, after checking the adequacy of the dropping amount of the Al chelate solution by the optical sensor, the reflection amount at the stage when the Al chelate film is formed on the spin coater 10a is measured and compared with the threshold value. It is a thing.
【0050】なお、図4では、投光および反射量100
%の反射光を実線矢印で、減衰した反射光を破線矢印で
示した。In FIG. 4, the light projection and reflection amount 100
% Of reflected light is indicated by a solid arrow, and attenuated reflected light is indicated by a dashed arrow.
【0051】図5(a)には、滴下正常時における監視
動作チャートを示し、(b)には滴下異常を検出した場
合の監視動作チャートを示した。監視チャートに対応す
るセンサ出力は、閾値に対して、高いか低いかを示す高
(図5中、Hと表示)、低(図5中、L)のいずれかで
出力表示される。図5に示す場合には、Alキレート液
30aの正常滴下に対応する反射率50%を閾値として
設定している。FIG. 5A shows a monitoring operation chart when the dropping is normal, and FIG. 5B shows a monitoring operation chart when the dropping abnormality is detected. The sensor output corresponding to the monitoring chart is output and displayed as either high (indicated by H in FIG. 5) or low (indicated by L in FIG. 5) indicating whether the sensor output is high or low with respect to the threshold value. In the case shown in FIG. 5, the reflectance of 50% corresponding to the normal dropping of the Al chelate solution 30a is set as the threshold value.
【0052】図4(a)に示す場合には、上記T1の状
況下で、投光部22から投光された光は、ウエハW面で
反射され受光部23における反射率が100%である場
合を示している。かかる場合における光センサ21によ
る監視動作は、図5(a)、(b)のT1に相当する部
分で反射率100%のフラットな監視チャートとなる。
かかるT1で示す監視チャートに対応するセンサ出力
は、図5(a)、(b)に示すように、閾値50%より
高いため、Hレベルでフラットな出力がなされている。In the case of FIG. 4A, under the condition of T1 described above, the light projected from the light projecting section 22 is reflected on the wafer W surface and the reflectance at the light receiving section 23 is 100%. The case is shown. The monitoring operation by the optical sensor 21 in such a case is a flat monitoring chart with a reflectance of 100% at the portion corresponding to T1 in FIGS. 5A and 5B.
Since the sensor output corresponding to the monitoring chart indicated by T1 is higher than the threshold value of 50% as shown in FIGS. 5A and 5B, a flat output is made at the H level.
【0053】図4(b)に示す場合は、前記T2からT
3までの状況下で、すなわち、塗布ノズル15からAl
キレート液30aがウエハW上に一定量滴下され、滴下
されたAlキレート液30aに光センサ21から所定波
長の光が投光され、投光直後の不感帯を経て、反射率を
測定して閾値と比較する場合を示している。In the case shown in FIG. 4B, from T2 to T
Under the conditions up to 3, that is, from the coating nozzle 15 to Al
A certain amount of the chelate solution 30a is dropped on the wafer W, light having a predetermined wavelength is projected from the optical sensor 21 onto the dropped Al chelate solution 30a, and the reflectance is measured through a dead zone immediately after the projection and a threshold value is obtained. The case of comparison is shown.
【0054】かかるT2、T3における光センサ21に
よる監視動作は、滴下量が正常な場合には、図5(a)
に示すように、投光された光の反射率は、光がAlキレ
ート液30a層に漸次深く透光するにつれてそれぞれの
深度における反射率が測定され、かかる反射率は透光深
度が深くなるにしたがって漸次減衰するため斜め直線で
表示されるような減衰直線を示す。The monitoring operation by the optical sensor 21 at T2 and T3 is as shown in FIG. 5A when the drop amount is normal.
As shown in FIG. 7, the reflectance of the projected light is measured at each depth as the light gradually penetrates deeply into the Al chelate solution 30a layer, and the reflectance is such that the depth of light transmission becomes deep. Therefore, since it attenuates gradually, an attenuation straight line is displayed as an oblique straight line.
