(57)【要約】【課題】  塗布液の厚みが厚い場合でもエッジビードの発生を抑制できる被膜形成方法を提供する。【解決手段】  仕切り板の上面に設けたピンに被処理基板Ｗを載置して加熱処理する。この被処理基板Ｗ表面にはレジスト液が盛り付けらており、加熱により被膜になるが、この被膜の外周端から径方向内側の４ｍｍの位置に若干の盛り上がりが認められる。しかしながら、この程度の盛り上がりは均一性に実質的に影響はないため、外周端から径方向内側の２ｍｍの箇所より外側の被膜をリンスにて除去すれば足りる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に２０μｍ以上の厚さの塗布液を盛り付けた被処理基板を、上下に加熱手段を配置した加熱空間に投入し、この被処理基板を前記加熱手段と非接触の状態で、昇温速度８０〜１２０℃／１０minで加熱することで、前記塗布液中の溶剤を除去することを特徴とする被膜形成方法。
【請求項２】
被処理基板の厚みと略等しい深さで且つ被処理基板より若干大きめの凹部を有するトレイを用意し、このトレイの凹部に被処理基板を嵌め込み、この状態で被処理基板の表面に２０μｍ以上の厚さの塗布液を盛り付け、次いで、被処理基板をトレイの凹部に入れたまま上下に加熱手段を配置した加熱空間に投入し、トレイを前記加熱手段と非接触の状態で、昇温速度８０〜１２０℃／１０minで加熱することで、前記塗布液中の溶剤を除去することを特徴とする被膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやガラス基板の表面に２０μｍ以上の厚さの被膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では基板表面に厚いレジスト膜を形成する試みがなされている。例えば、ＩＣパターン面上にバンプと称される高さ２０μｍ程度の突起状電極を、集積回路形成技術を応用して形成するには、２０μｍ程度の厚さのレジスト膜を基板表面に形成し、このレジスト膜にマスクを介して露光を行い、この後現像してバンプとなる部分に開口を形成し、この開口にめっき、ＣＶＤなどによって金属を充填した後、レジスト膜をアッシングすることでバンプを形成するようにしている。
【０００３】
また、従来ではＩＣチップを基板に搭載するのにワイヤボンディングを行っているが、ワイヤボンディングでは金線を１本づつ繋げなければならず面倒で時間がかかる。そこでワイヤボンディングの代わりにチップ自体に金属柱を複数本設け、この金属柱を介してＩＣチップを基板に搭載するようにしている。この金属柱の高さは１００μｍ程度であり、前記同様の手段によって形成している。
【０００４】
上記被処理基板上にレジスト液を塗布した後、当該レジスト液中の溶剤を除去してレジスト膜にするには、特許文献１に示すように、表面にレジスト液を盛り付けた被処理基板をホットプレートの上に直に載置して加熱している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２４７４５号公報  段落（００１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５（ａ）はホットプレート上にレジスト液を盛り付けた基板を載置した加熱前の状態で、この時点ではレジスト液の厚みは均一になっている。この状態から基板とレジスト液が加熱せしめられると、レジスト液の下面側と上面側との温度差に起因してレジスト液に対流が起こる。この対流によって図５（ｂ）に示すように未だ流動性を有しているレジスト液が外側に移動し、エッジにビード部（盛上り）を生じる。
【０００７】
このビード部の形状は外周から約５ｍｍの部分で一旦盛り上がり、そこから外側に向かって徐々に厚みが減少し、最も外側の部分で大きく厚みを増す。このようにビード部が２段形状になるのは対流の影響と思われるが正確な理由は判明していない。いずれにしても上記のごとき形状のビード部が生じると、内側の盛り上がりの部分から外側をリンスで除去しなければならなくなり、有効な回路形成領域が狭められることになる。
【０００８】
一般的なレジスト膜の厚さであれば、片面側のみが加熱されても下面側と上面側との温度差は小さいため、ビード部が生じるような対流は起きないが、バンプや金属柱を形成するためのレジスト膜は前記したように２０μｍ以上あるため、対流が起こりやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係る被膜形成方法は、表面に２０μｍ以上の厚さの塗布液を盛り付けた被処理基板を、上下に加熱手段を配置したオーブンユニット等の加熱空間に投入し、この被処理基板を前記加熱手段と非接触の状態で、昇温速度８０〜１２０℃／１０minで加熱することで、前記塗布液中の溶剤を除去するようにした。このように、塗布液をゆっくりと且つ全体的に加熱することで対流が生じにくくなる。
