レジストのスピン塗布では、ウェハの外周に膜が盛り上がったり、塗布液が裏面へ回り込んだりすることがあります。エッジリンスは主に端部、バックリンスは裏面の不要なレジストを除く処理です。対象となる場所が異なるため、両者の目的と確認方法を分けて理解しましょう。
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エッジリンスとバックリンスの違い
| 項目 | エッジリンス | バックリンス |
|---|---|---|
| 主な対象 | ウェハ外周の不要な膜・エッジビード | ウェハ裏面へ回り込んだレジスト等 |
| 狙い | 端部の厚膜や欠け、装置への付着を抑える | 裏面と後続設備への汚染持ち込みを抑える |
| 確認する点 | 除去幅、境界の形、端部の残膜 | 裏面の残渣、再付着、搬送面の清浄性 |
装置や材料によって、端部処理をEdge Bead Removal（EBR）、裏面処理をBackside Rinse（BSR）などと呼びます。名称だけで設備の動作を判断せず、ノズルがどの面を処理するか、どの材料を除く設定かを装置仕様で確認してください。
ウェハ端部に厚い膜ができる理由
スピン塗布は、基板上へ供給した液を回転によって広げる方法です。膜の形成中は液の流動と溶剤の蒸発が同時に進み、端部には厚い盛り上がりが残る場合があります。これがエッジビードです。基板の形状、膜厚、材料の粘度、回転と乾燥の条件によって現れ方が変わります。
MicroChemicalsは、厚膜や角形基板の塗布でエッジビードが問題になりやすいことを説明しています。特に接触露光では、残った厚膜がマスクとの間隔や密着を乱す原因になります。基板全体の平均膜厚が適切でも、端部の状態を別に調べる必要があります。
エッジリンスの目的と方式
エッジリンスでは、主にウェハ外周へ溶剤を供給し、不要なレジストを選択的に除きます。処理する幅は、使わない領域と製品が必要とする有効領域を踏まえて決めます。幅を広げればよいとは限らず、残す膜やパターンまで侵食しないことも重要です。
メーカーの装置には、溶剤ノズルによる処理のほか、端部を露光してから現像する方式もあります。ここでは溶剤を使うレジスト塗布後の処理を中心に説明します。採用する方式は、レジストの種類、基板の形、後続の露光や搬送の方式に合わせて選びます。
バックリンスで裏面の汚染を抑える
回転中に飛散した液や端部から回り込んだレジストは、ウェハの裏面へ付着することがあります。バックリンスは、この裏面の不要な付着物を処理する工程です。裏面の残渣を放置すると、後続工程で基板や設備へ汚染を持ち込む原因になります。
Cost Effective Equipmentは、回転する基板の裏側へリンス液を供給する方式を説明しています。表面の端部がきれいになっていても裏面の清浄性は別問題なので、エッジリンスを確認しただけでバックリンスも完了したとは扱いません。
条件を決めるときの確認事項
処理条件は装置と材料ごとに確認
- レジストと基板に適合する、供給者が推奨するリンス液を使う。
- ノズル位置、液量、回転条件、処理のタイミングを管理する。
- 除去幅と裏面の清浄性を、それぞれ同じ方法で確認する。
溶剤の名称が同じでも、材料の溶解性や乾燥の進み方は異なります。装置で定められた液と操作範囲を確認し、一般的な回転数や時間だけをほかの基板へ当てはめないでください。材料や膜厚、基板サイズを変えたときは、処理後の境界と残渣を再評価します。
溶剤の安全管理では、製品SDS、排気設備、着火源の管理、飛散防止、廃液の回収方法も確認します。手作業での拭き取りや削り取りは、基板や膜を傷める場合があります。量産装置での自動処理と同じ結果になると考えず、承認された方法で作業してください。
処理後に確認するポイント
端部の除去幅と、裏面の残渣は別々に検査します。端部では周方向の幅のばらつきや残膜、処理境界に新しい盛り上がりがないかを確認します。裏面では付着物や再汚染を確認し、必要に応じて後続工程での汚染も調べます。評価箇所や除外領域を固定すると、条件を変えた前後を比較しやすくなります。
まとめ
エッジリンスはウェハ端部の不要な膜を、バックリンスは裏面に付いたレジストなどを主に処理します。目的はレジスト塗布後の状態を整え、露光・搬送・後続処理での不具合や汚染を抑えることです。両者の対象と合否基準を分け、装置仕様とレジストに合う条件で管理しましょう。
