KR20230087497A - 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법 - Google Patents

기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법 Download PDF

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도모야 오하시
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닛산 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 있어서, 기능막 구성 성분을 포함하는 도포형 재료로서 고점도 도포형 재료를 이용한 경우라도, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어 있고, 제거된 기능막의 단면이 양호한 형상을 가지며, 평탄한 기능막을 형성할 수 있고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움도 없는, 실용상 유효한 웨이퍼 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법을 제공한다. 웨이퍼의 표면에, 기능막 구성 성분을 포함하는 고점도 도포형 재료를 스핀 코트하여, 도막을 형성하는 공정 (A)와, 상기 공정 (A) 후에, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 상기 도막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 외주부의 상기 도막을 제거하는 공정 (B-1)과, 상기 공정 (B-1) 후에, 상기 웨이퍼 상의 상기 도막을 가열하여, 도막의 유동성을 억제한 유동성 억제막을 형성하는 공정 (C)와, 상기 공정 (C) 후에, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1)과, 상기 공정 (D-1) 후에, 상기 웨이퍼 상의 상기 유동성 억제막을 가열하여, 상기 기능막 구성 성분의 기능을 발휘시켜, 기능막으로 하는 공정 (E)를 포함하는, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법이다.

Description

기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법
본 발명은, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
근래 개발이 적극적으로 진행되고 있는 반도체 집적 기술에 있어서는, 보다 한층 더의 집적화를 도모하는 관점에서, 회로 기판 평면을 3차원 방향으로 집적(적층)하는 것이 이루어지고 있으며, 실리콘 관통 전극에 의해 결선(結線)하면서 다층으로 집적이 이루어지고 있다. 이 집적 시에, 집적에 사용되는 각각의 웨이퍼는, 형성된 회로면과는 반대측(즉, 이면)의 면이 연마에 의해 박화된다. 그리고, 박화된 웨이퍼를 적층함으로써 집적이 이루어진다.
통상, 박화 전의 웨이퍼는, 연마 장치로 연마하기 위해 지지체에 접착되지만, 그 접착은, 연마 후에 용이하게 박리되지 않으면 안되기 때문에, 웨이퍼는 지지체에 가(假)접착된다. 이와 같은 가접착은, 그 떼어냄에 큰 힘을 요하면, 박화된 웨이퍼에의 손상이 발생하기 때문에, 지지체로부터 용이하게 떼어낼 수 있는 것이 중요하다. 그러나, 그 한편으로, 웨이퍼의 이면 연마 시에 연마 응력에 의해 기판이 떨어지거나, 어긋나거나 하는 것은 바람직하지 않다.
그 때문에, 가접착에 요구되는 성능은 연마 시의 응력에 견디고, 연마 후에 용이하게 떼어내지는 것이다.
이와 같은 가접착 가능한 재료로서, 예를 들면, 폴리실록산 재료가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
상술한 가접착용 도포형 재료를 웨이퍼의 표면에 도포하면, 도막 부착의 웨이퍼가 얻어진다. 이 도막 부착의 웨이퍼에 가열을 실시하면, 도막은 접착 기능을 발휘하여 접착 성능을 갖는 기능막이 된다. 그 결과, 기능막 부착의 웨이퍼가 얻어진다.
그런데, 반도체 소자의 제조에 있어서, 웨이퍼의 단부(외주부)에 형성된 기능막은, 웨이퍼의 단부로부터 깨끗하게 제거되어 있는 것이 바람직하다. 웨이퍼의 단부에 기능막이 제거되지 않고 남아 있거나, 기능막이 제거된 후의 기능막의 단면이 양호한 형상을 갖고 있지 않으면, 기능막을 형성한 후의 공정에 있어서 기능막 부착 웨이퍼를 사용할 때, 기능막의 단이 문질러져서 분진이 나오거나, 웨이퍼의 반송 암이 더러워지는 등의 문제가 발생한다.
그래서, 웨이퍼의 표면의 외주부가 양호한 환상 형상으로 노출되어, 제거된 기능막의 단면이 양호한 형상을 갖는 기능막 부착 웨이퍼를 제조할 수 있는 방법이 요망되고 있다.
웨이퍼의 표면에 형성된 도막에 대해서, 웨이퍼의 외주부에 형성된 도막을 제거함으로써, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 도막 부착 웨이퍼의 제조 방법으로는, 도막이 레지스터막인 경우의 도막 부착 웨이퍼의 제조 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
국제공개 제2017/221772호 국제공개 제2015/121947호
도막이 레지스터막을 대상으로 하는 특허문헌 2에는, 가열(베이크 건조)한 후에, 에지 린스액이나 백 린스액을 분사함으로써, 도막을 제거하는 것이 기재되어 있다(청구항 1, [0016] 단락 등 참조). 또, 특허문헌 2에는, 웨이퍼의 표면의 외주부의 도막을 제거한 후는, 도막 부착 웨이퍼는, 노광 장치로 반송되어, 리소그래피 공정에 제공되는 것이 기재되어 있다([0023] 단락 참조). 즉, 린스 공정에 의해 도막의 제거는 종료되고, 그 후는, 다음 공정으로 진행하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 2와 같이, 도막이 레지스터막을 대상으로 하는 경우, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 레지스터막 부착 웨이퍼를 제조하기 위해서는, 가열 후, 린스 공정을 행하면 된다. 특허문헌 2에는, 가열(베이크 건조) 후, 린스 공정을 행하면, 웨이퍼의 표면의 외주부의 레지스터막이 제거된 레지스터막을 갖는 웨이퍼를 형성할 수 있는 것이 기재되어 있다.
한편, 본 발명의 대상으로 하는 기능막은, 가열에 의해 기능성이 발휘되는 것이다. 따라서, 본 발명에 있어서, 기능막 부착의 웨이퍼를 얻고자 하면, 기능막을 형성하기 위한 가열 공정을 행할 필요가 있다. 예를 들면 상술한 가접착 가능한 재료를 갖는 기능막을 대상으로 하는 경우에는, 가접착용 도포형 재료를 웨이퍼의 표면에 도포하여 도막 부착의 웨이퍼를 얻고, 그 후, 그 도막에 대해 가열을 실시하여, 접착 기능을 발휘하는 기능막 부착의 웨이퍼를 얻을 필요가 있다.
그러나, 가접착용 도포형 재료를 포함하는 도막에 대해, 가열을 실시하여 막의 구성 성분을 경화시켜, 접착 성능을 갖는 기능막을 형성시킨 경우, 기능막은 경화가 진행되고 있기 때문에, 린스액으로 용해하려고 해도 곤란하다. 따라서, 기능막을 형성한 후에 린스액을 분사하여 기능막을 제거하려고 해도, 기능막을 충분히 제거할 수는 없다.
따라서, 웨이퍼 표면의 외주부의 기능막을 제거하고, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼를 얻기 위해서는, 도막을 경화시키는 가열 전에 린스 공정을 행할 필요가 있다.
그래서, 본 발명은, 도막이 레지스터막인 경우와 같이 린스 공정 후에 가열 처리를 필요로 하지 않는 방법이 아니라, 레지스터막을 대상으로 하는 방법과는 순서가 다른 기능막 특유의 웨이퍼의 제조 방법으로서, 린스 공정 후에 기능막을 얻기 위한 가열 처리를 필수의 순서로서 포함하는 웨이퍼의 제조 방법을 대상으로 한다.
또, 기능막을 구성하는 성분을 함유하는 도포형 재료에는, 상술한 가접착 가능한 재료에서도 나타나는 바와 같이 고점도인 도포형 재료가 많이 있다. 이와 같은 고점도 도포형 재료를 이용하여 기능막 부착 웨이퍼를 제조한 경우라도, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막은 깨끗하게 제거되어, 웨이퍼의 표면의 외주부가 양호한 환상 형상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼를 제조 할 수 있는 것이 요망된다.
그런데, 본 발명자들의 검토의 결과, 도포형 재료로서 고점도 도포형 재료를 이용한 경우에는, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막을 깨끗하게 제거하여, 양호한 단면 형상을 갖는 기능막을 남기는 것이 용이하지 않은 것이 판명되었다.
또, 고점도 도포형 재료를 이용하여 웨이퍼의 표면에 스핀 코트로 도막을 형성시킨 경우, 액체 튐에 의한 웨이퍼의 이면 더러움이 큰 문제가 되는 것도 판명되었다.
