レジスト密着強度評価パターン付きウエハ及びレジスト密着強度試験方法
【課題】 貫通穴を形成するためにシリコン表面に塗布されたレジスト密着強度を、パターンニング後でかつエッチング処理前に、精度良く測定できるレジスト密着強度評価パターン付きウエハ及びレジスト密着強度試験方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 ウエハ面内にレジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５を予め形成し、レジスト密着強度評価パターン１０５の外周部に、周囲のレジストと切り離すための隔離部１０６を設けて、レジスト密着強度評価パターン１０５を孤立パターンとしている。
【解決手段】 ウエハ面内にレジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５を予め形成し、レジスト密着強度評価パターン１０５の外周部に、周囲のレジストと切り離すための隔離部１０６を設けて、レジスト密着強度評価パターン１０５を孤立パターンとしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ同士を積層し各半導体チップ間を配線接続する三次元実装技術において、レジストの密着強度評価試験に用いられるレジスト密着強度評価パターン付きウエハ及びレジスト密着強度試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型及び多機能化に伴い、電子機器の内部に設けられる半導体チップ等の各種電子部品の小型化が図られており、更にその電子部品を実装するスペースも極めて制限されてきている。今後、更に小型化及び多機能化が求められる中、半導体チップの実装密度を一段と高める必要が出てきている。かかる背景の下、三次元実装技術が考案されてきた。三次元実装技術は、半導体チップ同士を積層し各半導体チップ間を配線接続することで、半導体の高密度実装を図る技術である。
【０００３】
三次元実装技術で用いられる半導体チップ又は半導体チップと基板とを繋ぐシリコンインターポーザとして、その表面と裏面とを貫通する貫通穴を有する電極構造を備えているものがある。この電極構造では、貫通穴内に形成された導電部材を介して、その表面と裏面とに形成された接続端子及び電極パッド部が、電気的に接続されている。そして、このような電極構造を有する半導体チップ又はシリコンインターポーザを積層すると、半導体チップの裏面に形成された接続端子又は電極パッド部が、他の半導体チップの表面に形成された接続端子又は電極パッド部と接続されることになる。このような積層により、各半導体チップ間又は基板間で、配線接続が行われる。
【０００４】
シリコンインターポーザの貫通穴は、シリコン表面にレジスト材を塗布し、リソグラフィー技術を用いてレジストをパターンニングした後、エッチングにより貫通穴のシリコンを除去して形成する。
【０００５】
貫通穴の加工としては低コスト化が求められるようになってきている。また、環境に配慮した危険なガスを用いない加工が求められており、加工条件として、シリコンのエッチングレートに対するレジストのエッチングレート比（レジスト選択比）を低くすると共に、レジストの膜厚を厚くする必要がある。こうした加工条件の中で、レジストの密着強度を確保し、エッチング中のレジスト剥がれによるエッチング不良を減少させることが求められてきている。
【０００６】
レジストの密着強度は、塗布する下地材料とその表面状態とに左右されるため、精度良く評価し、過酷なエッチング条件に耐えうるレジスト材料を選定することが求められている。
【０００７】
レジストを含む薄膜の密着強度を評価する方法としては、スコッチテープ法、スタッドプル法、スクラッチ試験法、ｍＥＬＴ（modified Edge Liftoff Test）法、ナノインテンダー法、及び、４点曲げ法などが広く知られている。
【０００８】
スタッドプル法を改良し、精度良く密着強度を測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図６に特許文献１に示す垂直引張型密着強度試験機を示す。以下、特許文献１に示す垂直引張型密着強度試験機での密着強度試験方法について説明する。図６に示すように、まず、試料６０２の表面に垂直にスタッド６０３を固定する。そして、このスタッド６０３を、試料固定板６０４の試料固定位置に設けた穴６０５を通して、一定荷重でクランプする。それと共に、スタッド６０３に対し、試料６０２の表面と垂直な方向の応力をコレット６０１で加える。
【０００９】
そして、スタッド６０３と試料６０２との垂直の関係を維持して、接着剤（図示せず）にて取り付け、滑りを生じることなくスタッド６０３をコレット６０１でクランプする。このクランプによって密着強度を試験することで、再現性が高いスタッドプル法による密着強度試験を行なうことを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２５６６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のスタッドプル法、又は、スコッチテープ法、スクラッチ試験法、ｍＥＬＴ法、ナノインテンダー法、及び、４点曲げ法（以下、まとめて従来の試験方法と称す）は、それぞれ、試料を用いた破壊試験が中心である。実際の貫通穴を形成するためのレジストの密着強度は、下地材料とその表面状態などの前工程のばらつきによって左右される。そのため、従来の試験方法では、シリコン表面にレジストを塗布し、パターンニング後、エッチング処理前に密着強度をウエハ毎に精度良く測定する必要がある。
【００１２】
また、シリコン表面に塗布されたレジストの密着強度をスタッドプル法で測定する場合、レジストと下地材料との密着強度の測定時に、膜を破断する強度が測定値として付加され、密着強度を精度良く測定できない。この対策として、レジストにスタッド先端と同じ形状を予めパターンニングして孤立パターンを形成し、膜を破断強度の影響の無い孤立パターン部の密着強度を測定する方法もある。しかしながら、この方法では、次工程のエッチング工程で貫通穴部を形成する際、孤立パターン周囲のシリコンも除去するため、孤立パターンがシリコンごと脱落するという課題があった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貫通穴を形成するために下地材料表面に塗布されたレジスト密着強度を、パターンニング後でかつエッチング処理前に、精度良く測定する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
【００１５】
本発明の一つの態様によれば、下地材料と、
前記下地材料上に形成されたレジストと、を備え、
前記レジストには、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターンが形成され、
前記レジスト密着強度評価パターンは、その周囲に設けられた隔離部により周囲のレジストと切り離されたパターンであることを特徴とするレジスト密着強度評価パターン付きウエハを提供する。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、本発明の前記態様に記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハの前記レジスト密着強度評価パターンを吸着可能な吸着装置を先端に備えたレジスト密着強度評価ヘッドと、前記レジスト密着強度評価ヘッドを昇降させる昇降機構と、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの荷重を検出するロードセルと、を用いて、
