(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハーに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハー状態で一括して検査する場合に、不良素子による他素子への影響がないように、事前に前記不良素子電極の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布する半導体装置の製造方法であって、
前記不良素子電極の表面に対して樹脂塗布ノズルを４５°傾けて紫外線硬化性樹脂を塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
塗布した紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
全不良素子電極の表面に塗布した紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射する前に、前記塗布した紫外線硬化性樹脂を一括してホットプレートで軟化させることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体ウエハーに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハー状態で一括して検査する場合に、不良素子による他素子への影響がないように、事前に前記不良素子電極の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布する半導体装置の製造装置であって、
前記不良素子電極の表面に対して４５°傾斜する樹脂塗布ノズルを備え、
前記樹脂塗布ノズルから前記不良素子電極の表面に対して紫外線硬化性樹脂を塗布することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウエハーの不良素子電極上に紫外線硬化性樹脂を用いて絶縁被膜を形成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、絶縁被膜形成を行う半導体素子電極回りの関係を図１から図３を用いて説明する。図１のウエハーと半導体素子の配列説明図に示すようにウエハー１の半導体素子領域２内に複数の半導体素子を配置している。また、図２の半導体素子とスクライブレーンの関係を説明する図に示すようにウエハー状態で行う全ての検査終了後に半導体素子３を個片状態にするための切断代であるスクライブレーン４が半導体素子３の周辺に設けてある。更に、図３の素子と電極の配列を説明する図に示すように半導体素子３内に絶縁保護膜（回路部）６を囲うように絶縁被膜形成を行う電極５が配置されている。
【０００３】
電極５表面に絶縁被膜形成を行うための従来技術は、半導体ウエハーを所定の位置に位置決めするＸ、Ｙ、Ｚテーブルと、前記半導体ウエハー面に対して垂直に設けられた樹脂塗布用ノズル及び制御部より構成された装置において、前記Ｘ、Ｙ、Ｚテーブルに載置された半導体ウエハー内の不良素子電極を所定の場所に位置決め後、Ｘ、Ｙ、Ｚテーブルを上昇させ図４の従来の塗布状態を説明する図で示すようにノズル７先端を電極５表面に接触させ紫外線硬化性樹脂９を所定量滴下した後Ｘ、Ｙ、Ｚテーブルを下降させて１回の処理を終了させる。この動作を不良素子の該当電極全てに対して行うことにより、最初の不良素子に対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布処理が終わる。以上の動作をウエハー内の全不良素子に対して行うことにより１ウエハーの不良素子に対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布処理が終了する。その後、ウエハー全体に紫外線を照射し樹脂を硬化させることにより絶縁被膜形成が完了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術には次のような問題がある。すなわち半導体素子の微細化にともない、電極面積も小さくなってきているが、一方樹脂を滴下するノズルの形状は滴下性からこれ以上小型化することが困難になってきており、結果として電極寸法に対するノズル径の許容差がなくなってきている。