JP2004158604A - 基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】目的に応じて異なる深さの凹部を有する基板を容易に製造することができる基板の製造方法を提供する。
【解決手段】第1の凹部及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法において、第1の凹部が形成される領域4に第1の微細凹凸部を形成するとともに、第2の凹部が形成される領域5に第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ第1の微細凹凸部の凸部7より小さな表面積の凸部8を有する第2の微細凹凸部を形成した後、基板の研磨を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】第1の凹部及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法において、第1の凹部が形成される領域4に第1の微細凹凸部を形成するとともに、第2の凹部が形成される領域5に第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ第1の微細凹凸部の凸部7より小さな表面積の凸部8を有する第2の微細凹凸部を形成した後、基板の研磨を行う。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の製造方法に関する。詳しくは、第1の凹部及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、高さの異なる複数の部品を実装するに際し、部品の高さ調整のため、基板に凹部を設けることが行われている。
また、近年のICの素子構造は極めて複雑になり、集積度と性能の向上を図るべく1つの基板に複数のチップを混在して積載したり、チップを積層して積載したりしており、1つの基板に複数のチップを混在して積載したり、チップを積層して基板に積載したりする場合には、基板に段差が形成されている方が好ましい場合がある。
【0003】
即ち、1つの基板に複数のチップを混在して積載する場合において、図6(a)で示す様に基板101が平坦であれば、チップ102間にチップの高さの差分だけ段差が生じ、チップ間の接続のためのワイヤーボンディングを行う際にその制御が困難であるのに対して、図6(b)で示す様に基板にチップの高さの差分に応じた段差が形成されていれば、基板に形成された段差がチップの高さの差分を解消し、異なる高さのチップ間にワイヤーボンディングを行う際であってもその制御が容易である。
【0004】
また、チップを積層して基板に積載する場合には、各層のチップの接続は絶縁膜103にコンタクト用ホール104を形成し、このコンタクト用ホールを利用してアルミニウム等の金属配線によって行っているのであるが、図7(a)で示す様に基板が平坦であれば、図7(a)中符号Aで示す高さが低いチップまでのコンタクト用ホールの深さは大きく、図7(a)中符号Bで示す高さが高いチップまでのコンタクト用ホールの深さは小さく形成する必要があり、チップの高さの差分だけコンタクト用ホールの深さに差が生じてしまい、コンタクト用ホールを形成する際に深さが大きなコンタクト用ホールにあわせて絶縁膜のエッチングを行うと高さが高いチップの配線へ及ぼす悪影響が大きく、一方深さが小さなコンタクト用ホールにあわせて絶縁膜のエッチングを行うと高さが低いチップのコンタクト用ホールが未開口の状態となる恐れがあるという不具合があるのに対して、図7(b)で示す様に基板にチップ高さの差分に応じた段差が形成されていれば、基板に形成された段差がチップの高さの差分を解消でき、コンタクト用ホールを形成する際にチップの高さが異なっている場合であってもコンタクト用ホールの開口条件を同一としてコンタクト用ホールの形成を行うことができ、チップの配線に悪影響を及ぼしたり開口不良が生じるといった現象を抑制することができる。
【0005】
以上の様な理由から、上記した様に1つの基板に複数のチップを混在して積載したり、チップを積層して積載したりする場合には基板に段差を形成する場合がある。
【0006】
以下、図面を用いて従来の基板の製造方法について説明する。
図8は従来の基板の製造方法を説明するための模式図を示しており、従来の基板の製造方法では、先ず、図8(a)で示す様に基板本体105に下部形成層106及び下部形成層がバリアメタル層や金属配線である場合主として絶縁膜として作用する加工層107を形成し、加工層の上にレジスト108を塗布し、第1の凹部を形成する領域109及び第2の凹部を形成する領域110が開口する様にレジストをリソグラフィー技術によりパターニングを行う。
次に、図8(b)で示す様に、エッチング処理を行って第1の凹部111及び第2の凹部112を形成し、レジストの除去を行う。
続いて、図8(c)で示す様に、再び加工層の上にレジストを塗布し、第2の凹部が形成された領域のみが開口する様にリソグラフィー技術によりパターニングを行う。