【００１０】
また上記の塗布液を盛り付ける際に、被処理基板の厚みと略等しい深さで且つ被処理基板より若干大きめの凹部を有するトレイを用意しておき、このトレイの凹部に被処理基板を嵌め込んだ状態で行い、そのまま加熱空間に投入すれば、更にエッジビードを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被処理基板を直接加熱手段に接触させないで、被処理基板表面に盛り付けられた塗布液を加熱するようにしたので、塗布液の厚みが厚い場合でも、塗布液の下面側と上面側において温度差が小さくなり、加熱時に対流が起きにくい。その結果、エッジビードの発生を抑制でき、均一な厚さの被膜を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る被膜形成方法を実施するオーブンユニットの断面図であり、オーブンユニットはケース１内を仕切り板２…によって上下に複数の加熱処理空間３…を区画し、各加熱処理空間３への被処理基板Ｗの搬入・搬出は開口４…を介して行うようにしている。
【００１３】
前記ケース１内の天井面、底面および各仕切り板２にはヒータが埋設され、更に仕切り板２の上面には被処理基板Ｗを載置するピン５が設けられている。このようにピン５を設けることで被処理基板Ｗをヒータに直接接触させることなく且つ被処理基板Ｗ表面に盛り付けたレジスト液（塗布液）を上下の両面から加熱することができる。
【００１４】
前記被処理基板Ｗは、図２に示すように、トレイ６に形成した凹部７に嵌め込んだ状態でレジスト液を塗布し、またトレイ６に入れたままオーブンユニット内に搬入してもよい。ここで、前記凹部７はその深さが被処理基板Ｗにレジスト液を盛り付けた状態の厚さと略等しく且つその形状は被処理基板Ｗよりも若干大きめの相似形をなしている。尚、図面ではレジスト液を盛り付ける前の状態で、トレイ６の周縁上面が被処理基板Ｗ上面より若干高くなっているが、面一となるように設定してもよい。このような形状のトレイ６に収納した状態で加熱処理を行えば、塗布液の供給は、ウェーハとトレイとの境界線を越えて、少しトレイ側に食み出て終了するため、トレイがない場合に比べ、エッジビードの生成は更に抑制される。
【００１５】
以下の（表）は本発明の方法によって被処理基板Ｗを加熱した場合の温度均一性を示したものである。尚、測定には被処理基板Ｗに均等に１７点の測定点を設けている。また（表）中の均一性を表す数値、例えば、８０℃での１段の平均が０．４とは、１０分間かけてゆっくりと８０℃まで加熱した場合における１つの加熱処理空間で処理した基板の測定点での温度の最高温度が８０＋０．２℃で、最低温度８０−０．２℃であることを意味している。
また昇温速度は図４に示すように、時間の経過とともに徐々に遅くなるようにしている。
【００１６】
以下の表から、昇温速度が８０〜１２０℃／１０minとなるようにゆっくりと加熱した場合には、温度のバラツキが極めて小さいことが分かる。
【表１】
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【００１７】
図３は半導体ウェーハにホトレジスト（ＰＭＥＲ  ＬＡ９００：東京応化工業製）を２０μｍの厚さで塗布し、この半導体ウェーハを図１に示したオーブンユニットを用い、昇温速度８０〜１２０℃／１０minで加熱して被膜を形成した場合と、従来のホットプレート上に直に前記半導体ウェーハをセットして被膜を形成した場合とを、比較した図である。
【００１８】
この図から、従来のホットプレートを用いた場合には外周端から径方向内側の５ｍｍの位置に７〜８μｍの高さの盛り上がりが形成されている。このため外周端から径方向内側の６ｍｍの箇所より外側の被膜をリンスにて除去しなければならない。
【００１９】
一方、オーブンユニットを用いた本発明方法によれば、外周端から径方向内側の４ｍｍの位置に若干の盛り上がりが認められるが、均一性に実質的に影響はないため、外周端から径方向内側の２ｍｍの箇所より外側の被膜をリンスにて除去
すれば足りる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る被膜形成方法を実施するオーブンユニットの断面図
【図２】被処理基板をトレイに嵌め込んだ状態の断面図
【図３】本願方法と従来方法で作成したレジスト膜の厚み分布を示す図
【図４】基板の昇温速度を示したグラフ
【図５】（ａ）および（ｂ）は加熱時にエッジビードが生じる過程を説明した図
【符号の説明】
【００２１】
１…オーブンユニットのケース、２…仕切り板、３…加熱処理空間、４…開口、５…ピン、６…トレイ、７…凹部、Ｗ…被処理基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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