TW202222441A - 附有功能膜之晶圓之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種附有功能膜之晶圓之製造方法，該附有功能膜之晶圓係即使於附有功能膜之晶圓之製造方法中使用高黏度塗布型材料作為含有功能膜構成成分之塗布型材料之情形，晶圓表面的外周部之功能膜亦可被乾淨地除去，且除去後之功能膜的端面具有良好的形狀，可形成平坦的功能膜，進一步晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染，在實用上有效且晶圓表面的外周部呈環狀露出。 本發明之晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓之製造方法，其特徵係包含如下步驟： 於晶圓表面旋轉塗布含有功能膜構成成分之高黏度塗布型材料，而形成塗膜之步驟(A)； 在該步驟(A)之後，使該晶圓旋轉的同時，對形成有該塗膜之該晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去該晶圓表面的外周部之該塗膜之步驟(B-1)； 在該步驟(B-1)之後，加熱該晶圓上之該塗膜，而形成抑制塗膜的流動性之流動性抑制膜之步驟(C)； 在該步驟(C)之後，使該晶圓旋轉的同時，對形成有該流動性抑制膜之該晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去該晶圓表面之該流動性抑制膜之步驟(D-1)；以及 在該步驟(D-1)之後，加熱該晶圓上之該流動性抑制膜，以發揮該功能膜構成成分之功能而形成功能膜之步驟(E)。

Description

附有功能膜之晶圓之製造方法
本發明係關於一種晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓之製造方法。
在近年來積極發展的半導體集積技術中，從追求更進一步集積化之觀點而言，將電路基板平面集積(積層)於三維方向上，並藉由矽穿孔電極進行接線，同時集積為多層。在該集積時，集積所使用之各晶圓其與已形成的電路面為相反側(即背面)的面藉由研磨而薄化。接著，藉由積層薄化後之晶圓進行集積。 通常，薄化前之晶圓，為了以研磨裝置進行研磨而被接著於支撐體，但該接著，須於研磨後能輕易地被剝離，因此晶圓被暫時接著於支撐體。如此暫時接著，若為了拆除需要很大的力，則會對薄化後之晶圓造成損傷，因此能輕易地從支撐體拆除極為重要。然而，另一方面，當研磨晶圓背面時因研磨應力而使基板脫落或偏移之情形並不理想。 因此，暫時接著所要求之性能係能承受研磨時之應力，並且在研磨後能輕易地被拆除。 如此可暫時接著之材料，已知例如聚矽氧烷材料(例如參照專利文獻1)。 將上述之暫時接著用的塗布型材料塗布於晶圓表面，可得到附有塗膜之晶圓。對該附有塗膜之晶圓施予加熱，塗膜發揮接著功能而形成具有接著性能之功能膜。其結果，可得到附有功能膜之晶圓。
然而，在半導體元件之製造中，期望可從晶圓端部乾淨地除去形成在晶圓端部(外周部)之功能膜。若功能膜未被除去而殘留在晶圓端部、或者功能膜除去後之功能膜端面不具有良好的形狀，則於形成功能膜後之步驟中使用附有功能膜之晶圓時，會出現摩擦功能膜的邊緣而產生粉塵、汙染晶圓輸送手臂等之問題。 因此，期望一種能夠製造附有功能膜之晶圓之方法，其晶圓表面的外周部呈良好的環狀形狀露出，且除去後之功能膜的端面具有良好的形狀。
作為藉由對形成在晶圓表面之塗膜除去形成在晶圓的外周部之塗膜，從而晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有塗膜之晶圓之製造方法，已知一種塗膜為光阻膜時之附有塗膜之晶圓之製造方法(例如參照專利文獻2)。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］國際公開第2017/221772號 ［專利文獻2］國際公開第2015/121947號
［發明所欲解決之技術問題］
塗膜以光阻膜為標的之專利文獻2中，已記載在加熱(烘烤乾燥)後，藉由噴射邊緣沖洗液或背部沖洗液來除去塗膜(參照請求項1、段落[0016]等)。此外，專利文獻2中，已記載在除去晶圓表面的外周部之塗膜後，將附有塗膜之晶圓輸送至曝光裝置並進行微影步驟(參照段落[0023])。亦即，已記載藉由沖洗步驟即完成塗膜的除去，然後便進入下一步驟。 如專利文獻2，塗膜以光阻膜為標的之情形，為了製造晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有光阻膜之晶圓，只要在加熱後進行沖洗步驟即可。專利文獻2中，已記載只要於加熱(烘烤乾燥)後進行沖洗步驟，便能夠形成已除去晶圓表面的外周部的光阻膜之具有光阻膜之晶圓。 另一方面，作為本發明之標的之功能膜，係藉由加熱來發揮功能性。因此，本發明中，為了得到附有功能膜之晶圓，須進行用以形成功能膜之加熱步驟。例如，在以具有上述之可暫時接著的材料之功能膜為標的之情形中，須將暫時接著用的塗布型材料塗布於晶圓表面以得到附有塗膜之晶圓，然後對該塗膜施予加熱，得到發揮接著功能之附有功能膜之晶圓。 但是，對含有暫時接著用的塗布型材料之塗膜，施予加熱並使膜的構成成分硬化，從而形成具有接著性能之功能膜之情形，因功能膜已硬化，故即使試圖以沖洗液溶解亦為困難。因此，即使試圖於形成功能膜後噴射沖洗液來除去功能膜，仍無法充分除去功能膜。 因此，為了除去晶圓表面的外周部之功能膜，得到晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓，在使塗膜硬化之加熱之前須進行沖洗步驟。 因此，本發明，並非如塗膜為光阻膜之情形中於沖洗步驟後不須加熱處理之方法，而係與以光阻膜為標的之方法之程序相異的功能膜特有之晶圓之製造方法，係以在沖洗步驟之後包含用以得到功能膜之加熱處理作為必要程序之晶圓之製造方法為標的。
此外，含有構成功能膜之成分之塗布型材料，如上述之可暫時接著的材料所示，有許多高黏度的塗布型材料。期望即使於使用如此高黏度塗布型材料製造附有功能膜之晶圓之情形，亦能夠製造晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去，且晶圓表面的外周部呈良好的環狀形狀露出之附有功能膜之晶圓。 然而，本發明人們進行研究後發現：於使用高黏度塗布型材料作為塗布型材料之情形，乾淨地除去晶圓表面的外周部之功能膜且殘留具有良好的端面形狀之功能膜實為不易。 此外亦發現：使用高黏度塗布型材料藉由旋轉塗布在晶圓表面形成塗膜之情形，因液體飛濺而導致晶圓背面汙染成為一大問題。