【0055】かかる監視チャートに対応するセンサ出力
は、反射率を示す減衰直線が閾値より低くなった時点
で、すなわちT3の状況下に入った時点でLレベルのフ
ラットな出力表示とされる。The sensor output corresponding to such a monitoring chart is displayed as an L level flat output when the attenuation straight line showing the reflectance becomes lower than the threshold value, that is, when the condition of T3 is entered.
【0056】一方、滴下異常が検出される場合には、図
4(b)のT2、T3の状況下での光センサ21による
監視動作は、図5(b)に示すように、投光された光の
反射率は、光がAlキレート液30aに漸次深く透光す
るにつれてそれぞれの深度における反射率が測定される
が、滴下量が少ないため、かかる反射率は正常量の滴下
の場合に比べて減衰度が小さい斜線の減衰直線を示す。On the other hand, when the dropping abnormality is detected, the monitoring operation by the optical sensor 21 under the conditions of T2 and T3 in FIG. 4B is projected as shown in FIG. 5B. Regarding the reflectance of light, the reflectance at each depth is measured as the light gradually penetrates deeply into the Al chelate solution 30a. However, since the amount of dropping is small, such reflectance is lower than in the case of dropping a normal amount. Shows a diagonal attenuation straight line with small attenuation.
【0057】かかる監視チャートに対応するセンサ出力
は、反射率を示す減衰直線が閾値より低くならないた
め、すなわちT3の状況下に入った時点でもHレベルの
フラットな出力表示が保持された状態となる。In the sensor output corresponding to such a monitoring chart, since the attenuation straight line showing the reflectance does not become lower than the threshold value, that is, the flat output display of the H level is maintained even when the condition of T3 is entered. .
【0058】このようにして滴下量のチェックが終了す
ると、スピンコータ10aが回転して、滴下されたAl
キレート液30aは、図4(c)に示すように、薄い接
着膜に形成される。When the check of the dropped amount is completed in this way, the spin coater 10a rotates to drop the dropped Al.
The chelate solution 30a is formed into a thin adhesive film as shown in FIG.
【0059】T3からT4の状況下における光センサ2
1の監視動作は、滴下量が正常な場合には、図5(a)
に示すように、スピンコータされる前の溜まっていたA
lキレート液30aに基づく反射率0%が、スピンコー
タ10aにより漸次薄く塗布されるにしたがって、反射
率が漸次大きくなる。接着膜が形成された時点では、A
lキレート膜は十分に薄く形成されているため、膜厚に
よる投光の減衰は殆ど無視でき、100%の反射率に戻
ったフラットなチャートとなる。Optical sensor 2 under the conditions of T3 to T4
The monitoring operation of No. 1 is as shown in FIG.
As shown in, A was accumulated before being spin-coated.
As the reflectance of 0% based on the 1 chelate liquid 30a is gradually thinly applied by the spin coater 10a, the reflectance gradually increases. At the time when the adhesive film is formed, A
Since the l-chelate film is formed sufficiently thin, the attenuation of the light projection due to the film thickness can be almost ignored, and the flat chart returns to 100% reflectance.
【0060】かかる監視チャートに対応するセンサ出力
は、図5(a)に示すように、反射率の増加を示す増加
直線が、閾値より大きくなった時点で、すなわちT3の
状況下からT4の状況下に入って、Alキレート膜が所
定の厚さになった時点でHレベルのフラットな出力表示
がなされる。As shown in FIG. 5A, the sensor output corresponding to such a monitoring chart shows that the increasing straight line showing the increase of the reflectance becomes larger than the threshold value, that is, the situation from T3 to T4. At the time of entering the bottom and the Al chelate film having a predetermined thickness, a flat output display of H level is made.