その後、エッチング処理を行って、第2の凹部を更にエッチングを行った後にレジストを除去することによって図8(d)で示す様に基板本体に、第1の凹部及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部が設けられた加工層が形成された基板を得ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の基板の製造方法では、深さの異なる凹部を形成する場合には、深さの異なる凹部の数量分だけレジストの塗布、レジストのパターニング及びエッチング処理を繰り返す必要があり、基板の製造に非常に多くの工程が必要になるという不具合があった。
【0008】
更には、凹部を形成するためにエッチング処理を行う必要があるが、エッチングをドライエッチングで行う場合には、エッチングを行う加工層よりも下部形成層の方がエッチングの選択比が小さい場合に下部形成層を傷つけてしまうという恐れがあり、エッチングをウェットエッチングで行う場合には、サイドエッチングにより凹部の形状変化やテーパーの形成が避けられないという不具合もあった。
【0009】
なお、上記では、基板本体に形成された加工層に凹部を形成することによって基板を製造する方法について説明を行ったが、基板本体に直接凹部を形成することによって基板を製造する場合についても上記した加工層に凹部を形成する場合と同様である。
【0010】
本発明は、上記の点に鑑みて創案されたものであって、目的に応じて異なる深さの凹部を有する基板を容易に製造することができる基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る基板の製造方法は、第1の凹部及び該第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法において、前記第1の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部を形成するとともに、前記第2の凹部が形成される領域に前記第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ前記第1の微細凹凸部の凸部より小さな表面積の凸部を有する第2の微細凹凸部を形成した後、当該基板を研磨するようにした。
【0012】
ここで、第1の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部を形成するとともに、第2の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ第1の微細凹凸部の凸部より小さな表面積の凸部を有する第2の微細凹凸部を形成することによって、研磨の際に研磨パッドとの接触面積が異なる微細凹凸部を形成することができる。
また、第1の微細凹凸部及び第2の微細凹凸部を形成した基板を研磨することによって、領域毎に研磨による基板の除去量に差を生ぜしめることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【0014】
図1は本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図であり、図2は本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な斜視図である。
本発明を適用した基板の製造方法の一例では、先ず、基板本体1の上に下部形成層2及び加工層3を形成し、加工層の第1の凹部を形成する領域(以下、第1の領域と言う)4及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部を形成する領域(以下、第2の領域と言う)5にリソグラフィー技術及びエッチング技術により図1(a)及び図2(a)で示す様な櫛型形状の溝部6を形成する。
なお、溝部は必要とされる凹部の深さに応じてその形状を定める。即ち、図3で示す様に、図3中符号aで示す第1の領域に形成する溝部のピッチは図3中符号bで示す第2の領域に形成する溝部のピッチよりも大きくなる様に溝部を形成する。
更に、第1の領域に形成する溝部と第2の領域に形成する溝部とは、溝部の幅や溝部のピッチが異なるが、第1の領域に形成する溝部同士は同一幅であると共に同一ピッチとなる様に形成し、同様に第2の領域に形成する溝部同士も同一幅であると共に同一ピッチとなる様に形成する。
また、図3中符号cで示す第1の領域に形成する溝部の深さと図3中符号dで示す第2の領域に形成する溝部の深さは同一となる様に形成する。
【0015】
