JP2010040930A - エッチング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エッチング後のフォトレジストの剥離において、残渣による基板の汚染を防止し、残渣除去のための工程やコストを削減することが可能なエッチング方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るエッチング方法は、フォトレジスト層をマスクとして用いた基板のエッチングにおいて、基板上に、中間層を設ける工程Ａと、中間層上に、フォトレジスト層をパターン形成する工程Ｂと、フォトレジスト層を介して中間層をパターニングする工程Ｃと、フォトレジスト層及び中間層をマスクとして、基板に対してエッチングを行う工程Ｄと、フォトレジスト層上に、剥離層を設ける工程Ｅと、剥離層を剥がすことで、同時にフォトレジスト層及び中間層を基板から剥離する工程Ｆと、を順に有し、少なくとも工程Ｆの時点において、剥離層とフォトレジスト層との界面αにおける粘着力が、基板と中間層との界面βにおける粘着力よりも高くなるように、中間層及び剥離層を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイス製造、半導体パッケージ製造、プリント配線板製造等の分野において用いられるエッチング方法に関する。具体的には、エッチング後のフォトレジスト剥離の際に生じる基板の汚染、劣化を防ぎ、製品の品質を向上させたエッチング方法に関する。

上記のような産業分野において、フォトレジストは基板表面のエッチング、パターン膜形成工程のマスク材料として用いられている。フォトレジスト製品はワニス状、フィルム状態で市販されている。一般的な使用方法としては、基板表面にフォトレジストを成膜し、続いてフォトリソグラフィーによりパターンを形成し、その後基板表面へのエッチングもしくは膜形成を実施し、最後に不要となったフォトレジストを剥離する。この工程を実施することで基板表面に任意パターンの構造体を形成できる。

エッチング後のフォトレジストの剥離には薬液が用いられる。この薬液はレジスト剥離液と呼ばれる（以下、剥離液と記載）。剥離液は各フォトレジスト専用の物が市販されている。その剥離機構にはフォトレジストと剥離液との酸・塩基反応もしくは溶解反応が用いられており、概して化学的な機構で剥離が進行する（例えば、特許文献１参照）。

フォトレジストの剥離液による剥離後には、基板表面に残存した剥離液、フォトレジスト溶解物並びにこれらの混合物が薄く付着する傾向にある（以下、残渣と記載）。その除去には、活性化された反応性ガスとの化学反応による揮発除去（以下、ドライエッチングと記載）が用いられている。この手法は、アッシング、デスカム、デスミアなどと呼ばれ、広く利用されている。残渣を除去していない基板に対して後加工を実施すると、様々な不良が発生する。例えば残渣上に形成された機能膜の剥がれ、ひいては最終製品の絶縁不良、導通不良が発生することもある。

一方、半導体デバイス、半導体パッケージ、プリント配線板等の製造工程においては、各種のテーピング工程が実施されている。テープ材料としては前述したフィルム状フォトレジストもその一種であり、他にはＢＧテープ、ダイシングテープ、保護テープが代表的である。フィルム状フォトレジストと比較したＢＧテープ及び保護テープの使用上の特徴は、パターン形成をしない点である。これらのテープは基板に対して全面的にラミネートされる。その後基板に対して目的の加工を施した後に、テープを基板から剥離する。ＢＧテープ及びダイシングテープのラミネート面は、概して基板の裏面（加工を実施しない面）である。

保護テープもまた、基板の裏面に対してラミネートされる。その用途は基板裏面のキズ、粉塵、汚染からの保護であり、さらには薄板化されたウエハの破損防止及び機械搬送の容易化など多岐にわたっている。保護テープに求められる性能は、めっき液など各種薬液への化学的耐性、〜２５０℃程度までの熱的耐性である。これらのテープは、前記のめっき、加熱工程中には粘着性を保っており、その後糊残りなく剥離することができる。保護テープの剥離手法は、まず保護テープ表面に高粘着力のテープ（以下、剥離テープと記載）をラミネートする。この粘着力は保護テープ／基板間の粘着力よりも強い。この関係により、剥離テープを引き剥す過程で保護テープが基板表面から引き剥がされる。

前述のとおり、残渣除去にはドライエッチングが用いられているが、ドライエッチングの実施は加工コスト、装置コストを増加させることが問題である。また、残渣除去のためのドライプロセスはフォトレジスト剥離工程の補助作業である。剥離液による剥離作業が良好に実施されていれば不要な作業であり、極限すればこの工程は二度手間である。