前記レジスト密着強度評価ヘッドを下降し、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの前記吸着装置で前記レジスト密着強度評価パターンを吸着し、
前記ロードセルで荷重を検出しながら前記レジスト密着強度評価ヘッドを上昇させて、密着強度試験を行うことを特徴とする、
レジスト密着強度評価パターン付きウエハの密着強度試験方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明は、貫通穴を形成するために下地材料表面に塗布されたレジスト密着強度を、レジスト塗布後、パターンニング後でかつエッチング処理前に、精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す斜視図
【図２】本発明の第１実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す断面図
【図３】本発明の第１実施形態におけるウエハのレジスト密着強度試験方法を示す断面図
【図４】本発明の第１実施形態におけるレジスト密着強度評価用ウエハのエッチング後の断面図
【図５】本発明の第２実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す平面図
【図６】従来の垂直引張型密着強度試験機を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面においては、同じ部品については同じ参照符号を付して説明を省略している。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す斜視図である。図１において、１０１はレジストである。１０５は、シリコンウエハ１０２の表面に塗布された後、リソグラフィー技術を用いてパターンニングしたレジスト密着強度評価パターンである。１０３はチップエリアである。チップエリア１０３には、シリコンインターポーザの貫通穴をプラズマエッチングするための図柄（図示せず）がパターンニングされている。一例として、一つのチップエリア１０３には、直径が５０μｍから１００μｍの円が複数個パターンニングされている。チップエリア１０３の外側には、後工程でチップを分割するためのスクライブライン１０４が設けられている。１０５はレジスト密着強度評価パターンである。レジスト密着強度評価パターン１０５には、その周囲に、レジスト密着強度評価パターン１０５の周囲のレジスト１０１（チップエリア１０３内のレジスト）と切り離すための隔離部１０６が設けられている。隔離部１０６は、例えば、レジスト１０１に形成された溝で形成されている。すなわち、第１実施形態では、レジスト密着強度評価パターン１０５を、隔離部１０６でレジスト密着強度評価パターン１０５の周囲のレジストと予め切り離している。このように周囲のレジストと予め切り離すことによって、レジスト１０１の密着強度を測定する際に、隔離部１０６とレジスト密着強度評価パターン１０５の周囲のレジストとの膜を破断する強度が付加されることがない。このため、精度良くレジスト１０１の密着強度測定が可能となる。
【００２１】
第１実施形態では、レジスト密着強度評価パターン１０５の領域をできる限り小さくするため、レジスト密着強度評価パターン１０５として円形状パターンを用いている。さらに、第１実施形態では、測定精度を上げるため、直径１０ｍｍのレジスト密着強度評価パターン１０５を、図１の１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの４箇所に設けている。よって、隔離部１０６も、４個のレジスト密着強度評価パターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの周囲にそれぞれ円形リング状に１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄとして形成されている。１０７は、シリコンウエハ１０２の裏面に接着剤１０８で貼り付けられた補強ガラスである。この第１実施形態では、４個のレジスト密着強度評価パターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、シリコンウエハ１０２の表面に、シリコンウエハ１０２の表面の中心に対して大略９０°間隔離れて配置されているが、これは一例であって、これに限られるものではない。
【００２２】
図２は、図１のＡ−Ａ’断面を矢印Ｂ方向から見た断面拡大図である。図２は、レジスト１０１がシリコンウエハ１０２の表面に塗布された後、リソグラフィー技術を用いてパターンニングされている状態を示している。レジスト１０１は、一例として、感光剤を含有したノボラック系樹脂で構成されている。レジスト１０１の塗布厚みＣは、エッチングする下地材料の一例としてのシリコンのエッチングレートＥ１に対するレジスト１０１のエッチングレートＥ２の比（レジスト選択比）によって決まる。第１実施形態では、一例として、厚みＤ＝２００μｍのシリコンウエハ１０２に対してフッ素系ガスを用いたプラズマエッチングを行い、このプラズマエッチングにより、レジスト選択比Ｅ１／Ｅ２＝１０となる条件で貫通穴を形成している。そして、以下の（式１）から、レジスト１０１の厚みは２０μｍとなる。第１実施形態では、シリコンウエハ１０２の厚みＤ＝２００μｍをエッチングしても、レジスト１０１がシリコンウエハ１０２の表面に残るように塗布するため、レジスト１０１の厚みは、（式１）から算出したレジスト１０１の厚み２０μｍよりも１０％増しの２２μｍとしている。
【００２３】
【数１】
【００２４】
円形のレジスト密着強度評価パターン１０５ａの外周部には、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジスト（チップエリア１０３のレジスト）と切り離すため、隔離部１０６ａを設けている。この隔離部１０６ａは、レジスト１０１を厚み方向に貫通すると共に、シリコンウエハ１０２を厚み方向に貫通しない、円環状の溝として設けられている。この隔離部１０６ａにより、レジスト密着強度評価パターン１０５ａを孤立パターンにしている。隔離部１０６ａの幅Ｆは、シリコンウエハ１０２をエッチングしたときに、エッチング深さがシリコンウエハ１０２の厚みの１／２に達しないように設定している。エッチング深さがシリコンウエハ１０２の厚みの１／２以下であれば、後工程のシリコンウエハ搬送時などでシリコンウエハ１０２に外力がかかっても、クラック等がシリコンウエハ１０２裏面にまで達することがなく、レジスト密着強度評価パターン１０５が脱落することはない。隔離部１０６の幅Ｆの設定方法は、レジスト１０１の塗布厚みをＣとし、シリコンのエッチングレートをＥ１とし、レジスト１０１のエッチングレートをＥ２とし、シリコンのエッチング角度をθとして、以下の（式２）に基づいて決める。
【００２５】
【数２】
【００２６】
第１実施形態では、隔離部１０６の幅Ｆを（式２）に基づいて、レジスト膜厚Ｃ＝２０μｍ、Ｅ１／Ｅ２（レジスト選択比）＝１０、エッチング角度θ＝８９．７°として算出し、幅Ｆ＝１μｍとしている。
【００２７】
エッチング角度θは、エッチング処理条件（ガス配合比、圧力、及び、電力パワー等）によって決まる。このため、テストエッチングしたシリコンウエハを割断し、その断面を走査式電子顕微鏡により観察して、エッチング角度θを予め求めておく。
