JP4531465B2 - Blind via depth evaluation method, depth evaluation apparatus, and substrate polishing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、シリコンやガラス等からなる基板に貫通電極を形成する際に好適なブラインドビアの深さ評価方法および深さ評価装置ならびにこれを用いた基板の研磨装置に関する。 The present invention relates to a blind via depth evaluation method and depth evaluation apparatus suitable for forming a through electrode on a substrate made of silicon, glass or the like, and a substrate polishing apparatus using the same.
電子デバイスや光デバイス等の小型化、高機能化、あるいはデバイス同士の積層接続のため、基板に貫通電極を設けることがある。このような貫通電極を形成する方法の一例として、基板(半導体ウエハ)に非貫通の深孔(ブラインドビア)を形成し、必要に応じてブラインドビアの孔壁面に絶縁層を堆積させた後、ブラインドビア内に導電性物質(導電層)を充填し、さらに、基板の裏面側から導電層が露出するまでエッチングまたは研磨を行い、導電層を基板の裏面まで貫通させる方法がある(例えば、特許文献1の段落0020〜0023および図2参照)。
導電層を貫通させるためには、ブラインドビアの深さを考慮して基板の裏面からのエッチング量または研磨量を決定する必要があるが、従来、ブラインドビアの深さを評価する良い方法がなかった。例えば、ブラインドビアが形成された段階(導電層の形成前)で光学顕微鏡等を用いてブラインドビアを観察することによりブラインドビアの深さを評価する方法が考えられるが、ブラインドビアが微細になる(孔径が小さく、深さが深くなる)と、正確な測定が困難であるという問題がある。また、ブラインドビアが形成される基板がガラスのように透明なものであると、可視光による測定ではブラインドビアの識別が極めて難しくなり、深さ測定ができないという問題もある。 In order to penetrate the conductive layer, it is necessary to determine the amount of etching or polishing from the back surface of the substrate in consideration of the depth of the blind via, but there has been no good method for evaluating the depth of the blind via conventionally. It was. For example, a method of evaluating the depth of the blind via by observing the blind via using an optical microscope or the like at the stage where the blind via is formed (before formation of the conductive layer) can be considered. When the hole diameter is small and the depth is deep, there is a problem that accurate measurement is difficult. In addition, if the substrate on which the blind via is formed is transparent like glass, there is a problem that it is extremely difficult to identify the blind via in the measurement using visible light, and the depth cannot be measured.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導電性物質が充填されたブラインドビアの深さを評価する深さ評価方法および深さ評価装置ならびにこれを用いた基板の研磨装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a depth evaluation method and a depth evaluation apparatus for evaluating the depth of a blind via filled with a conductive material, and a substrate polishing apparatus using the same. The task is to do.
前記課題を解決するため、本発明は、一方の面及び他方の面もしくは一方の面又は他方の面に第1のマーキングを備えた基板と、該基板の一方の面に開口してなるブラインドビアと、該ブラインドビアの底部に設けられた第2のマーキングとを備える対象物において前記ブラインドビアの深さを評価する評価方法であって、前記基板がシリコン基板であり、該基板を透過可能な波長域の検知光として赤外光を前記他方の面の側から前記基板に向けて照射し、前記基板に向かって配置された顕微鏡を通して前記検知光が基板側で反射されることにより生じる反射光を受光手段に受光させ、前記顕微鏡の焦点を第1のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第1の情報と、前記顕微鏡の焦点を第2のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第2の情報とが何れも画像であり、該第1の情報および該第2の情報に基づいて、前記ブラインドビアの深さを算出することを特徴とするブラインドビアの深さ評価方法を提供する。
また、本発明は、一方の面及び他方の面もしくは一方の面又は他方の面に第1のマーキングを備えた基板と、該基板の一方の面に開口してなるブラインドビアと、該ブラインドビアの底部に設けられた第2のマーキングとを備える対象物において前記ブラインドビアの深さを評価する評価方法であって、前記基板がガラス基板であり、該基板を透過可能な波長域の検知光として可視光を前記他方の面の側から前記基板に向けて照射し、前記基板に向かって配置された顕微鏡を通して前記検知光が基板側で反射されることにより生じる反射光を受光手段に受光させ、前記顕微鏡の焦点を第1のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第1の情報と、前記顕微鏡の焦点を第2のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第2の情報とが何れも画像であり、該第1の情報および該第2の情報に基づいて、前記ブラインドビアの深さを算出することを特徴とするブラインドビアの深さ評価方法を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a substrate having a first marking on one surface and the other surface or one surface or the other surface, and a blind via opened in one surface of the substrate. When, an evaluation method for evaluating the depth of the blind via in the object and a second marking which is provided on the bottom of the blind via, wherein the substrate is a silicon substrate, which can transmit the substrate Reflected light generated by irradiating infrared light as detection light in the wavelength region from the other surface side toward the substrate and reflecting the detection light on the substrate side through a microscope disposed toward the substrate Is received by the light receiving means, and the first information obtained through the light receiving means when the microscope is focused on the first marking, and the microscope is focused on the second marking The second information obtained via the light receiving means is an image, and the blind via depth is calculated based on the first information and the second information. Provide a via depth evaluation method.