ここで、第1の領域に形成する溝部のピッチを第2の領域に形成する溝部のピッチと比較して大きく形成するのは、第1の領域に形成する溝部と溝部の間の第1の凸部7を、第2の領域に形成する溝部と溝部の間の第2の凸部8と比較してその表面積が大きくなる様に形成するためであって、第1の凸部を第2の凸部と比較してその表面積が大きくなる様に形成することができるのであれば、必ずしも溝部のピッチを第1の領域と第2の領域とで異ならせる必要は無く、例えば、図4で示す様に、第1の領域に形成する溝部のピッチと第2の領域に形成する溝部のピッチは同一幅に形成し、第1の領域には図4中符号Xで示す方向のみに溝部を形成するのに対して、第2の領域には図4中符号Xで示す方向のみならず図4中符号Yで示す方向にも溝部を形成することによって第1の凸部を第2の凸部と比較してその表面積が大きくなるように形成しても良い。
【0016】
また、第1の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成するのは、第1の凸部同士の表面積が同一となる様に第1の凸部を形成し、後述する加工層を研磨する際の加工層の除去量を第1の領域内において略均等として、第1の凹部の平坦化を図るためであり、第1の凹部の平坦化の必要が無い場合には必ずしも第1の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する必要は無いが、第1の凹部の平坦化を行った方が基板を使用する上で好ましいと考えられる場合が多く、第1の凹部の平坦化を行う場合には第1の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する方が好ましい。
なお、第2の領域に形成する溝部についても同様であり、第2の凹部の平坦化の必要が無い場合には必ずしも第2の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する必要は無いが、第2の凹部の平坦化を行う場合には第2の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する方が好ましい。
【0017】
また、第1の領域に形成する溝部の深さと第2の領域に形成する溝部の深さとを同一とするのは、溝部形成の際の便宜を図ったものであり、深さが異なる溝部を形成する場合には、上記したレジストの塗布、レジストのパターニング及びエッチング処理を繰り返すことによって深さの異なる凹部を形成する従来の基板の製造方法と同様の不具合が生じてしまうからである。
【0018】
次に、溝部を形成した基板9を図5で示す様なCMP(Chemical Mechanical Polishing)装置を用い、スラリーと称されるシリカ粒子を含んだ研磨液を基板表面に流しながら、スピンドル10に加工層が下向きとなる様に貼り付け、回転テーブル11表面の研磨パッド12に接触させて研磨を行う。
【0019】
ここで、CMP装置で加工層の研磨を行うと、溝部を形成していない領域である第1の領域及び第2の領域以外の領域(以下、第3の領域と言う)13については、通常の平坦化処理が行われ、溝部を形成した第1の領域及び第2の領域では第3の領域よりも研磨による加工層の除去量が多く、また、第1の領域と第2の領域とを比較すると、第2の領域では第1の領域よりも研磨による加工層の除去量が多いために、図1(b)及び図2(b)で示す様に、第3の領域は平坦化処理が行われ、第1の領域には第1の凹部が形成され、第2の領域には第1の凹部の深さより深い第2の凹部が形成される。
【0020】
即ち、凸部の高さ:H、加工時間:t、荷重:L、接触面積:A、移動量:s、所定の係数:Kpとした場合に、研磨においては一般に、
δH/δt=Kp×L/A×δs/δt
で示されるPrestonの関係が成立し、集中荷重が加わっている個所ほど研磨が進行するために、CMP装置の研磨パッドと接触する凸部の表面積が小さい個所ほど研磨が進行し、加工層の除去量も多いために、CMP装置で加工層の研磨を行うと、最も表面積が小さく集中荷重が最も加わる第2の凸部が形成された第2の領域が最も加工層の除去量が多く、第2の凸部に次いで表面積が小さな第1の凸部が形成された第1の領域が第2の領域に次いで加工層の除去量が多く、最も表面積が大きな溝部を形成していない第3の領域が最も加工層の除去量が少ないために、上記した様に、第3の領域は平坦化処理が行われ、第1の領域には第1の凹部が形成され、第2の領域には第1の凹部の深さより深い第2の凹部が形成される。
【0021】
さて、CMP装置での研磨を続けると、図1(c)及び図2(c)で示す様に、加工層の除去量が最も多い第2の領域において第2の領域に形成した溝部が消失した状態となるが、加工層の除去量が第2の領域と比較すると少ない第1の領域では溝部が未だ残っている状態となり、図1(c)及び図2(c)の状態となった以降は、第2の領域は溝部が形成されていない第3の領域と加工層の除去量が同一となり、第2の領域についても通常の平坦化処理が行われることになる。
【0022】
更にCMP装置での研磨を続けると、第1の領域に形成した溝部も消失し、図1(d)及び図2(d)で示す様な加工層に第1の凹部と第1の凹部の深さより深い第2の凹部が形成された加工層を備える基板を得ることができる。
【0023】