半導体及び半導体パッケージ業界においては、ＴＳＶ技術の導入が検討されている。この技術はＭＥＭＳデバイスに端を発し、近年ではデバイスチップの３次元実装におけるチップ間導通確保にまでその用途が拡大している。ＴＳＶ技術の第一工程は、貫通孔の形成である。貫通孔とは数十〜数百μｍのＳｉウエハに対して直径数〜数十μｍの垂直孔が空いた構造であり、用途にもよるがアスペクト比が高いことが特徴である。この構造の形成には、フォトレジストマスクを用いてドライエッチングを実施する方法が主流である。

このような貫通孔を形成した基板を液体中に浸漬した場合を考える。前述のとおりアスペクト比の高い貫通孔内は液体で濡れ難く、かつ濡れた場合においても孔内での液の拡散は基板表面と比較して悪い。そのため、貫通孔を形成した後に不要となったフォトレジストを剥離する際には、貫通孔内に残渣が残りやすい傾向にある。具体的には貫通孔内へ侵入する剥離液の拡散が不十分であるため、孔内での反応速度が低下して不溶のフォトレジストが残る、もしくは孔内のフォトレジストが溶解した場合においても、続く水洗工程で水の拡散が至らず溶解したフォトレジストが孔内に再析出する。上記の傾向は貫通孔に限った事例ではなく、その他にもトレンチなどを有した凹凸の激しい表面を持つ基板に対してフォトレジストを用いる工程において共通の問題である（例えば、特許文献２参照）。
特許第４００９８２２号公報 特許第３７１９６７２号公報

本発明はこのような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、エッチング後のフォトレジストの剥離において、残渣による基板の汚染を防止し、残渣除去のための工程やコストを削減することが可能なエッチング方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のエッチング方法は、フォトレジスト層をマスクとして用いた基板のエッチングにおいて、前記基板上に、中間層を設ける工程Ａと、前記中間層上に、フォトレジスト層をパターン形成する工程Ｂと、前記フォトレジスト層を介して前記中間層をパターニングする工程Ｃと、前記フォトレジスト層及び前記中間層をマスクとして、前記基板に対してエッチングを行う工程Ｄと、前記フォトレジスト層上に、剥離層を設ける工程Ｅと、前記剥離層を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層及び前記中間層を前記基板から剥離する工程Ｆと、を順に有し、少なくとも前記工程Ｆの時点において、前記剥離層と前記フォトレジスト層との界面αにおける粘着力が、前記基板と前記中間層との界面βにおける粘着力よりも高くなるように、前記中間層及び前記剥離層を設けることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載のエッチング方法は、請求項１において、前記中間層と前記フォトレジスト層の界面γにおける粘着力が、前記界面βにおける粘着力よりも高くなるように、前記前記中間層を設けることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載のエッチング方法は、請求項１又は２において、前記中間層及び／又は前記剥離層として、テープを用いることを特徴とする。

本発明では、基板とフォトレジスト層の間に中間層を設けるとともに、エッチング後のレジスト剥離において、フォトレジスト層上に、高い粘着力を有する剥離層を形成し、その剥離層を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層及び中間層を基板から剥離している。これにより、従来の剥離液によるフォトレジスト除去工程が不要となる。また、フォトレジスト剥離後の残渣発生を防止することができ、ドライエッチングによる残渣除去工程が不要となる。その結果、本発明では、残渣による基板の汚染を防止することができ、残渣除去のための工程やコストを削減することが可能なエッチング方法を提供することができる。

以下、本発明に係るエッチング方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明のエッチング方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。ここで１は基板、２は基板の被加工層、３は第一テープ（中間層）、４はフォトレジスト層、５は第二テープ（剥離層）である。
なお、以下に示す実施形態では、中間層及び剥離層として、テープを用いた場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明のエッチング方法は、フォトレジスト層４をマスクとして用いた基板１のエッチングにおいて、前記基板１上に、第一テープ３（中間層）を設ける工程Ａと、前記第一テープ３上に、フォトレジスト層４をパターン形成する工程Ｂと、前記フォトレジスト層４を介して前記中間層をパターニングする工程Ｃと、前記フォトレジスト層４及び前記第一テープ３をマスクとして、前記基板１に対してエッチングを行う工程Ｄと、前記フォトレジスト層４上に、第二テープ５（剥離層）を設ける工程Ｅと、前記第二テープ５を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層４及び前記第一テープ３を前記基板１から剥離する工程Ｆと、を順に有する。
そして本発明では、少なくとも前記工程Ｆの時点において、前記剥離層（第二テープ５）と前記フォトレジスト層４との界面αにおける粘着力が、前記基板と前記中間層（第一テープ３）との界面βにおける粘着力よりも高くなるように、前記中間層及び前記剥離層を設けることを特徴とする。

