JP2006015288A - Applicator and coating liquid applying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子の製造装置に関するもので、さらに詳しくは高段差を有するウエハに高粘度厚膜有機樹脂を塗布する工程において、有機膜中、及び段差部での気泡を完全に排除し均一な有機膜を形成する塗布機および塗布方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus, and more specifically, in a process of applying a high viscosity thick film organic resin to a wafer having a high step, air bubbles in the organic film and in the step portion are completely eliminated to be uniform. The present invention relates to a coating machine and a coating method for forming an organic film.
従来の半導体素子の製造工程におけるレジスト、ポリイミド、ビスベンゾシクロブテンなどの有機系樹脂の塗布工程では、半導体ウエハ上に、塗布した後に、所望の厚さになるように半導体ウエハを適当な回転数にて回転させる。次に、ウエハをベーク処理することにより、塗布材を硬化させ、半導体ウエハ表面に有機系樹脂膜を形成する。また、スリット、溝、オーバーハング形状に液体を充填することを目的として、減圧下にて塗布し、その後大気圧に戻すことで、段差部の気泡との気圧差により段差部に充填する方法が提供されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記のように、減圧下にて、塗布し、塗布後に大気圧に戻し、段差部を充填しても、気圧差にて充填するため、例えば、図2(a)に示すように、深さ140μm程度のビアホール9上に厚さ5μmのメッキ配線10が形成され、500〜700nm程度の絶縁膜の保護膜11に覆われたウエハでの段差部に、図2(b)に示すように粘度が300〜2700cP程度の高粘度厚膜有機膜12を塗布した場合、段差部、およびビアホール内において、気泡13が生じる。次に、大気圧に戻した時に、図2(c)に示すように段差部での気泡13との気圧差により塗布材に凹み14が生じてしまう。そのため、図2(d)に示すように、その後のドライエッチングにより気圧差で生じた塗布材の凹み部14において保護膜11の異常ドライエッチング15が生じてしまう。また、塗布後のベーク工程において、ウエハからの脱ガスにより新たに気泡が発生し、膜中に気泡が残ってしまう。または、弾けて有機膜上にクレーター状に残ってしまう。
However, as described above, application is performed under reduced pressure, and after application, the pressure is returned to atmospheric pressure, and even when the stepped portion is filled, it is filled with a pressure difference. For example, as shown in FIG. A
本発明は、高段差を有する半導体ウエハに高粘度厚膜有機樹脂を塗布する工程において、有機膜中、及び段差部での気泡を完全に排除し均一な有機膜を形成する塗布機および塗布方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a coating machine and a coating method for forming a uniform organic film by completely eliminating bubbles in the organic film and in the stepped portion in the step of coating a high viscosity thick film organic resin on a semiconductor wafer having a high level difference. The purpose is to provide.
本発明の塗布機は、容器内を減圧するための真空ポンプと被塗布材を加熱する機構と一体の回転ステージを備えたことを特徴とする。 The applicator of the present invention includes a rotary pump integrated with a vacuum pump for decompressing the inside of the container and a mechanism for heating the material to be coated.
本発明の塗布方法では、被塗布材を加熱した後に、回転塗布し、塗布中に、容器内を減圧することを特徴とするため、高段差部での気泡の混入を完全に防止し、後工程での異常ドライエッチングを抑制することが可能である。また、塗布前にウエハを加熱する事で、塗布後のベーク工程でのウエハからの脱ガスによる新たな膜中への気泡の混入を防止することが可能である。 In the coating method of the present invention, the material to be coated is heated and then spin-coated, and the inside of the container is depressurized during coating. It is possible to suppress abnormal dry etching in the process. Further, by heating the wafer before coating, it is possible to prevent air bubbles from being mixed into the new film due to degassing from the wafer in the baking process after coating.
