JP2016082130A - 基板装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低ＢＯＸ膜へかかるストレスを軽減できる基板装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１の支持基板上に埋め込み酸化膜を介して活性層が設けられたＳＯＩウェーハの一端から他端まで形成されるダイシングライン部をカットすることにより当該ＳＯＩウェーハから切り出されるチップ毎に形成される基板装置の製造方法であって、活性層をパターニングするステップと、パターニングされた活性層に両面テープを介して第２の支持基板を貼り付けるステップと、埋め込み酸化膜と両面テープとの間の空間と、ダイシングライン部とを空間的に接続する圧力調整用溝を活性層に形成するステップとを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体装置などを形成する基板装置及びその製造方法に関する。

例えばシリコン基板などの支持基板とＢＯＸ膜（埋め込み酸化膜）と例えばシリコンなどの活性層とから構成されるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板や貼り合せ基板を用いて基板装置（構造物）を形成することができる。例えば、活性層をエッチングした後、裏面側の支持基板をエッチングしＢＯＸ膜まで貫通させて基板装置を形成する場合がある。この場合には、ＢＯＸ膜までの貫通時に下部電極（例えば静電チャックなど）の表面をエッチングして下部電極の表面に損傷を与えることがある。従って、下部電極の表面に損傷を与えないように、基板装置にサポートウェーハを貼り付けて当該基板装置をエッチングするという方法が従来から行われている。

例えば、特許文献１には、基板装置とサポートウェーハとを貼り合わせた時にできる空間部分を真空状態として当該空間部分の圧力とチャンンバー内の圧力との差圧を減少させることが開示されている。

しかしながら、上述した引用文献１の基板装置では、例えばシリコンなどの活性層のパターニング後に支持基板を加工する必要があり、パターニングされた活性層に両面テープを介してサポートウェーハを貼り付ける必要がある。この構成では、活性層において、シリコンエッチングされた部分が空間（隙間）となり、支持基板をシリコンエッチングした時に空間部分の圧力とチャンバー内の圧力との圧力差によりＢＯＸ膜にストレスがかかりＢＯＸ膜が破れるか、もしくは剥がれるといった不良が発生するという問題があった。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、ＢＯＸ膜へのストレスを低減できる基板装置の製造方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る基板装置の製造方法は、
第１の支持基板上に埋め込み酸化膜を介して活性層が設けられたＳＯＩウェーハの一端から他端まで形成されるダイシングライン部をカットすることにより当該ＳＯＩウェーハから切り出されるチップ毎に形成される基板装置の製造方法であって、
上記活性層をパターニングするステップと、
上記パターニングされた活性層に両面テープを介して第２の支持基板を貼り付けるステップと、
上記埋め込み酸化膜と上記両面テープとの間の空間と、上記ダイシングライン部とを空間的に接続する圧力調整用溝を上記活性層に形成するステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、界面に存在するＢＯＸ膜へのストレスを低減できるので、支持基板をシリコンエッチングした時にＢＯＸ膜の破れ、もしくは剥離を防止することができる。

本発明の実施形態１に係る基板装置のパターンレイアウト図である。 図１の各基板装置の上面図である。 図２のＡ−Ａ’線に沿って切断したときの各基板装置の縦断面図である。 図２のＢ−Ｂ’線に沿って切断したときの各基板装置の縦断面図である。 図２の基板装置の製造方法の第１の工程を図示する縦断面図である。 図２の基板装置の製造方法の第２の工程を図示する縦断面図である。 図２の基板装置の製造方法の第３の工程を図示する縦断面図である。 図２の基板装置の製造方法の第４の工程を図示する縦断面図である。 図２の基板装置の製造方法の第５の工程を図示する縦断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係る基板装置のパターンレイアウト図であり、図２は、図１の各基板装置の上面図である。図１及び図２において、ＳＯＩウェーハ２０は、第１の支持基板１Ａ上にＢＯＸ（Buried Oxide）膜（埋め込み酸化膜）１Ｂを介して活性層１Ｃが堆積されて形成される。ここで、ＳＯＩウェーハ２０の一端から他端まで形成されるダイシングライン（スクラブライン）部１０をカットすることにより複数のチップが個々にＳＯＩウェーハ２０から切り出される。また、ＳＯＩウェーハ２０には、各チップ毎に、ＳＯＩ基板１をベースとして複数の基板装置が形成される。すなわち、ＳＯＩウェーハ２０から各チップが切り出されることにより、各基板装置がＳＯＩウェーハ２０からそれぞれ切り出される。

