JPH06244073A

JPH06244073A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH06244073A
Application number: JP5028169A
Authority: JP
Inventors: Yukari Arai; ゆかり新井
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】表面に第１のパターン33a 〜33c が形成され
た基板31の裏面を基板の厚さが薄くなるよう研磨し、該
研磨面に第１のパターンに対し所定の位置関係の第２の
パターンを形成する際に、第１のパターンに第２のパタ
ーン形成用ホトマスクを片面アラインのみでアライメン
トできる方法を提供する。【構成】第１のパターン形成済みの基板31であって裏
面を研磨する前の基板の研磨予定面側から基板に、該研
磨により除去される基板厚さ分Ｐより少なくとも深い深
さｄ₁を有し、かつ、第１のパターン33a 〜33c に対し
所定の配置関係となる穴部43a,43b を設ける。または、
第１のパターン形成済みの基板であって裏面を研磨する
前の基板の第１のパターン形成面側から基板に、該加工
終了後の基板の厚さ分より深い穴部であって、第１のパ
ターンに対し所定の配置関係となる穴部を設ける。その
後、基板の裏面を研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特性向上のために基
板を薄くする必要があり、かつ、基板の一方の面に第１
のパターン、他方の面に第２のパターンをそれぞれ設け
る必要のある半導体装置の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの
化合物半導体を用いた例えばモノリシックマイクロ波集
積回路（ＭＭＩＣ）では、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に部
分的斜視図（ただし（Ｂ）図にあっては一部切り欠き斜
視図）で例示したように、基板１１の表面にＭＭＩＣを
構成する各種の構成成分１３（電界効果トランジスタ、
配線など）を形成し、この基板１１の裏面１１ａを研磨
して該基板の厚さを１００μｍ程度に薄くし、この薄く
した基板の一部に基板を貫通する孔１５（バイヤホール
と称される。）を設け、そして基板裏面１１ａ上及び上
記バイヤホール１５内に裏面導電層１７を設け、この裏
面導電層１７で基板表面の各種構成成分１３のいずれか
を基板裏面側と導通させた構造が、しばしば採られる。
基板を薄くすると半導体装置の熱容量がその分低減する
ので半導体装置で生じる熱の放熱を効率良く行なえるた
め半導体装置の熱抵抗を低減でき、また、バイアホール
及び裏面導電層を利用することで例えばワイヤボディン
グを用いる場合に比べ配線距離の短縮が図れるため接地
インピーダンスなどを低減できるからであった。

【０００３】このような構造の半導体装置を得るために
は、基板裏面１１ａ側から基板１１に形成されるバイヤ
ホール１５、裏面導電層１７と、基板表面の各種構成成
分とが所定の位置関係となるようにこれらをそれぞれ形
成する必要がある。即ち、基板表面に形成される第１の
パターンと基板裏面に形成される第２のパターンとを所
定の位置関係で形成する必要がある。そのため、従来で
は、この種の半導体装置は以下に説明するような方法で
製造されていた。図１１〜図１４はその説明に供する工
程図である。いずれの図も工程中の主な工程での装置の
様子をその断面図（図１３（Ｂ）にあっては平面図及び
断面図）によって示したものである。

【０００４】この従来の製造方法では、基板表面に各種
の構成成分１３ａ〜１３ｃ及びアライメントマーク１３
ｄ，１３ｅが形成されたＧａＡｓ基板１１（図１１
（Ａ））が、サファイア或いは石英ガラスなどの特定の
材質で構成した支持体２１に、基板表面側が支持体２１
に対向するような配置関係で、特定の貼り付け材料２３
によって貼り付けられる（図１１（Ｂ））。この貼り付
けは、機械的強度がシリコンなどに比べ弱いＧａＡｓ基
板がその後の工程で破損されることを防ぐためと、後に
厚みが薄くされた基板が反ってしまって製造装置への適
用ができなくなることを防ぐために行われる。そのた
め、この貼り付けは、基板１１と支持体２１との平行度
が高い精度で確保されるように行なわれる。なお、ここ
で、特定の支持体、特定の貼り付け材料とは、後に基板
裏面にパターンを形成する際に、そこで使用する裏面パ
ターン形成用ホトマスクを基板表面のパターンにアライ
メントする際に使用される所定の波長の赤外光（詳細は
後述する。）を透過し易いもののことである。

【０００５】このように支持体２１に貼り付けられた基
板１１は、その裏面１１ａ側からラッピングマシン若し
くは高精度のグラインダによって基板厚みが所定厚みと
なるまで研磨される。本来の厚みが６００μｍであった
ＧａＡｓ基板１１はその厚さが例えば１００μｍとなる
まで研磨される（図１２（Ａ））。研磨加工の済んだ基
板を１１ｘで示す。