그래서, 본 발명은, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 있어서, 기능막 구성 성분을 포함하는 도포형 재료로서 고점도 도포형 재료를 이용한 경우라도, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어 있고, 제거된 기능막의 단면이 양호한 형상을 가지며, 평탄한 기능막을 형성할 수 있고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움도 없는, 실용상 유효한 웨이퍼 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 기능막 구성 성분을 포함하는 고점도 도포형 재료를 이용하고, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 대해서 예의 검토를 거듭한 결과, 기능막을 형성하기 위한 가열과는 별개로, 도막의 유동성을 억제하기 위한 가열을 마련하고, 이 2개의 가열 공정을 필수로 하며, 추가로 최초의 가열 공정의 전과 후에 각각 세정(린스) 공정을 행함으로써, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움도 없는, 실용상 유효한 기능막 부착 웨이퍼를 제조할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 이하의 양태를 포함하는 것이다.
[1] 웨이퍼의 표면에, 기능막 구성 성분을 포함하는 고점도 도포형 재료를 스핀 코트하여, 도막을 형성하는 공정 (A)와,
상기 공정 (A) 후에, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 상기 도막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 외주부의 상기 도막을 제거하는 공정 (B-1)과,
상기 공정 (B-1) 후에, 상기 웨이퍼 상의 상기 도막을 가열하여, 도막의 유동성을 억제한 유동성 억제막을 형성하는 공정 (C)와,
상기 공정 (C) 후에, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1)과,
상기 공정 (D-1) 후에, 상기 웨이퍼 상의 상기 유동성 억제막을 가열하여, 상기 기능막 구성 성분의 기능을 발휘시켜, 기능막으로 하는 공정 (E)를 포함하는 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[2] 상기 고점도 도포형 재료의 점도가, 1,000∼15,000mPa·s인, [1]에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[3] 상기 기능막 구성 성분이, 폴리머를 포함하는, [1] 또는 [2]에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[4] 상기 폴리머가, 폴리실록산을 포함하는, [3]에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[5] 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1)이, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 1) 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1-1), 및
2) 상기 공정 (D-1-1)에 있어서의 세정액의 공급 위치에서부터 상기 웨이퍼의 중심에 대해서 외측의 위치로 공급 위치를 이동시켜, 상기 이동한 후의 공급 위치에 있어서 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1-2)를 행하는, [1]∼[4] 중 어느 것에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[6] 상기 공정 (A) 후에 상기 공정 (C) 전에, 상기 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (B-2)를 포함하는, [1]∼[5] 중 어느 것에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[7] 상기 공정 (C) 후에 상기 공정 (E) 전에, 상기 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (D-2)를 포함하는, [1]∼[6] 중 어느 것에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
[8] 상기 세정액이, 탄화수소계 세정액인, [1]∼[7] 중 어느 것에 기재한 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 있어서, 기능막 구성 성분을 포함하는 도포형 재료로서 고점도 도포형 재료를 이용한 경우라도, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어 있고, 제거된 기능막의 단면이 양호한 형상을 가지며, 평탄한 기능막을 형성할 수 있고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움도 없는, 실용상 유효한 웨이퍼 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 실시예 1 및 비교예 1에 있어서의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 외주부 부근에 있어서의 기능막의 막 두께 변화의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는, 참고예 1에서 얻어진 건조막의 온도에 대한 점도 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 대해서 상세하게 설명하지만, 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 일실시형태로서의 일례이고, 이들 내용으로 특정되는 것은 아니다.
(기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법)
본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법은, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼를 제조한다.
본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법은,
(I) 웨이퍼의 표면에, 기능막 구성 성분을 포함하는 고점도 도포형 재료를 스핀 코트하여, 도막을 형성하는 공정 (A),
(Ⅱ) 공정 (A) 후에, 웨이퍼를 회전시키면서, 도막이 형성된 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 표면의 외주부의 도막을 제거하는 공정 (B-1),
(Ⅲ) 공정 (B-1) 후에, 웨이퍼 상의 도막을 가열하여, 도막의 유동성을 억제한 유동성 억제막을 형성하는 공정 (C),
(IV) 공정 (C) 후에, 웨이퍼를 회전시키면서, 유동성 억제막이 형성된 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 표면의 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1),
(V) 공정 (D-1) 후에, 웨이퍼 상의 유동성 억제막을 가열하여, 기능막 구성 성분의 기능을 발휘시켜, 기능막으로 하는 공정 (E)를 포함한다.
상기 (I)∼(V)의 각 공정을 모두 포함하는 본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법은, 하기 실시예에서도 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어, 웨이퍼의 표면의 외주부가 양호한 환상 형상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼이고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움도 없는, 실용상 유효한 기능막 부착 웨이퍼를 제조할 수 있다.
상기 (I)∼(V)의 모든 공정이 어우러져, 본 발명의 뛰어난 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 (Ⅱ)의 세정액으로 도막을 제거하는 공정 (B-1), 또는 상기 (IV)의 세정액으로 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1) 중 어느 것이 빠져도, 본 발명이 요구하는 실용상 유효하게 사용할 수 있는 기능막 부착 웨이퍼는 얻을 수 없다.
또한, 본 발명에 있어서, 웨이퍼의 외주부란 웨이퍼의 단부를 말하고, 예를 들면, 웨이퍼가 원형인 경우, 원의 중심을 0으로 하고, 외주를 100으로 했을 때, 50∼100, 바람직하게는 70∼100, 보다 바람직하게는 90∼100, 특히 바람직하게는 95∼100의 도너츠상의 영역을 말한다.
또, 본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법의 바람직한 양태로서,
(Ⅱ-1) 상기 공정 (A) 후에 상기 공정 (C) 전에, 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (B-2)를 추가로 포함하는 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법이나,
(IV-1) 상기 공정 (C) 후에 상기 공정 (E) 전에, 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (D-2)를 추가로 포함하는 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법을 들 수 있다.
이하, 각각의 공정에 대해서, 상세하게 설명한다.
＜(I) 공정 (A)＞
공정 (A)에서는, 웨이퍼의 표면에, 고점도 도포형 재료로 이루어지는 도막을 형성한다.
도막의 형성은, 스핀 코트에 의해 행한다.
고점도 도포형 재료는, 기능막 구성 성분을 함유한다.
본 발명에서는, 웨이퍼의 표면에 도포형 재료를 도포할 때, 간편하고 또한 재현성 좋게 균일한 막이 얻어진다는 관점에서, 스핀 코트법을 이용한다.
스핀 코트법은, 회전하고 있는 웨이퍼의 표면에 도포형 재료를 공급함으로써, 원심력에 의해 도포형 재료를 확산시켜, 웨이퍼의 전면에 도포형 재료를 도포하는 방법이다.
＜＜웨이퍼＞＞
웨이퍼의 형상은 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 원형이어도, 다각형 등의 원형 이외의 형상이어도 된다. 또 원형의 경우, 진원형이어도, 타원형이어도 된다. 통상, 원형이 자주 이용된다.
웨이퍼는, 일부가 절결(切欠)된 절결부를 갖고 있어도 된다. 절결부는, 예를 들면, 노치(U자형, V자형 등의 홈)여도 되고, 직선상으로 연장되는 직선부(이른바, 오리엔테이션 플랫)여도 된다.
웨이퍼는, 반도체 기판, 유리 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 기판 등의 각종 기판이어도 된다.
웨이퍼가 원형인 경우에는, 직경이 200㎜∼450㎜ 정도인 것이 바람직하다. 원형 이외의 형상인 경우에는, 그 크기는, 직경 200㎜∼450㎜ 정도의 원에 들어가는 크기인 것이 바람직하다.
웨이퍼의 두께는, 400㎛∼1200㎛ 정도인 것이 바람직하다.
웨이퍼로는, 반도체 기판이 전형예로서 들 수 있고, 예를 들면, 직경 300㎜ 정도, 두께 770㎛ 정도의 실리콘 웨이퍼를 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
＜＜고점도 도포형 재료＞＞
고점도 도포형 재료는, 기능막 구성 성분을 함유한다.
고점도 도포형 재료는, 용매를 포함하지 않으면 재료가 도포할 수 있는 정도의 점도를 갖는 것이 되지 않는 경우 등의 필요한 경우에는, 용매를 함유해도 된다.
기능막 구성 성분은, 소정의 온도 이상의 가열에 의해, 기능을 발휘하여 기능막을 형성할 수 있는 성분이다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 상술한 가접착 가능한 구성 성분과 같이, 가열에 의해 경화가 진행되고, 접착 성능을 갖는 기능막을 형성할 수 있는 성분을 말한다.