【0061】すなわち、Alキレート液の正常滴下の場
合には、T1、T2域でHレベルを、T3域でLレベル
を、T4域でHレベルを示す特徴的なセンサ出力表示と
なる。That is, in the case of normal dropping of the Al chelate solution, the characteristic sensor output display shows the H level in the T1 and T2 regions, the L level in the T3 region, and the H level in the T4 region.
【0062】一方、滴下量が少ない場合には、T3から
T4の状況下における光センサ21の監視動作は、図5
(b)に示すように、スピンコートされる前の溜まって
いる広がり状態のAlキレート液30aに基づく反射率
が、スピンコータ10aにより漸次薄く塗布されるにし
たがって、反射率が漸次大きくなり、十分に薄い接着膜
が形成された時点では、膜厚による投光の減衰は殆ど無
視でき、100%の反射率に戻ったフラットなチャート
となる。しかし、滴下量が少ないため、反射率の増加
も、反射率の減衰状況と同様に、正常滴下量の場合と比
べて小さいものとなる。On the other hand, when the drop amount is small, the monitoring operation of the optical sensor 21 under the conditions from T3 to T4 is as shown in FIG.
As shown in (b), the reflectance based on the spread and spread Al chelate solution 30a before spin coating is gradually increased as the spin coater 10a is applied thinly, and the reflectance is sufficiently increased. At the time when the thin adhesive film is formed, the attenuation of the projected light due to the film thickness can be almost ignored, and the flat chart returns to 100% reflectance. However, since the drop amount is small, the increase in the reflectance is smaller than that in the case of the normal drop amount, similarly to the attenuation state of the reflectance.
【0063】かかる監視チャートに対応するセンサ出力
は、図5(b)に示すように、反射率を示す増加が閾値
より高い状態でなされるため、すなわちT3からT4の
状況下に入った時点でもHレベルのフラットな出力表示
が保持されることとなる。すなわち、Alキレート液の
異常滴下の場合には、T1、T2、T3、T4の全域を
通してHレベルのフラットな直線を示す特徴的なセンサ
出力表示となる。As shown in FIG. 5 (b), the sensor output corresponding to such a monitoring chart is made in a state where the increase in reflectance is higher than the threshold value, that is, even at the time of entering the state of T3 to T4. A flat output display of H level is maintained. That is, in the case of abnormal dropping of the Al chelate liquid, a characteristic sensor output display showing a flat straight line of H level throughout the entire area of T1, T2, T3, and T4.
【0064】かかるAlキレート液の正常滴下、異常滴
下に対応するセンサ出力に応じて、前掲の図3に示すよ
うに、スピンコータ10aの制御部26側に異常滴下の
場合には警報信号が出され、その警報信号に基づいてス
ピンコータ10aのスピン塗布を中断するなどの処置が
なされる。As shown in FIG. 3 above, an alarm signal is output to the control unit 26 side of the spin coater 10a in the case of abnormal dropping according to the sensor output corresponding to normal dropping or abnormal dropping of the Al chelate solution. On the basis of the alarm signal, the spin coating of the spin coater 10a is interrupted and other measures are taken.
【0065】このように、本発明では、Alキレート液
の滴下量の適否を、光センサ21による反射率の変化に
よりチェックして、Alキレート液の滴下量不足に基づ
くAlキレート膜の塗布抜け、塗布ムラなどの塗布不良
を検出することができる。そのため、かかるAlキレー
ト膜を接着膜としてウエハ上に成膜するPIQ膜の接着
不良に基づく膜剥離などの不良を未然に回避することが
できる。As described above, according to the present invention, the adequacy of the dropping amount of the Al chelate solution is checked by the change of the reflectance by the optical sensor 21, and the application failure of the Al chelate film due to the insufficient dropping amount of the Al chelate solution is caused. Application defects such as application unevenness can be detected. Therefore, it is possible to avoid defects such as film peeling due to defective adhesion of the PIQ film formed on the wafer using the Al chelate film as an adhesive film.