【０００６】次に、研磨加工済みの基板１１ｘの研磨面
が、次亜塩素酸系エッチャントとポリッシングクロスと
を用いたポリッシャー（ポリッシングマシン）によりさ
らに研摩され平滑度が増される。次に、この平滑化され
た基板裏面上にフォトレジスト２５が塗布される。その
後、この試料と、基板裏面に形成予定のパターン形成の
ために用いられるホトマスク２７とのアライメントが行
われる（図１２（Ｂ））。このアライメントは、例え
ば、両面マスクアライナを用いた以下に説明する公知の
方法により行える。すなわち、支持体２１の基板１１を
貼り付けた面とは反対面側からこの支持体２１に、Ｇａ
Ａｓのバンドギャップ（１．４ｅＶ）より長波長の赤外
光２９を照射すると、この赤外光２９は、基板表面に形
成された構成成分のうちの金属パタン部分は透過でき
ず、支持体２１、貼り付け材料２３及び基板１１部分は
透過してホトマスク２７にまで至るという現象を利用し
て行われる。具体的には、基板表面に設けたアライメン
トマーク１３ｄ，１３ｅを金属パタンで構成しておく。
こうすると、これら部分は支持体２１の裏面から照射し
た上記赤外光線２９がホトマスク２７側に至るのを阻止
するためホトマスク側ではこの部分は影となるので、こ
の影部分にホトマスク２７のアライメントマーク２７ａ
バイヤホール用の開口部２７ａを合わせることでアライ
メントを行うのである。この処理により、この場合、ホ
トマスク２７のバイヤホール用パタン２７ｂと基板表面
側の所定構成成分のうちの構成成分１３ａとが所望通り
アライメントされる。

【０００７】基板１１ｘとホトマスク２７とのアライメ
ントが終了後、レジスト２５に対しホトマスク２７を介
し露光が行われる（図１３（Ａ））。

【０００８】次に、図１３（Ｂ）に示したように、この
露光済みのレジストの現像が行われて所望のレジストパ
タン２５ａが形成される。得られたレジストパタン２５
ａは、形成したいバイヤホールの形状及び大きさに応じ
た形状及び大きさの開口部２５ｘとアライメントマーク
２７ａに由来する開口部２５ｙとを有するものである。
なお、ここでは、レジスト２５がポジ型の例を示してあ
る。その後、基板１１ｘのレジストパタン２５ａで覆わ
れていない部分が、例えば三塩化ホウ素（ＢＣｌ₃）と
塩素（Ｃｌ₂）とを用いた反応性イオンエッチング等の
好適なエッチング方法により、選択的に除去され、基板
１１ｘにバイヤホール１５ｘが形成される。ただし本来
のバイヤホールはレジスト開口部２５ｘに由来するもの
である。

【０００９】次に、レジストパタン２５ａが除去され、
その後、この基板裏面側に電子ビーム蒸着法によりチタ
ン（Ｔｉ）薄膜及び金（Ａｕ）薄膜が形成され（図示せ
ず）、これら薄膜をカレントフィルムとして電解めっき
法により厚さ数μｍ〜数１０μｍの金のめっき膜が形成
される。これらチタン薄膜、Ａｕ薄膜及びＡｕのめっき
膜の積層膜により、裏面導電層１７が構成される（図１
４（Ａ））。

【００１０】その後、基板が支持体２１より剥離されさ
らに洗浄される。さらに、必要に応じダイシングが行な
われて、所望の半導体装置が得られる（図１４
（Ｂ））。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の製造方法では、半導体基板（ＧａＡｓ基板）１１
表面に形成されている第１のパターンと、基板裏面に第
２のパターンを形成するために用いられるホトマスクと
のアライメントは、基板裏面の研磨若しくは研削終了後
に該基板表面側から（実際は支持体を介し）所定の長波
長の赤外線を照射し、基板表面に予め形成されている金
属パタンにおいてこの赤外線が遮断され基板裏面側（ホ
トマスク側）に影部分ができることを利用して行ってい
たので、以下に説明する（ａ）及び（ｂ）の問題点が生
じていた。