기능막 구성 성분으로는, 예를 들면, 도전재 성분, 절연재 성분, 접착제 성분, 보호재 성분 등의 각종 재료 성분을 들 수 있다.
기능막 구성 성분은, 폴리머를 포함하는 것이 바람직하다.
기능막 구성 성분의 구체예로서, 예를 들면, 접착제 성분을 포함하는 접착제 조성물을 들 수 있다. 이와 같은 접착제 성분으로는, 폴리실록산계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 에폭시 수지계 접착제, 폴리아미드계 접착제, 폴리스티렌계 접착제, 폴리이미드 접착제, 페놀 수지계 접착제 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
그중에서도, 기능막 구성 성분으로는, 폴리실록산 수지를 포함하는 열경화성 수지 성분이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 고점도 도포형 재료의 점도로는, E형 점도계로 측정한 값이, 1,000mPa·s 이상인 것을 말한다. 또한, 스핀 코트법으로 도막을 형성하는 관점에서는, 고점도 도포형 재료의 점도는, 15,000mPa·s 이하이면 좋다.
웨이퍼의 표면의 외주부를 적합하게 환상으로 노출시킨다는 관점이나, 웨이퍼 상에 평탄성이 뛰어난 기능막을 재현성 좋게 형성한다는 관점에서는, 본 발명에서 사용되는 고점도 도포형 재료의 점도는, 바람직하게는 1,000∼12,000mPa·s이고, 보다 바람직하게는 1,000∼10,000mPa·s이며, 더욱 바람직하게는 1,500∼10,000mPa·s이다.
고점도 도포형 재료에 있어서의 기능막 구성 성분의 농도는, 예를 들면, 고점도 도포형 재료 중, 40∼100 질량％ 정도인 것이 바람직하다. 여기에서, 기능막 구성 성분이란, 고점도 도포형 재료에 포함되는 용매 이외의 성분을 말한다.
또한, 고점도 도포형 재료가 용매를 포함하지 않는 경우, 기능막 구성 성분의 어느 성분이, 기능막을 최종적으로 구성하는 기능과 함께, 고점도 도포형 재료 중에서는 용매와 마찬가지의 기능을 발휘하는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 그와 같은 성분, 즉, 점도 조정능을 나타내는 성분이 포함됨으로써, 고점도 도포형 재료의 점도는, 용매가 포함되지 않음에도 불구하고, 상술의 범위 내의 것이 되는 동시에, 가열에 의해 당해 성분의 일부가 증발하여 유동성이 저감함으로써 유동성 억제막이 실현되고, 또한, 그 외는 막 중에 잔존함으로써 최종적으로 기능막을 구성하게 된다.
＜＜용매＞＞
고점도 도포형 재료가 용매를 함유하는 경우, 상기 용매의 종류로는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 기능막 구성 성분을 경화하는데에 필요한 온도보다도 높은 온도의 비점을 갖는 유기 용매를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 기능막 구성 성분을 경화하는데에 필요한 온도보다도 높은 온도의 비점을 갖는 유기 용매가 포함되는 경우, 도막의 두께나 이용하는 용매의 양에 따라서는, 가열에 의해 유동성을 충분히 저감시킬 수 있는 정도까지 도막 중의 용매를 제거할 수 없는 경우가 있기 때문이다. 이와 같은 사정으로부터, 기능막 구성 성분을 경화하는데에 필요한 온도보다도 높은 온도의 비점을 갖는 유기 용매의 양은, 포함되는 용매 중, 50 질량％ 이하, 바람직하게는 30 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 20 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 질량％ 이하이다.
용매는, 기능막 구성 성분의 용해성이나, 그 비점과 기능막 구성 성분의 경화에 필요한 온도와의 관계, 소망의 막 두께 등을 고려하여, 적절히 선택할 수 있다.
용매는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.
고점도 도포형 재료가 용매를 함유하는 경우, 사용되는 용매의 구체예로는, 예를 들면, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 이소도데칸 등의 직쇄상 또는 분기쇄상 지방족 포화 탄화수소 등의 직쇄상 또는 분기쇄상 지방족 탄화수소; 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 이소프로필시클로헥산, p-멘탄 등의 환상 지방족 포화 탄화수소, 리모넨 등의 환상 지방족 불포화 탄화수소 등의 환상 지방족 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 메시틸렌, 1,2,4-트리메틸벤젠, 쿠멘, 1,4-디이소프로필벤젠, p-시멘 등의 방향족 탄화수소; MIBK(메틸이소부틸 케톤), 에틸메틸 케톤, 아세톤, 디이소부틸 케톤, 2-옥타논, 2-노나논, 5-노나논 등의 디알킬 케톤, 시클로헥사논 등의 시클로알킬 케톤 등의 지방족 포화 탄화수소 케톤, 이소포론 등의 알케닐 케톤 등의 지방족 불포화 탄화수소 케톤 등의 케톤; 디에틸에테르, 디(n-프로필)에테르, 디(n-부틸)에테르, 디(n-펜틸)에테르 등의 디알킬에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 환상 알킬에테르 등의 에테르;디에틸술피드, 디(n-프로필)술피드, 디(n-부틸)술피드 등의 디알킬술피드 등의 술피드; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸이소부틸아미드, N-메틸피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드; 아세토니트릴, 3-메톡시프로피오니트릴 등의 니트릴; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올 등의 다가 알코올; 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등의 글리콜 모노알킬에테르, 디에틸렌글리콜 모노페닐에테르 등의 글리콜 모노아릴에테르 등의 글리콜 모노탄화수소에테르; 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬 모노알코올, 시클로헥사놀 등의 환상 알킬 알코올 등의 알킬 알코올, 디아세톤 알코올, 벤질 알코올, 2-페녹시에탄올, 2-벤질옥시에탄올, 3-페녹시벤질 알코올, 테트라히드로푸르푸릴 알코올 등의 알킬 알코올 이외의 모노알코올; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올 등의 글리콜; 에틸렌글리콜 모노헥실에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노이소부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노프로필에테르(프로필카르비톨), 디에틸렌글리콜 모노헥실에테르, 2-에틸헥실카르비톨, 디프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노부틸에테르 등의 글리콜 모노알킬에테르 등, 2-페녹시에탄올 등의 글리콜 모노아릴에테르 등의 글리콜 모노에테르; 에틸렌글리콜 디부틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 프로필렌글리콜 디부틸에테르, 디프로필렌글리콜 메틸-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜 디메틸에테르, 디프로필렌글리콜 디에틸에테르, 디프로필렌글리콜 디부틸에테르, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 부틸메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르 등의 글리콜 디알킬에테르 등의 글리콜 디에테르; 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜 모노알킬에테르아세테이트 등의 글리콜 에테르아세테이트; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 비닐렌카보네이트 등의 환상 카보네이트; 초산(酢酸) 에틸, 초산 부틸, 초산 펜틸 등의 에스테르 등을 들 수 있다.
공정 (A)에 있어서는, 고점도 도포형 재료를 스핀 코트법으로 웨이퍼의 표면에 도포함으로써, 도막을 형성한다.
도막이란, 도포형 재료를 도포하여 얻어지는 막으로, 의도적으로 열이 가해져 있지 않은 막을 말한다.
도막은, 웨이퍼를 회전시키면서, 그 표면에 도포형 재료를 공급함으로써, 얻을 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 회전하고 있는 웨이퍼에 대해, 웨이퍼의 위쪽에 설치된 재료 공급 노즐로부터, 고점도 도포형 재료를 공급함으로써, 웨이퍼의 표면에 도막을 형성할 수 있다.
도막의 두께는, 도포형 재료의 고형분 농도나 점도, 웨이퍼를 회전시킬 때의 회전 속도에 따라 조정할 수 있다.
웨이퍼의 회전 속도는, 통상 이용되고 있는 속도를 적용할 수 있고, 예를 들면, 500∼4,000rpm 정도이다.
도포형 재료의 공급량은, 웨이퍼의 표면 전체에 도막이 형성할 수 있도록, 웨이퍼의 표면의 면적을 고려하여, 적절히 결정된다.
＜(Ⅱ) 공정 (B-1)＞
공정 (B-1)에서는, 공정 (A)에서 형성한 도막의 일부를 제거한다.