The present invention also provides a substrate provided with a first marking on one surface and the other surface or one surface or the other surface, a blind via opened to one surface of the substrate, and the blind via. An evaluation method for evaluating the depth of the blind via in an object provided with a second marking provided at the bottom of the substrate, wherein the substrate is a glass substrate, and detection light in a wavelength region that can be transmitted through the substrate The visible light is irradiated from the side of the other surface toward the substrate, and reflected light generated by the detection light being reflected on the substrate side through a microscope disposed toward the substrate is received by the light receiving means. First information obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the first marking, and via the light receiving means when the microscope is focused on the second marking. The obtained second information is an image, and the blind via depth is calculated based on the first information and the second information. I will provide a.
また、本発明は、一方の面及び他方の面もしくは一方の面又は他方の面に第1のマーキングを備えた基板と、該基板の一方の面に開口してなるブラインドビアと、該ブラインドビアの底部に設けられた第2のマーキングとを備える対象物において前記ブラインドビアの深さを評価する評価装置であって、基板を透過可能な波長域の検知光を射出する光源と、前記基板に向かって配置された顕微鏡と、前記検知光が基板側で反射されることにより生じる反射光を受光する受光手段と、前記基板と前記顕微鏡との間隔を調整する間隔調整手段と、前記顕微鏡の焦点が第1のマーキングに合わされたときに前記受光手段を介して得られる第1の情報と、前記顕微鏡の焦点が第2のマーキングに合わされたときに前記受光手段を介して得られる第2の情報とが何れも画像であり、該第1の情報および該第2の情報に基づいて、前記ブラインドビアの深さを算出する計算機とを備え、前記基板がシリコン基板またはガラス基板であり、前記基板がシリコン基板である場合には、前記光源は、前記検知光として赤外光を射出するものであり、前記基板がガラス基板である場合には、前記光源は、前記検知光として可視光を射出するものであることを特徴とするブラインドビアの深さ評価装置を提供する。
また、本発明は、上記のブラインドビアの深さ評価装置と、前記深さ評価装置によって評価されたブラインドビアの深さに基づいて前記基板を前記ブラインドビアが開口した側の面とは反対側の面である裏面側から研磨する研磨手段とを備えることを特徴とする基板の研磨装置を提供する。
The present invention also provides a substrate provided with a first marking on one surface and the other surface or one surface or the other surface, a blind via opened to one surface of the substrate, and the blind via. An evaluation device for evaluating the depth of the blind via in an object provided with a second marking provided on the bottom of the light source, and a light source that emits detection light in a wavelength region that can be transmitted through the substrate; A microscope disposed toward the substrate, light receiving means for receiving reflected light generated by the detection light being reflected on the substrate side, distance adjusting means for adjusting the distance between the substrate and the microscope, and the focus of the microscope First information obtained via the light receiving means when the first marking is aligned with the first marking and second information obtained via the light receiving means when the focus of the microscope is aligned with the second marking Both have a broadcast an image, based on the first information and the second information, and a computer for calculating the depth of the blind via, wherein it substrate a silicon substrate or a glass substrate, wherein When the substrate is a silicon substrate, the light source emits infrared light as the detection light, and when the substrate is a glass substrate, the light source emits visible light as the detection light. Provided is a blind via depth evaluation apparatus characterized by being ejected .
Further, the present invention provides the above-described blind via depth evaluation apparatus, and the side of the substrate opposite to the surface on which the blind via is opened, based on the blind via depth evaluated by the depth evaluation apparatus. And a polishing means for polishing from the back side which is the surface of the substrate.