本発明では、基板１とフォトレジスト層４の間に第一テープ３（中間層）を設けるとともに、エッチング後のレジスト剥離において、フォトレジスト層４上に、高い粘着力を有する第二テープ５（剥離層）を設け、その第二テープ５を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層４及び第一テープ３を基板１から剥離している。これにより、従来の剥離液によるフォトレジスト層の除去工程が不要となる。また、フォトレジスト層剥離後の残渣発生を抑制することができ、ドライエッチングによる残渣除去工程が不要となる。その結果、本発明では、残渣による基板１の汚染を防止することができ、残渣除去のための工程やコストを削減することが可能なエッチング方法を提供することができる。

本発明は、上記したフォトレジスト層４の除去において、残渣の発生を防止するものである。すなわち、本発明の特徴は、フォトレジスト層４と基板１との間に中間層として易剥離性の第一テープ３を設ける点にある。この第一テープ３は、例えば前述した保護テープにより構成される。加工終了後には第一テープ３を物理的に剥離することで、同時にフォトレジスト層４も剥離する。この手法を用いる利点は、従来からの剥離液によるフォトレジスト層の剥離工程が省略される点にある。この工程は従来問題であった残渣の発生源となる工程であったため、その省略は残渣の発生をなくす結果をもたらす。これに伴い、高コストなドライエッチングによる残渣除去工程も不要となる。

以下、工程順に説明する。
（１）前記基板１上に、第一テープ３（中間層）を設ける（工程Ａ）。
まず、図１（ａ）に示すように、基板１の被加工層２の表面に第一テープ３（中間層）を設ける。この第一テープ３はフォトレジスト層４のような感光性材料である必要はない。求められる性能は基板１との粘着能力、被加工層２への加工後に剥離可能なこと、そして剥離後に糊残りがないことである。加えて、このテープを剥離するまでの各工程において劣化・剥難しないことも必須である。

また、第一テープ３の厚みは可能な限り薄いことが望ましい。その理由は後述するが、簡潔に述べると後加工の加工精度を損なわないためである。
第一テープ３としては、いわゆる保護テープが理想的であるが、一般的なＢＧテープ、ダイシングテープを用いても本発明の実施は可能である。基板１上に第一テープ３を設ける方法としては、ラミネートが好ましい。ラミネートの方式としては、ロールラミネートが最も簡便である。基板１表面の凹凸が激しい場合には、減圧式のラミネーターを使用することが好ましい。ラミネート時の温度はテープの材質に依存するが、感熱材料である場合には材料任意の温度に加熱することが好ましい。

（２）前記第一テープ３上に、フォトレジスト層４をパターン形成する（工程Ｂ）。
続いて、図１（ｂ）に示すように、第一テープ３をラミネートした基板１に対してフォトレジスト層４を成膜する。成膜の方法は、フォトレジストがワニス状であればスピンコート、スプレーコート、ディップコート、スキージコートを用いる。フィルム状である場合はロールラミネート、プレスラミネートを用いる。ラミネート後、フォトレジストの性質に応じて加熱を実施し、含有溶媒の揮発除去、基板１との密着向上を図る。

そして、図１（ｃ）に示すように、フォトレジストを露光、現像することでフォトレジスト層４にパターンを形成する。露光光源はフォトレジスト材料の感光波長光を発する光源を用い、材料及びその膜厚に適した光量を照射する。現像も同様に、材料に適した現像液を用いて実施する。現像の方式はディップ、パドル、スプレー、シャワーなど様々に存在するが、本発明においてはいかなる方式を用いても構わない。
ここで、フォトレジスト層４と第一テープ３との界面γにおける粘着力は、基板１と前第一テープ３との界面βにおける粘着力よりも高いことが必要である。これにより、後述する工程（６）において、フォトレジスト層４を残り無く第一テープ３と共に剥離することができる。