このため、図４の従来の塗布状態を説明する図で示されるようにノズル７先端が電極５表面に接触した時点で紫外線硬化性樹脂９が電極５表面からはみ出た状態で塗布され図４のダム８表面にも紫外線硬化性樹脂９が滴下されてしまい、その後浸透性のためスクライブレーン４を越えて隣接する素子にまで紫外線硬化性樹脂９が浸透してしまい良品素子を不良にしてしまうことになる。また、絶縁被膜層の厚みは検査時の測定端子の接触圧に耐えるために３μｍ〜５μｍが必要とされるが、塗布後の紫外線硬化性樹脂９が電極５の中心部側を形成する図４の絶縁保護膜（回路部）６に時間の経過とともに浸透していき、最終的に電極５表面の絶縁被膜層の厚みは１μｍ以下になり検査時の測定端子が絶縁被膜を突き破り電極５と導通してしまう課題が発生する。さらに、前記のように半導体ウエハーに対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布工程は、１ウエハー内の不良素子電極全てに塗布後に、紫外線照射による硬化を行うため、１ウエハーの処理時間が長くなると、樹脂の絶縁保護膜への浸透という特殊性のため１ウエハーでみた場合、最初に塗布した部分の絶縁被膜層の厚み寸法が薄くなり終わり部分の絶縁被膜層厚み寸法が厚くなる１ウエハー内のばらつき現象が発生する。このため、従来技術では、図５の従来の樹脂塗布プロセスを説明する図で示すようにウエハーを絶縁被膜層厚み寸法がばらつかない１０分程度の時間毎で絶縁被膜形成処理を複数ブロックに分け、最初のブロックでステップＳ０１からステップＳ０３の処理を繰り返して不良素子の電極に樹脂を塗布後、ステップＳ０４の紫外線硬化処理で絶縁被膜形成を完了させる。以上の処理を全ブロックに対して行うことにより１ウエハー当たりの絶縁被膜の厚みを一定水準に確保している。したがって、本発明では、１ウエハー全体の不良素子に対する絶縁被膜品質を確保するために、微細な電極上の限られた領域に樹脂を滴下する方法と、絶縁保護膜の浸透性による電極上の樹脂が時間経過とともに吸収され膜厚が減少しにくくすることが課題となる。また、ブロック化による紫外線硬化処理による絶縁被膜形成工程の生産性低下対策も課題となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の半導体製造装置、製造方法では樹脂塗布用のノズルを半導体ウエハー面に対して４５°の角度に設定し、ノズルの先端の一部が電極に接触した状態で樹脂を滴下するようにすることで微細電極への樹脂塗布を実現した。また、図３の素子と電極の配列を説明する図のように、電極５は素子の四囲に沿って配置されているため、前記４５°に傾斜した固定ノズルを使用した場合、辺ごとにノズル傾斜とスクライブレーン４や図３の絶縁保護膜（回路部）６との位置関係が変わってしまい、滴下条件を一定に決められない。このため、本発明では、ノズルに回転装置を設けて、ノズル傾斜方向と電極５周囲のスクライブレーン４や絶縁保護膜（回路部）６との関係が同じになるようにして、一定の条件で樹脂が滴下できるようにすることで樹脂塗布条件を大幅に広げることが可能となった。さらに膜厚品質と絶縁被膜形成工程の生産性を向上させるために、高粘度の樹脂を導入して、樹脂の絶縁保護膜への浸透を遅らして、ウエハー内の不良素子全てに樹脂塗布後、ホットプレートによりウエハー全体を加熱することにより樹脂を軟化させて電極上に樹脂を均一の厚みに広げたあと、紫外線を照射して絶縁被膜を形成するようにした。この方法により１ウエハーの全不良素子の該当電極に樹脂を塗布後、紫外線硬化を１回実施するだけで絶縁被膜を形成することが出来るので生産性向上が可能となった。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図６のように本発明の塗布方法は電極５表面に対してノズル７の角度を４５°に傾斜させノズル７の方向を素子の中心方向に設定する。この状態でＸ、Ｙ、Ｚテーブルを上昇させて電極５表面にノズル７先端の一部を接触させたまま、紫外線硬化性樹脂９を滴下した後、Ｘ、Ｙ、Ｚテーブルを下降させて１回分の樹脂塗布を完了させる。このような樹脂塗布方法を採ると、紫外線硬化性樹脂９の滴下状態が従来方式に比べて電極５表面の限られた領域に集中的に滴下されるので、その後電極５表面を緩やかに広がって電極５のスクライブレーン４側に設けられたダム８で紫外線硬化性樹脂９が堰きとめられスクライブレーン４まで浸透することが防止できる。