【００２８】
図２において、２０１はレジスト１０１に形成された円形の貫通穴である。ウエハ中心部のチップエリア１０３にシリコンインターポーザの貫通穴をプラズマエッチングするために、直径５０μｍのレジスト１０１がパターンニングされている。プラズマエッチングの特性上、シリコンウエハ１０２の外縁部分ではエッチングレートが低下するため、シリコンウエハ１０２のウエハエッジ２０２の周辺部までチップエリア１０３を設けることができない。
【００２９】
レジスト１０１はスピンコート法によって塗布しているため、レジスト１０１の粘性から、下地材料の外縁の一例であるウエハエッジ２０２から１０ｍｍ以内の外縁部分で、レジスト膜厚Ｃ’が厚くなる。本第１実施形態では、あえて、レジスト密着強度評価パターン１０５ａをウエハエッジ２０２の周辺（シリコンウエハ１０２の外縁部分）に設け、隔離部１０６ａのエッチング深さを浅くし、レジスト密着強度評価パターン１０５の脱落を防止している。
【００３０】
ここで、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの膜厚もウエハエッジ２０２側で厚くなっているが、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、隔離部１０６ａによって、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジストと切り離された孤立パターンとなっている。このため、第１実施形態のように構成したレジスト密着強度評価パターン１０５ａにのみ垂直方向（図３の矢印Ｇの方向）の剥離荷重をかけることで、レジスト１０１の厚みムラの影響を受けることなく、レジスト１０１の密着強度（以下、レジスト密着強度と称す）を測定することができる。
【００３１】
図３に、レジスト密着強度評価パターン付きウエハの密着強度試験方法を示す。図３において、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、シリコンウエハ１０２の表面にレジスト１０１が塗布された後、リソグラフィー技術を用いてレジスト１０１をパターンニングして形成されている。レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲には、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジストと切り離すための隔離部１０６ａが設けられている。第１実施形態の密着強度試験方法は、先端に吸着装置３０１を備えたレジスト密着強度評価ヘッド３０２と、レジスト密着強度評価ヘッド３０２を昇降させる昇降機構３０３と、昇降機構３０３に備えられたロードセル３０４とで構成されるレジスト密着強度試験装置を用いて行なう。最初に、先端（図３の下端）に吸着装置３０１を備えたレジスト密着強度評価ヘッド３０２を昇降機構３０３で下降させて、吸着装置３０１の下端面を矢印Ｇ方向沿いにレジスト密着強度評価パターン１０５ａの表面へ押し当てる。ここでは、吸着装置３０１の下端面とレジスト密着強度評価パターン１０５ａとの大きさを同じに設定している。
【００３２】
数値条件を算出するために、一例として、吸着装置（吸着部材）３０１として、０．４Ｎ／ｍｍ２の粘着力の粘着テープを使用して実験を行った。粘着テープからなる先端の吸着装置３０１の下端面の全面をレジスト密着強度評価パターン１０５ａに密着させた後、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の昇降機構３０３を矢印Ｇ方向沿いに上昇させて、レジスト密着強度の試験を行う。この際、ロードセル３０７にかかる荷重（ロードセル３０７で検出される荷重）は、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の先端形状（面積）による。ここでは、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の面積をレジスト密着強度評価パターン１０５ａと同形状の直径１０ｍｍにしているため、ロードセル３０７にかかる荷重は、３０Ｎ以上かつ５０Ｎ以下となっている。このレジスト密着強度評価パターン１０５ａの直径の寸法（レジスト密着強度評価パターン１０５ａの面積）と、ロードセル３０７で検出される荷重とより、レジスト密着強度を算出することができる。
【００３３】
ここで、ロードセル３０７で検出される荷重を基に算出されたレジスト密着強度が０．４Ｎ／ｍｍ２以上であれば、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の昇降機構３０３を上昇させたとき、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、吸着装置３０１から離れてウエハ面に残り、密着強度試験の合格品として次工程のエッチング工程に送られる。これに対して、レジスト密着強度が０．４Ｎ／ｍｍ２未満であれば、レジスト密着強度評価パターン１０５ａが吸着装置３０１側に付いて矢印Ｇ方向にウエハ面から剥がれてしまい、密着強度試験の不合格品として再生工程に送られる。再生工程では、アセトン等でシリコンウエハ１０２の表面のレジスト１０１を除去し、シリコンウエハ１０２の表面を洗浄して、再度、レジスト１０１を塗布して行なう。
【００３４】
このような密着強度試験装置を用いて、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の先端部の吸着装置３０１でレジスト密着強度評価パターン１０５を吸着することで、レジスト密着強度を精度良く測定することができる。
【００３５】
図４に、レジスト密着強度が０．４Ｎ／ｍｍ２以上となって試験に合格した密着強度評価用ウエハのエッチング後の断面図を示す。第１実施形態では、一例として、エッチングガスとしてフッ素系ガスを用いてプラズマエッチングしている。図４において、シリコンウエハ１０２は、接着剤１０８にて補強ガラス１０７に貼り付けられており、第１実施形態では、一例として、シリコンウエハ１０２の厚みは２００μｍのものを用いている。４０１はシリコンインターポーザの貫通穴である。このシリコンインターポーザの貫通穴４０１は、以下のようにして形成される。すなわち、まず、ウエハ中心部のチップエリア１０３で、レジスト４０２が円形パターンにパターンニングされる。このレジスト４０２は、ウエハ中心部のチップエリア１０３に存在するレジスト１０１を意味する。次いで、このパターンニングされたレジスト４０２を基に、シリコンウエハ１０２がエッチングされて、シリコンウエハ１０２を貫通したシリコンインターポーザの貫通穴４０１が形成される。このとき、レジスト４０２もエッチングされるが、第１実施形態では、レジスト選択比１０の条件でエッチングされるため、レジスト４０２は、その塗布膜厚２２μｍから２０μｍにエッチングされて、膜厚２μｍのレジスト４０２が残っている。一例として、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジストと切り離すための溝形状の隔離部１０６ａの幅Ｆは１μｍであり、エッチング角度θ＝８９．７となるため、隔離部１０６ａのエッチング深さＨは、以下の（式３）から９４μｍであることが算出され、シリコンウエハ４０１の厚みの１／２までしかエッチングされないことになる。ウエハエッジ２０２の周辺では、更にエッチングレートが１０％低下するため、エッチング深さＨ’は８５μｍと浅くなる。