【0066】上記説明では、Alキレート膜の形成に際
して本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、フ
ォトレジスト膜をスピンコート法により形成する場合に
も、以下のように適用することができる。In the above description, the case where the present invention is applied to the formation of the Al chelate film has been described as an example, but the same can be applied to the case where the photoresist film is formed by the spin coating method as follows. it can.
【0067】すなわち、図6に示すように、先ず、ステ
ップS110で、スピンコータ10aのスピンチャック
12上にウエハをセットする。かかるウエハでは、基板
(Siウエハ)上にSiO2の酸化膜が形成され、かか
る酸化膜上に窒化膜が気相成長法により形成されてい
る。That is, as shown in FIG. 6, first, in step S110, a wafer is set on the spin chuck 12 of the spin coater 10a. In such a wafer, an SiO 2 oxide film is formed on a substrate (Si wafer), and a nitride film is formed on the oxide film by a vapor phase epitaxy method.
【0068】スピンチャック12により支持された上記
構成のウエハの窒化膜上には、ステップS120で、ス
ピンコータ10aの塗布ノズル15から、フォトレジス
トが適量滴下される。In step S120, an appropriate amount of photoresist is dropped from the coating nozzle 15 of the spin coater 10a onto the nitride film of the wafer having the above structure supported by the spin chuck 12.
【0069】滴下されたフォトレジストに向けて、ステ
ップS130では、塗布ノズル15の側方に設けた光セ
ンサ21の投光部22から、フォトレジストを感光させ
ない安全光の波長の光が投光される。その反射光は、光
センサ21の受光部23で受光され、反射光量に基づき
センサアンプ24で反射率が求められる。In step S130, light of a safety light wavelength that does not expose the photoresist is projected from the light projecting portion 22 of the optical sensor 21 provided on the side of the coating nozzle 15 toward the dropped photoresist. It The reflected light is received by the light receiving portion 23 of the optical sensor 21, and the reflectance is obtained by the sensor amplifier 24 based on the amount of reflected light.
【0070】ステップS140では、求められた反射率
が、予め適正量のフォトレジストに対して求めておいた
反射率(閾値)と比較され、閾値以下の反射率の場合に
は、ステップS110におけるフォトレジストの滴下量
が正常であると判断される。In step S140, the obtained reflectance is compared with the reflectance (threshold value) previously obtained for an appropriate amount of photoresist. If the reflectance is less than the threshold value, the photo-resist in step S110 is determined. It is determined that the amount of resist dropped is normal.
【0071】フォトレジストの滴下量が適切であると判
断された場合には、ステップS150に示すように、ス
ピンコータ10aのスピンチャック12を高速回転させ
ることにより、ウエハ上の窒化膜上にフォトレジストを
薄く広げて、所定膜厚のフォトレジスト膜を形成する。If it is determined that the amount of the dropped photoresist is appropriate, the spin chuck 12 of the spin coater 10a is rotated at a high speed to deposit the photoresist on the nitride film on the wafer as shown in step S150. It is spread thinly to form a photoresist film having a predetermined thickness.
【0072】ステップS140でフォトレジストの滴下
量が不適切と判断された場合には、ステップS150の
スピンコータ10aの回転を中止する。If it is determined in step S140 that the amount of photoresist dropped is inappropriate, the rotation of the spin coater 10a in step S150 is stopped.
【0073】その後、ステップS160で、感光性樹脂
のフォトレジスト膜上に、ステッパにより所定のマスク
を用いて紫外線照射により露光して回路パターンを焼き
付ける。Then, in step S160, the circuit pattern is printed on the photoresist film of the photosensitive resin by exposing it to ultraviolet rays by using a stepper with a predetermined mask.
【0074】フォトレジスト膜の未露光部分、あるいは
露光部分は、ステップS170で、現像剤による溶解で
除去して所定の現像を行う。The unexposed portion or exposed portion of the photoresist film is removed by dissolution with a developer in step S170, and predetermined development is performed.