また、本発明においては第一テープ３の表面にパターン化されたエッチングマスクが形成されればよく、必ずしもフォトレジスト層４を用いる必要はない。例えば非感光性の樹脂材料を印刷法もしくはディスペンス法で塗布してパターン形成しても良く、リフトオフ法を用いて金属もしくはセラミック材料をパターン形成してもよい。

（３）前記フォトレジスト層４を介して前記第一テープ３をパターニングする（工程Ｃ）。
続いて、図１（ｄ）に示すように、フォトレジスト層４を介して第一テープ３の露出部を除去する。この工程により、初めて被加工層２が外気に露出される。除去の方法は、酸、アルカリ水溶液及び有機溶媒を用いたウェットエッチング、ドライエッチング、レーザー除去など何れの方式を用いても構わない。続く被加工層２への加工がエッチングである場合には、被加工層２へのエッチング方式と同じ方式を用いることが好ましい。このため、第一テープ３の材質としては被加工層２へのエッチング方式と同じ方式で除去できるものを採用することが望ましい。

（４）前記フォトレジスト層４及び前記第一テープ３をマスクとして、前記基板１に対してエッチングを行う（工程Ｄ）。
その後、図１（ｅ）に示すように、基板１の被加工層２への加工を実施する。図１は被加工層２の除去によるパターニングを示している。前述のとおり、その手法はウェットエッチング、ドライエッチング、レーザー除去など何れの方式を用いても構わない。第一テープ３と同一手法を用いることの利点は、一括加工が可能になる点にある。

（５）前記フォトレジスト層４上に、高い粘着力を有する第二テープ５（剥離層）を設ける（工程Ｅ）。
そして、被加工層２の加工終了後、フォトレジスト層４の剥離を実施する。この工程が本発明の特徴となる。
本発明においては２つの工程を経て剥離が完了する。まず、図１（ｆ）に示すように、剥離の第一段階として、フォトレジスト層４の表面に剥離層として第二テープ５を設ける。
この第二テープ５は、該第二テープ５と前記フォトレジスト層４との界面αにおける粘着力が、前記基板１と前記第一テープ３との界面βにおける粘着力よりも高くなるようになされている。この第二テープ５はいわゆる剥離テープであり、第一テープ３／被加工層２間（界面β）よりも高い粘着力をもってフォトレジスト層４と粘着する材料であることが必要である。そのような製品は多く市販されており、その寸法、粘着力は必要に応じて適宜選択することができる。

フォトレジスト層４の表面に第二テープ５を設ける方法としては、ラミネートが好ましい。ラミネートの方式としては、第一テープ３と同様にロールラミネートが最も簡便である。なお、真空ラミネートは好ましくない。なぜなら第二テープ５の使用目的は第一テープ３の剥離であり、図１のような構造に対して真空ラミネートを実施すると第二テープ５が基板１とも粘着してしまうからである。第二テープ５の使用目的は第一テープ３の剥離であり、第二テープ５の基板１との粘着は第一テープ３剥離を困難にし、加えて基板１上に糊残りを発生する可能性がある。よって、第二テープ５のラミネートとしてはフォトレジスト層４表面には空隙なく粘着しており、かつ加工部上では空隙をもっていることが好ましい。いわゆるテンティング貼りが最も理想的な工法である。

（６）前記第二テープ５を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層４及び前記第一テープ３を前記基板１から剥離する（工程Ｆ）。
続いて、図１（ｇ）に示すように、ラミネートした第二テープ５を引き剥がす。このとき、第二テープ５と前記フォトレジスト層４との界面αにおける粘着力が、基板１と第一テープ３との界面βにおける粘着力よりも高くなされているので、これにより、第一テープ３が基板１から剥離される。フォトレジスト層４は第二テープ５と第一テープ３との間に存在しており、第一テープ３の剥離に伴いこれも剥離される。また、このとき、フォトレジスト層４と第一テープ３との界面αにおける粘着力が、基板１と前第一テープ３との界面βにおける粘着力よりも高くなされているので、フォトレジスト層４を残り無く第一テープ３と共に剥離することができる。この工程が、従来技術における剥難液によるフォトレジスト層剥離工程に対応している。

また、前述のとおり、第一テープ３の材質としては剥離後糊残りのないものを選択している。よって第一テープ３の剥離後には従来問題であった残渣も発生せず、従って従来技術で頻繁に用いられていたドライエッチングによる残渣除去工程も不要となる。第二テープ５の剥離方法としては、市販のテープ剥し機を用いることができる。この工程はラミネートしたテープの物理的な引き剥がし作業であり、その作業は極めて簡便である。