因此，本發明之目的在於：提供一種附有功能膜之晶圓之製造方法，該附有功能膜之晶圓係即使於附有功能膜之晶圓之製造方法中使用高黏度塗布型材料作為含有功能膜構成成分之塗布型材料之情形，晶圓表面的外周部之功能膜亦可被乾淨地除去，且除去後之功能膜的端面具有良好的形狀，可形成平坦的功能膜，進一步晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染，在實用上有效且晶圓表面的外周部呈環狀露出。 ［技術手段］
本發明人們為了解決上述課題，使用含有功能膜構成成分之高黏度塗布型材料對附有功能膜之晶圓之製造方法反覆進行深入研究後發現：除了用以形成功能膜之加熱外，亦設置用以抑制塗膜的流動性之加熱，此兩個加熱步驟為必須，並進一步在最一開始的加熱步驟之前以及之後分別進行洗淨(沖洗)步驟，藉此可製造晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去，進一步晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染且在實用上有效的附有功能膜之晶圓，從而完成本發明。
亦即，本發明係包含以下態樣。 [1] 一種晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓之製造方法，其特徵係包含如下步驟： 於晶圓表面旋轉塗布含有功能膜構成成分之高黏度塗布型材料，而形成塗膜之步驟(A)； 在前述步驟(A)之後，使前述晶圓旋轉的同時，對形成有前述塗膜之前述晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去前述晶圓表面的外周部之前述塗膜之步驟(B-1)； 在前述步驟(B-1)之後，加熱前述晶圓上之前述塗膜，而形成抑制塗膜的流動性之流動性抑制膜之步驟(C)； 在前述步驟(C)之後，使前述晶圓旋轉的同時，對形成有前述流動性抑制膜之前述晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去前述晶圓表面之前述流動性抑制膜之步驟(D-1)；以及 在前述步驟(D-1)之後，加熱前述晶圓上之前述流動性抑制膜，以發揮前述功能膜構成成分之功能而形成功能膜之步驟(E)。 [2] 如[1]所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，前述高黏度塗布型材料之黏度係1,000~15,000mPa･s。 [3] 如[1]或[2]所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，前述功能膜構成成分含有聚合物。 [4] 如[3]所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，前述聚合物含有聚矽氧烷。 [5] 如[1]~[4]中任一項所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，除去前述晶圓表面之前述流動性抑制膜之步驟(D-1)中，使前述晶圓旋轉的同時，進行：1)對形成有前述流動性抑制膜之前述晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去前述晶圓表面之前述流動性抑制膜之步驟(D-1-1)；以及 2)使供給位置從前述步驟(D-1-1)中洗淨液之供給位置移動至相對於前述晶圓之中心之外側位置，在該移動後之供給位置對形成有前述流動性抑制膜之前述晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去前述晶圓表面之前述流動性抑制膜之步驟(D-1-2)。 [6] 如[1]~[5]中任一項所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，包含：在前述步驟(A)之後且前述步驟(C)之前，對前述晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨前述晶圓之背面之步驟(B-2)。 [7] 如[1]~[6]中任一項所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，包含：在前述步驟(C)之後且前述步驟(E)之前，對前述晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨前述晶圓之背面之步驟(D-2)。 [8] 如[1]~[7]中任一項所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，前述洗淨液係烴系洗淨液。 ［發明之效果］
根據本發明，可提供一種附有功能膜之晶圓之製造方法，該附有功能膜之晶圓係即使於附有功能膜之晶圓之製造方法中使用高黏度塗布型材料作為含有功能膜構成成分之塗布型材料之情形，晶圓表面的外周部之功能膜亦可被乾淨地除去，且除去後之功能膜的端面具有良好的形狀，可形成平坦的功能膜，進一步晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染，在實用上有效且晶圓表面的外周部呈環狀露出。
以下，針對本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法進行詳細說明，但以下所記載之構成要件的說明，僅是作為本發明之一實施態樣的一例，並非限定於此等之內容。
(附有功能膜之晶圓之製造方法) 本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法，係製造晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓。 本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法，係包含： (I) 於晶圓表面旋轉塗布含有功能膜構成成分之高黏度塗布型材料，而形成塗膜之步驟(A)； (II) 在步驟(A)之後，使晶圓旋轉的同時，對形成有塗膜之晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去晶圓表面的外周部之塗膜之步驟(B-1)； (III) 在步驟(B-1)之後，加熱晶圓上之塗膜，而形成抑制塗膜的流動性之流動性抑制膜之步驟(C)； (IV) 在步驟(C)之後，使晶圓旋轉的同時，對形成有流動性抑制膜之晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去晶圓表面之流動性抑制膜之步驟(D-1)； (V) 在步驟(D-1)之後，加熱晶圓上之流動性抑制膜，以發揮功能膜構成成分之功能而形成功能膜之步驟(E)。