구체적으로는, 웨이퍼를 회전시키면서, 도막이 형성된 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액(린스액)을 공급하여, 웨이퍼의 표면의 외주부의 도막을 제거한다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 회전하고 있는 웨이퍼에 대해, 웨이퍼의 위쪽에 설치된 세정액 공급 노즐로부터, 세정액을 토출·공급함으로써, 웨이퍼의 표면에 형성된 도막을 용해시켜 제거할 수 있다.
세정액의 토출·공급 방법으로는, 예를 들면, 웨이퍼의 표면 주연부의 도막을 린스액 등으로 세정하는 에지 세정(EBR)으로서 알려져 있는 통상의 방법을 이용할 수 있다.
공정 (B-1)을 행함으로써, 후술하는 공정 (D-1)에 있어서 웨이퍼의 표면에 있어서의 외주부의 유동성 억제막 제거의 마무리의 질을 향상시킬 수 있다.
또, 공정 (B-1)을 행함으로써, 웨이퍼의 베벨부나 이면에 있어서의, 도막 잔존에 기인한 오염의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.
웨이퍼의 베벨(bevel)부란 웨이퍼의 경사면(측면)을 나타낸다.
＜＜세정액＞＞
세정액(린스액)은, 웨이퍼에 대미지를 주지 않고, 또한, 도막을 양호하게 용해하여, 도막을 제거할 수 있는 것인 한 특별히 한정되지 않고, 적절히 선택할 수 있다. 사용하는 고점도 도포형 재료에 포함되는 기능막 구성 성분의 종류나 그 농도, 도막의 막 두께를 고려하여, 적절히 결정하면 된다.
세정액은, 염 등의 용매 이외의 성분을 포함해도 되지만, 기능막 부착 기판의 불필요한 오염이나 기능막의 변질 등을 회피 또는 억제하는 관점에서, 통상, 용매만으로 구성되는 것이 바람직하다.
가열에 의해 용이하게 건조, 제거가 가능하다는 관점에서, 세정액이 포함하는 용매는, 기능막 구성 성분을 경화하는데에 필요한 온도보다도 높은 온도의 비점을 갖는 유기 용매를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 또, 휘발성이 높아, 건조성이 뛰어난 것인 것이 바람직하다.
세정액이 포함하는 용매의 구체예로는, 고점도 도포형 재료가 용매를 포함하는 경우로서 상기에서 예로 든 용매의 구체예와 동일한 것을 들 수 있다.
용매는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.
세정액은, 시판의 세정액을 이용해도 되고, 그 구체예로는, 도부 케미컬(주) 제조 셸졸 MC311(주성분: 이소파라핀), MC421(주성분: 이소파라핀), MC531(주성분: 이소파라핀), MC611(주성분: 파라핀), MC721(주성분: 노말 파라핀), MC811(주성분: 혼합물(파라핀/나프텐/방향족 탄화수소) 등의 탄화수소계 세정액(세척제)을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
그중에서도, 보다 바람직한 세정액으로는, 폭 넓은 기능막 구성 성분을 제거하는 것이 가능한, 지방족 탄화수소를 포함하는 탄화수소계 세정액이 바람직하다.
공정 (B-1)에 있어서의 세정액의 공급 위치는, 웨이퍼의 외주부의 도막을 제거할 수 있는 한 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 원형의 웨이퍼를 이용하는 경우, 최종적으로 노출하고 싶은 폭, 세정액의 도막의 제거력이나 웨이퍼 상에 있어서의 젖음 퍼짐성 등을 고려하여, 결정할 수 있다. 예를 들면, 원의 중심을 0으로 하고, 외주를 100으로 했을 때, 70∼100의 도너츠상의 영역 내에, 웨이퍼의 표면의 위쪽에서 세정액이 공급되면 된다.
세정액 공급 노즐의 형상은 특별히 제한은 없고, 적절히 선택할 수 있지만, 도막을 효율 좋게 용해하기 위해서는, 세정액 공급 노즐은 주사형의 노즐이 바람직하고, 세정액을 분사했을 때, 세정액이 웨이퍼 상에 봉상으로 토출되는 것이 바람직하다.
또한, 세정액 공급 노즐의 공급 위치는, 반드시 웨이퍼의 위쪽일 필요는 없고, 예를 들면, 웨이퍼의 표면을 아래로 하여 세정액을 공급하는 경우는, 세정액 공급 노즐은 웨이퍼의 표면의 아래쪽에 배치하여, 웨이퍼의 표면의 아래쪽에서 세정액을 공급해도 상관없다.
＜(Ⅱ-1) 공정 (B-2)＞
본 발명에 있어서는, 공정 (A) 후에 공정 (C) 전에, 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (B-2)를 포함해도 된다.
상기 공정 (B-1)에 있어서, 도막의 제거를 행할 때, 웨이퍼의 표면측에서 뿐만 아니라, 웨이퍼의 이면측에서도 세정액을 공급하는 공정 (B-2)를 행할 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 회전하고 있는 웨이퍼에 대해, 웨이퍼의 이면(아래쪽)에 설치된 세정액 공급 노즐로부터, 세정액을 토출·공급할 수 있다.
세정액의 토출·공급 방법으로는, 예를 들면, 웨이퍼의 이면을 린스액 등으로 세정하는 이면 세정(BSR)으로서 알려져 있는 통상의 방법을 이용할 수 있다.
공정 (B-1)과 공정 (B-2)를 행함으로써, 웨이퍼의 이면에 고점도 도포형 재료가 돌아 들어가서, 웨이퍼의 이면에 재료가 부착해 버린 경우라도, 부착한 재료를 제거하여, 청정한 이면을 유지하는 것이 가능해진다. 그 결과, 웨이퍼의 이면이, 다른 물체의 표면에 접촉한 경우라도, 접촉에 의한 상기 다른 물체의 오염을 회피할 수 있다.
웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하는 경우, 공급 영역은, 웨이퍼 이면의 전체여도, 일부여도 된다. 웨이퍼 이면의 일부에 세정액을 공급하는 경우, 예를 들면 웨이퍼가 원형일 때는, 그 외주부에 세정액을 공급할 수 있고, 상술의 도너츠상의 영역에 공급할 수 있다.
공정 (B-1)과 공정 (B-2)를 행함으로써, 웨이퍼의 베벨부나 이면에 있어서의, 도막 잔존에 기인한 오염의 발생을 보다 유효하게 방지할 수 있는 점에서, 본 발명에서는, 공정 (B-1)에 더하여 공정 (B-2)를 행하는 것이 보다 바람직하다.
＜(Ⅲ) 공정 (C)＞
공정 (C)에서는, 웨이퍼 상의 도막을 가열하여, 도막의 유동성을 억제한 유동성 억제막을 형성한다.
본 발명에서는, 기능막을 형성하기 위한 공정 (E)의 가열 공정과는 별개로, 도막의 유동성을 억제하기 위한 가열 공정인 공정 (C)가 필요하다. 공정 (C)와 공정 (E)의 2개의 가열 공정을 포함하고 있음으로써, 본 발명의 목적으로 하는 실용상 유효한 기능막 부착 웨이퍼를 얻을 수 있다.
공정 (C)의 가열은, 공정 (C)에 제공하기 전의 도막의 유동성을 잃게 하기 위해서 부여되는 것으로, 예를 들면, 유동성이 높은 도막을 공정 (C)에 의해 가열하면, 유동성을 잃은 유동성 억제막이 얻어진다.
유동성 억제막은, 도막에 의도적으로 열을 더하여 얻어지는 막을 말하며, 도막에 가열을 실시함으로써, 가열 전의 도막보다 유동성이 저하하거나 또는 유동성을 잃은 막을 말한다.
유동성을 잃은 유동성 억제막의 구체예로서, 예를 들면 건조막을 들 수 있다. 도포형 재료가 용매를 함유하고 있는 경우에는, 공정 (C)의 가열에 의해, 도막 중의 용매의 일부 내지 전부가 증발한 건조막(또는 도막 중의 용매가 증발하여 고체화한 고체막)이 얻어진다.
공정 (C)에 의해 얻어지는 유동성 억제막의 25℃의 온도 조건하에서 레오미터에 의해 측정된 점도는, 통상 30,000∼1,000,000mPa·s 정도이지만, 웨이퍼의 표면의 외주부가 적합하게 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼를 재현성 좋게 얻는 관점에서, 그 하한치는, 바람직하게는 40,000mPa·s, 보다 바람직하게는 50,000mPa·s이고, 그 상한치는, 어떤 양태에 있어서는 800,000mPa·s, 그 외의 양태에 있어서는 500,000mPa·s이다.