【００３６】
【数３】
【００３７】
このような結果、レジスト密着強度評価パターン１０５ａからは、孤立したシリコンブロックが形成されない。そのため、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、エッチング後もシリコンごと脱落することはない。
【００３８】
すなわち、第１実施形態によれば、ウエハ面内に、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ）を予め形成し、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５の外周部に、その周囲のレジストと切り離すための隔離部１０６（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）を設けている。このようにすることで、レジスト密着強度評価パターン１０５を孤立パターンとしている。このような第１実施形態によれば、パターンニング後でかつエッチング処理前に、貫通穴を形成するためシリコン表面に塗布されたレジスト密着強度を精度良く測定できると共に、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５のエッチング後の脱落も防止できる。
【００３９】
よって、第１実施形態によれば、エッチング工程でのレジストの剥れによる不良が、低減できる。また、エッチング工程投入前に選別した、レジスト密着強度が弱いウエハのレジスト除去、ウエハ表面の再洗浄を行なうようにすれば、ウエハの再生も可能となる。
【００４０】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハの中央部を示す拡大平面図である。図５において、５０１は四角形のシリコンウエハ５００の表面にレジスト１０１と同様なレジスト５０７が塗布された後、リソグラフィー技術を用いてレジスト５０７をパターンニングして形成された四角形（例えば長方形）のチップエリアである。このチップエリア５０１には、シリコンインターポーザの貫通穴をプラズマエッチングするための図柄（図示せず）がパターンニングされている。一つのチップエリア５０１には、一例として、直径が５０μｍから１００μｍの円が複数個パターンニングされている。チップエリア５０１の外側には、後工程でチップを分割するための縦横の２本のスクライブライン５０２が設けられている。５０３は縦横の２本のスクライブライン５０２がクロスする位置に設けられた四角形（例えば正方形）のレジスト密着強度評価パターンである。レジスト密着強度評価パターン５０３の周囲には、レジスト密着強度評価パターン５０３の周囲のレジスト（チップエリア５０１のレジスト）と切り離すための細い長方形の溝形状の隔離部５０４、５０５がそれぞれ設けられている。隔離部５０４の幅Ｉ及び隔離部５０５の幅Ｉ’は、それぞれ、第１実施形態と同様に、シリコンウエハ５００をエッチングしたときにエッチング深さがシリコンウエハの厚みの１／２に達しないように設定する。設定方法は、レジスト５０７の塗布厚みをＣとし、シリコンのエッチングレートをＥ１とし、レジスト５０７のエッチングレートをＥ２とし、シリコンのエッチング角度をθとして、以下の（式４）の式に基づいて決める。第２実施形態では、隔離部５０４と隔離部５０５の四隅にレジスト残り部５０６を設けて、孤立したシリコンブロックが形成されることを防止している。レジスト残り部５０６は、レジスト密着強度評価パターン５０３の１辺の長さの１０％以下に設定している。１辺の長さの１０％以下であれば、レジスト密着強度評価パターン５０３を、レジスト密着強度評価パターン５０３の周囲のレジストから剥離する際、膜を破断する強度の影響が無く、レジスト密着強度を精度良く測定することができる。さらに、このように構成することで、レジスト密着強度評価パターン５０３はエッチング後も脱落することはない。
【００４１】
【数４】
【００４２】
スクライブライン５０２がクロスする位置を活用してレジスト密着強度評価パターン５０３を設けることで、チップ部の面積を減じることなく、シリコンウエハ５００の中央部でも精度良くレジスト密着強度評価が可能となる。
【００４３】
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ及びレジスト密着強度試験方法は、半導体チップ又は半導体チップと基板とを繋ぐ三次元実装又は電子部品の実装などに適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０１ レジスト
１０２ シリコンウエハ
１０３ チップエリア
１０４ スクライブライン
１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ レジスト密着強度評価パターン
１０６、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ 隔離部
１０７ 補強ガラス
１０８ 接着剤
２０１ 貫通穴
２０２ ウエハエッジ
３０１ 吸着装置
３０２ レジスト密着強度評価ヘッド
３０３ 昇降機構
３０４ ロードセル
５００ シリコンウエハ
５０１ チップエリア
５０２ スクライブライン
５０３ レジスト密着強度評価パターン
５０４、５０５ 隔離部
５０６ レジスト残り部
５０７ レジスト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ同士を積層し各半導体チップ間を配線接続する三次元実装技術において、レジストの密着強度評価試験に用いられるレジスト密着強度評価パターン付きウエハ及びレジスト密着強度試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型及び多機能化に伴い、電子機器の内部に設けられる半導体チップ等の各種電子部品の小型化が図られており、更にその電子部品を実装するスペースも極めて制限されてきている。今後、更に小型化及び多機能化が求められる中、半導体チップの実装密度を一段と高める必要が出てきている。かかる背景の下、三次元実装技術が考案されてきた。三次元実装技術は、半導体チップ同士を積層し各半導体チップ間を配線接続することで、半導体の高密度実装を図る技術である。
【０００３】
三次元実装技術で用いられる半導体チップ又は半導体チップと基板とを繋ぐシリコンインターポーザとして、その表面と裏面とを貫通する貫通穴を有する電極構造を備えているものがある。この電極構造では、貫通穴内に形成された導電部材を介して、その表面と裏面とに形成された接続端子及び電極パッド部が、電気的に接続されている。そして、このような電極構造を有する半導体チップ又はシリコンインターポーザを積層すると、半導体チップの裏面に形成された接続端子又は電極パッド部が、他の半導体チップの表面に形成された接続端子又は電極パッド部と接続されることになる。このような積層により、各半導体チップ間又は基板間で、配線接続が行われる。
【０００４】
シリコンインターポーザの貫通穴は、シリコン表面にレジスト材を塗布し、リソグラフィー技術を用いてレジストをパターンニングした後、エッチングにより貫通穴のシリコンを除去して形成する。
【０００５】