包含上述(I)~(V)所有步驟之本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法，係如下述實施例所示，可製造如下之附有功能膜之晶圓：為晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去，且晶圓表面的外周部呈良好的環狀形狀露出之附有功能膜之晶圓，進一步晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染且在實用上為有效的。 上述(I)~(V)的所有步驟相結合，可獲得本發明之優異的效果。例如，無論缺少上述(II)之以洗淨液除去塗膜之步驟(B-1)、或上述(IV)之以洗淨液除去流動性抑制膜之步驟(D-1)之任一者，皆無法得到本發明所要求之在實用上可有效地使用之附有功能膜之晶圓。 又，本發明中，晶圓的外周部係指晶圓的端部，例如於晶圓為圓形之情形，以圓的中心為0、外周為100時，係指50~100之甜甜圈狀區域，理想係指70~100，更理想係指90~100，特別理想係指95~100。
此外，本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法之理想態樣，可列舉： 一種附有功能膜之晶圓之製造方法，其進一步包含：(II-1) 在上述步驟(A)之後且上述步驟(C)之前，對晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨晶圓之背面之步驟(B-2)；及 一種附有功能膜之晶圓之製造方法，其進一步包含：(IV-1) 在上述步驟(C)之後且上述步驟(E)之前，對晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨晶圓之背面之步驟(D-2)。
以下，針對各步驟進行詳細說明。
＜(I)步驟(A)＞ 步驟(A)中，於晶圓表面形成由高黏度塗布型材料所構成之塗膜。 塗膜之形成係藉由旋轉塗布來進行。 高黏度塗布型材料含有功能膜構成成分。
本發明中，在將塗布型材料塗布於晶圓表面時，從可簡便且再現性良好地獲得均一的膜之觀點而言，使用旋轉塗布法。 旋轉塗布法，係藉由將塗布型材料供給至旋轉中的晶圓表面，藉由離心力使塗布型材料擴散，從而將塗布型材料塗布於晶圓整個表面之方法。
＜＜晶圓＞＞ 晶圓之形狀無特別限制，例如可為圓形，亦可為多角形等之圓形以外的形狀。此外，為圓形之情形，可為正圓形，亦可為橢圓形。一般多使用圓形。 晶圓亦可具有一部分被切開之缺口部。缺口部，例如可為凹口(U字形、V字形等凹槽)，亦可為直線狀延伸之直線部(所謂的定向平面)。 晶圓，可為半導體基板、玻璃基板、光罩基板、FPD(Flat Panel Display，平面顯示器)基板等各種基板。 晶圓為圓形之情形，理想係直徑為200mm~450mm左右。晶圓為圓形以外的形狀之情形，其大小理想係直徑為200mm~450mm左右的圓可容納之大小。 晶圓之厚度，理想係400μm~1200μm左右。 晶圓，可列舉半導體基板作為典型例，例如可列舉直徑300mm左右、厚度770μm左右之矽晶圓，但不限於此。
＜＜高黏度塗布型材料＞＞ 高黏度塗布型材料含有功能膜構成成分。 高黏度塗布型材料，於若不含溶劑則材料不具有足以塗布的黏度時等必要之情形，亦可含有溶劑。 功能膜構成成分，係藉由指定的溫度以上之加熱，發揮功能而可形成功能膜之成分。更具體而言，例如係指：如上述之可暫時接著之構成成分，能夠藉由加熱進行硬化而形成具有接著性能之功能膜之成分。 功能膜構成成分，可列舉例如：導電材料成分、絕緣材料成分、接著劑成分、保護材料成分等各種材料成分。 功能膜構成成分，理想係含有聚合物。 功能膜構成成分之具體例，可列舉例如含有接著劑成分之接著劑組成物。如此接著劑成分，可列舉：聚矽氧烷系接著劑、丙烯酸樹脂系接著劑、環氧樹脂系接著劑、聚醯胺系接著劑、聚苯乙烯系接著劑、聚醯亞胺接著劑、酚樹脂系接著劑等，但不限於此等。 其中，功能膜構成成分，理想係含有聚矽氧烷樹脂之熱硬化性樹脂成分。
本發明中所使用之高黏度塗布型材料之黏度，係指以E型黏度計所測定的值為1,000mPa･s以上者。又，從藉由旋轉塗布法形成塗膜之觀點而言，高黏度塗布型材料之黏度較佳為15,000mPa･s以下。 從使晶圓表面的外周部理想地呈環狀露出之觀點、及再現性良好地在晶圓上形成平坦性優異的功能膜之觀點而言，本發明中所使用之高黏度塗布型材料之黏度，理想為1,000~12,000mPa･s，更理想為1,000~10,000mPa･s，進一步理想為1,500~10,000mPa･s。
高黏度塗布型材料之功能膜構成成分之濃度，例如在高黏度塗布型材料中理想為40~100質量%左右。在此，功能膜構成成分係指高黏度塗布型材料所含之溶劑以外之成分。 又，高黏度塗布型材料不含溶劑之情形，功能膜構成成分中的某成分，可能同時發揮最終構成功能膜之功能以及高黏度塗布型材料中與溶劑相同的功能。如此情形下，藉由含有如此成分，亦即藉由含有表現出黏度調整能力之成分，高黏度塗布型材料之黏度，即使不含溶劑，亦可在上述範圍內，且藉由因加熱使該成分的一部分蒸發而降低流動性，從而實現流動性抑制膜，並且，剩餘部分因殘存於膜中而最終構成功能膜。
＜＜溶劑＞＞ 高黏度塗布型材料含有溶劑之情形，該溶劑之種類並無特別限定，可根據目的而適宜選擇，例如理想係不含具有比硬化功能膜構成成分所需的溫度更高溫度的沸點之有機溶劑。這是因為：於含有具有比硬化功能膜構成成分所需的溫度更高溫度的沸點之有機溶劑之情形，根據塗膜的厚度及使用的溶劑的量，有可能無法將塗膜中的溶劑除去至足以藉由加熱充分地降低流動性之程度。由於如此情事，具有比硬化功能膜構成成分所需的溫度更高溫度的沸點之有機溶劑的量，在所含之溶劑中為50質量%以下，理想為30質量%以下，更理想為20質量%以下，進一步理想為10質量%以下。 溶劑，可考慮功能膜構成成分的溶解性、其沸點與硬化功能膜構成成分所需的溫度之間的關係、以及所期望的膜厚等而適宜選擇。 溶劑，可使用單獨使用一種或組合使用兩種以上。