なお、上記の本発明を適用した基板の製造方法の一例では、基板本体に形成された加工層に凹部を形成することによって基板を製造する方法について説明を行ったが、基板本体に直接凹部を形成することによって基板を製造する場合についても上記した加工層に凹部を形成する場合と同様である。
【0024】
上記した本発明を適用した基板の製造方法では、溝部の形状の差を利用することによりCMPの平坦化プロセスと同時に基板の段差形成が可能であると共に、異なる深さの段差を同時に得ることができ、リソグラフィーとエッチングプロセスを大幅に削減することが可能である。
また、CMPプロセスにより凹部の形成を行うために、ドライエッチングで凹部の形成を行う場合の下部形成層を傷つけてしまうという恐れや、ウェットエッチングで凹部の形成を行う場合のサイドエッチングによる不具合の心配が無く、設計時に期待した形状を得ることができる。
【0025】
【発明の効果】
以上述べてきた如く、本発明の基板の製造方法では、目的に応じて異なる深さの凹部を有する基板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。
【図2】本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な斜視図である。
【図3】溝部の形状を説明するための模式的な断面図である。
【図4】溝部の形状の他の一例を説明するための模式的な斜視図である。
【図5】CMP装置を説明するための模式的な図である。
【図6】1つの基板に複数のチップを混在して積載する場合を説明するための図である。
【図7】チップを積層して基板に積載する場合を説明するための図である。
【図8】従来の基板の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
1 基板本体
2 下部形成層
3 加工層
4 第1の領域
5 第2の領域
6 溝部
7 第1の凸部
8 第2の凸部
9 基板
10 スピンドル
11 回転テーブル
12 研磨パッド
13 第3の領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の製造方法に関する。詳しくは、第1の凹部及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、高さの異なる複数の部品を実装するに際し、部品の高さ調整のため、基板に凹部を設けることが行われている。
また、近年のICの素子構造は極めて複雑になり、集積度と性能の向上を図るべく1つの基板に複数のチップを混在して積載したり、チップを積層して積載したりしており、1つの基板に複数のチップを混在して積載したり、チップを積層して基板に積載したりする場合には、基板に段差が形成されている方が好ましい場合がある。
【0003】
即ち、1つの基板に複数のチップを混在して積載する場合において、図6(a)で示す様に基板101が平坦であれば、チップ102間にチップの高さの差分だけ段差が生じ、チップ間の接続のためのワイヤーボンディングを行う際にその制御が困難であるのに対して、図6(b)で示す様に基板にチップの高さの差分に応じた段差が形成されていれば、基板に形成された段差がチップの高さの差分を解消し、異なる高さのチップ間にワイヤーボンディングを行う際であってもその制御が容易である。
【0004】
また、チップを積層して基板に積載する場合には、各層のチップの接続は絶縁膜103にコンタクト用ホール104を形成し、このコンタクト用ホールを利用してアルミニウム等の金属配線によって行っているのであるが、図7(a)で示す様に基板が平坦であれば、図7(a)中符号Aで示す高さが低いチップまでのコンタクト用ホールの深さは大きく、図7(a)中符号Bで示す高さが高いチップまでのコンタクト用ホールの深さは小さく形成する必要があり、チップの高さの差分だけコンタクト用ホールの深さに差が生じてしまい、コンタクト用ホールを形成する際に深さが大きなコンタクト用ホールにあわせて絶縁膜のエッチングを行うと高さが高いチップの配線へ及ぼす悪影響が大きく、一方深さが小さなコンタクト用ホールにあわせて絶縁膜のエッチングを行うと高さが低いチップのコンタクト用ホールが未開口の状態となる恐れがあるという不具合があるのに対して、図7(b)で示す様に基板にチップ高さの差分に応じた段差が形成されていれば、基板に形成された段差がチップの高さの差分を解消でき、コンタクト用ホールを形成する際にチップの高さが異なっている場合であってもコンタクト用ホールの開口条件を同一としてコンタクト用ホールの形成を行うことができ、チップの配線に悪影響を及ぼしたり開口不良が生じるといった現象を抑制することができる。
【0005】
以上の様な理由から、上記した様に1つの基板に複数のチップを混在して積載したり、チップを積層して積載したりする場合には基板に段差を形成する場合がある。
【0006】
以下、図面を用いて従来の基板の製造方法について説明する。