以上のように、本発明の塗布機および塗布方法は、高段差を有するウエハに高粘度厚膜有機樹脂を塗布する工程において、被塗布材を加熱した後に、回転塗布し、塗布中に、容器内を減圧することにより、高段差部での気泡の混入を完全に防止し、後工程での異常ドライエッチングを抑制することが可能である。 As described above, the coating machine and the coating method of the present invention apply the spin coating after heating the material to be coated in the step of coating the high-viscosity thick film organic resin on the wafer having a high level difference. By depressurizing the inside, it is possible to completely prevent bubbles from being mixed in the high step portion and to suppress abnormal dry etching in the subsequent process.
次に、本発明の実施の形態における塗布機について図面を参照しながら説明する。 Next, the coating machine in the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明の実施形態である塗布機は、密閉容器1に、塗布材を吐出するノズル2があり、ノズルの下には、加熱機構付きチャック3と一体の回転機構4を備えたウエハステージ5が位置している。密閉容器1は、真空ポンプ6により減圧が可能であり、バルブ7の操作により真空度の制御が可能である。
As shown in FIG. 1, the coating machine which is embodiment of this invention has the
以下、工程順序に従って説明する。 Hereinafter, it demonstrates according to process order.
まず、密閉容器1内にウエハ8を加熱機構付きチャック3上に固定する。次に、加熱機構により、80℃から100℃にてウエハ表面の付着ガスが排除されるまで加熱する。次に、ノズル2により塗布材をウエハ8上に吐出し、段差部が完全に満たされる膜厚までウエハステージ5を回転させる。次に、回転した状態において、バルブ7を開け、密閉容器1内を〜0.5Pa程度まで減圧状態にする。この時に、段差部で生じていた気泡が除去される。次に、バルブ7を閉じ、減圧状態を維持したまま所望の膜厚になるまで回転塗布する。この時、バルブ7を開けた状態で回転塗布した場合、塗布材中の気泡の除去も行える。なお、加熱機構は、急峻な加熱が可能なランプヒーター機構でもよい。チャックが真空チャックの場合、密閉容器内の減圧状態より高い真空度である必要がある。もしくは、真空チャック以外の静電チャックを用いてもよい。さらに、ウエハを全面に近い状態でチャックできるような構造にしてもよい。このように、塗布前にウエハを加熱し、塗布中に減圧状態にすることで、段差部での気泡を完全になくことが可能である。また、塗布前にウエハを加熱する事で塗布後のベーク工程でのウエハからの脱ガスによる新たな膜中への気泡の混入を防止することが可能である。
First, the wafer 8 is fixed on the
本発明にかかる塗布機および塗布方法は、高段差部での気泡の混入を完全に防止し、後工程での異常ドライエッチングを抑制することが可能であり、高段差を有するウエハに高粘度厚膜有機樹脂を塗布する工程に用いられる半導体装置の製造方法の用途に有用である。 The coating machine and the coating method according to the present invention can completely prevent bubbles from being mixed in a high step portion, and can suppress abnormal dry etching in a post-process, and have a high viscosity thickness on a wafer having a high step. It is useful for the use of the manufacturing method of the semiconductor device used for the process of apply | coating film | membrane organic resin.
1 密閉容器
2 ノズル
3 加熱機構付きチャック
4 回転機構
5 ウエハステージ
6 真空ポンプ
7 バルブ
8 ウエハ
9 ビアホール
10 メッキ配線
11 保護膜
12 高粘度厚膜有機膜
13 気泡
14 凹み
15 異常ドライエッチング
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004197548A JP2006015288A (en) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Applicator and coating liquid applying method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004197548A JP2006015288A (en) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Applicator and coating liquid applying method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006015288A true JP2006015288A (en) | 2006-01-19 |
Family
ID=35789997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004197548A Pending JP2006015288A (en) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Applicator and coating liquid applying method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006015288A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015084371A (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 東京応化工業株式会社 | Coating device and coating method |
JP2018505043A (en) * | 2015-01-15 | 2018-02-22 | エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー | Method and apparatus for coating a substrate |
CN111983894A (en) * | 2020-08-28 | 2020-11-24 | 中国科学院微电子研究所 | Gluing method |
-
2004
- 2004-07-05 JP JP2004197548A patent/JP2006015288A/en active Pending
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