高黏度塗布型材料含有溶劑之情形，所使用之溶劑之具體例，可列舉例如：己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、異十二烷等之直鏈狀或支鏈狀脂肪族飽和烴等之直鏈狀或支鏈狀脂肪族烴；環己烷、環庚烷、環辛烷、異丙基環己烷、對薄荷烷等之環狀脂肪族飽和烴、檸檬烯等之環狀脂肪族不飽和烴等之環狀脂肪族烴；苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、對稱三甲苯、1,2,4-三甲苯、異丙苯、1,4-二異丙基苯、對異丙基甲苯等之芳香族烴；MIBK(甲基異丁基酮)、乙基甲基酮、丙酮、二異丁基酮、2-辛酮、2-壬酮、5-壬酮等之二烷基酮、環己酮等之環烷基酮等之脂肪族飽和烴酮、異佛爾酮等之烯基酮等之脂肪族不飽和烴酮等之酮；二乙基醚、二(正丙基)醚、二(正丁基)醚、二(正戊基)醚等之二烷基醚、四氫呋喃、二噁烷等之環狀烷基醚等之醚；二乙基硫醚、二(正丙基)硫醚、二(正丁基)硫醚等之二烷基硫醚等之硫醚；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基異丁醯胺、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等之醯胺；乙腈、3-甲氧基丙腈等之腈；乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇等之多元醇；丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚等之二醇單烷基醚、二乙二醇單苯醚等之二醇單芳基醚等之二醇單烴醚；甲醇、乙醇、丙醇等之直鏈狀或支鏈狀烷基單醇、環己醇等之環狀烷基醇等之烷基醇，二丙酮醇、苄醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、3-苯氧基苄醇、四氫糠醇等之烷基醇以外的單醇；乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、己二醇、三乙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇等之二醇；乙二醇單己醚、丙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二丙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單異丁醚、二丙二醇單甲醚、二乙二醇單丙醚(丙基卡必醇)、二乙二醇單己醚、2-乙基己基卡必醇、二丙二醇單丙醚、三丙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三丙二醇單丁醚等之二醇單烷基醚等、2-苯氧基乙醇等之二醇單芳基醚等之二醇單醚；乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇甲基正丙基醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁基甲基醚、四乙二醇二甲醚等之二醇二烷基醚等之二醇二醚；二丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等之二醇單烷基醚乙酸酯等之二醇醚乙酸酯；碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙烯酯等之環狀碳酸酯；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等之酯等。
步驟(A)中，藉由將高黏度塗布型材料以旋轉塗布法塗布於晶圓表面，而形成塗膜。 塗膜，係指塗布塗布型材料所獲得之膜，且未有意地加熱之膜。 塗膜，可藉由旋轉晶圓的同時，將塗布型材料供給至其表面來獲得。更具體而言，例如，可藉由從設置於晶圓上方之材料供給噴嘴對旋轉中之晶圓供給高黏度塗布型材料，而於晶圓表面形成塗膜。 塗膜之厚度，可藉由塗布型材料的固體成分濃度及黏度、以及使晶圓旋轉時之旋轉速度來調整。 晶圓之旋轉速度，可適用一般所使用之速度，例如500~4,000rpm左右。 塗布型材料之供給量，為了可於晶圓表面整體形成塗膜，係考慮晶圓表面的面積來適宜決定。
＜(II)步驟(B-1)＞ 步驟(B-1)中，除去在步驟(A)中形成之塗膜的一部分。 具體而言，使晶圓旋轉的同時，對形成有塗膜之晶圓表面的外周部供給洗淨液(沖洗液)，從而除去晶圓表面的外周部之塗膜。 更具體而言，例如，可藉由從設置於晶圓上方之洗淨液供給噴嘴對旋轉中之晶圓噴出、供給洗淨液，而使形成於晶圓表面之塗膜溶解並除去。 洗淨液之噴出、供給方法，例如，可使用被習知作為以沖洗液等洗淨晶圓表面周緣部的塗膜之邊緣洗淨(EBR)之常用方法。
藉由進行步驟(B-1)，能夠提升在後述之步驟(D-1)中除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜的品質。 此外，藉由進行步驟(B-1)，可有效地防止晶圓的斜角部及背面之因塗膜殘存而產生汙染。 晶圓的斜角(bevel)部係表示晶圓的傾斜面(側面)。
＜＜洗淨液＞＞ 洗淨液(沖洗液)，只要不會對晶圓造成損傷，並且可良好地溶解塗膜並除去塗膜，則無特別限定，可適宜選擇。較佳係考慮到使用之高黏度塗布型材料所含之功能膜構成成分之種類及其濃度、塗膜之厚度來適宜決定。 洗淨液，可含有鹽等之溶劑以外之成分，但從避免或抑制附有功能膜之基板之不必要的汙染及功能膜的變質等之觀點而言，一般理想係僅由溶劑所構成。 從可藉由加熱而輕易地乾燥、除去之觀點而言，洗淨液所含之溶劑，理想係不含具有比硬化功能膜構成成分所需的溫度更高溫度的沸點之有機溶劑。此外，理想係揮發性高且乾燥性優異者。 洗淨液所含之溶劑之具體例，可列舉與作為高黏度塗布型材料含有溶劑之情形上述所列舉之溶劑之具體例相同者。 溶劑，可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
洗淨液，可使用市售之洗淨液，其具體例可列舉：東部化學股份有限公司(Tobu Chemical Co., Ltd.)製之Shellsol MC311(主成分：異鏈烷烴)、MC421(主成分：異鏈烷烴)、MC531(主成分：異鏈烷烴)、MC611(主成分：鏈烷烴)、MC721(主成分：正鏈烷烴)、MC811(主成分：混合物(鏈烷烴/環烷烴/芳香族烴))等之烴系洗淨液(洗淨劑)，但不限於此等。 其中，更理想之洗淨液，理想係可除去範圍廣泛的功能膜構成成分之含有脂肪族烴之烴系洗淨液。
步驟(B-1)之洗淨液之供給位置，只要可除去晶圓的外周部之塗膜則無特別限制，例如於使用圓形的晶圓之情形，可考慮最終欲露出之寬度、洗淨液之塗膜的除去力及晶圓上的潤濕擴散性等決定。例如，以圓的中心為0、外周為100時，較佳從晶圓表面之上方對70~100的甜甜圈狀區域內供給洗淨液。
洗淨液供給噴嘴的形狀並無特別限制，可適宜選擇，惟為了有效率地溶解塗膜，洗淨液供給噴嘴理想係注射型的噴嘴，於噴射洗淨液時，理想係洗淨液以棒狀噴出至晶圓上。 又，洗淨液供給噴嘴之供給位置，並非一定要在晶圓之上方，例如於將晶圓表面朝下並供給洗淨液之情形，亦可係洗淨液供給噴嘴配置於晶圓表面之下方，從晶圓表面之下方供給洗淨液。
＜(II-1)步驟(B-2)＞ 本發明中，亦可包含在步驟(A)之後且步驟(C)之前，對晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨晶圓之背面之步驟(B-2)。 上述步驟(B-1)中，進行塗膜之除去時，可進行不僅從晶圓表面側亦從晶圓背面側供給洗淨液之步驟(B-2)。 更具體而言，例如，可從設置於晶圓背面(下方)之洗淨液供給噴嘴對旋轉中之晶圓噴出、供給洗淨液。 洗淨液之噴出、供給方法，例如，可使用被習知作為以沖洗液等洗淨晶圓背面之背面洗淨(BSR)之常用方法。