図8は従来の基板の製造方法を説明するための模式図を示しており、従来の基板の製造方法では、先ず、図8(a)で示す様に基板本体105に下部形成層106及び下部形成層がバリアメタル層や金属配線である場合主として絶縁膜として作用する加工層107を形成し、加工層の上にレジスト108を塗布し、第1の凹部を形成する領域109及び第2の凹部を形成する領域110が開口する様にレジストをリソグラフィー技術によりパターニングを行う。
次に、図8(b)で示す様に、エッチング処理を行って第1の凹部111及び第2の凹部112を形成し、レジストの除去を行う。
続いて、図8(c)で示す様に、再び加工層の上にレジストを塗布し、第2の凹部が形成された領域のみが開口する様にリソグラフィー技術によりパターニングを行う。
その後、エッチング処理を行って、第2の凹部を更にエッチングを行った後にレジストを除去することによって図8(d)で示す様に基板本体に、第1の凹部及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部が設けられた加工層が形成された基板を得ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の基板の製造方法では、深さの異なる凹部を形成する場合には、深さの異なる凹部の数量分だけレジストの塗布、レジストのパターニング及びエッチング処理を繰り返す必要があり、基板の製造に非常に多くの工程が必要になるという不具合があった。
【0008】
更には、凹部を形成するためにエッチング処理を行う必要があるが、エッチングをドライエッチングで行う場合には、エッチングを行う加工層よりも下部形成層の方がエッチングの選択比が小さい場合に下部形成層を傷つけてしまうという恐れがあり、エッチングをウェットエッチングで行う場合には、サイドエッチングにより凹部の形状変化やテーパーの形成が避けられないという不具合もあった。
【0009】
なお、上記では、基板本体に形成された加工層に凹部を形成することによって基板を製造する方法について説明を行ったが、基板本体に直接凹部を形成することによって基板を製造する場合についても上記した加工層に凹部を形成する場合と同様である。
【0010】
本発明は、上記の点に鑑みて創案されたものであって、目的に応じて異なる深さの凹部を有する基板を容易に製造することができる基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る基板の製造方法は、第1の凹部及び該第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法において、前記第1の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部を形成するとともに、前記第2の凹部が形成される領域に前記第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ前記第1の微細凹凸部の凸部より小さな表面積の凸部を有する第2の微細凹凸部を形成した後、当該基板を研磨するようにした。
【0012】
ここで、第1の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部を形成するとともに、第2の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ第1の微細凹凸部の凸部より小さな表面積の凸部を有する第2の微細凹凸部を形成することによって、研磨の際に研磨パッドとの接触面積が異なる微細凹凸部を形成することができる。
また、第1の微細凹凸部及び第2の微細凹凸部を形成した基板を研磨することによって、領域毎に研磨による基板の除去量に差を生ぜしめることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【0014】
図1は本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図であり、図2は本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な斜視図である。
本発明を適用した基板の製造方法の一例では、先ず、基板本体1の上に下部形成層2及び加工層3を形成し、加工層の第1の凹部を形成する領域(以下、第1の領域と言う)4及び第1の凹部の深さより深い第2の凹部を形成する領域(以下、第2の領域と言う)5にリソグラフィー技術及びエッチング技術により図1(a)及び図2(a)で示す様な櫛型形状の溝部6を形成する。
なお、溝部は必要とされる凹部の深さに応じてその形状を定める。即ち、図3で示す様に、図3中符号aで示す第1の領域に形成する溝部のピッチは図3中符号bで示す第2の領域に形成する溝部のピッチよりも大きくなる様に溝部を形成する。
更に、第1の領域に形成する溝部と第2の領域に形成する溝部とは、溝部の幅や溝部のピッチが異なるが、第1の領域に形成する溝部同士は同一幅であると共に同一ピッチとなる様に形成し、同様に第2の領域に形成する溝部同士も同一幅であると共に同一ピッチとなる様に形成する。