先に、第一テープ３の厚さは、可能な限り薄いことが望ましいと記載した。その理由は以下の通りである。従来技術においては、フォトレジスト層４がエッチング時のマスク材料となる。このフォトレジスト層４の断面形状は下地の加工精度を左右する大きな因子である。本発明においてはフォトレジスト層４の下に第一テープ３が存在する。そのため、フォトレジスト層４の断面形状を下地加工に対して理想的な形状に制御できた場合においても、パターニングした第一テープ３の断面形状が制御できていない場合においては下地の加工精度が損なわれる。パターニング精度を向上するための一般的な手法は膜厚を薄くすることであり、このような理由から第一テープ３の厚さは薄いことが望ましい。

また、フォトレジスト層４からなるエッチングマスクは下地へのエッチャントに対して反応し、加工時間の増加と共に薄くなり、最終的には被加工層２の全面がエッチャントに対して露出されてしまう。そのためフォトレジスト層４に対しては厚膜化が求められている。しかしながら本発明における第一テープ３はその表面をフォトレジスト層４で被覆されておりエッチャントに露出していない。従って厚膜化の必要はなく、薄膜であることが望ましい。

次に、本発明で実施可能なフォトレジスト層４のパターン形状について説明する。
図２は、本発明において用いるフォトレジスト層４のパターンの一例を模式的に示す平面図である。ここで７は第一テープ３の露出部、８はフォトレジスト層４の存在部である。
第一テープ３の露出部は被加工層２への加工前に除去されるため、第一テープ３の剥離時にはフォトレジスト層４の存在部下層にのみ第一テープ３が存在していることとなる。図２（ａ）と（ｂ）は、フォトレジスト層４の存在部（第一テープ３の存在部）が孤島状に分離されているか連結しているかにおいてその構造が異なっている。（ａ）が連結しているものであり、（ｂ）が孤島状のものである。

このような構造の違いは、テープの剥離工程において本発明の実施可能性を左右する。一般的な剥離テープは、ウエハ直径よりも狭い幅で市販されている。これは一般的な保護テープはその用途においてパターニングされず全面がつながっているため、保護テープの一部を引き剥がせばそれ以外の箇所も一緒に剥離できるためである。剥離テープ幅の一例を挙げると、６インチ（ｄ：１５０ｍｍ）では５０ｍｍ、８インチ（ｄ：２００ｍｍ）では７５ｍｍ程度である。このような一般的な剥離テープを第二テープ５として用いて本発明を実施した場合、図２（ｂ）のような孤島状の構造では第二テープ５をラミネートした箇所の第一テープ３（保護テープ）は剥離されるが、それ以外の箇所の第一テープ３はそのまま基板１上に残存してしまう。

一方、図２（ａ）に示したような第一テープ３が連結している構造であれば、一般的な保護テープを第一テープ３として用いた場合であっても全てのテープを剥離可能である。よって、本発明の実施においては図２（ａ）のような第一テープ３が連結した構造が好ましい。言い換えると、フォトレジスト層４のパターンはフォトレジスト層４がパターンとして残る構造ではなく、フォトレジスト層４の中でパターンが抜けている構造が好ましい。後者の構造としては、後述するような貫通孔パターン、コンタクトホールパターン、セミアディティブ法での配線パターンなどが存在する。前者の構造としては、サブトラクティブ法での配線パターンが存在する。このような構造に対して本発明を適応する場合においては、第二テープ５として、基板直径と同径もしくはそれ以上の幅を有した剥離テープを用いる必要がある。このようなテープは市販ではないが作製は可能である。

以下、本発明の実施例の１つとして、貫通孔形成に本発明を用いた場合の実施方法について説明する。
図３は本発明を用いて基板１に貫通孔を形成加工した場合の工程を順に示す模式的断面図である。ここで６は貫通孔である。
基本的な流れは図１に示したものと同様である。まず基板１（被加工層２）の表面に第一テープ３をラミネートし［図３（ａ）参照］、続いて第一テープ３表面にフォトレジスト層４を成膜［図３（ｂ）参照］及びパターニングする［図３（ｃ）参照］。そして、第一テープ３及び基板１に対してドライエッチングを実施する［図３（ｄ）〜（ｅ）参照］。