貫通穴の加工としては低コスト化が求められるようになってきている。また、環境に配慮した危険なガスを用いない加工が求められており、加工条件として、シリコンのエッチングレートに対するレジストのエッチングレート比（レジスト選択比）を低くすると共に、レジストの膜厚を厚くする必要がある。こうした加工条件の中で、レジストの密着強度を確保し、エッチング中のレジスト剥がれによるエッチング不良を減少させることが求められてきている。
【０００６】
レジストの密着強度は、塗布する下地材料とその表面状態とに左右されるため、精度良く評価し、過酷なエッチング条件に耐えうるレジスト材料を選定することが求められている。
【０００７】
レジストを含む薄膜の密着強度を評価する方法としては、スコッチテープ法、スタッドプル法、スクラッチ試験法、ｍＥＬＴ（modified Edge Liftoff Test）法、ナノインテンダー法、及び、４点曲げ法などが広く知られている。
【０００８】
スタッドプル法を改良し、精度良く密着強度を測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図６に特許文献１に示す垂直引張型密着強度試験機を示す。以下、特許文献１に示す垂直引張型密着強度試験機での密着強度試験方法について説明する。図６に示すように、まず、試料６０２の表面に垂直にスタッド６０３を固定する。そして、このスタッド６０３を、試料固定板６０４の試料固定位置に設けた穴６０５を通して、一定荷重でクランプする。それと共に、スタッド６０３に対し、試料６０２の表面と垂直な方向の応力をコレット６０１で加える。
【０００９】
そして、スタッド６０３と試料６０２との垂直の関係を維持して、接着剤（図示せず）にて取り付け、滑りを生じることなくスタッド６０３をコレット６０１でクランプする。このクランプによって密着強度を試験することで、再現性が高いスタッドプル法による密着強度試験を行なうことを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２５６６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のスタッドプル法、又は、スコッチテープ法、スクラッチ試験法、ｍＥＬＴ法、ナノインテンダー法、及び、４点曲げ法（以下、まとめて従来の試験方法と称す）は、それぞれ、試料を用いた破壊試験が中心である。実際の貫通穴を形成するためのレジストの密着強度は、下地材料とその表面状態などの前工程のばらつきによって左右される。そのため、従来の試験方法では、シリコン表面にレジストを塗布し、パターンニング後、エッチング処理前に密着強度をウエハ毎に精度良く測定する必要がある。
【００１２】
また、シリコン表面に塗布されたレジストの密着強度をスタッドプル法で測定する場合、レジストと下地材料との密着強度の測定時に、膜を破断する強度が測定値として付加され、密着強度を精度良く測定できない。この対策として、レジストにスタッド先端と同じ形状を予めパターンニングして孤立パターンを形成し、膜を破断強度の影響の無い孤立パターン部の密着強度を測定する方法もある。しかしながら、この方法では、次工程のエッチング工程で貫通穴部を形成する際、孤立パターン周囲のシリコンも除去するため、孤立パターンがシリコンごと脱落するという課題があった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貫通穴を形成するために下地材料表面に塗布されたレジスト密着強度を、パターンニング後でかつエッチング処理前に、精度良く測定する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
【００１５】
本発明の一つの態様によれば、下地材料と、
前記下地材料上に形成されたレジストと、を備え、
前記レジストには、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターンが形成され、
前記レジスト密着強度評価パターンは、その周囲に設けられた隔離部により周囲のレジストと切り離されたパターンであることを特徴とするレジスト密着強度評価パターン付きウエハを提供する。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、本発明の前記態様に記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハの前記レジスト密着強度評価パターンを吸着可能な吸着装置を先端に備えたレジスト密着強度評価ヘッドと、前記レジスト密着強度評価ヘッドを昇降させる昇降機構と、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの荷重を検出するロードセルと、を用いて、
前記レジスト密着強度評価ヘッドを下降し、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの前記吸着装置で前記レジスト密着強度評価パターンを吸着し、
前記ロードセルで荷重を検出しながら前記レジスト密着強度評価ヘッドを上昇させて、密着強度試験を行うことを特徴とする、
レジスト密着強度評価パターン付きウエハの密着強度試験方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明は、貫通穴を形成するために下地材料表面に塗布されたレジスト密着強度を、レジスト塗布後、パターンニング後でかつエッチング処理前に、精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す斜視図
【図２】本発明の第１実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す断面図
【図３】本発明の第１実施形態におけるウエハのレジスト密着強度試験方法を示す断面図
【図４】本発明の第１実施形態におけるレジスト密着強度評価用ウエハのエッチング後の断面図
【図５】本発明の第２実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す平面図
【図６】従来の垂直引張型密着強度試験機を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面においては、同じ部品については同じ参照符号を付して説明を省略している。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハを示す斜視図である。図１において、１０１はレジストである。１０５は、シリコンウエハ１０２の表面に塗布された後、リソグラフィー技術を用いてパターンニングしたレジスト密着強度評価パターンである。１０３はチップエリアである。チップエリア１０３には、シリコンインターポーザの貫通穴をプラズマエッチングするための図柄（図示せず）がパターンニングされている。一例として、一つのチップエリア１０３には、直径が５０μｍから１００μｍの円が複数個パターンニングされている。チップエリア１０３の外側には、後工程でチップを分割するためのスクライブライン１０４が設けられている。１０５はレジスト密着強度評価パターンである。レジスト密着強度評価パターン１０５には、その周囲に、レジスト密着強度評価パターン１０５の周囲のレジスト１０１（チップエリア１０３内のレジスト）と切り離すための隔離部１０６が設けられている。隔離部１０６は、例えば、レジスト１０１に形成された溝で形成されている。すなわち、第１実施形態では、レジスト密着強度評価パターン１０５を、隔離部１０６でレジスト密着強度評価パターン１０５の周囲のレジストと予め切り離している。このように周囲のレジストと予め切り離すことによって、レジスト１０１の密着強度を測定する際に、隔離部１０６とレジスト密着強度評価パターン１０５の周囲のレジストとの膜を破断する強度が付加されることがない。このため、精度良くレジスト１０１の密着強度測定が可能となる。