藉由進行步驟(B-1)及步驟(B-2)，即使在高黏度塗布型材料包覆至晶圓背面而材料附著於晶圓背面之情形，亦可除去附著之材料並維持潔淨的背面。其結果，即使晶圓背面與其他物體表面接觸之情形，亦可避免該其他物體因接觸而受到汙染。 對晶圓背面供給洗淨液之情形，供給區域可為晶圓背面的整體或一部分。對晶圓背面的一部分供給洗淨液之情形，例如晶圓為圓形時，可對其外周部供給洗淨液，且可供給至上述之甜甜圈狀區域。 藉由進行步驟(B-1)及步驟(B-2)，可更有效地防止晶圓的斜角部及背面之因塗膜殘存而產生汙染，因此本發明中，更理想係除了步驟(B-1)以外，亦進行步驟(B-2)。
＜(III)步驟(C)＞ 步驟(C)中，加熱晶圓上之塗膜，而形成抑制塗膜的流動性之流動性抑制膜。 本發明中，除了用以形成功能膜之步驟(E)之加熱步驟以外，還需要作為用以抑制塗膜的流動性之加熱步驟之步驟(C)。藉由包含步驟(C)及步驟(E)之兩個加熱步驟，可得到作為本發明之目的之實用上有效的附有功能膜之晶圓。 步驟(C)之加熱，係為了使在進行步驟(C)前之塗膜失去流動性而進行，例如，當藉由步驟(C)加熱流動性高的塗膜，可得到失去流動性之流動性抑制膜。 流動性抑制膜，係指有意地對塗膜加熱所得之膜，係指藉由對塗膜施予加熱，而與加熱前之塗膜相比流動性降低或失去流動性之膜。 失去流動性之流動性抑制膜之具體例，可列舉例如乾燥膜。塗布型材料含有溶劑之情形，藉由步驟(C)之加熱，可得到塗膜中之一部分或全部溶劑蒸發之乾燥膜(或塗膜中之溶劑蒸發且固體化之固體膜)。 藉由步驟(C)所獲得之流動性抑制膜在25℃的溫度條件下以流變儀所測定之黏度，一般為30,000~1,000,000mPa･s左右，但從再現性良好地獲得晶圓表面的外周部理想地呈環狀露出之附有功能膜之晶圓之觀點而言，其下限值，理想為40,000mPa･s，更理想為50,000mPa･s；其上限值，某態樣中為800,000mPa･s，其他態樣中為500,000mPa･s。
將高黏度塗布型材料以旋轉塗布法塗布於晶圓之情形，由於塗膜為高黏度，因此僅藉由旋轉，塗膜的流動性不會消失並保持原樣。尤其高黏度塗布型材料含有溶劑之情形，僅藉由旋轉，所含之溶劑無法充分乾燥，並且塗膜的流動性不會消失並保持原樣。即使試圖使用洗淨液除去晶圓上之如此流動性高的塗膜的端部，會因為晶圓旋轉的離心力，使在除去端部的塗膜後立即從內側供給新的塗膜，從而不能乾淨地除去塗膜。 但是，藉由進行步驟(C)之加熱，形成已經失去流動性之流動性抑制膜(例如乾燥膜(固體膜))，便不會發生因為晶圓旋轉的離心力，使在除去端部的膜後立即從內側供給新的膜之事態，因此，使用洗淨液除去其端部，即可乾淨地除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜，且殘留良好的端面形狀之流動性抑制膜。 又，步驟(C)中所獲得之流動性抑制膜，尚未進行到功能膜構成成分之硬化，且尚未達到發揮功能膜構成成分的功能之程度。由於功能膜構成成分之硬化未充分進行，因此表現出對洗淨液之充分的溶解性。
步驟(C)之加熱溫度，因根據高黏度塗布型材料所含之功能膜構成成分之硬化所需的溫度及膜厚等而異，故無法一概地規定，但大約小於150℃，理想為小於130℃。此外，加熱時間，因根據加熱溫度而異，故無法一概地規定，但大約為10秒~10分鐘。 加熱，例如可使用烘箱或加熱板來進行。
＜(IV)步驟(D-1)＞ 步驟(D-1)中，除去步驟(C)中所獲得之流動性抑制膜的一部分。 具體而言，使晶圓旋轉的同時，對形成有流動性抑制膜之晶圓表面的外周部供給洗淨液(沖洗液)，從而除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜。 更具體而言，例如，可藉由從設置於晶圓上方之洗淨液供給噴嘴對旋轉中之晶圓噴出、供給洗淨液，而使形成於晶圓表面之流動性抑制膜溶解並除去。 洗淨液之噴出、供給方法，例如如上述＜(II)步驟(B-1)＞之行文中所述，可使用被習知作為EBR之常用方法。
步驟(D-1)，對步驟(C)中已經失去流動性之流動性抑制膜(例如乾燥膜(固體膜))使用洗淨液除去端部，因此藉由步驟(D-1)可乾淨地除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜，且可殘留良好的端面形狀之流動性抑制膜。
步驟(D-1)中所使用之洗淨液，可與步驟(B-1)中所使用之洗淨液相同亦可為不同，但從製程條件變得更簡易之觀點而言，理想係兩個洗淨液為相同者。
除去晶圓表面之流動性抑制膜之步驟(D-1)之理想態樣，可列舉進行下述1)之步驟(D-1-1)及下述2)之步驟(D-1-2)。 亦即，步驟(D-1)更理想係使晶圓旋轉的同時，進行： 1)對形成有流動性抑制膜之晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去晶圓表面之流動性抑制膜之步驟(D-1-1)；以及 2)使供給位置從前述步驟(D-1-1)中洗淨液之供給位置移動至相對於晶圓之中心之外側位置，在該移動後之供給位置對形成有流動性抑制膜之晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去晶圓表面之流動性抑制膜之步驟(D-1-2)。
步驟(D-1)中，改變洗淨液之供給位置並在不同的供給位置供給洗淨液從而除去流動性抑制膜，從更乾淨地除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜之觀點而言更為理想。 在步驟(D-1-2)中，將洗淨液之供給位置移動至比步驟(D-1-1)之情形更外側之位置，再次對流動性抑制膜供給洗淨液以除去流動性抑制膜，係為了例如在步驟(D-1-1)中，因洗淨液與流動性抑制膜部分接觸，膜變濕潤而液體從膜滲出之情形，將滲出的膜部分確實地除去。 因此，藉由進行步驟(D-1-1)及步驟(D-1-2)，可更確實地乾淨地除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜，且可殘留良好的端面形狀之流動性抑制膜。 又，為了改變洗淨液之供給位置並在不同的供給位置供給洗淨液，上述步驟(D-1-1)及步驟(D-1-2)中，以兩個不同的供給位置為例進行說明，但不同的供給位置之數量，不限於兩個，可為三個以上，例如亦可進一步設置步驟(D-1-3)、(D-1-4)…。