さらにノズル７方向を素子の中心方向にすることで、紫外線硬化性樹脂９の滴下時にノズル７と電極５表面との接触部分から前方に多く吐出されることになり、スクライブレーン４に溢れずに、従来方式に比べて４倍の紫外線硬化性樹脂９を１回で塗布することが可能となった。その結果、絶縁保護膜への樹脂吸収状態が早く飽和状態になるため時間が経過しても電極５表面の絶縁被膜厚が薄くなることがなくなり、ブロック化処理を行っていた紫外線硬化を無くしても、電極５表面に必要絶縁被膜厚が確保出来るようになった。次に、前記ノズル７方向を素子中心部に向けるための方法を図７の本発明のノズル方向を変える装置の説明を使って説明していく。本装置はデータ部１０と制御部１１と回転機構１２と、樹脂供給部１３、ＸＹＺテーブル１４及び、ノズル７より構成され、半導体素子の位置データを記憶しているデータ部１０より、順次位置データを制御部１１に読み込み、データに従って制御部１１が回転機構１２を駆動しノズル７を所定の方向に回転する。こうすることにより、電極がどの位置にあっても、ノズル７からの紫外線樹脂９の滴下方向が素子中心方向に保つことが出来るので、前述のように１回の樹脂量をどの電極位置でも増やすことが可能となった。
【０００７】
さらに、粘度１０００ｃｐｓの高粘度タイプの紫外線樹脂９を使った塗布方法を図８、図９を使って説明する。先ず、図８の本発明の樹脂塗布プロセスを説明する図で、ステップＳ１１からＳ１３までの処理を繰り返してウエハー内の全不良素子の電極に紫外線樹脂９を塗布する、そのときの紫外線樹脂９の状態は図９の本発明の塗布された紫外線樹脂９の状態の変化を説明する図のＣ１１のように高粘度樹脂のため電極５の表面全体には広がらず一点に集中した状態になる。次のステップ図８のＳ１４でホットプレートにより４０℃でウエハー裏面全体を２分程度の熱を加えることにより紫外線樹脂９が軟化して粘度が１００ｃｐｓ程度となり図９のＣ１２のように電極５表面に均一に紫外線樹脂９が広がる。最後に図８のステップＳ１５の処理で紫外線を５秒間照射することにより、図９のＣ１３のように紫外線樹脂９が硬化して絶縁被膜が形成される。この方法をとることにより、紫外線樹脂９の電極５表面への広がりと紫外線硬化のプロセスがウエハー全体で一括処理となるため絶縁被膜厚が均一になる効果と、ウエハーを加熱するまでは紫外線樹脂９が電極５表面に広がらず、絶縁保護膜への浸透もしないので、紫外線硬化処理をブロック化する必要がなくなった。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体製造方法、製造装置をとれば次のような効果がある。すなわち、本発明のように４５°に傾けた塗布ノズルを使うことで、微細な電極に対しても均質な絶縁被膜を形成する樹脂塗布を行うことができる。また、ノズルの方向を変える回転機構を具備することにより１回の樹脂量が増やせ、絶縁保護膜への浸透を遅らせることができる。さらには、高粘度の樹脂を使用し、ホットプレートによる一括樹脂軟化・硬化プロセスを採用することにより、均質な絶縁被膜を形成でき、また紫外線硬化処理が１回で済み生産性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウエハーと半導体素子の配列説明図
【図２】半導体素子とスクライブレーンの関係を説明する図
【図３】素子と電極の配列を説明する図
【図４】従来の塗布状態を説明する図
【図５】従来の樹脂塗布プロセスを説明する図
【図６】本発明の塗布方法を説明する図
【図７】本発明のノズルの方向を変える装置を説明する図
【図８】本発明の樹脂塗布プロセスを説明する図
【図９】本発明の塗布された樹脂の状態の変化を説明する図
【符号の説明】
１  ウエハー
２  半導体素子領域
３  半導体素子
４  スクライブレーン
５  電極
６  絶縁保護膜（回路部）
７  ノズル
８  ダム
９  紫外線硬化性樹脂
１０  データ部
１１  制御部
１２  回転機構
１３  樹脂供給部
１４  ＸＹＺテーブル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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