本発明の評価方法及び評価装置によれば、基板の一方の面(表面)から開口されてなるブラインドビアの深さを評価するにあたり、基板の他方の面(裏面)の側から検知光を照射し、該検知光をブラインドビアの底部で第2のマーキングに反射させて生じる反射光を受光手段で受光することによりブラインドビアの底部の位置を検知することができる。第2のマーキングとしては、ブラインドビア内に形成された導電層や絶縁層などを利用することができる。
また、基板の一方の面及び他方の面もしくは一方の面又は他方の面に第1のマーキングを設け、検知光を第1のマーキングに反射させて生じる反射光を受光手段で受光することにより基板の一方の面及び他方の面もしくは一方の面又は他方の面の位置を検知することができる。
このようにして、顕微鏡の焦点を第1のマーキングに合わせたときに得られる第1の情報と、顕微鏡の焦点を第2のマーキングに合わせたときに得られる第2の情報とに基づいて、ブラインドビアの深さを算出し評価することが可能となる。
ブラインドビアの底部を観察するため、基板の他方の面(裏面)から基板を透過可能な波長域の検知光を照射した場合、マーキングがないと、ブラインドビアが微細になるにつれて正確な測定が困難になる。しかしながら本発明においては、第1および第2のマーキングは、検知光に対する光学特性が基板の材料とは異なる材料からなるので、基板との識別が容易であり、正確な測定が可能になる。
本発明の研磨装置によれば、ブラインドビアの深さを考慮して基板の裏面からの研磨量を決定することができ、ブラインドビアの導電層が基板を貫通してなる貫通電極を確実に得ることができる。
According to the evaluation method and the evaluation apparatus of the present invention, when evaluating the depth of the blind via opened from one surface (front surface) of the substrate, the detection light is irradiated from the other surface (back surface) side of the substrate. The position of the bottom of the blind via can be detected by receiving the reflected light generated by reflecting the detection light on the second marking at the bottom of the blind via with the light receiving means. As the second marking, a conductive layer or an insulating layer formed in the blind via can be used.
Further, the first marking is provided on one surface and the other surface or one surface or the other surface of the substrate, and the reflected light generated by reflecting the detection light to the first marking is received by the light receiving means. It is possible to detect the position of one surface and the other surface or one surface or the other surface.
In this manner, based on the first information obtained when the microscope is focused on the first marking and the second information obtained when the microscope is focused on the second marking, It is possible to calculate and evaluate the depth of the blind via.
In order to observe the bottom of the blind via, when the detection light of the wavelength range that can be transmitted through the substrate is irradiated from the other side (back surface) of the substrate, accurate measurement is difficult as the blind via becomes finer without marking. become. However, in the present invention, since the first and second markings are made of a material having optical characteristics with respect to the detection light different from the material of the substrate, the first marking and the second marking can be easily distinguished from the substrate and can be accurately measured.
According to the polishing apparatus of the present invention, the amount of polishing from the back surface of the substrate can be determined in consideration of the depth of the blind via, and a through electrode in which the conductive layer of the blind via penetrates the substrate can be reliably obtained. be able to.
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明のブラインドビアの深さ評価方法の一例を説明する図面であり、図2は、本発明のブラインドビアの深さ評価装置の一例を示す概略構成図である。
図3は、貫通電極を有するデバイスの製造方法の一例を工程順に説明する図面である。
The present invention will be described below with reference to the drawings based on the best mode.
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the blind via depth evaluation method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the blind via depth evaluation apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a drawing for explaining an example of a method of manufacturing a device having a through electrode in the order of steps.