【0075】現像後は、ステップS180で、残存して
いるフォトレジストの焼き締めを行い、残っているフォ
トレジストをマスクとして窒化膜とシリコン酸化膜とを
エッチング剤でエッチングする。After the development, in step S180, the remaining photoresist is baked and the remaining photoresist is used as a mask to etch the nitride film and the silicon oxide film with an etching agent.
【0076】エッチング後は、フォトレジストをアッシ
ングにより除去し、ウエハの洗浄を行い、その後ウエハ
を酸化炉に入れ、残っている窒化膜をマスクとして表面
に素子分離用のシリコン酸化膜を形成する。その後、高
温のリン酸などにより窒化膜の除去、フッ酸溶液による
酸化膜の除去を行い洗浄する。After the etching, the photoresist is removed by ashing and the wafer is washed. Then, the wafer is put into an oxidation furnace, and a silicon oxide film for element isolation is formed on the surface by using the remaining nitride film as a mask. After that, the nitride film is removed with high temperature phosphoric acid or the like, and the oxide film is removed with a hydrofluoric acid solution to perform cleaning.
【0077】洗浄後、薄い二酸化シリコン膜をゲート絶
縁膜として形成し、さらにその上に多結晶シリコン膜を
堆積して、この多結晶シリコン膜に、N型の導電型不純
物が添加する。さらに、かかる多結晶シリコン膜にゲー
ト電極パターンを、フォトリソグラフィにて加工する。
このようにして形成されたゲート電極膜をマスクとし
て、薄い二酸化シリコン膜を通して基板表面に砒素をイ
オン注入し、一対のN型領域、ソース/ドレイン領域を
形成する。After cleaning, a thin silicon dioxide film is formed as a gate insulating film, a polycrystalline silicon film is further deposited thereon, and an N-type conductivity type impurity is added to this polycrystalline silicon film. Further, a gate electrode pattern is processed on the polycrystalline silicon film by photolithography.
Using the gate electrode film thus formed as a mask, arsenic is ion-implanted into the substrate surface through a thin silicon dioxide film to form a pair of N-type regions and source / drain regions.
【0078】その後、気相成長法などによりウエハ全面
にシリコン酸化膜等の層間絶縁膜を堆積させる。かかる
層間絶縁膜には、電極引き出し用のコンタクト孔を形成
し、さらに、配線となるアルミニウム膜を堆積し、かか
るアルミニウム膜をフォトリソグラフィにより所望の配
線パターンに加工して、Si基板上に回路パターンを作
り込む。After that, an interlayer insulating film such as a silicon oxide film is deposited on the entire surface of the wafer by a vapor phase growth method or the like. A contact hole for drawing out an electrode is formed in the interlayer insulating film, an aluminum film to be a wiring is further deposited, and the aluminum film is processed into a desired wiring pattern by photolithography to form a circuit pattern on a Si substrate. Build in.
【0079】このようにして形成したウエハ上に、前記
説明の要領でAlキレート膜を形成し、その上にPIQ
膜などの保護膜を形成して半導体装置を製造することが
できる。An Al chelate film is formed on the wafer thus formed as described above, and PIQ is formed on the Al chelate film.
A semiconductor device can be manufactured by forming a protective film such as a film.
【0080】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0081】例えば、上記実施の形態では、スピンコー
ト法を例に挙げて説明したが、これ以外の塗布方法で
も、被成膜面に供給する成膜材の滴下量の可否を判断す
る場合に広く適用することができる。For example, in the above-described embodiment, the spin coating method has been described as an example, but in the case of judging the applicability of the dropping amount of the film forming material supplied to the film formation target surface, it is possible to use other coating methods. It can be widely applied.
【0082】上記説明では、滴下量の適否を反射率とし
て把握する場合について説明したが、反射率としてでは
なく、反射光量として、あるいは反射光量と相関を有す
るその他の値を用いて、滴下量の判断を行っても構わな
い。In the above description, the case where the adequacy of the dropping amount is grasped as the reflectance has been described. However, instead of the reflectance, the dropping amount of the dropping amount is determined by using the reflected light amount or another value having a correlation with the reflected light amount. You may make a decision.