【００１２】（ａ）支持体２１や、支持体２１と半導体
基板１１とを貼り付けるための貼り付け材料２３は、上
記所定の赤外線に対する透過性が十分に高い性質を有す
るものである必要があるというように、支持体２１、貼
り付け材料２３の選択自由度が制約されるという問題
点。具体的には、次のようなことである。支持体２１に
半導体基板１１を貼り付けた後の工程では試料に例えば
熱が加えられるので、支持体２１や貼り付け材料に対
し、赤外線透過性のみならず熱伝導率が良いこと、熱膨
張係数が基板に近い物であることなどの他の性質も要求
されるが、このような条件を満たし得る材料であっても
上記赤外光に対する透過性の条件を満たさなければなら
ないため、支持体２１や貼り付け材料２３の選択自由度
に大きな制約を受けるのである。例えば、支持体２１と
して使用されるサファイヤは基板の熱を支持体側から放
熱するという点では必ずしも満足のゆくものではない
が、上記赤外光の透過性が優れることから使用されてい
るというような点である。

【００１３】この問題点は、第１のパターンにモニタ光
を照射し該第１のパターンの反射像を光学的に基板の反
対面に導きこの反射像を第２のパターン形成用マスクに
アライメントする、いわゆる反射型の両面マスクアライ
ナを用いる場合も同様に起こる。なぜなら、この場合も
支持体２１や貼り付け材料２３には第１のパターンの反
射像を得るためのモニタ光に対する透過性が他の性質
（熱伝導率など）と共に要求されるので、支持体２１や
貼り付け材料２３の選択自由度はやはり透過型の両面マ
スクアライナを用いる場合同様大きく制約されるからで
ある。

【００１４】（ｂ）基板裏面を研磨した後の研磨面は上
記所定の赤外光の入射面になるのでこの赤外光が散乱さ
れることがないような十分な平滑面に仕上げる必要があ
る。このため、上述のごとく、研磨面を、次亜塩素酸系
エッチャントとポリッシングクロスとを用いたポリッシ
ャー（ポリッシングマシン）によりさらに研摩すること
が行われていたが、これを行うと基板の仕上げ厚さの精
度および１枚の基板中での厚み分布共に低下してしまう
という問題点。このような問題点があると、例えば、バ
イヤホール形成のためのエッチング時間を同じとした場
合にある基板ではバイヤホールが形成されるが別の基板
では未だ貫通孔が得られないとか、１枚の基板中に複数
のバイヤホールを形成する場合でも同様に各所のバイヤ
ホールの形成具合に違いが生じるなどの不都合が生じ
る。

【００１５】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの発明の目的は、基板表裏の一方の
面に第１のパターンが形成された基板の他方の面を基板
の厚さが薄くなるよう加工し、該加工終了面に前記第１
のパターンに対し所定の位置関係の第２のパタ−ンを形
成する方法であって、第２のパターン形成用マスクの第
１のパターンに対するアライメントを、両面アライメン
トによらず行い得る方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明によれば、基板表裏の一方の面側に第１の
パターンが形成された基板の他方の面を該基板の厚さが
薄くなるよう加工し、該加工終了面に前記第１のパター
ンに対し所定の位置関係の第２のパターンを形成し半導
体装置を製造する方法において、（１）第１のパターン
形成済みの基板であって薄く加工する前の基板の該加工
予定面側から該基板に、該加工により除去される基板厚
さ分より少なくとも深い深さの穴部であって、第１のパ
ターンに対し所定の配置関係となる穴部を設ける工程、
または、（２）第１のパターン形成済みの基板であって
薄く加工する前の基板の該第１のパターン形成面側から
該基板に、該加工終了後の基板の厚さ分より深い穴部で
あって、第１のパターンに対し所定の配置関係となる穴
部を設ける工程を含むことを特徴とする。

【００１７】ここで、基板の厚さが薄くなるよう加工す
る方法は種々の好適な方法で良く例えば基板の他方の面
を研磨する方法やグラインダにより研削する方法などが
ある。

【００１８】また、この発明の実施に当たり、基板の厚
みを薄くする加工を行う予定面側からこの基板に穴部を
形成する上記（１）の工程を実施する場合は、該穴部
は、基板の加工予定面（即ち基板の他方の面）から基板
の一方の面に貫通するような穴部であっても良い。しか
し、基板にその他方の面から一方の面に貫通している穴
部を設けるのは、半導体基板の厚さが一般に５００〜６
００μｍもあることを考えると、加工精度及び加工時間
の点からして好ましくない。したがって、基板の厚みを
薄くする加工を行う予定面側からこの基板に穴部を形成
する上記（１）の工程を実施する場合は、穴部の深さ
を、前記加工により除去される基板厚さ分よりは大きく
かつ前記加工前の基板の厚さよりは小さい寸法、より好
ましくは、前記加工により除去される基板厚さ分よりは
大きく（深く）、かつ、なるべく前記加工により除去さ
れる基板厚さ分に近い値とするのが良い。