図3(a)において、符号21は基板である。基板21の材料としては、例えばシリコンやガラス等を用いることができる。
この基板21の一方の面21a(以下、符号21aで示される面を基板表面と言う場合がある。)には素子22が形成されている。また、この基板21には、基板表面21aから垂直方向に複数のブラインドビア23が形成されている。ブラインドビア23は、例えばドライエッチングによって形成することができる。
In FIG. 3A,
An
次いで、図3(b)に示すように、それぞれのブラインドビア23の内部に、金属や合金等からなる導電性材料24を充填する。導電性材料24の層は、ブラインドビア23の底部23bから開口部23aまで達している。なお、ブラインドビア23の孔壁には、必要に応じて、絶縁層やバリアメタル層(図示略)等の層を形成してもよい。
基板21の表面21aには、パターン配線などにより、金属配線層25を形成する。導電性材料24と素子22とは、金属配線層25を介して電気的に接続されている。
さらに、必須ではないが、基板21の他方の面である裏面21bにもマーキング26を形成しておくとよい。マーキング26は、金属配線層と同様にして導電性材料から形成してもよく、また、塗料等の塗布によって形成することもできる。
基板21の一方の面21aまたは他方の面21bに設けられる第1のマーキングの位置は、ブラインドビア23に対する位置関係を一定に決めておくことが好ましい。この場合、ステージ15等を自動制御する場合にマーキングの位置を発見しやすくなる。
Next, as shown in FIG. 3B, each blind via 23 is filled with a
A
Further, although not essential, the marking 26 may be formed on the
As for the position of the first marking provided on one
次いで、図3(c)に示すように、基板21の裏面21bの側から物理的な研磨や化学的なエッチングを施すことにより、導電性材料24の先端を基板21の裏面21bに露出させる。
これにより、図3(d)に示すように、素子22からの配線を基板21の裏面21bに取り出すことのできる貫通電極27を有するデバイス28を製造することができる。なお、基板21の裏面21bには、必要に応じて絶縁層や配線、金属バンプ等を設けることができる。
Next, as shown in FIG. 3C, the front end of the
Thereby, as shown in FIG. 3D, a
図1(a)〜(c),図3(b)に示すように、本形態例のブラインドビアの深さ評価方法における評価の対象物20は、ブラインドビア23の内部に導電性材料24が充填された基板21である。
なお、図1(a)〜(c)では、対象物20は基板表面21aが図面の下側を向くように裏返されている。
As shown in FIGS. 1A to 1C and FIG. 3B, the
1A to 1C, the
ここで、本形態例のブラインドビアの深さ評価装置について図2を参照しながら説明する。図2に示す深さ評価装置10は、基板21を透過可能な波長域の検知光Lを射出する光源11と、基板21に向かって配置された顕微鏡12と、検知光Lが基板21側で反射されることにより生じる反射光を受光する受光手段としてのカメラ13と、カメラ13により撮像された画像を表示するモニタ14と、基板21が載置されるステージ15と、ステージ15および顕微鏡12の位置や向き等を制御する制御手段16(コントローラ)と、カメラ13により撮像された画像の情報および制御手段16から送信されたステージ15および顕微鏡12の位置に関する情報を受け取り、これらの情報に基づいてブラインドビア23の深さを算出する計算機18(コンピュータ)を備える。
Here, a blind via depth evaluation apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. The
光源11は、例えばハロゲンランプやレーザ光源などを用いることができる。光源11としては、基板21を透過可能な波長域の検知光Lを発生することができるものが用いられる。検知光Lの波長域は、基板21の材質にもよるが、例えば赤外光、可視光、紫外光などのうちから選択することができる。
例えば基板21がガラスからなるものである場合、検知光Lとしては、400nm程度以上、800nm程度以下の可視光を用いることができる。
また、基板21がシリコンからなるものである場合、検知光Lとしては、1.1μm程度以上、1.5μm程度以下の赤外光を用いることができる。
As the
For example, when the
Further, when the
顕微鏡12としては、特に限定されるものではないが、ここでは一例として、対物レンズ12aと結像レンズ12bとハーフミラー12cとを内蔵したものが用いられている。
光源11から射出された検知光Lはハーフミラー12cに入射して向きを90°変え、対物レンズ12aを介して、基板21の裏面21bの側から基板21上に照射される。検知光Lが基板21側で反射されることにより生じる反射光は、対物レンズ12a及びハーフミラー12cを透過し、結像レンズ12bによって集光され、カメラ13(例えばCCDカメラ)に内蔵された撮像素子(図示略)上に結像され、この結果、撮像素子により画像信号が出力される。
Although it does not specifically limit as the
The detection light L emitted from the