Ｓｉへのドライエッチングにおいてはフッ化珪素ガスと酸素ガスを主成分とした混合反応ガスを用いることが主流である。第一テープ３の材料選択としてはこの混合反応ガスによってエッチングされる材質を選択することが好ましい。これにより、第一テープ３と基板１との一括加工が可能となり、生産性が向上する。或いは第一テープ３のエッチング用ガスとＳｉエッチングガスとを一定時間後に切り替えることも可能である。

Ｓｉのドライエッチングにおいては加工時間の増加と共に基板１の温度が増加する傾向にある。その温度は概して２００℃以下であり、第一テープ３の材質は２００℃まで加熱しても剥離時に糊残りがないものを選ぶ必要がある。実際、そのようなテープ材料は保護テープとして市販されている。
貫通孔６の形成後、第二テープ５をフォトレジスト層４の表面にラミネートし［図２（ｆ）参照］、これを引き剥がすことでフォトレジスト層４ごと第一テープ３を剥離する［図３（ｇ）参照］。以上の工程により、基板１への貫通孔６の形成がなされる。

次に、エッチング工程における装置コスト及び工数について、従来技術を用いた場合と、本発明を用いた場合とで比較説明する。
なお、加工対象は上述した貫通孔形成とする。まず装置であるが、従来技術ではフォトレジスト層の剥離装置及び残渣除去のためのドライエッチング装置が必要である。一方、本発明においては上記２つの装置は不要であり、代わりにテープラミネート装置とテープ剥離装置とが必要である。必要装置数は同じであるが、一般的にドライエッチング装置は高価であることを考慮すると、本発明を実施した場合には装置コストが低下する。

続いて工数についてであるが、従来技術では大別するとフォトレジスト層ヘのフォトリソグラフィー、貫通孔形成のためのドライエッチング、フォトレジスト層の剥離、残渣除去のためのドライエッチングの４工程である。一方、本発明はテープラミネート、フォトレジスト層ヘのフォトリソグラフィー、貫通孔形成のためのドライエッチング、テープ剥離の４工程である。本発明の実施による工数の増加はない。

以上説明したように、本発明においてはフォトレジスト層４と基板１との間に物理的剥離の容易な中間層（第一テープ３）を設け、さらにエッチング後に、フォトレジスト層４上に、高い粘着力を有する剥離層（第二テープ５）を設けている。そして第二テープ５を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層４及び第一テープ３を基板１から剥離している。これにより、従来の剥離液によるフォトレジスト層の除去工程が不要となる。また、フォトレジスト層剥離後の残渣発生を抑制することができ、ドライエッチングによる残渣除去工程が不要となる。その結果、本発明のエッチング方法では、残渣による基板１の汚染を防止することができ、残渣除去のための工程やコストを削減することが可能となる。

なお、接着界面α、β、γの粘着力関係は、第二テープ５によるレジスト剥離作業時にその関係性が維持されていればよく、フォトレジストのパターニング工程、第一テープ３および基板１のエッチング工程中には接着界面βの粘着力はレジスト剥離時の接着界面αの粘着力を上回っても構わない。
第一テープ３として想定する保護テープには剥離時に基板加熱することで基板との粘着力が低下し、容易に剥離可能となる種類の製品が存在する。この種のテープは常温では強固な粘着力を示す。第一テープ３と基板１との粘着力は、フォト加工及びエッチング加工への耐性という面からは強固なことが好ましい。
作業の一例として、上記の加熱易剥離型テープを第一テープ３の材料として用いる。この第一テープ３と基板１との粘着力は、常温においては界面γ、αよりも高くてもよい。第二テープ５をラミネートした後のレジスト剥離作業中においては基板１を加熱する。この加熱により、各界面の粘着力は既述の関係、すなわち、α＞γ＞βとなる。

本発明に係る第一テープ３としては、透光性が高いものが好ましい。フォトレジスト層のパターニング工程における露光作業においては、基板表面パターンを視認しながら基板とフォトマスクとのアライメントを実施する。その際、第一テープ３の透光性が低いと、前記視認が困難となり、アライメントの不良が発生してしまう。露光装置の視認用光源として一般的な波長範囲は５００〜８００ｎｍであることから、第一テープ３は少なくとも該波長領域における光透過率が８０％以上であることが理想的である。非感光性の材料を印刷工法などでパターニングする場合においても視認下でのアライメントは必須であり、上述した透光性が加工精度を左右する因子となる。