また、ダイシングライン部１０は、第１の支持基板１Ａ上に形成され、ＳＯＩウェーハ２０の外部空間と空間的に接続される。さらに、各基板装置には、当該各基板装置の活性層１Ｃを形成する空間と、ダイシングライン部１０とを空間的に接続する圧力調整用溝３が活性層１Ｃをエッチングすることにより形成される。

この構成とすることにより、ＳＯＩ基板１の活性層１Ｃと両面テープ４を介してサポート基板として第２の支持基板５を貼り付けて第１の支持基板１Ａをエッチングする場合にＢＯＸ膜１Ｂの破れやはがれを防止することができる。すなわち、両面テープ４とＢＯＸ膜１Ｂとの間の空間、すなわち活性層１Ｃを形成する空間と、ＳＯＩウェーハ２０の外部空間とを空間的に接続できるので、活性層１Ｃを形成する空間と、ＳＯＩウェーハ２０の外部空間とを同圧にすることができる。従って、界面に存在するＢＯＸ膜１Ｂへのストレスを低減することができるので、ＳＯＩ基板１の第１の支持基板１Ａをエッチングして開口部７を設ける場合においてＢＯＸ膜１Ｂの破れを防止することができる。ここで、外部空間とは、例えばＳＯＩウェーハ２０を処理するために搬入されるチャンバー内の空間のことである。

図２は、図１の各基板装置の上面図である。図３Ａは、図２のＡ−Ａ’線に沿って切断したときの各基板装置の縦断面図であり、図３Ｂは、図２のＢ−Ｂ’線に沿って切断したときの各基板装置の縦断面図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、基板装置は、例えばシリコン基板などの支持基板１Ａと、例えば単結晶シリコン層である活性層１Ｃと、当該支持基板１Ａと当該活性層１Ｃとの間に挿入されたＢＯＸ膜１Ｂとを備えて構成される。ここで、活性層１Ｃには、空間部分８及び圧力調整用溝３が形成される。

図４Ａ〜図４Ｄは、図２の基板装置の製造方法の工程を図示する縦断面図である。次に、これらの図面を用いて、基板装置の製造方法について以下に説明する。

図４Ａでは、第１の支持基板１Ａと活性層１ＣとＢＯＸ膜１ＢとからなるＳＯＩ基板１の活性層１Ｃをパターニングするためのフォトレジスタ膜２を、フォトリソグラフィ工程によって形成する。

図４Ｂでは、圧力調整用溝３及び空間部分８の領域外にフォトレジスト膜２を堆積し、当該フォトレジスト膜２をマスクとして、活性層１Ｃをドライエッチング法にてエッチングして除去した後に、アッシング法によりフォトレジスト膜２を除去する。

図４Ｃでは、上述したようにパターニングされた活性層１Ｃに両面テープ４を介して第２の支持基板５を貼り付ける。ここで、両面テープ４は高温剥離タイプのものを使用する。ここで、両面テープ４で貼り付け時に両面テープ４に面するパターニングされた活性層１Ｃにおいて圧力調整用溝３及び空間部分８が形成される。なお、両面テープ４や後述するサポート基板である第２の支持基板５を貼り付けるときの雰囲気が大気中もしくは真空中であっても当該空間部分８は形成される。

図４Ｄでは、ＳＯＩ基板１の第１の支持基板１Ａをパターニングするためのフォトレジスタ膜６を、フォトリソグラフィ工程によって形成する。次に、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのドライエッチング技術を用いて、基板装置に例えば半導体装置などを形成するための開口部７を設ける。

