半导体制造中的涂布

搭载在各类电子设备上的半导体(IC、LSI等),已经在集成度、性能及微细化方面实现了发展。在半导体制造的前工序中,从硅的单结晶(铸锭)上切下的晶圆,将接受多道工序的处理。制造工序中的表面处理、功能赋予,以及帮助实现各类工序的粘合等,会大量用到涂布工艺。

半导体制造中的涂布

半导体制造中的“粘合”

半导体晶圆与支架玻璃的粘合
对晶圆进行极薄研削时, 需要使用UV硬化型液体粘合剂将晶圆粘合到支架玻璃上。粘合剂将成为UV树脂层,在完成工序后,与支架玻璃一同剥离。(除了涂布液体粘合剂以外,还能使用胶带型、片材型的固态粘合剂)

晶圆的粘合及贴合工序,要求对粘合剂进行均匀涂布。

半导体制造(前工序)中的“功能赋予及表面处理”

在作为集成电路基础的晶圆表面处理、光阻剂涂布、涂膜等用途的制造工序中,涂布在各个环节都承担着重要的作用。

半导体晶圆的工序示例
实际工序会因制造的芯片而异,对于单结晶硅晶圆,工序示例的概要如下所示。
・用液剂清洗晶圆,实施干燥、研磨等表面处理。
・用高温炉进行烘烤,在表面形成二氧化硅(SiO₂)膜。
・在SiO₂膜上涂布光阻剂(感光液)并成膜(通常会使用旋涂机形成均匀的涂膜)
・用远紫外线照射描绘电路图样的光掩膜,仅让光阻剂膜反应在光照部分,转印图样(曝光)。用显像液溶化未屏蔽的部分。
・用氢氟酸、磷酸等腐蚀、清除薄膜,形成图样(蚀刻)或利用离子对薄膜进行切削的干式蚀刻。
・注入磷、硼等离子。通过让离子侵入没有SiO₂膜的部分赋予半导体的特性。
・用退火装置急速加热激活。
・用液剂或气体剥离光阻剂,涂布绝缘膜。

重复上述工序,在后工序中将芯片从晶圆上切下(切割),用金线连接(线缆粘合)到金属框(引线框)上,用树脂的密封剂进行封闭(成模)。

论题:确认、维持工序装置精度的方法

在半导体量产的工序中,要维持精度及品质,就必须维持自动工序装置的精度。尤其是自动安装晶圆时的倾斜、高度不准确等问题,会对工序的品质造成很大的影响。对于这一问题,通过在装置内部导入超小型传感头的“彩色激光同轴位移计”,可以监控装置内的晶圆是否存在高度异常或倾斜。

确认、维持工序装置精度的方法

导入案例:确认装置内部的晶圆安装高度

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