【００１９】また、上記（１）の工程、（２）の工程い
ずれの場合も穴部の個数は１個であっても２個以上であ
っても構わない。ただし、第２のパターン形成用マスク
を第１のパターンにアライメントすることを容易にする
には、少なくとも２個の穴部を互いがある距離だけ離れ
るように設けるのが良い。しかし、基板の平面的な上下
方向と左右方向とが１個の穴部で判断がつくように穴部
の平面形状を工夫するようにしておけば、例えば穴部の
平面形状を長方形とか十字形などとしておけば、穴部の
個数が１個であっても上記アライメントを行うことがで
きる。

【００２０】

【作用】この発明の構成によれば、基板を薄く加工する
前に基板に所定深さの穴部であって第１のパターンに対
し所定の配置関係の穴部を設けることができるので、こ
の基板を薄くする加工が終了した後の加工面側には上記
穴部がその深さは基板加工された分減るものの依然とし
て残存する。この残存している穴部は第１のパターンに
対し依然として所定の配置関係を有するから、この穴部
をアライメントマークとして用いて第２のパターン形成
用のホトマスクを基板にアライメントすると、結果的
に、第１のパターンに対し第２のパターン形成用のホト
マスクをアライメントできる。しかも、このアライメン
トは、基板を薄くする加工をした面側において行えるの
で、半導体装置製造プロセスで一般に行われている基板
片面からのアライメント手法で上記アライメントが行え
る。

【００２１】また、基板の厚みを薄くする加工を終了し
た面に第２のパターンを形成する際のホトマスクのアラ
イメントに当たり赤外光を用いた両面アライメントや反
射光を用いた両面アライメントは必要なくなるので、加
工終了面の粗さは、赤外光を照射する必要や反射光を利
用する必要があったときに比べ粗くて済む。

【００２２】なお、上記（１）の工程を実施する場合
は、所定の穴部形成用のホトマスクと第１のパターンと
をアライメントする際には、基板の、第１のパターンが
形成された面側から所定の長波長の赤外光を照射する必
要が以前ある（後述の図１（Ｂ）参照）。しかし、この
（１）の工程の場合も、第２のパターン形成用のホトマ
スクを第１のパターンにアライメントする際には片面か
らのアライメントのみで行える。また、上記（１）の工
程において所定の穴部形成用のホトマスクと第１のパタ
ーンとをアライメントする際に両面アライメントを行う
としても、それは、基板を支持体に貼り付ける前に行わ
れるので、支持体や貼り付け材料に赤外線の透過性や基
板加工面の平滑性の制約は回避できる。

【００２３】また、上記（２）の工程の場合は、第１の
パターンに第２のパターン形成用ホトマスクをアライメ
ントする工程以外の工程においても、両面アライメント
の工程を除去できる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の半導体装
置の製造方法の実施例について説明する。なお、説明に
用いる各図はこの発明が理解できる程度に各構成成分の
形状、寸法及び配置関係を概略的に示してあるにすぎな
い。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分
については同一の符号を付して示す。また、以下の説明
ではそれら構成成分の説明を一部省略する。

【００２５】１．第１実施例図１〜図６は第１実施例の製造方法の説明に供する工程
図である。いずれの図も工程中の主な工程での試料を基
板の厚さ方向に沿って切った断面図（図２（Ｂ）及び図
５にあっては断面図及び要部平面図）によって示した図
である。この第１実施例では、基板表裏の一方の面（こ
こでは表面）に第１のパターン形成済みの基板であって
薄く加工する前の基板の該加工予定面（裏面）側から該
基板に所定の穴部を次のように形成する。

【００２６】先ず、基板３１としての例えばＧａＡｓ基
板３１の表面３１ａに、第１のパターンとしての各種の
構成成分３３ａ〜３３ｃと、この第１のパターン３３ａ
〜３３ｃに対し所定の配置関係を有しかつ長波長の赤外
線の透過率が低い材料例えば金属で構成した２つの遮蔽
パターン３５ａ，３５ｂとを形成する（図１（Ａ））。
ここで、構成成分３３ａ〜３３ｃとは半導体装置の動作
に必要な各種半導体素子、配線パターン、バイヤホール
の受け金属部分などのことである。また、遮蔽パターン
３５ａ，３５ｂはこの場合基板上の互いに離れた領域
で、かつ、これに限られないが、半導体装置の動作に不
要となる基板部分に形成してある。なお、これら構成成
分３３ａ〜３３ｃと遮蔽パターン３５ａ，３５ｂとは、
例えば１枚のホトマスク（図示せず）を用い形成できる
ので、高精度な位置関係で形成できる。なお、この実施
例の場合、この遮蔽パターンの形状及び大きさによりこ
の発明でいう所定の穴部（アライメントマーク）の形状
及び大きさがほぼ決定できるので、この遮蔽パターンの
形状及び大きさは、アライメントマークとして好適な形
状及び大きさを考慮した好適なものとするのが良い。こ
の実施例では平面形状が四角形の遮光パターンとしてい
る（平面図の図示は省略）。