고점도 도포형 재료를 스핀 코트법으로 웨이퍼에 도포한 경우, 도막이 고점도이기 때문에, 스핀만으로는, 도막의 유동성은 잃어버리지 않고, 남아있는 채가 된다. 특히 고점도 도포형 재료가 용매를 포함하고 있는 경우, 스핀만으로는, 포함되는 용매가 충분히 건조되지 않아, 도막의 유동성은 잃어버리지 않고, 남아 있는 채가 된다. 웨이퍼 상의 이와 같은 유동성이 높은 도막의 단부를 세정액으로 제거하려고 해도, 웨이퍼의 회전의 원심력에 의해, 단부의 도막을 제거한 직후에 내측으로부터 새로운 도막이 공급되어 버려, 도막의 제거는 깨끗하게 행할 수 없다.
그러나, 공정 (C)의 가열을 행하여, 유동성을 잃게 한 유동성 억제막(예를 들면, 건조막(고체막))을 형성함으로써, 웨이퍼의 회전의 원심력에 의해, 단부의 막을 제거한 직후에 내측으로부터 새로운 막이 공급되는 사태는 생기지 않고, 그 때문에, 그 단부를 세정액으로 제거하면, 웨이퍼의 표면의 외주부의 유동성 억제막을 깨끗하게 제거할 수 있어, 양호한 단면 형상의 유동성 억제막을 남길 수 있다.
또한, 공정 (C)에서 얻어지는 유동성 억제막은, 기능막 구성 성분의 경화까지는 진행되어 있지 않고, 기능막 구성 성분의 기능이 발휘되기까지는 이르지 못했다. 기능막 구성 성분의 경화는 충분히 진행되어 있지 않기 때문에, 세정액에 대해서는 충분한 용해성을 나타낸다.
공정 (C)에 있어서의 가열 온도는, 고점도 도포형 재료에 포함되는 기능막 구성 성분의 경화에 필요한 온도나 막 두께 등에 따라 다르기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 대략 150℃ 미만이고, 바람직하게는 130℃ 미만이다. 또, 가열 시간은, 가열 온도에 따라 다르기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 대략 10초∼10분이다.
가열은, 예를 들면, 오븐이나 핫 플레이트를 이용하여 행할 수 있다.
＜(IV) 공정 (D-1)＞
공정 (D-1)에서는, 공정 (C)에서 얻어진 유동성 억제막의 일부를 제거한다.
구체적으로는, 웨이퍼를 회전시키면서, 유동성 억제막이 형성된 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액(린스액)을 공급하여, 웨이퍼의 표면의 외주부의 유동성 억제막을 제거한다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 회전하고 있는 웨이퍼에 대해, 웨이퍼의 위쪽에 설치된 세정액 공급 노즐로부터, 세정액을 토출·공급함으로써, 웨이퍼의 표면에 형성된 유동성 억제막을 용해시켜 제거할 수 있다.
세정액의 토출·공급 방법으로는, 예를 들면, 상기 ＜(Ⅱ) 공정 (B-1)＞의 란에서 설명한 바와 같이, EBR로서 알려져 있는 통상의 방법을 이용할 수 있다.
공정 (D-1)은, 공정 (C)에 있어서, 유동성을 잃게 한 유동성 억제막(예를 들면, 건조막(고체막))에 대해서, 단부를 세정액으로 제거하기 때문에, 공정 (D-1)에 의해, 웨이퍼의 표면의 외주부의 유동성 억제막을 깨끗하게 제거할 수 있고, 양호한 단면 형상의 유동성 억제막을 남길 수 있다.
공정 (D-1)에서 이용하는 세정액은, 공정 (B-1)에서 이용하는 세정액과 동일해도, 다른 것이어도 되지만, 프로세스 조건이 보다 간편해지는 점에서, 양 세정액은, 동일한 것이 바람직하다.
웨이퍼의 표면의 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1)의 바람직한 양태로서, 하기 1)의 공정 (D-1-1)과 하기 2)의 공정 (D-1-2)를 행하는 것을 들 수 있다.
즉, 공정 (D-1)는, 웨이퍼를 회전시키면서
1) 유동성 억제막이 형성된 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 표면의 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1-1), 및
2) 상기 공정 (D-1-1)에 있어서의 세정액의 공급 위치에서부터 웨이퍼의 중심에 대해서 외측의 위치로 공급 위치를 이동시켜, 상기 이동한 후의 공급 위치에 있어서 유동성 억제막이 형성된 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 표면의 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1-2)를 행하는 것이 보다 바람직하다.
공정 (D-1)에 있어서, 세정액의 공급 위치를 바꿔, 다른 공급 위치에 있어서 세정액을 공급하여 유동성 억제막을 제거하는 것은, 웨이퍼의 표면의 외주부의 유동성 억제막을 보다 깨끗하게 제거한다는 관점에서 보다 바람직하다.
공정 (D-1-2)에 있어서, 세정액의 공급 위치를 공정 (D-1-1)의 경우보다 외측의 위치로 어긋나게 하여, 다시 세정액을 유동성 억제막에 공급하여 유동성 억제막을 제거하려고 하는 것은, 예를 들면, 공정 (D-1-1)에 있어서, 유동성 억제막 부분에 세정액이 닿음으로써, 막이 습윤하여, 막으로부터 액이 스며 나온 경우에, 스며 나온 막 부분을 확실하게 제거하기 위해서이다.
따라서, 공정 (D-1-1) 및 공정 (D-1-2)를 행함으로써, 보다 확실하게 웨이퍼의 표면의 외주부의 유동성 억제막을 깨끗하게 제거할 수 있고, 양호한 단면 형상의 유동성 억제막을 남길 수 있다.
또한, 세정액의 공급 위치를 바꿔, 다른 공급 위치에 있어서 세정액을 공급하는데에, 상기 공정 (D-1-1)과 공정 (D-1-2)에서는, 2개의 다른 공급 위치를 예로 설명했지만, 다른 공급 위치의 수는, 2개로 한정되지 않고, 3개 이상이어도, 예를 들면 추가적인 공정 (D-1-3), (D-1-4)…를 마련해도 상관없다.
＜(IV-1) 공정 (D-2)＞
본 발명에 있어서는, 공정 (C) 후에 공정 (E) 전에, 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (D-2)를 포함해도 된다.
상기 공정 (D-1)에 있어서, 유동성 억제막의 제거를 행할 때, 웨이퍼의 표면측에서 뿐만 아니라, 웨이퍼의 이면측에서도 세정액을 공급하는 공정 (D-2)를 행할 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 회전하고 있는 웨이퍼에 대해, 웨이퍼의 이면(아래쪽)에 설치된 세정액 공급 노즐로부터, 세정액을 토출·공급할 수 있다.
세정액의 토출·공급 방법으로는, 예를 들면, 상기 ＜(Ⅱ-1) 공정 (B-2)＞의 란에서 설명한 바와 같이, BSR로서 알려져 있는 통상의 방법을 이용할 수 있다.
공정 (D-1)과 공정 (D-2)를 행함으로써, 웨이퍼의 이면에 고점도 도포형 재료가 돌아 들어가서, 웨이퍼의 이면에 재료가 부착해 버린 경우에 있어서, 상술한 공정 (B-2)를 실시하지 않는 때나, 공정 (B-2)를 실시했지만, 부착한 재료를 제거하지 못했을 때에, 이면에 부착한 재료를 제거할 수 있고, 청정한 이면을 유지하는 것이 가능해진다. 그 결과, 웨이퍼의 이면이, 다른 물체의 표면에 접촉한 경우여도, 접촉에 의한 당해 다른 물체의 오염을 회피할 수 있고, 또, 최종적으로 얻어지는 기능막 부착 웨이퍼의 이면으로의 불필요한 재료 부착에 의한 문제를 회피할 수 있다.
웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하는 경우, 공급 영역은, 웨이퍼 이면의 전체여도, 일부여도 된다. 웨이퍼 이면의 일부에 세정액을 공급하는 경우, 예를 들면 웨이퍼가 원형일 때는, 그 외주부에 세정액을 공급할 수 있어, 상술의 도너츠상의 영역에 공급할 수 있다.
공정 (D-1)과 공정 (D-2)를 행함으로써, 웨이퍼의 베벨부나 이면에 있어서의, 유동성 억제막 잔존에 기인한 오염의 발생을 보다 유효하게 방지할 수 있는 점에서, 본 발명에서는, 공정 (D-1)에 더하여 공정 (D-2)도 행하는 것이 보다 바람직하다.
