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公開番号2025028537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-03
出願番号2023133406
出願日2023-08-18
発明の名称基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法
出願人株式会社荏原製作所,国立大学法人東海国立大学機構
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20250221BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体製造工程において、基板の外周部の状態を、製造工程を通して、製造上の不都合が生じないように維持することにある。
【解決手段】基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、前記基板の表面及び裏面の少なくとも一方の面において前記外周部の全周に亘ってトリム加工を施す工程と、前記外周部に保護膜を形成する工程であって、前記トリム加工が施された面において、前記保護膜の面が前記基板の面に対して面一又は凹んだ面になるように、前記保護膜を形成する工程と、を含む方法。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、
前記基板の表面及び裏面の少なくとも一方の面において前記外周部の全周に亘ってトリム加工を施す工程と、
前記外周部に保護膜を形成する工程であって、前記トリム加工が施された面において、前記保護膜の面が前記基板の面に対して面一又は凹んだ面になるように、前記保護膜を形成する工程と、
を含む方法。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記トリム加工を施す工程では、基板の表面及び裏面の両方の面において前記外周部の全周に亘ってトリム加工を施す、方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記トリム加工を施す工程では、前記トリム加工される前記基板の面より凹んだステップ形状又はテーパ形状を形成する、方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記トリム加工を施す工程では、レーザアブレーション又はエッチングによりトリム加工を実施する、方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記トリム加工を施した部分の表面粗さを、トリム加工を施す前の表面粗さより粗くなるように加工を実施する、方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記外周部に前記保護膜を形成する工程は、前記保護膜を成膜した後に、前記トリム加工が施された面において前記保護膜の面が前記基板の面より凸になる場合に、前記保護膜の面が前記基板の面に対して面一又は凹んだ面になるように前記保護膜を後退させる工程を含む、方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記保護膜は、絶縁膜、誘電膜、導電膜、及び有機膜のうちの１又は複数を含む、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記保護膜は、前記基板及び前記基板上に成膜される膜の硬度よりも高い硬度を有する層を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記保護膜は、アモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から形成された層を含む、方法。
【請求項１０】
基板のベベル部を含む外周部に形成された保護膜を備え、
前記保護膜の面は、前記基板の表面及び裏面のうち少なくとも一方に対して面一又は凹んでいる、基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許３９４９９４１号明細書（特許文献１）に記載されているように、半導体製造プロセスにおいて、基板（例えばウエハ）のエッチング処理時に、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）が侵食されることがある。これにより、基板搬送時や基板プロセス中に基板の外周部の破損の要因となる。また、侵食された部分にパーティクルがトラップされ、それが後続の工程で基板プロセスに悪影響を及ぼす虞があり、結果として、歩留まりの低下を引き起こす可能性がある。
【０００３】
一方、成膜工程では、半導体製造工程で一般的に使われているプラズマＣＶＤなどの成膜において、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）に不均一で不要な膜が成膜されることが知られており、それらが後の工程で基板プロセスに悪影響を及ぼし、結果として、歩留まりの低下を引き起こす可能性がある。このような製造工程においては、特許５９８２３８３号明細書（特許文献２）及び特開２０２０－０２１９３１号公報（特許文献３）にあるような保護膜を形成しても、基板の外周部に不均一で不要な膜が保護膜上に成膜されてしまう。よって、このような不均一で不要な膜を除去する必要がある。例えば、特開２００２－３０５２０１号公報（特許文献４）では、半導体素子部（デバイス形成領域）上の蒸着膜のみをレジストで覆い、基板外周部の蒸着膜をウェットエッジングで除去をする方法が記載されている。また、特開２００７－２８１１９１号公報（特許文献５）は、従来のウェットエッチングの方法が不十分であるため、犠牲膜をリフトオフさせることで基板外周部の金属膜のみを除去する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許３９４９９４１号明細書
特許５９８２３８３号明細書
特開２０２０－０２１９３１号公報
特開２００２－３０５２０１号公報
特開２００７－２８１１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献４及び特許文献５に記載の方法では、半導体製造工程のような様々な導電膜、非導電膜、樹脂膜などを用いる製造工程において、それぞれ除去したい膜の種類に応じて薬液を複数準備して使用するという不都合が生じる。また、除去工程も複雑である。また、不要な膜を除去する際に、基板の外周部の保護膜にダメージを与えたり、保護膜の形状が変化して基板の形状が変化する可能性がある。
【０００６】
特許文献１の研磨方法を使用して、基板外周部の侵食箇所または保護膜上の不要な膜を物理的に研磨して除去する方法が有効とも考えられるが、この方法では、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）の形状や外径が半導体製造工程を通して変化し続けてしてしまう。これにより、例えば基板の外径が変わることによって基板搬送時のエラーを誘発する可能性がある。
【０００７】
また、特許文献２及び特許文献３による保護膜の形成では、保護膜は外周部（エッジ部
及びベベル部）に成膜されるため、図２０で囲みＡで示す境界部分において、保護膜９０が成膜される部分と成膜されない部分との間に、保護膜９０が基板Ｗ面に凸になる段差が生じる。この段差は、様々な不具合を生じさせる。例えば、研磨装置による平坦化工程では、基板外周部に保護膜９０が凸になる段差があると、図２１に示すように、リテーナ６０２で保持された基板Ｗを研磨パッド６０１に押し付けて研磨する際に、保護膜９０が成膜された部分が基板Ｗの中央部よりもより強く研磨パッド６０１に押し付けられる。これにより、基板の中央部と外周部とで研磨状態に差が生じ、基板の均一な平坦化が阻害される可能性がある。また、スピンコーティングでは、基板の中心から外側にコーティング液が均一に流れることが求められるが、上記段差によって、その均一性が阻害される可能性がある。図２２に示すように、基板の中心から外側に流れるコーティング液９５が基板Ｗ外周部において、矢印９５Ａで示すように保護膜９０の段差を越えて流れるため、コーティング液９５の均一な流れが阻害される可能性がある。さらに、基板の搬送において基板を裏面全面で吸着させる構造のステージでは、保護膜が成膜されている外周部のみがステージに接触するため、基板搬送時のエラーを生じさせる可能性がある。
【０００８】
成膜工程とエッチング工程と平坦化工程と洗浄工程などを複数の工程を何度も繰り返す半導体製造工程に於いては、これらの工程が所定の順番で繰り返される。前述の特許文献は、これらの工程のいくつかにのみ解決するものであって、すべての工程に対して同時に解決手段を提供するものではない。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。本発明の目的の１つは、半導体製造工程において、基板の外周部の状態を、製造工程を通して、製造上の不都合が生じないように維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面によれば、基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、前記基板の表面及び裏面の少なくとも一方の面において前記外周部の全周に亘ってトリム加工を施す工程と、前記外周部に保護膜を形成する工程であって、前記トリム加工が施された面において、前記保護膜の面が前記基板の面に対して面一又は凹んだ面になるように、前記保護膜を形成する工程と、を含む方法が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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