【００２７】次に、基板３１の裏面３１ｂにレジスト層
３７を形成し、次に、基板裏面３１ｂ側に、遮光パター
ン３５ａ，３５ｂに対応する光透過部３９ａ，３９ｂを
有するホトマスク３９を対向させると共に、基板表面３
１ａ側からＧａＡｓのバンドギャップ以上の長波長の赤
外光４１をこの基板３１に照射する。この赤外光は少な
くとも遮蔽パターン３５ａ，３５ｂにおいては遮断され
或いは著しく減衰されるのでこの部分ではホトマスク３
９側に至らないから、基板３１のホトマスク側では遮光
パターン３５ａ，３５ｂ部分が影となる。この影にホト
マスクの光透過部３９ａ，３９ｂが合うように基板３１
及びホトマスク３９を相対的に移動させて両者をアライ
メントする（図１（Ｂ））。このようなアライメント
は、例えば従来同様両面マスクアライナを用いることで
行える。なお、図１（Ｂ）において、３９ｘはホトマス
ク３９での遮光部（例えば上記赤外光に対し半透明膜例
えば金属酸化物薄膜）である。なお、この例ではポジ型
レジストを用いる場合のホトマスク構成を示している
が、ネガ型レジストを用いる系としてももちろん良い
（以下の、各ホトリソグラフィ工程において同じ。）。

【００２８】次に、レジスト層３７に対しホトマスク３
９を介しレジスト感光波長の光で露光を行う（図２
（Ａ））。次に、露光済みレジスト層３７を現像する。
これにより、所定の平面形状の開口部３７ａを有するレ
ジストパタン３７ｂが得られる（図２（Ｂ））。この実
施例ではレジストパタン３７ｂの開口部３７ａの平面形
状は四角形となる。

【００２９】次に、ＧａＡｓ基板３１の、レジストパタ
ン３７ａで覆われていない部分を、例えばリン酸と過酸
化水素水との混合液により、または、塩素系ガスを用い
た反応性イオンエッチング法により少なくとも所定の深
さｄ₁までエッチングして、所定の深さｄ₁を有し、か
つ、第１のパターン３３ａ〜３３ｃに対し所定の配置関
係の穴部４３ａ，４３ｂを得る（図２（Ｂ））。ここ
で、所定の深さｄ₁とは、基板裏面から基板表面まで貫
通する深さでも原理的には構わない。しかし、基板３１
の厚さＴは、例えば基板３１が直径３インチのＧａＡｓ
基板であれば一般に６００μｍ程度もあり、これに対し
穴部４３ａ，４３ｂのアライメントマークとして好適な
面積は小さいから、このような面積の小さい穴部４３
ａ，４３ｂを６００μｍの深さに形成するのは技術的に
もまた精度の点及び作業時間の点で好ましくない。ま
た、この発明の目的からして穴部４３ａ，４３ｂの深さ
は、後に基板の厚さを薄くするために行う加工が終了し
た後も穴部として確認されれば十分であるから、厚さ加
工で除去される基板厚さ分（図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）
にＰで示す寸法。）よりは大きく、かつ、なるべくこの
加工により除去される基板厚さ分Ｐに近い値とするのが
良いので、この実施例ではｄ₁がＰ＜ｄ₁＜Ｔとなるよ
うにエッチングを行う。

【００３０】次に、レジストパタン３７ｂを除去し、次
に、基板３１を支持体４５に基板表面側３１ａが支持体
４５と対向するような配置関係で貼り付け材料４７によ
り貼り付ける（図３（Ａ））。ただし、ここで用いる支
持体４５や貼り付け材料４７は、赤外線の透過性に関す
る制約は考えなくて良い。この工程以後の製造工程で
は、基板表面側からに所定の赤外光を基板に照射し基板
裏面でその透過光を利用するような工程はないからであ
る。したがって、支持体４５や貼り付け材料４７は、赤
外線の透過性に関する制約がなくなる分、選択自由度が
向上する。