＜(V) 공정 (E)＞
공정 (E)에서는, 웨이퍼 상의 유동성 억제막을 가열하여, 기능막 구성 성분의 기능을 발휘시켜, 기능막을 얻는다.
예를 들면, 기능막 구성 성분을 경화시켜 기능막을 형성한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 기능막이 접착막인 경우, 접착성 성분을 갖는 구성 성분을 경화시켜, 접착 성능을 발휘시켜 기능막(접착막)을 형성한다.
기능막이란, 유동성 억제막에 의도적으로 열을 더하여 얻어지는 막으로서, 가열에 의해 기능막 구성 성분의 기능이 발휘된 상태의 막을 말한다.
예를 들면, 기능막은, 가열에 의해 기능막 구성 성분의 경화가 충분히 진행되어 있고, 그 때문에 세정액에 대한 충분한 용해성을 나타내지 않는 것이다.
공정 (E)에 있어서의 가열 온도는, 고점도 도포형 재료에 포함되는 기능막 구성 성분의 경화에 필요한 온도나 막 두께 등에 따라 다르기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 대략 150℃ 이상이고, 바람직하게는 180℃ 이상이다. 또, 가열 시간은, 가열 온도에 따라 다르기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 대략 1분∼30분이다.
가열은, 예를 들면, 오븐이나 핫 플레이트를 이용하여 행할 수 있다.
본 발명에 관한 기능막의 일례로는, 공정 (E)의 가열 후의 두께가 10㎛ 이상이 되는 것을 대상으로 하고 있으며, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성시키는 막으로는, 비교적 두꺼운 막을 대상으로 한다.
기능막의 막 두께는, 바람직하게는 20㎛ 이상, 보다 바람직하게는 30㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 40㎛이다. 한편, 실용상 편리성을 고려하면, 기능막의 막 두께는, 500㎛ 이하, 바람직하게는 300㎛ 이하, 보다 바람직하게는 200㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎛ 이하, 특히 바람직하게는 70㎛ 이하이다.
공정 (E)를 거침으로써, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어, 웨이퍼의 표면의 외주부가 양호한 환상 형상으로 노출되는 동시에, 제거된 기능막의 단면이 양호한 형상을 갖는 기능막 부착 웨이퍼이고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 오염도 없는, 실용상 유효한 기능막 부착 웨이퍼를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 웨이퍼가 원형인 경우, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상(도너츠상)으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼를 제조할 수 있다. 또한, 그때에 형성되는 노출 영역으로는, 원의 중심을 0으로 하고, 외주를 100으로 했을 때에, 통상 50∼100의 도너츠상 영역, 어느 양태에 있어서는 70∼100의 도너츠상 영역, 그 외의 양태에 있어서는 90∼100의 도너츠상 영역, 또한 그 외의 양태에 있어서는 95∼100의 도너츠상 영역으로 할 수 있다.
공정 (E)에 의해 얻어지는 기능막의 해당 공정의 가열 온도 조건하에서 레오미터에 의해 측정된 점도는, 통상 1,000,000mPa·s 초과이고, 본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 기능막 부착 웨이퍼를, 그 기능막을 끼워 넣도록 기판과 첩합(貼合)할 때의 당해 기능막의 변형이나 웨이퍼나 기판의 어긋남을 억제하는 관점 등에서, 바람직하게는 2,000,000mPa·s 이상, 보다 바람직하게는 4,000,000mPa·s 이상, 보다 더 바람직하게는 6,000,000mPa·s 이상, 더욱 8,000,000mPa·s 이상이고, 또한, 웨이퍼와 지지 기판을 기능막을 끼우도록 첩합하여 적층체로 하고, 예를 들면, 이것을 회전시켜 웨이퍼를 연마하고 박화할 때에 웨이퍼의 어긋남이 발생하지 않도록 하는 관점 등에서, 바람직하게는 10,000,000mPa·s 이상, 보다 바람직하게는 20,000,000mPa·s 이상, 더욱 바람직하게는 40,000,000mPa·s 이상, 더욱더 바람직하게는 80,000,000mPa·s 이상이고, 더욱더 바람직하게는 100,000,000mPa·s 이상이다.
또한, 기능막의 공정 (E)의 가열 온도 조건하에서 레오미터에 의해 측정된 점도는, 예를 들면, 직경 65㎜의 금속제 컵에 적절량의 건조막을 투입하여, 상부에 직경 25㎜의 금속제 플레이트를 두고 측정 시료를 제작하고, 상기 측정 시료를 안톤파르사 제조 트윈 드라이브 레오미터 MCR302에 세트하여, 매분 5℃로 승온시킴으로써, 얻을 수 있다.
그런데, 본 발명에 관한 기능막이, 예를 들면 가접착용 접착막인 경우, 상기 기능막은, 상술한 바와 같이, 웨이퍼를 박화시키기 위해서, 회로가 형성되어 있는 디바이스 웨이퍼와 지지체인 서포트 웨이퍼(지지 기판)를 첩합시키기 위해서 이용된다. 디바이스 웨이퍼와 서포트 웨이퍼를, 필요하면 그 외의 막과 함께 기능막으로 첩합하고, 서포트 웨이퍼측을 지지하여 디바이스 웨이퍼를 연마한다.
본 발명에 관한 기능막 부착 웨이퍼를 이 양태에서 사용하는 경우의 일례로는, 상기 공정 (D-1) 및/또는 상기 공정 (D-1)과 상기 공정 (D-2)를 거쳐 얻어진 유동성 억제막 부착 웨이퍼를 이용하고, 상기 유동성 억제막 부착 웨이퍼와 지지체인 서포트 웨이퍼를 유동성 억제막을 끼워 대항 배치시켜, 그 상태에서 공정 (E)의 가열을 실시함으로써, 기능막을 형성시켜, 디바이스 웨이퍼와 서포트 웨이퍼를 첩합한다. 이때, 필요하면, 웨이퍼의 수직 방향으로 가압한다.
서포트 웨이퍼에 접착시키는 디바이스 웨이퍼가, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어, 웨이퍼의 표면의 외주부가 양호한 환상 형상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼로 되어 있기 때문에, 디바이스 웨이퍼의 연마 등 후의 작업 공정에 있어서, 기능막의 단이 문질러져서 분진이 나오는, 웨이퍼의 반송 암이 더러워지는 등의 문제를 걱정하는 일 없이, 양호한 작업을 행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법에 의하면, 전자 회로를 반도체 웨이퍼 표면에 형성한 후 회로 기판을 갖는 웨이퍼를 이용한 후공정에 있어서, 회로 기판을 갖는 웨이퍼 상에 형성된 막이 웨이퍼의 외주부에서 깨끗하게 제거되어 있지 않은 경우의 문제를 발생시키지 않고 작업하는 것이 가능해진다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 추가로 상술하지만, 본 발명의 범위는 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 사용한 장치는, 이하와 같다.
(1) 도포 장치: 리소테크재팬 제조 Litho Spin Cup 200C
(2) 막 두께 측정: 필메트릭스(주) 제조 광 간섭식 막 두께계 F50
(3) 막 변화(막 형상)의 관찰: BRUKER사 제조 촉침식 프로파일링 시스템 DektakXT-A
(4) 막 점도(건조막 점도) 측정: 안톤파르사 제조 트윈 드라이브 레오미터 MCR302
(5) 도포형 재료(도포용 조성물)의 점도 측정: 도키산교 가부시키가이샤 제조 E형 점도계 TVE-22H 및 TVE-35H
(실시예 1)
폴리실록산 수지를 포함하는 열경화성 수지 성분을 포함하고, 용매가 p-멘탄 및 n-데칸인, E형 점도계로 측정한 값이 점도 2,500mPa·s의 도포용 조성물을 준비했다.
이 도포용 조성물을, 8인치 실리콘 웨이퍼의 표면에 스핀 코트(800rpm, 30초)하여, 도막을 형성했다.
이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를 스핀(800rpm, 10초)시키면서, 웨이퍼 표면의 외주부 및 이면의 외주부에 탄화수소계 세정액(도부 케미컬(주) 제조 셸졸 MC421, 이하 동일)을 주사형의 노즐로부터 봉상으로 연속적으로 토출하여 공급하고, 웨이퍼의 표면의 외주부의 도막을 제거하여, 이면의 외주부를 세정했다.