【００２１】
第１実施形態では、レジスト密着強度評価パターン１０５の領域をできる限り小さくするため、レジスト密着強度評価パターン１０５として円形状パターンを用いている。さらに、第１実施形態では、測定精度を上げるため、直径１０ｍｍのレジスト密着強度評価パターン１０５を、図１の１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの４箇所に設けている。よって、隔離部１０６も、４個のレジスト密着強度評価パターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄの周囲にそれぞれ円形リング状に１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄとして形成されている。１０７は、シリコンウエハ１０２の裏面に接着剤１０８で貼り付けられた補強ガラスである。この第１実施形態では、４個のレジスト密着強度評価パターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、シリコンウエハ１０２の表面に、シリコンウエハ１０２の表面の中心に対して大略９０°間隔離れて配置されているが、これは一例であって、これに限られるものではない。
【００２２】
図２は、図１のＡ−Ａ’断面を矢印Ｂ方向から見た断面拡大図である。図２は、レジスト１０１がシリコンウエハ１０２の表面に塗布された後、リソグラフィー技術を用いてパターンニングされている状態を示している。レジスト１０１は、一例として、感光剤を含有したノボラック系樹脂で構成されている。レジスト１０１の塗布厚みＣは、エッチングする下地材料の一例としてのシリコンのエッチングレートＥ１に対するレジスト１０１のエッチングレートＥ２の比（レジスト選択比）によって決まる。第１実施形態では、一例として、厚みＤ＝２００μｍのシリコンウエハ１０２に対してフッ素系ガスを用いたプラズマエッチングを行い、このプラズマエッチングにより、レジスト選択比Ｅ１／Ｅ２＝１０となる条件で貫通穴を形成している。そして、以下の（式１）から、レジスト１０１の厚みは２０μｍとなる。第１実施形態では、シリコンウエハ１０２の厚みＤ＝２００μｍをエッチングしても、レジスト１０１がシリコンウエハ１０２の表面に残るように塗布するため、レジスト１０１の厚みは、（式１）から算出したレジスト１０１の厚み２０μｍよりも１０％増しの２２μｍとしている。
【００２３】
【数１】
【００２４】
円形のレジスト密着強度評価パターン１０５ａの外周部には、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジスト（チップエリア１０３のレジスト）と切り離すため、隔離部１０６ａを設けている。この隔離部１０６ａは、レジスト１０１を厚み方向に貫通すると共に、シリコンウエハ１０２を厚み方向に貫通しない、円環状の溝として設けられている。この隔離部１０６ａにより、レジスト密着強度評価パターン１０５ａを孤立パターンにしている。隔離部１０６ａの幅Ｆは、シリコンウエハ１０２をエッチングしたときに、エッチング深さがシリコンウエハ１０２の厚みの１／２に達しないように設定している。エッチング深さがシリコンウエハ１０２の厚みの１／２以下であれば、後工程のシリコンウエハ搬送時などでシリコンウエハ１０２に外力がかかっても、クラック等がシリコンウエハ１０２裏面にまで達することがなく、レジスト密着強度評価パターン１０５が脱落することはない。隔離部１０６の幅Ｆの設定方法は、レジスト１０１の塗布厚みをＣとし、シリコンのエッチングレートをＥ１とし、レジスト１０１のエッチングレートをＥ２とし、シリコンのエッチング角度をθとして、以下の（式２）に基づいて決める。
【００２５】
【数２】
【００２６】
第１実施形態では、隔離部１０６の幅Ｆを（式２）に基づいて、レジスト膜厚Ｃ＝２０μｍ、Ｅ１／Ｅ２（レジスト選択比）＝１０、エッチング角度θ＝８９．７°として算出し、幅Ｆ＝１μｍとしている。
【００２７】
エッチング角度θは、エッチング処理条件（ガス配合比、圧力、及び、電力パワー等）によって決まる。このため、テストエッチングしたシリコンウエハを割断し、その断面を走査式電子顕微鏡により観察して、エッチング角度θを予め求めておく。
【００２８】
図２において、２０１はレジスト１０１に形成された円形の貫通穴である。ウエハ中心部のチップエリア１０３にシリコンインターポーザの貫通穴をプラズマエッチングするために、直径５０μｍのレジスト１０１がパターンニングされている。プラズマエッチングの特性上、シリコンウエハ１０２の外縁部分ではエッチングレートが低下するため、シリコンウエハ１０２のウエハエッジ２０２の周辺部までチップエリア１０３を設けることができない。
【００２９】
レジスト１０１はスピンコート法によって塗布しているため、レジスト１０１の粘性から、下地材料の外縁の一例であるウエハエッジ２０２から１０ｍｍ以内の外縁部分で、レジスト膜厚Ｃ’が厚くなる。本第１実施形態では、あえて、レジスト密着強度評価パターン１０５ａをウエハエッジ２０２の周辺（シリコンウエハ１０２の外縁部分）に設け、隔離部１０６ａのエッチング深さを浅くし、レジスト密着強度評価パターン１０５の脱落を防止している。
【００３０】
ここで、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの膜厚もウエハエッジ２０２側で厚くなっているが、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、隔離部１０６ａによって、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジストと切り離された孤立パターンとなっている。このため、第１実施形態のように構成したレジスト密着強度評価パターン１０５ａにのみ垂直方向（図３の矢印Ｇの方向）の剥離荷重をかけることで、レジスト１０１の厚みムラの影響を受けることなく、レジスト１０１の密着強度（以下、レジスト密着強度と称す）を測定することができる。
【００３１】
図３に、レジスト密着強度評価パターン付きウエハの密着強度試験方法を示す。図３において、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、シリコンウエハ１０２の表面にレジスト１０１が塗布された後、リソグラフィー技術を用いてレジスト１０１をパターンニングして形成されている。レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲には、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジストと切り離すための隔離部１０６ａが設けられている。第１実施形態の密着強度試験方法は、先端に吸着装置３０１を備えたレジスト密着強度評価ヘッド３０２と、レジスト密着強度評価ヘッド３０２を昇降させる昇降機構３０３と、昇降機構３０３に備えられたロードセル３０４とで構成されるレジスト密着強度試験装置を用いて行なう。最初に、先端（図３の下端）に吸着装置３０１を備えたレジスト密着強度評価ヘッド３０２を昇降機構３０３で下降させて、吸着装置３０１の下端面を矢印Ｇ方向沿いにレジスト密着強度評価パターン１０５ａの表面へ押し当てる。ここでは、吸着装置３０１の下端面とレジスト密着強度評価パターン１０５ａとの大きさを同じに設定している。