【0083】また、上記説明では、適正滴下量における
反射率を閾値として設定して、その閾値に対しての大小
の比較により、適正量の適否を二者択一的に判断する場
合について説明したが、滴下量の増分に合わせて反射光
の光量を把握しておくことにより、反射光量に基づきど
の程度の滴下量不足であるか、あるいは、どの程度の過
剰滴下量にあるかを判断させることもできる。In the above description, the reflectance at the proper dropping amount is set as a threshold value, and whether the proper amount is appropriate or not is determined alternatively by comparing the magnitude with the threshold value. However, by grasping the light amount of the reflected light according to the increment of the drop amount, it is possible to determine how much the drop amount is insufficient or how much the drop amount is based on the reflected light amount. You can also
【0084】さらには、予め、反射率と滴下量との相関
関係を細かに把握するようにすれば、滴下後所定時間経
過後の反射率の相違により、センサ測定箇所における成
膜材の厚みの差異を検出して、その結果より成膜材の粘
度の大小を判断することもできる。かかる判断が行える
のは、規定粘度より小さい場合には、滴下後一定時間に
おける成膜材の広がりが大きく、センサ測定箇所の厚さ
は規定時の場合に比べて薄くなる筈であり、逆に、粘度
が高い場合には厚くなり反射率は小さくなる筈だからで
ある。Furthermore, if the correlation between the reflectance and the amount of dropping is grasped in advance, the thickness of the film-forming material at the sensor measurement point can be changed due to the difference in reflectance after a predetermined time has passed after dropping. It is also possible to detect the difference and judge the magnitude of the viscosity of the film forming material from the result. Such a determination can be made because if the viscosity is lower than the specified viscosity, the film-forming material spreads for a certain period of time after dropping, and the thickness of the measurement location of the sensor should be thinner than in the case of the specified time. If the viscosity is high, the thickness will be thick and the reflectance will be small.
【0085】前記説明では、保護膜の接着膜として使用
するAlキレート膜、フォトレジスト膜の場合を例に挙
げて説明したが、その他にも保護膜、絶縁膜などを塗布
法により形成する場合にも適用することができる。さら
には、フォトレジスト膜への適用においては、ウエハの
周辺部にフォトレジスト膜を形成し、その後露光、現像
によりウエハ周辺部のエッチングを行う際の周辺露光に
おいても適用できることは言うまでもない。In the above description, the case of the Al chelate film and the photoresist film used as the adhesive film of the protective film has been described as an example. However, in addition to this, when the protective film, the insulating film and the like are formed by the coating method. Can also be applied. Further, it is needless to say that the application to the photoresist film can also be applied to the peripheral exposure when the photoresist film is formed on the peripheral portion of the wafer and then the peripheral portion of the wafer is etched by exposure and development.
【0086】前記実施の形態では、PIQ絶縁膜をウエ
ハ面に保護膜として形成する際の接着膜材としてAlキ
レート膜を形成する場合を例に挙げて説明したが、被成
膜面に供給された成膜材の塗布前の量が、反射率の変動
として把握できるものであれば、Alキレート材以外の
成膜材にも広く適用することができる。In the above embodiment, the case where the Al chelate film is formed as the adhesive film material when the PIQ insulating film is formed as the protective film on the wafer surface has been described as an example. Further, as long as the amount of the film forming material before application can be grasped as the fluctuation of the reflectance, it can be widely applied to the film forming materials other than the Al chelate material.
【0087】[0087]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0088】すなわち、塗布法による成膜形成に際し
て、被成膜面に供給された成膜材の量の適否を、光セン
サで判断するため、画像処理に基づく監視方法に比べ
て、装置構成が簡単で、成膜材の滴下管理を低コストで
行うことができる。That is, when the film is formed by the coating method, the optical sensor determines whether the amount of the film forming material supplied to the film forming surface is appropriate. It is simple and it is possible to manage the dropping of the film forming material at low cost.