＜(IV-1)步驟(D-2)＞ 本發明中，亦可包含在步驟(C)之後且步驟(E)之前，對晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨晶圓之背面之步驟(D-2)。 上述步驟(D-1)中，進行流動性抑制膜之除去時，可進行不僅從晶圓表面側亦從晶圓背面側供給洗淨液之步驟(D-2)。 更具體而言，例如，可從設置於晶圓背面(下方)之洗淨液供給噴嘴對旋轉中之晶圓噴出、供給洗淨液。 洗淨液之噴出、供給方法，例如如上述＜(II-1)步驟(B-2)＞之行文中所述，可使用被習知作為BSR之常用方法。
藉由進行步驟(D-1)及步驟(D-2)，於高黏度塗布型材料包覆至晶圓背面且材料附著於晶圓背面之情形，當不實施上述之步驟(B-2)時、或雖然已實施步驟(B-2)卻不能完全除去附著之材料時，可除去附著於背面之材料，且可維持潔淨的背面。其結果，即使晶圓背面與其他物體表面接觸之情形，亦可避免該其他物體因接觸而受到汙染，此外，可避免因最終所獲得之附有功能膜之晶圓背面之不必要之材料附著所造成之不良狀況。 對晶圓背面供給洗淨液之情形，供給區域可為晶圓背面的整體或一部分。對晶圓背面的一部分供給洗淨液之情形，例如晶圓為圓形時，可對其外周部供給洗淨液，且可供給至上述之甜甜圈狀區域。 藉由進行步驟(D-1)及步驟(D-2)，可更有效地防止晶圓的斜角部及背面之因流動性抑制膜殘存而產生汙染，因此本發明中，更理想係除了步驟(D-1)以外，亦進行步驟(D-2)。
＜(V)步驟(E)＞ 步驟(E)中，加熱晶圓上之流動性抑制膜，以發揮功能膜構成成分之功能，從而得到功能膜。 例如，使功能膜構成成分硬化而形成功能膜。更具體而言，例如於功能膜為接著膜之情形，使具有接著性成分之構成成分硬化，而使接著性能發揮並形成功能膜(接著膜)。 功能膜，係有意地對流動性抑制膜加熱所得之膜，係指已藉由加熱而發揮功能膜構成成分之功能之狀態的膜。 例如，功能膜，係藉由加熱充分地進行功能膜構成成分之硬化，因此對洗淨液不表現出充分的溶解性。
步驟(E)之加熱溫度，因根據高黏度塗布型材料所含之功能膜構成成分之硬化所需的溫度及膜厚等而異，故無法一概地規定，但大約為150℃以上，理想為180℃以上。此外，加熱時間，因根據加熱溫度而異，故無法一概地規定，但大約為1分鐘~30分鐘。 加熱，例如可使用烘箱或加熱板來進行。
本發明之功能膜之一例，以步驟(E)之加熱後之厚度為10μm以上者為標的，而作為在半導體晶圓表面所形成之膜，以比較厚的膜為標的。 功能膜之膜厚，理想為20μm以上，更理想為30μm以上，進一步理想為40μm。另一方面，若考慮實用上便利性，功能膜之膜厚為500μm以下，理想為300μm以下，更理想為200μm以下，進一步理想為100μm以下，特別理想為70μm以下。
藉由經過步驟(E)，可得到如下之附有功能膜之晶圓：為晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去，且晶圓表面的外周部呈良好的環狀形狀露出，並且除去後之功能膜的端面具有良好的形狀之附有功能膜之晶圓，進一步，晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染且在實用上為有效的。 根據本發明，例如晶圓為圓形之情形，可製造晶圓表面的外周部呈環狀(甜甜圈狀)露出之附有功能膜之晶圓。又，此時所形成之露出區域，以圓的中心為0、外周為100時，一般可為50~100的甜甜圈狀區域，某態樣中可為70~100的甜甜圈狀區域，其他態樣中可為90~100的甜甜圈狀區域，進一步其他態樣中可為95~100的甜甜圈狀區域。
藉由步驟(E)所獲得之功能膜在該步驟的加熱溫度條件下以流變儀所測定之黏度，一般超過1,000,000mPa･s，但從抑制將本發明之製造方法中所得之附有功能膜之晶圓以夾住該功能膜的方式與基板貼合時之該功能膜的變形及晶圓或基板的偏移之觀點等而言，理想為2,000,000mPa･s以上，更理想為4,000,000mPa･s以上，更進一步理想為6,000,000mPa･s以上，再進一步為8,000,000mPa･s以上；進一步，從將晶圓及支撐基板以夾住功能膜的方式貼合而形成積層體，並例如使其旋轉而研磨並薄化晶圓時不發生晶圓的偏移之觀點等而言，理想為10,000,000mPa･s以上，更理想為20,000,000mPa･s以上，進一步理想為40,000,000mPa･s以上，更進一步理想為80,000,000mPa･s以上，更加進一步理想為100,000,000mPa･s以上。 又，功能膜在步驟(E)的加熱溫度條件下以流變儀所測定之黏度，例如可藉由將適量的乾燥膜投入直徑65mm的金屬製杯中，在上部放置直徑25mm的金屬製板而製作測定樣品，將該測定樣品置於安東帕公司製之雙驅動流變儀MCR302上，以每分鐘升溫5°C來獲得。
順帶一提，本發明之功能膜，例如為暫時接著用的接著膜之情形，該功能膜，如上所述，係為了使晶圓薄化而用於將形成有電路之裝置晶圓及作為支撐體之支撐晶圓(支撐基板)貼合。如有必要，將裝置晶圓及支撐晶圓與其他的膜一同以功能膜貼合，以支撐支撐晶圓側並研磨裝置晶圓。 將本發明之附有功能膜之晶圓以此態樣使用之情形之一例，係使用經由上述步驟(D-1)及/或上述步驟(D-1)及上述步驟(D-2)所獲得之附有流動性抑制膜之晶圓，將該附有流動性抑制膜之晶圓及作為支撐體之支撐晶圓以夾住流動性抑制膜而相對設置，藉由在該狀態下施予步驟(E)之加熱，形成功能膜並使裝置晶圓及支撐晶圓貼合。此時，如有必要，則向晶圓的垂直方向加壓。 由於接著於支撐晶圓之裝置晶圓，係成為晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去且晶圓表面的外周部呈良好的環狀形狀露出之附有功能膜之晶圓，因此不用擔心在研磨裝置晶圓等之後續的作業步驟中，摩擦功能膜的邊緣而產生粉塵、汙染晶圓的輸送手臂等之問題，可進行良好的作業。 如上所述，根據本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法，可在使用於半導體晶圓表面形成電子電路後之具有電路基板之晶圓之後步驟中，不會發生於具有電路基板之晶圓上所形成之膜未從晶圓的外周部被乾淨地除去之情形之問題，而進行作業。 ［實施例］
以下列舉實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明之範圍並非限定於此等之實施例。 又，實施例中所使用之裝置，如下所述。 (1)塗布裝置：Litho Tech Japan製之Litho Spin Cup 200C (2)膜厚測定：Filmetrics股份有限公司製之光干涉式膜厚計F50 (3)膜變化(膜形狀)之觀察：布魯克公司(Bruker Corporation)製之探針式輪廓系統DektakXT-A (4)膜黏度(乾燥膜黏度)測定：安東帕公司製之雙驅動流變儀MCR302 (5)塗布型材料(塗布用組成物)之黏度測定：東機產業股份有限公司製之E型黏度計TVE-22H及TVE-35H