【００３２】
数値条件を算出するために、一例として、吸着装置（吸着部材）３０１として、０．４Ｎ／ｍｍ２の粘着力の粘着テープを使用して実験を行った。粘着テープからなる先端の吸着装置３０１の下端面の全面をレジスト密着強度評価パターン１０５ａに密着させた後、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の昇降機構３０３を矢印Ｇ方向沿いに上昇させて、レジスト密着強度の試験を行う。この際、ロードセル３０７にかかる荷重（ロードセル３０７で検出される荷重）は、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の先端形状（面積）による。ここでは、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の面積をレジスト密着強度評価パターン１０５ａと同形状の直径１０ｍｍにしているため、ロードセル３０７にかかる荷重は、３０Ｎ以上かつ５０Ｎ以下となっている。このレジスト密着強度評価パターン１０５ａの直径の寸法（レジスト密着強度評価パターン１０５ａの面積）と、ロードセル３０７で検出される荷重とより、レジスト密着強度を算出することができる。
【００３３】
ここで、ロードセル３０７で検出される荷重を基に算出されたレジスト密着強度が０．４Ｎ／ｍｍ２以上であれば、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の昇降機構３０３を上昇させたとき、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、吸着装置３０１から離れてウエハ面に残り、密着強度試験の合格品として次工程のエッチング工程に送られる。これに対して、レジスト密着強度が０．４Ｎ／ｍｍ２未満であれば、レジスト密着強度評価パターン１０５ａが吸着装置３０１側に付いて矢印Ｇ方向にウエハ面から剥がれてしまい、密着強度試験の不合格品として再生工程に送られる。再生工程では、アセトン等でシリコンウエハ１０２の表面のレジスト１０１を除去し、シリコンウエハ１０２の表面を洗浄して、再度、レジスト１０１を塗布して行なう。
【００３４】
このような密着強度試験装置を用いて、レジスト密着強度評価ヘッド３０２の先端部の吸着装置３０１でレジスト密着強度評価パターン１０５を吸着することで、レジスト密着強度を精度良く測定することができる。
【００３５】
図４に、レジスト密着強度が０．４Ｎ／ｍｍ２以上となって試験に合格した密着強度評価用ウエハのエッチング後の断面図を示す。第１実施形態では、一例として、エッチングガスとしてフッ素系ガスを用いてプラズマエッチングしている。図４において、シリコンウエハ１０２は、接着剤１０８にて補強ガラス１０７に貼り付けられており、第１実施形態では、一例として、シリコンウエハ１０２の厚みは２００μｍのものを用いている。４０１はシリコンインターポーザの貫通穴である。このシリコンインターポーザの貫通穴４０１は、以下のようにして形成される。すなわち、まず、ウエハ中心部のチップエリア１０３で、レジスト４０２が円形パターンにパターンニングされる。このレジスト４０２は、ウエハ中心部のチップエリア１０３に存在するレジスト１０１を意味する。次いで、このパターンニングされたレジスト４０２を基に、シリコンウエハ１０２がエッチングされて、シリコンウエハ１０２を貫通したシリコンインターポーザの貫通穴４０１が形成される。このとき、レジスト４０２もエッチングされるが、第１実施形態では、レジスト選択比１０の条件でエッチングされるため、レジスト４０２は、その塗布膜厚２２μｍから２０μｍにエッチングされて、膜厚２μｍのレジスト４０２が残っている。一例として、レジスト密着強度評価パターン１０５ａの周囲のレジストと切り離すための溝形状の隔離部１０６ａの幅Ｆは１μｍであり、エッチング角度θ＝８９．７となるため、隔離部１０６ａのエッチング深さＨは、以下の（式３）から９４μｍであることが算出され、シリコンウエハ４０１の厚みの１／２までしかエッチングされないことになる。ウエハエッジ２０２の周辺では、更にエッチングレートが１０％低下するため、エッチング深さＨ’は８５μｍと浅くなる。
【００３６】
【数３】
【００３７】
このような結果、レジスト密着強度評価パターン１０５ａからは、孤立したシリコンブロックが形成されない。そのため、レジスト密着強度評価パターン１０５ａは、エッチング後もシリコンごと脱落することはない。
【００３８】
すなわち、第１実施形態によれば、ウエハ面内に、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ）を予め形成し、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５の外周部に、その周囲のレジストと切り離すための隔離部１０６（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）を設けている。このようにすることで、レジスト密着強度評価パターン１０５を孤立パターンとしている。このような第１実施形態によれば、パターンニング後でかつエッチング処理前に、貫通穴を形成するためシリコン表面に塗布されたレジスト密着強度を精度良く測定できると共に、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターン１０５のエッチング後の脱落も防止できる。
【００３９】
よって、第１実施形態によれば、エッチング工程でのレジストの剥れによる不良が、低減できる。また、エッチング工程投入前に選別した、レジスト密着強度が弱いウエハのレジスト除去、ウエハ表面の再洗浄を行なうようにすれば、ウエハの再生も可能となる。
【００４０】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態におけるレジスト密着強度評価パターン付きウエハの中央部を示す拡大平面図である。図５において、５０１は四角形のシリコンウエハ５００の表面にレジスト１０１と同様なレジスト５０７が塗布された後、リソグラフィー技術を用いてレジスト５０７をパターンニングして形成された四角形（例えば長方形）のチップエリアである。このチップエリア５０１には、シリコンインターポーザの貫通穴をプラズマエッチングするための図柄（図示せず）がパターンニングされている。一つのチップエリア５０１には、一例として、直径が５０μｍから１００μｍの円が複数個パターンニングされている。チップエリア５０１の外側には、後工程でチップを分割するための縦横の２本のスクライブライン５０２が設けられている。５０３は縦横の２本のスクライブライン５０２がクロスする位置に設けられた四角形（例えば正方形）のレジスト密着強度評価パターンである。レジスト密着強度評価パターン５０３の周囲には、レジスト密着強度評価パターン５０３の周囲のレジスト（チップエリア５０１のレジスト）と切り離すための細い長方形の溝形状の隔離部５０４、５０５がそれぞれ設けられている。隔離部５０４の幅Ｉ及び隔離部５０５の幅Ｉ’は、それぞれ、第１実施形態と同様に、シリコンウエハ５００をエッチングしたときにエッチング深さがシリコンウエハの厚みの１／２に達しないように設定する。設定方法は、レジスト５０７の塗布厚みをＣとし、シリコンのエッチングレートをＥ１とし、レジスト５０７のエッチングレートをＥ２とし、シリコンのエッチング角度をθとして、以下の（式４）の式に基づいて決める。第２実施形態では、隔離部５０４と隔離部５０５の四隅にレジスト残り部５０６を設けて、孤立したシリコンブロックが形成されることを防止している。レジスト残り部５０６は、レジスト密着強度評価パターン５０３の１辺の長さの１０％以下に設定している。１辺の長さの１０％以下であれば、レジスト密着強度評価パターン５０３を、レジスト密着強度評価パターン５０３の周囲のレジストから剥離する際、膜を破断する強度の影響が無く、レジスト密着強度を精度良く測定することができる。さらに、このように構成することで、レジスト密着強度評価パターン５０３はエッチング後も脱落することはない。