【００３１】次に、基板３１を基板裏面側から例えば従
来方法と同様な方法で所定寸法Ｐだけ研磨又は研削す
る。これにより基板は所定厚さに薄く加工される（図３
（Ｂ））。所定厚みに薄くされた基板３１を、説明の都
合上、以下、厚み加工済み基板３１ｘと称する。この厚
み加工済み基板３１ｘの加工終了面には、穴部４３ａ，
４３ｂが、その深さは浅くなるものの、依然残存する
（図３（Ｂ））。この残存する穴部を、説明の都合上、
以下、アライメント用穴部４３ａｘ，４３ｂｘと称す
る。

【００３２】次に、図４図に示したように、厚み加工済
み基板３１ｘのアライメント用穴部４３ａｘ，４３ｂｘ
を有する面にレジスト層４９を形成する。さらに、基板
３１ｘのレジスト層４９形成面に第２のパターンである
バイヤホール形成用パターン４３ａを有するホトマスク
５１を対向させる。ただし、このホトマスク５１はアラ
イメント用穴部４３ａｘ，４３ｂｘに対応するアライメ
ントマーク（光透過部）５１ｘ，５１ｙが予め形成され
ているものである。そこで、レジスト層４９形成済みの
試料とホトマスク５１とを、上記アライメント用穴部４
３ａｘ，４３ｂｘ及びアライメントマーク５１ｘ，５１
ｙを用いアライメントする。そして、レジスト層４９を
ホトマスク５１を介し露光する。

【００３３】次に、露光済みのレジスト層を現像する。
これにより、厚み加工済み基板３１ｘの加工終了面に
は、基板表面の第１のパターン３３ａ〜３３ｃに対し所
定の配置関係の第２のパターン形成用レジストパターン
４９ａ詳細にはバイヤホール形成用レジストパターン４
９ａが形成される（図５）。なお、図５の例ではバイヤ
ホール形成用レジストパターン４９ａの開口部４９ｂの
平面形状を丸形としているが勿論これに限られない。さ
らに、基板３１ｘのレジストパタン４９ａで覆われてい
ない部分を、例えばリン酸と過酸化水素水との混合液に
より、または、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチ
ング法により、基板表面に至るまで除去してバイヤホー
ル５３を得る（図５）。

【００３４】その後、レジストパターン４９ａを除去
し、次に、例えば従来の方法と同様な方法により、第２
のパターンの一部である裏面導電層５５を基板裏面上及
びバイヤホール内に形成する（図６（Ａ））。次に、試
料を支持体４５から剥離させ、さらに洗浄し、さらに、
基板３１ｘの、アライメント用穴部４３ａｘ，４３ｂｘ
より内側の所定位置（図６（Ａ）にＱで示す位置）で、
基板３１ｘに例えばダイシングソーを用いた切断加工を
する。勿論Ｑの位置は一例である。これにより所望の半
導体装置５７を得る（図６（Ｂ））。

【００３５】２．第２実施例上述の第１実施例では、第１のパターンに第２のパター
ン形成用マスクをアライメントする場合確かに片面アラ
イメントで行えるが、基板３１に所定の穴部４３ａ，４
３ｂを形成する方法として、基板表面に所定の遮光パタ
ーン３５ａ，３５ｂを形成し、この遮光パターン３５
ａ，３５ｂ形成済み基板表面側からの所定の赤外光照射
をし、基板裏面では遮光パターン３５ａ，３５ｂ部分に
影ができる方法を用いていた。このため、上記第１実施
例の方法では、依然として、工程の一部に両面アライメ
ントの工程を含んでいるので、改善が望まれる。この第
２実施例はこれを達成できる例である。図７〜図９はこ
の第２実施例の方法の説明に供する要部工程図である。
何れの図も第１実施例の説明に用いたと同様な断面図
（ただし、図７（Ｂ）、図９（Ｂ）にあっては断面図及
び平面図）によって示してある。

【００３６】この第２実施例では、基板表裏の一方の面
（ここでは表面）に第１のパターン形成済みの基板であ
って薄く加工する前の基板の該第１のパターン形成面
（表面）側から該基板に、所定の穴部を次のように形成
する。