また、図3中符号cで示す第1の領域に形成する溝部の深さと図3中符号dで示す第2の領域に形成する溝部の深さは同一となる様に形成する。
【0015】
ここで、第1の領域に形成する溝部のピッチを第2の領域に形成する溝部のピッチと比較して大きく形成するのは、第1の領域に形成する溝部と溝部の間の第1の凸部7を、第2の領域に形成する溝部と溝部の間の第2の凸部8と比較してその表面積が大きくなる様に形成するためであって、第1の凸部を第2の凸部と比較してその表面積が大きくなる様に形成することができるのであれば、必ずしも溝部のピッチを第1の領域と第2の領域とで異ならせる必要は無く、例えば、図4で示す様に、第1の領域に形成する溝部のピッチと第2の領域に形成する溝部のピッチは同一幅に形成し、第1の領域には図4中符号Xで示す方向のみに溝部を形成するのに対して、第2の領域には図4中符号Xで示す方向のみならず図4中符号Yで示す方向にも溝部を形成することによって第1の凸部を第2の凸部と比較してその表面積が大きくなるように形成しても良い。
【0016】
また、第1の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成するのは、第1の凸部同士の表面積が同一となる様に第1の凸部を形成し、後述する加工層を研磨する際の加工層の除去量を第1の領域内において略均等として、第1の凹部の平坦化を図るためであり、第1の凹部の平坦化の必要が無い場合には必ずしも第1の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する必要は無いが、第1の凹部の平坦化を行った方が基板を使用する上で好ましいと考えられる場合が多く、第1の凹部の平坦化を行う場合には第1の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する方が好ましい。
なお、第2の領域に形成する溝部についても同様であり、第2の凹部の平坦化の必要が無い場合には必ずしも第2の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する必要は無いが、第2の凹部の平坦化を行う場合には第2の領域に形成する溝部を、溝部同士が同一幅であり、同一ピッチとなる様に形成する方が好ましい。
【0017】
また、第1の領域に形成する溝部の深さと第2の領域に形成する溝部の深さとを同一とするのは、溝部形成の際の便宜を図ったものであり、深さが異なる溝部を形成する場合には、上記したレジストの塗布、レジストのパターニング及びエッチング処理を繰り返すことによって深さの異なる凹部を形成する従来の基板の製造方法と同様の不具合が生じてしまうからである。
【0018】
次に、溝部を形成した基板9を図5で示す様なCMP(Chemical Mechanical Polishing)装置を用い、スラリーと称されるシリカ粒子を含んだ研磨液を基板表面に流しながら、スピンドル10に加工層が下向きとなる様に貼り付け、回転テーブル11表面の研磨パッド12に接触させて研磨を行う。
【0019】
ここで、CMP装置で加工層の研磨を行うと、溝部を形成していない領域である第1の領域及び第2の領域以外の領域(以下、第3の領域と言う)13については、通常の平坦化処理が行われ、溝部を形成した第1の領域及び第2の領域では第3の領域よりも研磨による加工層の除去量が多く、また、第1の領域と第2の領域とを比較すると、第2の領域では第1の領域よりも研磨による加工層の除去量が多いために、図1(b)及び図2(b)で示す様に、第3の領域は平坦化処理が行われ、第1の領域には第1の凹部が形成され、第2の領域には第1の凹部の深さより深い第2の凹部が形成される。
【0020】
即ち、凸部の高さ:H、加工時間:t、荷重:L、接触面積:A、移動量:s、所定の係数:Kpとした場合に、研磨においては一般に、
δH/δt=Kp×L/A×δs/δt
で示されるPrestonの関係が成立し、集中荷重が加わっている個所ほど研磨が進行するために、CMP装置の研磨パッドと接触する凸部の表面積が小さい個所ほど研磨が進行し、加工層の除去量も多いために、CMP装置で加工層の研磨を行うと、最も表面積が小さく集中荷重が最も加わる第2の凸部が形成された第2の領域が最も加工層の除去量が多く、第2の凸部に次いで表面積が小さな第1の凸部が形成された第1の領域が第2の領域に次いで加工層の除去量が多く、最も表面積が大きな溝部を形成していない第3の領域が最も加工層の除去量が少ないために、上記した様に、第3の領域は平坦化処理が行われ、第1の領域には第1の凹部が形成され、第2の領域には第1の凹部の深さより深い第2の凹部が形成される。
【0021】
さて、CMP装置での研磨を続けると、図1(c)及び図2(c)で示す様に、加工層の除去量が最も多い第2の領域において第2の領域に形成した溝部が消失した状態となるが、加工層の除去量が第2の領域と比較すると少ない第1の領域では溝部が未だ残っている状態となり、図1(c)及び図2(c)の状態となった以降は、第2の領域は溝部が形成されていない第3の領域と加工層の除去量が同一となり、第2の領域についても通常の平坦化処理が行われることになる。