그 후, 이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를, 회전(800rpm, 30초)시켜서 스핀 건조시킨 후, 120℃에서 90초간 가열하여, 유동성 억제막 부착 실리콘 웨이퍼(건조막 부착 실리콘 웨이퍼라고 한다)를 얻었다.
이 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 스핀(800rpm, 60초)시키면서, 웨이퍼 표면의 외주부 및 이면의 외주부에 탄화수소계 세정액을 주사형의 노즐로부터 봉상으로 연속적으로 토출하여 공급하고, 웨이퍼의 표면의 외주부의 건조막을 제거하여, 이면의 외주부를 세정했다. 계속해서, 실리콘 웨이퍼의 회전은 계속하면서, 일단 세정액의 토출을 휴지하고, 웨이퍼의 표면에 세정액을 토출시키고 있었던 세정액 토출 노즐의 토출 위치를 1.5㎜ 외측으로 이동시켰다. 그리고, 세정을 재개하고, 이 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 스핀(800rpm, 60초)시키면서, 웨이퍼 표면의 외주부 및 이면의 외주부에 탄화수소계 세정액을 주사형의 노즐로부터 봉상으로 연속적으로 토출하여 공급하고, 웨이퍼의 표면의 외주부의 건조막을 제거하여, 이면의 외주부를 세정했다.
그 후, 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를, 회전(1500rpm, 30초)시켜서 스핀 건조시킨 후, 200℃에서 10분간 가열하여, 기능막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
(비교예 1)
실시예 1의 도포용 조성물의 준비부터 120℃에서 90초간 가열하는 작업까지를 재차 실시하여, 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다. 그리고, 이 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 200℃에서 10분간 가열하여, 기능막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
(기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 막 두께 평가)
실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 각 기능막 부착 실리콘 웨이퍼에 대해, 상기 기능막 부착 실리콘 웨이퍼 상의 기능막의 17개소의 막 두께를 측정했다. 평균 막 두께와, 최대 막 두께와 최소 막 두께와의 차를 표 1에 나타낸다. 이 결과로부터, 실시예 1과 비교예 1에서 얻어진 2개의 기능막은, 동등의 막 두께를 갖는 것인 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼는, 하기 표 1에서 나타내는 바와 같이, 평탄한 기능막을 형성할 수 있었다.
Figure pct00001
(기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 외주부의 기능막 형상과 웨이퍼 이면의 평가)
실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 각 기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 외주부 부근에서 중심을 향한 기능막의 막 두께의 변화를 관찰했다. 결과를 도 1에 나타낸다.
도 1에 나타나는 바와 같이, 실시예 1에 있어서는, 웨이퍼의 단면에 있어서의 측정 개시점으로부터의 거리가 2㎜ 부근의 영역까지는, 기능막의 막 두께의 변화는 거의 관찰되지 않고, 그 후, 약 40㎛의 급격한 막 두께 변화가 확인되었다. 이것은, 측정 개시점으로부터의 거리가 약 2㎜ 부근의 영역까지는, 기능막이 형성되어 있지 않은, 즉, 실리콘 웨이퍼가 노출되어 있는 것을 의미한다. 그리고, 2㎜ 부근의 영역부터 중심에 걸쳐서는, 기대되는 막 두께(약 40㎛)의 기능막이 형성되어 있는 것을 의미한다.
한편, 비교예 1에 있어서는, 실시예 1에서 관찰된 바와 같은, 기대되는 막 두께(약 40㎛)에 상당하는 막 두께 변화는 인정되지 않고, 웨이퍼의 단면에 있어서의 측정 개시점으로부터의 거리가 2㎜ 부근의 영역까지, 약 25㎛의 막 두께의 감소가 확인되고, 그 후, 실질적인 막 두께의 변화는 확인되지 않았다.
이것은, 실시예 1과 비교예 1의 각 기능막의 막 두께가 동등했던 점을 감안하면, 비교예 1의 웨이퍼의 외주부의 기능막의 막 두께가, 기대되는 막 두께(약 40㎛)보다도 두꺼운 것을 의미한다.
실시예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼는, 제거된 기능막의 단면이 양호한 형상을 갖고, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어 있었다.
또, 실시예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 이면을 육안으로 관찰한 결과, 재료의 부착 등의 오염은 확인되지 않았다.
실시예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼는, 이면에 더러움도 없는 양호한 기능막 부착 실리콘 웨이퍼였다.
(참고예 1)
실시예 1에서 얻어진 건조막 부착 실리콘 웨이퍼로부터 건조막을 벗겨내고, 직경 65㎜의 금속제 컵에 건조막을 투입하여, 상부에 직경 25㎜의 금속제 플레이트를 두고 측정 시료를 제작했다. 상기 측정 시료를 안톤파르사 제조 트윈 드라이브 레오미터 MCR302에 세트하여, 승온 속도가 매분 5℃의 조건에서, 건조막의 점도를 측정했다.
건조막의 온도에 대한 점도 변화를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타나는 바와 같이 120℃ 이상에서 급격하게 건조막의 점도가 상승하고 있는 것이 확인된다.
또한, 이번 측정과 같이 건조막을 가열할 때는, 가열에 의해 건조막을 구성하는 폴리머가 연화하는 현상 (A)에 기인하는 점도 감소와, 가열에 의해 건조막의 주성분인 폴리머가 가교하는 현상 (B)에 기인하는 점도 증가가 상정된다. 한편, 상술의 가교가 발생하는 온도보다도 낮은 온도에서 도막을 가열할 때는, 상기 현상 (A)에 기인하는 점도 감소와, 가열에 의해 용매가 증발하는 현상 (C)에 기인하는 점도 증가가 상정된다. 이와 같이, 도 2에 나타나는 건조막의 점도의 측정 결과에 있어서의 120℃ 미만의 영역에서는 상기 현상 (A)에 기인하는 감소가 지배적이기 때문에, 120℃의 점도 쪽이, 그것보다도 낮은 온도의 점도보다 낮고, 실제의 도막을 가열할 때는, 상기 현상 (C)에 기인하는 점도 증가가 지배적이기 때문에, 120℃의 점도 쪽이, 그것보다도 낮은 온도의 점도보다 높다.
그런데, 본 발명에 관한 기능막이, 예를 들면 가접착용 접착막인 경우, 상기 기능막은, 상술한 바와 같이, 웨이퍼를 박화시키기 위해서, 회로가 형성되어 있는 디바이스 웨이퍼와 지지체인 서포트 웨이퍼를 첩합하기 위해서 이용된다. 디바이스 웨이퍼와 서포트 웨이퍼를 기능막으로 첩합하고, 서포트 웨이퍼측을 지지하여 디바이스 웨이퍼를 연마한다. 그때, 기능막의 점도가 낮으면 디바이스 웨이퍼를 연마할 때에 웨이퍼가 어긋나 버려 기능을 발현할 수 없다. 그 때문에, 통상, 기능을 발현하기 위해서는 150℃ 이상의 가열이 필수가 된다. 한편, 기능막의 점도가 높아지면 가교가 진행되기 때문에 세정액으로 막을 용해하여 제거하는 것을 할 수 없게 된다.
본 발명에 관한 기능막은, 도 2에서 나타나는 바와 같은 막 특성을 나타내기 위해, 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼를 제조하기 위해서는, 세정액에 가용한 건조막을 제작하기 위한 제 1 가열 공정(상술한 공정 (C)에 상당)과, 기능막을 제작하기 위한 제 2 가열 공정(상술한 공정 (E)에 상당)이 필요한 것을 알 수 있다.
다음으로, 하기 참고예 2와 하기 비교 참고예 1의 비교에 의해, 공정 (A)와 공정 (C) 사이에, 공정 (B-1) 및 공정 (B-2)를 행함으로써, 웨이퍼의 베벨부나 이면에 더러움이 없는 높은 품질의 기능막 부착 웨이퍼가 얻어지는 것을 나타낸다.
(참고예 2)
폴리실록산 수지를 포함하는 열경화성 수지 성분을 포함하고, 용매가 p-멘탄 및 n-데칸인, E형 점도계로 측정한 값이 점도 2,500mPa·s의 도포용 조성물을 준비했다.
이 도포용 조성물을, 12인치 실리콘 웨이퍼의 표면에 스핀 코트(1050rpm, 20초)하여, 도막을 형성했다.
이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를 스핀(700rpm, 60초)시키면서, 웨이퍼 표면의 외주부 및 이면의 외주부에 n-데칸을 주사형의 노즐로부터 봉상으로 연속적으로 토출하여 공급하고, 웨이퍼의 표면의 외주부의 도막을 제거하여, 이면의 외주부를 세정했다.