(實施例1) 準備含有含聚矽氧烷樹脂之熱硬化性樹脂成分、溶劑為對薄荷烷及正癸烷之以E型黏度計所測定的值為黏度2,500mPa･s之塗布用組成物。 將該塗布用組成物旋轉塗布(800rpm、30秒)於8英吋之矽晶圓表面而形成塗膜。 使該附有塗膜之矽晶圓旋轉(800rpm、10秒)的同時，將烴系洗淨液(東部化學股份有限公司製之Shellsol MC421，以下相同)從注射型的噴嘴以棒狀連續地噴出並供給至晶圓表面的外周部及背面的外周部，從而除去晶圓表面的外周部之塗膜，並洗淨背面的外周部。 然後，使該附有塗膜之矽晶圓旋轉(800rpm、30秒)並使其旋轉乾燥後，以120℃加熱90秒，得到附有流動性抑制膜之矽晶圓(亦稱為附有乾燥膜之矽晶圓)。 使該附有乾燥膜之矽晶圓旋轉(800rpm、60秒)的同時，將烴系洗淨液從注射型的噴嘴以棒狀連續地噴出並供給至晶圓表面的外周部及背面的外周部，從而除去晶圓表面的外周部之乾燥膜，並洗淨背面的外周部。接著，繼續使矽晶圓旋轉的同時，暫時停止洗淨液之噴出，使將洗淨液噴出至晶圓表面之洗淨液噴出噴嘴的噴出位置向外側移動1.5mm。接著，重新開始洗淨，使該附有乾燥膜之矽晶圓旋轉(800rpm、60秒)的同時，將烴系洗淨液從注射型的噴嘴以棒狀連續地噴出並供給至晶圓表面的外周部及背面的外周部，從而除去晶圓表面的外周部之乾燥膜，並洗淨背面的外周部。 然後，使附有乾燥膜之矽晶圓旋轉(1500rpm、30秒)並使其旋轉乾燥後，以200℃加熱10分鐘，得到附有功能膜之矽晶圓。
(比較例1) 再次實施實施例1之從塗布用組成物之準備至以120℃加熱90秒之作業，得到附有乾燥膜之矽晶圓。接著，將該附有乾燥膜之矽晶圓以200℃加熱10分鐘，得到附有功能膜之矽晶圓。
(附有功能膜之矽晶圓之膜厚評價) 對實施例1及比較例1中所得之各附有功能膜之矽晶圓，測定該附有功能膜之矽晶圓上的功能膜之17處之膜厚。將平均膜厚、最大膜厚與最小膜厚的差值示於表1。從該結果可確認實施例1及比較例1中所得之兩個功能膜具有相同的膜厚。 實施例1之附有功能膜之矽晶圓，如下述表1所示，可形成平坦的功能膜。
〔表1〕
Figure 02_image001
(附有功能膜之矽晶圓的外周部之功能膜形狀及晶圓背面之評價) 觀察實施例1及比較例1中所得之各附有功能膜之矽晶圓之從外周部附近往中心之功能膜的膜厚變化。結果示於圖1。 如圖1所示，實施例1中，直至從晶圓端面之測定開始點的距離為2mm附近之區域，幾乎未觀察到功能膜的膜厚變化，其後，則確認到約40μm之急遽的膜厚變化。此意味著直至從測定開始點的距離為約2mm附近之區域皆未形成功能膜，亦即，意味著矽晶圓露出。並且意味著從2mm附近之區域至中心，形成有所期待之膜厚(約40μm)的功能膜。 另一方面，比較例1中，未觀察到如實施例1中所觀察到的與所期待之膜厚(約40μm)相當的膜厚變化，並且直至從晶圓端面之測定開始點的距離為2mm附近之區域確認到膜厚減少約25μm，其後，未確認到實質上的膜厚變化。 鑒於實施例1及比較例1之各功能膜之膜厚為相同此點，此意味著比較例1之晶圓的外周部之功能膜之膜厚比所期待之膜厚(約40μm)更厚。 實施例1之附有功能膜之矽晶圓，除去後之功能膜的端面具有良好的形狀，且晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去。 此外，以目視觀察實施例1之附有功能膜之矽晶圓的背面之結果，未確認到有材料之附著等之汙染。 實施例1之附有功能膜之矽晶圓，係背面沒有汙染的良好的附有功能膜之矽晶圓。
(參考例1) 從實施例1中所得之附有乾燥膜之矽晶圓剝離乾燥膜，並將乾燥膜投入直徑65mm之金屬製杯中，在上部放置直徑25mm的金屬製板而製作測定樣品。將該測定樣品置於安東帕公司製之雙驅動流變儀MCR302上，以升溫速度為每分鐘5°C之條件，測定乾燥膜之黏度。 乾燥膜對溫度之黏度變化示於圖2。如圖2所示，確認到在120℃以上乾燥膜之黏度急遽地上升。 又，如本次測定為加熱乾燥膜時，應會有因加熱使構成乾燥膜之聚合物軟化之現象(A)所引起之黏度減少、以及因加熱使作為乾燥膜之主成分之聚合物交聯之現象(B)所引起之黏度增加。另一方面，使用比產生上述之交聯之溫度更低之溫度加熱塗膜時，應會有上述現象(A)所引起之黏度減少、以及因加熱使溶劑蒸發之現象(C)所引起之黏度增加。如上所述，在圖2所示之乾燥膜之黏度的測定結果中小於120℃之區域中，由於上述現象(A)所引起之減少占主導地位，因此120℃下之黏度較比其低的溫度下之黏度來得更低，而加熱實際之塗膜時，由於上述現象(C)所引起之黏度增加占主導地位，因此120℃下之黏度較比其低的溫度下之黏度來得更高。
話說回來，本發明之功能膜，例如為暫時接著用之接著膜之情形，該功能膜，如上所述，係為了使晶圓薄化而用於將形成有電路之裝置晶圓及作為支撐體之支撐晶圓貼合。將裝置晶圓及支撐晶圓以功能膜進行貼合，以支撐支撐晶圓側並研磨裝置晶圓。此時，若功能膜之黏度低，則研磨裝置晶圓時晶圓發生偏移而無法展現功能。因此，一般為了展現功能須進行150℃以上之加熱。另一方面，由於若功能膜之黏度變高則會進行交聯，因此變得無法使用洗淨液來溶解並除去膜。 由於本發明之功能膜表現出如圖2所示之膜特性，故可知為了製造晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓，必須包含用以製作可溶於洗淨液的乾燥膜之第一加熱步驟(相當於上述之步驟(C))、以及用以製作功能膜之第二加熱步驟(相當於上述之步驟(E))。
接著，藉由下述參考例2及下述比較參考例1之比較，顯示藉由在步驟(A)與步驟(C)之間進行步驟(B-1)及步驟(B-2)，可得到在晶圓之斜角部及背面沒有汙染之高品質的附有功能膜之晶圓。
(參考例2) 準備含有含聚矽氧烷樹脂之熱硬化性樹脂成分、溶劑為對薄荷烷及正癸烷之以E型黏度計所測定的值為黏度2,500mPa･s之塗布用組成物。 將該塗布用組成物旋轉塗布(1050rpm、20秒)於12英吋之矽晶圓表面而形成塗膜。 使該附有塗膜之矽晶圓旋轉(700rpm、60秒)的同時，將正癸烷從注射型的噴嘴以棒狀連續地噴出並供給至晶圓表面的外周部及背面的外周部，從而除去晶圓表面的外周部之塗膜，並洗淨背面的外周部。 然後，使該附有塗膜之矽晶圓旋轉(700rpm、60秒)並使其旋轉乾燥後，以120℃加熱90秒，得到附有乾燥膜之矽晶圓。 將該附有乾燥膜之矽晶圓以200℃加熱10分鐘，得到附有功能膜之矽晶圓。
(比較參考例1) 再次實施參考例2之從塗布用組成物之準備至旋轉塗布(1050rpm、20秒)而形成塗膜之作業，得到附有塗膜之矽晶圓。 接著，使該附有塗膜之矽晶圓旋轉乾燥後，以120℃加熱90秒而得到附有乾燥膜之矽晶圓。 將該附有乾燥膜之矽晶圓以200℃加熱10分鐘，得到附有功能膜之矽晶圓。