【0022】
更にCMP装置での研磨を続けると、第1の領域に形成した溝部も消失し、図1(d)及び図2(d)で示す様な加工層に第1の凹部と第1の凹部の深さより深い第2の凹部が形成された加工層を備える基板を得ることができる。
【0023】
なお、上記の本発明を適用した基板の製造方法の一例では、基板本体に形成された加工層に凹部を形成することによって基板を製造する方法について説明を行ったが、基板本体に直接凹部を形成することによって基板を製造する場合についても上記した加工層に凹部を形成する場合と同様である。
【0024】
上記した本発明を適用した基板の製造方法では、溝部の形状の差を利用することによりCMPの平坦化プロセスと同時に基板の段差形成が可能であると共に、異なる深さの段差を同時に得ることができ、リソグラフィーとエッチングプロセスを大幅に削減することが可能である。
また、CMPプロセスにより凹部の形成を行うために、ドライエッチングで凹部の形成を行う場合の下部形成層を傷つけてしまうという恐れや、ウェットエッチングで凹部の形成を行う場合のサイドエッチングによる不具合の心配が無く、設計時に期待した形状を得ることができる。
【0025】
【発明の効果】
以上述べてきた如く、本発明の基板の製造方法では、目的に応じて異なる深さの凹部を有する基板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。
【図2】本発明を適用した基板の製造方法の一例を説明するための模式的な斜視図である。
【図3】溝部の形状を説明するための模式的な断面図である。
【図4】溝部の形状の他の一例を説明するための模式的な斜視図である。
【図5】CMP装置を説明するための模式的な図である。
【図6】1つの基板に複数のチップを混在して積載する場合を説明するための図である。
【図7】チップを積層して基板に積載する場合を説明するための図である。
【図8】従来の基板の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
1 基板本体
2 下部形成層
3 加工層
4 第1の領域
5 第2の領域
6 溝部
7 第1の凸部
8 第2の凸部
9 基板
10 スピンドル
11 回転テーブル
12 研磨パッド
13 第3の領域
Claims (3)
- 第1の凹部及び該第1の凹部の深さより深い第2の凹部を基板に形成する基板の製造方法において、
前記第1の凹部が形成される領域に第1の微細凹凸部を形成するとともに、
前記第2の凹部が形成される領域に前記第1の微細凹凸部と略同一深さであり、かつ前記第1の微細凹凸部の凸部より小さな表面積の凸部を有する第2の微細凹凸部を形成した後、
当該基板を研磨するようにした
基板の製造方法。 - 前記第1の微細凹凸部を2以上形成し、各々の凸部の表面積が略同一である
ことを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。 - 前記第2の微細凹凸部を2以上形成し、各々の凸部の表面積が略同一である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板の製造方法。
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---|---|---|---|
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JP (1) | JP2004158604A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006261560A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体パッケージ |
US8624339B2 (en) | 2011-07-26 | 2014-01-07 | Seiko Epson Corporation | Vibrating device and electronic apparatus |
CN108307582A (zh) * | 2017-01-11 | 2018-07-20 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 开窗电路板装置及其制造方法以及包埋贴装元器件的电路板装置及其制造方法 |
JP2018528601A (ja) * | 2015-06-24 | 2018-09-27 | イーラックス・インコーポレイテッドeLux Inc. | 発光装置およびその流体製造 |
-
2002
- 2002-11-06 JP JP2002322270A patent/JP2004158604A/ja active Pending
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