【0089】塗布法による成膜形成に際して、被成膜面
に供給された成膜材の量の適否を、光センサで判断する
ため、成膜材の供給系統の異常検出に基づく間接的な監
視方法に比べて、実際に滴下された成膜材を直接的に監
視することができる。At the time of forming a film by the coating method, the optical sensor determines whether the amount of the film forming material supplied to the film forming surface is proper, and therefore, the indirect monitoring based on the abnormality detection of the film forming material supply system. Compared with the method, the film-forming material actually dropped can be directly monitored.
【0090】そのため、スピンコート法を適用して成膜
形成を行うAlキレート膜に適用することにより、Al
キレート膜の塗布不良を低コストで管理し、接着膜とし
てのAlキレート膜の塗布不良に基づく保護膜の剥がれ
を未然に防止して、半導体装置の製品信頼性の向上を低
コストで図ることができる。Therefore, by applying the Al chelate film for forming a film by applying the spin coating method,
It is possible to manage the defective application of the chelate film at low cost, prevent the peeling of the protective film due to the defective application of the Al chelate film as the adhesive film, and improve the product reliability of the semiconductor device at low cost. it can.
【図1】(a)は、本発明の一実施の形態の半導体装置
の製造方法で使用する半導体製造装置を、スピンコータ
に構成した場合の要部断面図であり、(b)はその要部
平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of a main part when a semiconductor manufacturing apparatus used in a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is configured as a spin coater, and FIG. 1B is a main part thereof. It is a top view.
【図2】図1(a)の丸で囲んだ部分を拡大して示した
要部説明図である。FIG. 2 is a main part explanatory view showing an enlarged part surrounded by a circle in FIG.
【図3】光センサによる成膜材の滴下量の適否判断のフ
ローを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of judgment of suitability of a dropping amount of a film forming material by an optical sensor.
【図4】(a)はAlキレート液の滴下前における光セ
ンサによる反射率のチエック状況を示し、(b)はAl
キレート液が滴下され、そのAlキレート液に光センサ
から投光が開始され、返ってきた反射光の反射率を閾値
と比較するチェック状況を示し、(c)は光センサによ
るチェック終了後スピンコータにより成膜形成がされた
状態での光センサによるチェック状況を示している。FIG. 4 (a) shows a check state of reflectance by an optical sensor before dropping an Al chelate solution, and FIG. 4 (b) shows Al.
The chelate solution is dropped, and the light is started to be emitted from the optical sensor to the Al chelate solution, and the check situation in which the reflectance of the returned reflected light is compared with the threshold value is shown. The check condition by the optical sensor in the state where the film is formed is shown.
【図5】(a)は滴下正常時の監視動作チャートを示
し、(b)は滴下異常時の監視動作チャートを示す説明
図である。FIG. 5A is an explanatory diagram showing a monitoring operation chart when the dropping is normal, and FIG. 5B is a monitoring operation chart when the dropping is abnormal.
【図6】本発明をフォトレジスト膜の形成に適用する場
合の工程を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow chart showing steps when the present invention is applied to formation of a photoresist film.