그 후, 이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를, 회전(700rpm, 60초)시켜서 스핀 건조시킨 후, 120℃에서 90초간 가열하여, 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
이 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 200℃에서 10분간 가열하여, 기능막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
(비교 참고예 1)
참고예 2의 도포용 조성물의 준비부터 스핀 코트(1050rpm, 20초)하여, 도막을 형성하는 작업까지를 재차 실시하여, 도막 부착의 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
그리고, 이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를, 스핀 건조시킨 후, 120℃에서 90초간 가열하여 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
이 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 200℃에서 10분간 가열하여, 기능막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
(기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 웨이퍼의 베벨부(측면) 및 이면의 평가)
참고예 2 및 비교 참고예 1에서 얻어진 각 기능막 부착 실리콘 웨이퍼의 웨이퍼 외주부(측면부를 포함한다) 및 이면을 육안으로 관찰했다. 비교 참고예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼에는 웨이퍼 외주부로부터 웨이퍼의 측면에 걸쳐 백색의 석출물이 발생하고 있는 것을 확인했다. 이 백색의 석출물은, 건조막을 제작하는 공정에 있어서 장치의 반송 암 및 핫 플레이트를 오염할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않은 것이다.
한편, 참고예 2의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼에는, 웨이퍼의 측면에도 이면에도 백색의 석출물은 확인되지 않았다.
이것으로부터, 웨이퍼의 외주부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움이 붙어 있지 않고, 장치의 오염을 막을 수 있는 실용상 유효한 기능막 부착 웨이퍼를 제조하기 위해서는, 스핀 코트를 행하여 도막을 형성하는 공정 (A) 및 건조막 작성을 위해서 가열을 행하는 공정 (C) 사이에, 웨이퍼 표면의 외주부를 세정하는 공정 (B-1), 바람직하게는 당해 공정과 함께, 웨이퍼 이면을 세정하는 공정 (B-2)를 행하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있다.
(참고예 3)
폴리실록산 수지를 포함하는 열경화성 수지 성분을 포함하고, 용매가 p-멘탄 및 n-데칸인, E형 점도계로 측정한 값이 점도 3,000mPa·s의 도포용 조성물을 준비했다.
이 도포용 조성물을, 12인치 실리콘 웨이퍼의 표면에 스핀 코트(1050rpm, 20초)하여, 도막을 형성했다.
이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를 스핀(700rpm, 60초)시키면서, 웨이퍼 표면의 외주부 및 이면의 외주부에 n-데칸을 연속적으로 토출하여 공급하고, 웨이퍼의 표면의 외주부의 도막을 제거하여, 이면의 외주부를 세정했다.
그 후, 이 도막 부착 실리콘 웨이퍼를, 회전(700rpm, 60초)시켜서 스핀 건조시킨 후, 120℃에서 90초간 가열하여, 건조막 부착 실리콘 웨이퍼를 얻었다.
얻어진 건조막 부착 실리콘 웨이퍼로부터 건조막을 벗겨내고, 직경 65㎜의 금속제 컵에 건조막을 투입하여, 상부에 직경 25㎜의 금속제 플레이트를 두고 측정 시료를 제작했다. 상기 측정 시료를 안톤파르사 제조 트윈 드라이브 레오미터 MCR302에 세트하여, 25℃의 조건에서 건조막의 점도를 측정했다.
(참고예 4)
폴리실록산 수지를 포함하는 열경화성 수지 성분을 포함하고, 용매가 p-멘탄 및 n-데칸인, E형 점도계로 측정한 값이 점도 3,000mPa·s의 도포용 조성물을 준비했다.
이 도포용 조성물을 직경 65㎜의 금속제 컵에 투입하여, 상부에 직경 25㎜의 금속제 플레이트를 두고 측정 시료를 제작했다. 상기 측정 시료를 안톤파르사 제조 트윈 드라이브 레오미터 MCR302에 세트하여, 25℃의 조건에서 도포용 조성물의 점도를 측정했다.
(건조막 및 도포용 조성물의 점도 평가)
25℃의 레오미터에서 측정된 참고예 3 및 참고예 4의 점도를 아래표 2에 나타낸다.
이들의 결과로부터, 건조막을 제작하기 위한 제 1 가열 공정을 행함으로써 대폭 점도가 향상되고, 도막의 유동성을 억제하는 것이 가능해지는 것이 알 수 있다. 이와 같이, 도막의 유동성을 억제함으로써, 웨이퍼의 회전의 원심력에 의해, 단부의 막을 제거한 직후에 내측으로부터 새로운 막이 공급되는 사태는 생기지 않고, 그 때문에, 그 단부를 세정액으로 제거하면, 웨이퍼의 표면의 외주부의 유동성 억제막을 깨끗하게 제거할 수 있어, 양호한 단면 형상의 유동성 억제막을 남길 수 있다.
또한, 스핀 코트에 의한 건조의 영향을 고려하면, 도막의 유동성과 도포용 조성물의 유동성은 동일하지 않다. 그러나, 비교예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼에 있어서 웨이퍼의 외주부가 깨끗하게 제거되어 있지 않은 점과 함께, 참고예 2 및 비교 참고예 1의 결과도 고려하면, 도막의 유동성은 웨이퍼의 측면 및 이측으로 돌아 들어갈 수 있는 정도까지 높으면 인정되는 한편, 실시예 1의 기능막 부착 실리콘 웨이퍼에서는 웨이퍼의 외주부가 깨끗하게 제거되어 있는 점에서, 건조막의 유동성은 충분히 억제되어 있다고 인정되며, 또, 도포용 조성물로부터 도막을 얻을 때의 점도 변화보다도, 가열에 의해 건조막으로 할 때의 점도 증가가 현저하다고 상정된다. 따라서, 본 실험에 의거하여, 제 1 가열 공정에 의해 막의 유동성이 충분히 억제되는 것을 확인할 수 있다.
Figure pct00002
상기 실시예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법은, 웨이퍼의 표면의 외주부의 기능막이 깨끗하게 제거되어, 웨이퍼의 표면의 외주부가 양호한 환상 형상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼이고, 추가로 웨이퍼의 베벨부나 이면에 도막 잔존에 기인한 더러움도 없는, 실용상 유효한 기능막 부착 웨이퍼를 제조할 수 있다.

Claims (8)

  1. 웨이퍼의 표면에, 기능막 구성 성분을 포함하는 고점도 도포형 재료를 스핀 코트하여, 도막을 형성하는 공정 (A)와,
    상기 공정 (A) 후에, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 상기 도막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 외주부의 상기 도막을 제거하는 공정 (B-1)과,
    상기 공정 (B-1) 후에, 상기 웨이퍼 상의 상기 도막을 가열하여, 도막의 유동성을 억제한 유동성 억제막을 형성하는 공정 (C)와,
    상기 공정 (C) 후에, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1)과,
    상기 공정 (D-1) 후에, 상기 웨이퍼 상의 상기 유동성 억제막을 가열하여, 상기 기능막 구성 성분의 기능을 발휘시켜, 기능막으로 하는 공정 (E)를 포함하는 웨이퍼의 표면의 외주부가 환상으로 노출된 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고점도 도포형 재료의 점도가, 1,000∼15,000mPa·s인, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기능막 구성 성분이, 폴리머를 포함하는, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 폴리머가, 폴리실록산을 포함하는, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1)이, 상기 웨이퍼를 회전시키면서, 1) 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1-1), 및
    2) 상기 공정 (D-1-1)에 있어서의 세정액의 공급 위치에서부터 상기 웨이퍼의 중심에 대해서 외측의 위치로 공급 위치를 이동시켜, 상기 이동한 후의 공급 위치에 있어서 상기 유동성 억제막이 형성된 상기 웨이퍼의 표면의 외주부에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 표면의 상기 유동성 억제막을 제거하는 공정 (D-1-2)를 행하는, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 (A) 후에 상기 공정 (C) 전에, 상기 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (B-2)를 포함하는, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 항 항에 있어서,
    상기 공정 (C) 후에 상기 공정 (E) 전에, 상기 웨이퍼의 이면에 세정액을 공급하여, 상기 웨이퍼의 이면을 세정하는 공정 (D-2)를 포함하는, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 항 항에 있어서,
    상기 세정액이, 탄화수소계 세정액인, 기능막 부착 웨이퍼의 제조 방법.
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