【００４１】
【数４】
【００４２】
スクライブライン５０２がクロスする位置を活用してレジスト密着強度評価パターン５０３を設けることで、チップ部の面積を減じることなく、シリコンウエハ５００の中央部でも精度良くレジスト密着強度評価が可能となる。
【００４３】
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ及びレジスト密着強度試験方法は、半導体チップ又は半導体チップと基板とを繋ぐ三次元実装又は電子部品の実装などに適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０１ レジスト
１０２ シリコンウエハ
１０３ チップエリア
１０４ スクライブライン
１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ レジスト密着強度評価パターン
１０６、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ 隔離部
１０７ 補強ガラス
１０８ 接着剤
２０１ 貫通穴
２０２ ウエハエッジ
３０１ 吸着装置
３０２ レジスト密着強度評価ヘッド
３０３ 昇降機構
３０４ ロードセル
５００ シリコンウエハ
５０１ チップエリア
５０２ スクライブライン
５０３ レジスト密着強度評価パターン
５０４、５０５ 隔離部
５０６ レジスト残り部
５０７ レジスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地材料と、
前記下地材料上に形成されたレジストと、を備え、
前記レジストには、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターンが形成され、
前記レジスト密着強度評価パターンは、その周囲に設けられた隔離部により周囲のレジストと切り離されたパターンであることを特徴とする、
レジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
【請求項２】
前記レジスト密着強度評価パターンは、前記下地材料の外縁部分に形成されたことを特徴とする、
請求項１に記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
【請求項３】
前記レジスト密着強度評価パターンは、前記下地材料の外縁から１０ｍｍ以内の外縁部分に形成されたことを特徴とする、
請求項２に記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
【請求項４】
前記レジスト密着強度評価パターンの外周部に設けられた前記隔離部の幅Ｆは、前記レジストの塗布厚みをＣとし、エッチングする前記下地材料のエッチングレートをＥ１とし、前記レジストのエッチングレートをＥ２とし、前記下地材料へのエッチング角度をθとして、以下の式に基づいて決定されることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
Ｆ≦Ｃ＊（Ｅ１／Ｅ２）／ｔａｎθ
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハの前記レジスト密着強度評価パターンを吸着可能な吸着装置を先端に備えたレジスト密着強度評価ヘッドと、
前記レジスト密着強度評価ヘッドを昇降させる昇降機構と、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの荷重を検出するロードセルと、を用いて、
前記レジスト密着強度評価ヘッドを下降し、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの前記吸着装置で前記レジスト密着強度評価パターンを吸着し、
前記ロードセルで荷重を検出しながら前記レジスト密着強度評価ヘッドを上昇させて、密着強度試験を行うことを特徴とする、
レジスト密着強度評価パターン付きウエハの密着強度試験方法。
【請求項１】
下地材料と、
前記下地材料上に形成されたレジストと、を備え、
前記レジストには、レジスト密着強度を評価するレジスト密着強度評価パターンが形成され、
前記レジスト密着強度評価パターンは、その周囲に設けられた隔離部により周囲のレジストと切り離されたパターンであることを特徴とする、
レジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
【請求項２】
前記レジスト密着強度評価パターンは、前記下地材料の外縁部分に形成されたことを特徴とする、
請求項１に記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
【請求項３】
前記レジスト密着強度評価パターンは、前記下地材料の外縁から１０ｍｍ以内の外縁部分に形成されたことを特徴とする、
請求項２に記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
【請求項４】
前記レジスト密着強度評価パターンの外周部に設けられた前記隔離部の幅Ｆは、前記レジストの塗布厚みをＣとし、エッチングする前記下地材料のエッチングレートをＥ１とし、前記レジストのエッチングレートをＥ２とし、前記下地材料へのエッチング角度をθとして、以下の式に基づいて決定されることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハ。
Ｆ≦Ｃ＊（Ｅ１／Ｅ２）／ｔａｎθ
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のレジスト密着強度評価パターン付きウエハの前記レジスト密着強度評価パターンを吸着可能な吸着装置を先端に備えたレジスト密着強度評価ヘッドと、
前記レジスト密着強度評価ヘッドを昇降させる昇降機構と、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの荷重を検出するロードセルと、を用いて、
前記レジスト密着強度評価ヘッドを下降し、
前記レジスト密着強度評価ヘッドの前記吸着装置で前記レジスト密着強度評価パターンを吸着し、
前記ロードセルで荷重を検出しながら前記レジスト密着強度評価ヘッドを上昇させて、密着強度試験を行うことを特徴とする、
レジスト密着強度評価パターン付きウエハの密着強度試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７５７６（Ｐ２０１３−７５７６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８６４０（Ｐ２０１１−１３８６４０）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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