【符号の説明】 10 半導体製造装置 10a スピンコータ 11 塗布カップ 12 スピンチャック 13 モータ 14 回転軸 15 塗布ノズル 15a 吐出口 16 ノズルブラケット 21 光センサ 22 投光部 22a 光ファイバ 23 受光部 23a 光ファイバ 24 センサアンプ 25 I/Oポート 26 制御部 30 成膜材 30a Alキレート液 S1 ステップ S2 ステップ W ウエハ[Explanation of symbols] 10 Semiconductor manufacturing equipment 10a spin coater 11 application cups 12 Spin chuck 13 motor 14 rotation axis 15 Coating nozzle 15a discharge port 16 nozzle bracket 21 Optical sensor 22 Projector 22a optical fiber 23 Light receiving part 23a optical fiber 24 sensor amplifier 25 I / O ports 26 Control unit 30 film forming material 30a Al chelate solution S1 step S2 step W wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 564C Fターム(参考) 2H025 AA18 AB16 EA05 4D075 AC64 DA08 DC22 EA45 5F046 JA09 JA21 5F058 AA03 AC02 AC10 AF04 AH03─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/30 564C F term (reference) 2H025 AA18 AB16 EA05 4D075 AC64 DA08 DC22 EA45 5F046 JA09 JA21 5F058 AA03 AC02 AC10 AF04 AH03
Claims (5)
り広げて膜形成を行う工程を有する半導体装置の製造方
法であって、 前記成膜材の供給量の適否を、光センサにより判断する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a film by spreading a film forming material supplied to a film forming surface by a coating method, wherein an optical sensor is used to determine whether the supply amount of the film forming material is appropriate. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that
り広げて膜形成を行う工程を有する半導体装置の製造方
法であって、 前記成膜材の供給量の適否を、供給され塗布前の状態に
ある前記成膜材へ投光した光の反射量の変動により判断
することを特徴とする半導体装置の製造方法。2. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of forming a film by spreading a film-forming material supplied to a film-forming surface by a coating method, wherein the supply amount of the film-forming material is supplied appropriately. A method for manufacturing a semiconductor device, which is characterized by a change in a reflection amount of light projected onto the film forming material in a state before coating.
り広げて膜形成を行う工程を有する半導体装置の製造方
法であって、 供給後の塗布前の状態にある前記成膜材へ投光した光の
反射量と、 適正量供給後の塗布前の状態にある前記成膜材へ投光し
た光の基準反射量とを比較して、 前記成膜材の供給量の適否を判断することを特徴とする
半導体装置の製造方法。3. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a film by spreading a film forming material supplied to a film formation surface by a coating method, wherein the film forming material is in a state after coating and before coating. The amount of light reflected to the film-forming material is compared with the reference amount of light projected to the film-forming material in a state before coating after supplying an appropriate amount to determine whether the supply amount of the film-forming material is appropriate. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises determining.
ウエハ面に成膜形成を行う工程を有する半導体装置の製
造方法であって、 前記ウエハ面に供給した接着膜材の供給量を、 供給後の塗布前の状態にある前記接着膜材に投光した光
の反射量と、 適正量供給後の塗布前の状態にある前記接着膜材へ投光
した光の基準反射量とを比較して、 前記接着膜材の供給量の適否を判断することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。4. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a film on a wafer surface via an adhesive film formed by a coating method, wherein the supply amount of the adhesive film material supplied to the wafer surface is Comparison of the amount of light projected onto the adhesive film material in a state before application after application and the reference amount of light projected onto the adhesive film material in a state before application after application of an appropriate amount Then, the adequacy of the supply amount of the adhesive film material is determined, and the method of manufacturing a semiconductor device.
る接着膜を介して保護膜を形成する工程を有する半導体
装置の製造方法であって、 前記被成膜面に滴下した接着膜材に、スピンコートする
前に投光して反射する光の反射量を、 予め前記被成膜面に適正量供給した前記接着膜材に、ス
ピンコートする前に投光して反射する光の反射量である
基準反射量と比較することにより、 前記反射量が前記基準反射量より小さいときは、前記接
着膜材の供給量が適正であると判断することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。5. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of forming a protective film on a film-forming surface via an adhesive film formed by a spin coating method, wherein the adhesive film material is dropped onto the film-forming surface. The reflection amount of the light projected and reflected before the spin coating is the reflection amount of the light projected and reflected before the spin coating on the adhesive film material that has been supplied in an appropriate amount on the film-forming surface in advance. The method for manufacturing a semiconductor device is characterized in that when the reflection amount is smaller than the reference reflection amount, the supply amount of the adhesive film material is appropriate by comparing with the reference reflection amount.
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- 2002-03-26 JP JP2002086204A patent/JP2003282416A/en active Pending
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