図４Ｅでは、基板装置に高温処理して両面テープ４を剥離させて第２の支持基板５を取り外す。

以上の実施形態に係る基板装置によれば、ＢＯＸ膜１Ｂと両面テープ４との間の空間と、ダイシングライン部１０とを空間的に接続する圧力調整用溝３を活性層１Ｃをパターニングすることにより形成する。従って、ＢＯＸ膜１Ｂと両面テープ４との間の空間の圧力と、ＳＯＩウェーハ２０の外部空間の圧力との圧力差を低減できるので、界面に存在するＢＯＸ膜１Ｂへのストレスを低減することができる。従って、ＳＯＩ基板１の第１の支持基板１Ａをエッチングして開口部７を形成する場合においてＢＯＸ膜１Ｂの破れを防止することができる。さらに、周辺に飛び散ったＢＯＸ膜１Ｂの破片がマスクとなって生じるパターンの欠陥の発生を抑制できる。

実施形態のまとめ
第１の態様に係る基板装置の製造方法は、
第１の支持基板上に埋め込み酸化膜を介して活性層が設けられたＳＯＩウェーハの一端から他端まで形成されるダイシングライン部をカットすることにより当該ＳＯＩウェーハから切り出されるチップ毎に形成される基板装置の製造方法であって、
上記活性層をパターニングするステップと、
上記パターニングされた活性層に両面テープを介して第２の支持基板を貼り付けるステップと、
上記埋め込み酸化膜と上記両面テープとの間の空間と、上記ダイシングライン部とを空間的に接続する圧力調整用溝を上記活性層に形成するステップとを含むことを特徴とする。

第２の態様に係る基板装置の製造方法は、第１の態様に係る基板装置の製造方法において、上記第１の支持基板は、シリコン基板であることを特徴とする。

第３の態様に係る基板装置は、
第１の支持基板上に埋め込み酸化膜を介して活性層が設けられたＳＯＩウェーハの一端から他端まで形成されるダイシングライン部をカットすることにより当該ＳＯＩウェーハから切り出されるチップ毎に形成される基板装置であって、
上記活性層を形成する空間と、上記ダイシングライン部とを空間的に接続する圧力調整用溝を備えたことを特徴とする。

第４の態様に係る基板装置は、第３の態様に係る基板装置において、上記第１の支持基板は、シリコン基板であることを特徴とする。

１…ＳＯＩ基板、
１Ａ…第１の支持基板、
１Ｂ…埋め込み酸化膜、
１Ｃ…活性層、
２，６…フォトレジスタ膜、
３…圧力調整用溝、
４…両面テープ、
５…第２の支持基板、
７…開口部、
８…空間部分、
１０…ダイシングライン部、
２０…ＳＯＩウェーハ。

特開２００１−３３４４９９号公報

Claims (4)

1. 第１の支持基板上に埋め込み酸化膜を介して活性層が設けられたＳＯＩウェーハの一端から他端まで形成されるダイシングライン部をカットすることにより当該ＳＯＩウェーハから切り出されるチップ毎に形成される基板装置の製造方法であって、
   上記活性層をパターニングするステップと、
   上記パターニングされた活性層に両面テープを介して第２の支持基板を貼り付けるステップと、
   上記埋め込み酸化膜と上記両面テープとの間の空間と、上記ダイシングライン部とを空間的に接続する圧力調整用溝を上記活性層に形成するステップとを含むことを特徴とする基板装置の製造方法。
2. 上記第１の支持基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項１記載の基板装置の製造方法。
3. 第１の支持基板上に埋め込み酸化膜を介して活性層が設けられたＳＯＩウェーハの一端から他端まで形成されるダイシングライン部をカットすることにより当該ＳＯＩウェーハから切り出されるチップ毎に形成される基板装置であって、
   上記活性層を形成する空間と、上記ダイシングライン部とを空間的に接続する圧力調整用溝を備えたことを特徴とする基板装置。
4. 上記第１の支持基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項３記載の基板装置。

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