【００３７】先ず、図７（Ａ）に示したように、基板３
１の表面に第１のパターン３３ａ〜３３ｃを形成する。
ただし、この実施例の第１のパターンには他のホトマス
クをこの第１のパターンにアライメントするための図示
しないアライメントマークが含まれている。次に、第１
のパターン形成済みの基板表面上にレジスト層６１を形
成する。次に、このレジスト層６１に、第１のパターン
３３ａ〜３３ｃに対し所定の配置関係の開口部６３ａ，
６３ｂを有するホトマスク６３を対向させ、そして、ホ
トマスク６３に形成されている図示しないアライメント
マーク及び第１のパターンに含まれている上記図示しな
いアライメントマークを用い、基板３１とホトマスク６
３とをアライメントする。なお、ホトマスク６３の開口
部６３ａ，６３ｂそれぞれの形状及び面積によって、こ
の発明でいう所定の穴部（アライメントマーク）の形状
及び大きさがほぼ規定できるので、ホトマスク６３の開
口部６３ａ，６３ｂ各々の形状及び大きさはアライメン
トマークとして好適な形状及び大きさとする。次に、レ
ジスト層６１をホトマスク６３を介して露光する。

【００３８】次に、露光済みレジスト層６１を現像して
ホトマスク６３の開口部６３ａ，６３ｂに対応する開口
部６１ａ，６１ｂを有するレジストパタン６１ｘを得る
（図７（Ｂ））。

【００３９】次に、基板３１のレジストパターン６１ｘ
で覆われていない部分を、例えば、リン酸と過酸化水素
水との混合液により、または、塩素系ガスを用いた反応
性イオンエッチング法により、後に行う基板を薄くする
加工が終了後の基板の厚さ分（図８（Ａ）及び図９
（Ｂ）にＲで示す寸法。）より深い深さｄ₂までエッチ
ングして、所定の深さを有し、かつ、第１のパターン３
３ａ〜３３ｃに対し所定の配置関係の穴部６５ａ，６５
ｂを得る（図８（Ａ））。なお、この寸法Ｒは、第１実
施例の各寸法Ｔ及びＰ（図２（Ｂ）参照）に対し、Ｒ＝
Ｔ−Ｐの関係となる。

【００４０】次に、レジストパターン６１ｘを除去し
（図８（Ｂ））、その後、この穴部６５ａ，６５ｂ形成
済みの基板を、第１実施例と同様に第１のパターン３３
ａ〜３３ｃ形成面側が支持体４５と対向する配置関係で
支持体４５に貼り付け材料４７を用い貼り付ける（図９
（Ａ））。

【００４１】次に、基板３１に裏面側からその厚みを薄
くする加工を第１実施例同様な方法で実施して厚み加工
済みの基板３１ｘを得る（図９（Ｂ））。この加工にお
いて穴部６５ａ，６５ｂは厚み加工済み基板３１ｘの表
裏を貫通する貫通孔になるものの依然存在する。この貫
通孔が第２実施例でのアライメント用穴部６５ａｘ，６
５ｂｘとなる。

【００４２】その後は、これらアライメント用穴部６５
ａｘ，６５ｂｘを用いること以外は第１実施例において
図４〜図６を用いて説明した方法と同様な方法により、
基板裏面に第２のパターンとしてのバイヤホール５３及
び裏面導電層５５を形成する。

【００４３】この第２実施例の方法では、一般的な片面
マスクアラインのみでバイヤホール構造を形成できるか
ら、第１実施例に比べ工程が簡略になるという利点が得
られる。

【００４４】上述においてはこの発明の各実施例につい
て説明したがこの発明はこれらの実施例にかぎられな
い。

【００４５】例えば上述の各実施例では基板裏面に形成
する第２のパターンをバイヤホール及び裏面導電層とし
ていたが、第２のパターンはこれにかぎられず、第１の
パターンに対し所定の配置関係で形成したい種々のパタ
ーンであることができる。

【００４６】また、上述の各実施例では最終製品化まで
基板は支持体に貼り付けられた状態で説明したが、基板
の厚みを薄くする加工終了後の基板の厚み次第では支持
体を外す場合があっても勿論良い。

【００４７】また、上述の実施例では基板としてＧａＡ
ｓ基板を用いる例を示したが基板はこれにかぎられず他
の半導体基板でも良い。さらに、場合によってはある半
導体基板にこれとは異なる半導体層が形成されたような
ものであっても良いと考えられる。

【００４８】また、上述の実施例では、ホトリソグラフ
ィ技術を仮定し所定の穴部に第２のパターン形成用ホト
マスクをアライメントする例を説明したが、この発明
は、ホトリソグラフィ技術にかぎらず他のリソグラフィ
技術に適用できると考える。

【００４９】また、第１実施例の所定の穴部４３ａ，４
３ｂ及び第２実施例の所定の穴部６５ａ，６５ｂ各々の
作製方法は、上述の実施例に限られず他の好適な方法で
も良い。