以上、本発明のエッチング工程について説明してきたが、本発明はこの例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、中間層及び剥離層として、テープ（第一テープ及び第二テープ）を用いた場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間層及び／又は剥離層を、基板上或いはフォトレジスト層上に直接成膜してもよい。

また、例えば、上述した実施形態では、中間層及び剥離層において、隣接する層との界面における粘着力に予め差をもたせた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば中間層及び剥離層として同等の粘着力をもつ層を設けておき、剥離前に、物理的或いは化学的方法により、２つの層の粘着力に差をもたせる方法であってもよい。

図３において、基板１下部に存在する薄皮部は、基板表面の機能層である。半導体デバイスを例にあげると、抵抗、素子、電極などがこれに相当する。半導体デバイスの種類にもよるが、一般的なものでは１〜１０μｍ、一部のＭＥＭＳデバイスでは〜１００μｍの厚さを有する。
貫通孔（貫通配線）の形成用途としては半導体デバイス表面と裏面との垂直導通があり、その場合において貫通孔は機能層内のＩ／Ｏ電極を孔底に有する。このＩ／Ｏ電極を意識して描画したものが、図３中の薄皮部である。

上記の通り、図３は半導体デバイス表面と裏面との導通確保のための有底貫通孔の形成を意図したものである。一方、貫通孔形成の形態としては基板を突き抜ける（無底の）構造も存在する。この構造を採用する用途の一例としては、半導体デバイス積層に用いるインターポーザーや、プリント基板のコンタクトホールが挙げられる。これらの用途においては、図３中の薄皮部が存在する基板においても、これを突き抜けた貫通孔構造となり、薄皮部が存在しない場合には裸の基板を突き抜けた貫通孔構造となる。

有底構造および無底構造の貫通孔形成工程に対して本発明を適用した場合、無底構造と比較として、有底構造とした場合により顕著な発明実施効果が得られる。その理由としては、既存技術である剥離液によるレジスト剥離作業を実施した場合、無底構造においては、剥離液の孔内循環（拡散）が比較的容易である。これは孔の上下共に開口しているためであり、液の流入及び流出を容易にする。このような構造に対しては剥離液の高圧噴霧もしくは超音波アシストにより孔内残渣の抑制がなされる。一方、有底構造においては、片側開口であるため、剥離液の流入出が明らかに困難であり、剥離液を用いたレジスト剥離後には孔内に残渣が発生しやすい。

このような理由から、貫通孔形成への本発明適応例として、より効果の顕著な有底型の構造を選択し、これを図３に例示した。しかしながら、上述した説明からも明らかなように、本発明は、有底構造の貫通孔に限定されるものではなく、無底構造の貫通孔に適用しても構わないことは言うまでもない。

本発明は、半導体デバイス製造、半導体パッケージ製造、プリント配線板製造等の分野において用いるエッチング方法に広く適用可能である。

本発明のエッチング方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。 本発明において用いるフォトレジスト層のパターンの一例を模式的に示す平面図である。 本発明を用いて基板に貫通孔を形成加工した一例を工程順に示す模式的断面図である。

符号の説明

１ 基板、２ 被加工層、３ 第一テープ（中間層）、４ フォトレジスト層、５ 第二テープ、６ 貫通孔。

Claims (3)

1. フォトレジスト層をマスクとして用いた基板のエッチングにおいて、
   前記基板上に、中間層を設ける工程Ａと、
   前記中間層上に、フォトレジスト層をパターン形成する工程Ｂと、
   前記フォトレジスト層を介して前記中間層をパターニングする工程Ｃと、
   前記フォトレジスト層及び前記中間層をマスクとして、前記基板に対してエッチングを行う工程Ｄと、
   前記フォトレジスト層上に、剥離層を設ける工程Ｅと、
   前記剥離層を剥がすことで、同時に前記フォトレジスト層及び前記中間層を前記基板から剥離する工程Ｆと、を順に有し、
   少なくとも前記工程Ｆの時点において、前記剥離層と前記フォトレジスト層との界面αにおける粘着力が、前記基板と前記中間層との界面βにおける粘着力よりも高くなるように、前記中間層及び前記剥離層を設けることを特徴とするエッチング方法。
2. 少なくとも前記工程Ｆの時点において、前記中間層と前記フォトレジスト層の界面γにおける粘着力が、前記界面βにおける粘着力よりも高くなるように、前記中間層及び前記剥離層を設けることを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
3. 前記中間層及び／又は前記剥離層として、テープを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング方法。

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