(附有功能膜之矽晶圓之晶圓之斜角部(側面)及背面之評價) 以目視觀察參考例2及比較參考例1中所得之各附有功能膜之矽晶圓之晶圓外周部(包含側面部)及背面。比較參考例1之附有功能膜之矽晶圓中，確認到從晶圓外周部到晶圓側面有白色的析出物產生。該白色的析出物，由於在製作乾燥膜之步驟中可能汙染裝置的輸送手臂及加熱板而不被期望。 另一方面，參考例2之附有功能膜之矽晶圓中，晶圓側面以及背面皆未確認到有白色的析出物。 據此可知，為了製造晶圓的外周部及背面未因塗膜殘存而受到汙染、且可防止裝置之汙染之實用上有效的附有功能膜之晶圓，在進行旋轉塗布而形成塗膜之步驟(A)以及為了製成乾燥膜而進行加熱之步驟(C)之間，必須進行洗淨晶圓表面的外周部之步驟(B-1)，理想係進行該步驟以及洗淨晶圓背面之步驟(B-2)。
(參考例3) 準備含有含聚矽氧烷樹脂之熱硬化性樹脂成分、溶劑為對薄荷烷及正癸烷之以E型黏度計所測定的值為黏度3,000mPa･s之塗布用組成物。 將該塗布用組成物旋轉塗布(1050rpm、20秒)於12英吋之矽晶圓表面而形成塗膜。 使該附有塗膜之矽晶圓旋轉(700rpm、60秒)的同時，將正癸烷連續地噴出並供給至晶圓表面的外周部及背面的外周部，從而除去晶圓表面的外周部之塗膜，並洗淨背面的外周部。 然後，使該附有塗膜之矽晶圓旋轉(700rpm、60秒)並使其旋轉乾燥後，以120℃加熱90秒，得到附有乾燥膜之矽晶圓。 從所得之附有乾燥膜之矽晶圓剝離乾燥膜，並將乾燥膜投入直徑65mm之金屬製杯中，在上部放置直徑25mm之金屬製板而製作測定樣品。將該測定樣品置於安東帕公司製之雙驅動流變儀MCR302上，以25°C之條件測定乾燥膜之黏度。
(參考例4) 準備含有含聚矽氧烷樹脂之熱硬化性樹脂成分、溶劑為對薄荷烷及正癸烷之以E型黏度計所測定的值為黏度3,000mPa･s之塗布用組成物。 將該塗布用組成物投入直徑65mm之金屬製杯中，在上部放置直徑25mm之金屬製板而製作測定樣品。將該測定樣品置於安東帕公司製之雙驅動流變儀MCR302上，以25°C之條件測定塗布用組成物之黏度。
(乾燥膜及塗布用組成物之黏度評價) 使用25°C之流變儀所測定之參考例3及參考例4之黏度示於下表2。 從此等結果可知，藉由進行用以製作乾燥膜之第一加熱步驟可使黏度大幅地提升，而可抑制塗膜的流動性。如此地，藉由抑制塗膜的流動性，便不會發生因為晶圓旋轉的離心力，使在除去端部的膜之後立即從內側供給新的膜之事態，因此，使用洗淨液除去該端部，即可乾淨地除去晶圓表面的外周部之流動性抑制膜，且殘留良好的端面形狀之流動性抑制膜。 又，若考慮到旋轉塗布所造成之乾燥的影響，塗膜的流動性與塗布用組成物的流動性並非相同。然而，若考慮到比較例1之附有功能膜之矽晶圓中晶圓的外周部未被乾淨地除去此點、以及參考例2及比較參考例1之結果，可認為塗膜的流動性高到足以包覆至晶圓側面及背面側之程度；另一方面，由實施例1之附有功能膜之矽晶圓中晶圓的外周部被乾淨地除去此點，可認為乾燥膜的流動性被充分地抑制；此外，假定藉由加熱形成乾燥膜時的黏度增加係比從塗布用組成物得到塗膜時的黏度變化更加顯著。據此，基於本實驗，可確認到藉由第一加熱步驟可充分地抑制膜的流動性。
〔表2〕
Figure 02_image003
從上述實施例可明確得知，本發明之附有功能膜之晶圓之製造方法，係可製造如下之附有功能膜之晶圓：為晶圓表面的外周部之功能膜被乾淨地除去且晶圓表面的外周部呈良好的環狀形狀露出之附有功能膜之晶圓，進一步晶圓的斜角部及背面亦不會因塗膜殘存而受到汙染且在實用上為有效的。
無
〔圖1〕圖1係表示實施例1及比較例1中附有功能膜之矽晶圓的外周部附近之功能膜的膜厚變化的測定結果的圖。 〔圖2〕圖2係表示參考例1中所獲得之乾燥膜對溫度之黏度變化的圖。

Claims (8)

  1. 一種晶圓表面的外周部呈環狀露出之附有功能膜之晶圓之製造方法，其特徵係包含如下步驟： 於晶圓表面旋轉塗布含有功能膜構成成分之高黏度塗布型材料，而形成塗膜之步驟(A)； 在該步驟(A)之後，使該晶圓旋轉的同時，對形成有該塗膜之該晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去該晶圓表面的外周部之該塗膜之步驟(B-1)； 在該步驟(B-1)之後，加熱該晶圓上之該塗膜，而形成抑制塗膜的流動性之流動性抑制膜之步驟(C)； 在該步驟(C)之後，使該晶圓旋轉的同時，對形成有該流動性抑制膜之該晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去該晶圓表面之該流動性抑制膜之步驟(D-1)；以及 在該步驟(D-1)之後，加熱該晶圓上之該流動性抑制膜，以發揮該功能膜構成成分之功能而形成功能膜之步驟(E)。
  2. 如請求項1所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，該高黏度塗布型材料之黏度係1,000~15,000mPa･s。
  3. 如請求項1所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，該功能膜構成成分含有聚合物。
  4. 如請求項3所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，該聚合物含有聚矽氧烷。
  5. 如請求項1所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，除去該晶圓表面之該流動性抑制膜之步驟(D-1)中，使該晶圓旋轉的同時，進行：1)對形成有該流動性抑制膜之該晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去該晶圓表面之該流動性抑制膜之步驟(D-1-1)；以及 2)使供給位置從該步驟(D-1-1)中洗淨液之供給位置移動至相對於該晶圓之中心之外側位置，在該移動後之供給位置對形成有該流動性抑制膜之該晶圓表面的外周部供給洗淨液，從而除去該晶圓表面之該流動性抑制膜之步驟(D-1-2)。
  6. 如請求項1所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，包含：在該步驟(A)之後且該步驟(C)之前，對該晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨該晶圓之背面之步驟(B-2)。
  7. 如請求項1所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，包含：在該步驟(C)之後且該步驟(E)之前，對該晶圓之背面供給洗淨液，從而洗淨該晶圓之背面之步驟(D-2)。
  8. 如請求項1所述之附有功能膜之晶圓之製造方法，其中，該洗淨液係烴系洗淨液。
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