【００５０】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の半導体装置の製造方法によれば、基板表裏の一
方の面に第１のパターンが形成された基板の他方の面を
該基板の厚さが薄くなるよう加工し、該加工終了面に前
記第１のパターンに対し所定の位置関係の第２のパター
ンを形成する必要のある半導体装置を製造するに当た
り、厚みを薄くする加工前の基板に所定の穴部を設ける
ので、基板の厚み加工終了面にアライメントマークとし
て使用できる穴部を残存させることができる。このた
め、この穴部に対し第２のパターン形成用のマスクのア
ライメントマークを合わせることでこのマスクを第１の
パターンにアライメントできるから、第２のパターン形
成用ホトマスクと第１のパタ−ンとのアライメントを片
面マスクアライナで行えるようになる。したがって、基
板を支持体に貼り付けた状態で半導体装置製造プロセス
を実施する必要がある場合においても、支持体や、支持
体と基板との貼り付け材料は、第１のパターンをモニタ
ーするための光源（従来の赤外光や反射型の場合のモニ
タ光）に対する透過性の制約を受けることなく、熱伝導
率、熱膨張係数、耐薬品性などに主眼を置いて選択でき
る。このため、例えば、サファイヤより熱伝導率が良い
材料で支持体を構成することも可能になるから、製造工
程中で試料に種々加わる熱を従来より効率良く放熱する
こともできる。このことは例えば、薄膜形成時やドライ
エッチング時の基板加熱温度の制約を緩和できるなどの
利点を生む。

【００５１】また、基板の厚みを薄くする加工を終了し
た面に第２のパターンを形成する際のホトマスクのアラ
イメントに当たり赤外光を用いた両面アライメントは必
要なくなるので、加工終了面の粗さは、赤外光を照射す
る必要があったときに比べ粗くて済む。このため、鏡面
若しくは半鏡面の加工終了面を得るため従来必要とされ
ていたポリッシング加工工程を不要とできるから、この
工程を行うことで生じていた工程数の増加や、厚み精度
の低下及びバラツキ増大などの問題を除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例の説明に供する
工程図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例の説明に供する
図１に続く工程図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例の説明に供する
図２に続く工程図である。

【図４】第１実施例の説明に供する図３に続く工程図で
ある。

【図５】第１実施例の説明に供する図４に続く工程図で
ある。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例の説明に供する
図５に続く工程図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は第２実施例の説明に供する
要部工程図である。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は第２実施例の説明に供する
図７に続く要部工程図である。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は第２実施例の説明に供する
図８に続く要部工程図である。

【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）はバイヤホールを有する半
導体装置の説明図である。

【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の製造方法の説明に
供する工程図である。

【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の製造方法の説明に
供する図１１に続く工程図である。

【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の製造方法の説明に
供する図１２に続く工程図である。

【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の製造方法の説明に
供する図１３に続く工程図である。

【符号の説明】

３１：基板３１ｘ：厚み加
工済み基板３１ａ：基板の一方の面（基板表面）３１ｂ：基板の他方の面（基板裏面）３３ａ〜３３ｃ：第１のパターン３５ａ，３５ｂ：第１のパターンに対し所定位置関係の
遮光パターン３７：レジスト層３９：ホトマス
ク３９ａ，３９ｂ：光透過部３９ｘ：遮光部４１：所定の赤外光４３ａ，４３
ｂ：所定の穴部４３ａｘ，４３ｂｘ：アライメント用穴部４５：支持体４７：貼り付け
材料４９：レジスト層５１：第２のパターン形成用のホトマスク５１ｘ．５１ｙ：アライメントマーク５３：バイヤホール５５：裏面導電
層６５ａ，６５ｂ：第２実施例の所定の穴部６５ａｘ，６５ｂｘ：アライメント用穴部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表裏の一方の面に第１のパターンが
形成された基板の他方の面を該基板の厚さが薄くなるよ
う加工し、該加工終了面に前記第１のパターンに対し所
定の位置関係の第２のパターンを形成し半導体装置を製
造する方法において、第１のパターン形成済みの基板であって薄く加工する前
の基板の該加工予定面側から該基板に、該加工により除
去される基板厚さ分より少なくとも深い深さの穴部であ
って、第１のパターンに対し所定の配置関係となる穴部
を設ける工程、または、第１のパターン形成済みの基板であって薄く加工する前
の基板の該第１のパターン形成面側から該基板に、該加
工終了後の基板の厚さ分より深い穴部であって、第１の
パターンに対し所定の配置関係となる穴部を設ける工程
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の半導体装置の製造方法
において、前記加工予定面側から前記基板に前記穴部を形成する場
合は該穴部の深さを、前記加工により除去される基板厚
さ分よりは大きく前記加工前の基板の厚さよりは小さい
値とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。