顕微鏡12およびステージ15は、それぞれモータ等の駆動手段(図示せず)を備える。顕微鏡12とステージ15との相対的移動方向は、望ましくは、顕微鏡12とステージ15とが対向するZ方向(図2の上下方向)と、ステージ15の表面に沿うX方向(図2では左右方向)およびY方向(図2では紙面に垂直な方向)との3方向を含む。しかし、マーキングの位置を調整することにより、ステージ15の表面に沿う方向の移動が一方向のみであっても、本発明の実施は可能である。さらに、顕微鏡12とステージ15との相対的向き(角度)が調節できるようにしてあれば、顕微鏡12の光軸が基板21の裏面21bに対して垂直となるように調整することも可能となる。
制御手段16は、顕微鏡12およびステージ15の駆動手段を制御することにより、顕微鏡12と基板21との間隔を調整したりすることができる。つまり、本形態例においては、顕微鏡12と基板21との間隔を調整する間隔調整手段17が、ステージ15と制御手段16とから構成されている。
The
The control means 16 can adjust the distance between the
次に、本形態例のブラインドビアの深さ評価方法について説明する。
まず、図2に示すように、基板21の他方の面21bが顕微鏡12の側を向くように、対象物20をステージ15の上に裏向きに載せる。このような対象物20の操作は、図示しないロボット等を用いて自動的に行うこともできる。
顕微鏡12の焦点を基板21に形成された各マーキングに合わせるときには、マーキングの位置が顕微鏡12の光軸上にのるように、例えばステージ15を制御してX方向およびY方向の位置合わせを行う。
Next, the blind via depth evaluation method of this embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 2, the
When the focus of the
図1(a)に示すように、基板21の一方の面21aに顕微鏡12の焦点を合わせる。そのときの顕微鏡12とステージ15の相対的位置(例えば、顕微鏡12とステージ15との距離A)を第1の情報として、制御手段16から計算機18に送信する。基板21の一方の面21aに焦点を合わせる際には、例えば基板表面21aに形成された金属配線層25をマーキング(第1のマーキング)として、これに焦点を合わせればよい。マーキングとなる金属配線層25としては、素子22とブラインドビア23内の導電性材料24とを接続する配線に限らず、他の金属配線層の他の部分や、ダミー配線等を利用することもできる。また、基板21の一方または他方の面21a,21bに設けられる第1のマーキングとしては、検知光Lに対して不透明(検知光を充分に反射させるもの)であれば、導電層でなくとも、基板表面21aの印刷層など(もしあれば)を利用することもできる。
As shown in FIG. 1A, the
図1(b)に示すように、ブラインドビア23の底部23bに顕微鏡12の焦点を合わせ、そのときの顕微鏡12とステージ15の相対的位置(例えば、顕微鏡12とステージ15との距離B)を第2の情報として、制御手段16から計算機18に送信する。ブラインドビア23の底部23bに焦点を合わせる際には、第2のマーキングとして、例えばブラインドビア23内に充填された導電性材料24の底部、あるいはブラインドビア23の孔壁に形成された絶縁層やバリアメタル層(図示略)等を利用し、このような第2のマーキングの位置に焦点が合えばよい。
また、ブラインドビア23の底部23bにのみ、第2のマーキングとして好適な材料からなる層を形成してもよい。この場合、図3(c)に示すように、研磨工程でブラインドビア23を貫通させるときに、第2のマーキングの部分を除去することができる。
As shown in FIG. 1B, the
Further, a layer made of a material suitable as the second marking may be formed only on the bottom 23b of the blind via 23. In this case, as shown in FIG. 3C, when penetrating the blind via 23 in the polishing process, the second marking portion can be removed.
計算機18では、図1(a)における顕微鏡12とステージ15の相対的位置(第1の情報)と、図1(b)における顕微鏡12とステージ15の相対的位置(第2の情報)とに基づき、ブラインドビアの深さを算出する。もし、基板21の屈折率と外部の雰囲気(空気等)の屈折率(検知光の波長における屈折率とする)が等しいとすれば、二つの状態における顕微鏡12とステージ15との距離の差(すなわちB−A)がブラインドビア23の深さdに相当することになるが、実際には、基板21の材料の屈折率nに基づいて補正する必要がある。
In the
また、基板21の他方の面21bにもマーキング26を設けた場合には、この基板21の他方の面21b上のマーキング26に顕微鏡12の焦点を合わせ、そのときの顕微鏡12とステージ15の相対的位置(例えば、顕微鏡12とステージ15との距離C)を制御手段16から計算機18に送信することができる。
このとき、基板21の厚さをt、ブラインドビア23の深さをdとおくと、式(1)に示す関係が成り立つので、これによってブラインドビア23の深さdを算出することもできる。
When the marking 26 is also provided on the
At this time, if the thickness of the
(B−A)/(C−A)=d/t ・・・ (式1) (BA) / (CA) = d / t (Formula 1)
本発明の研磨装置は、上述したようにブラインドビア23内部の導電性材料24の先端を基板21の裏面21bに露出させるため、図3(c)に示すように基板21の裏面21bを研磨するときに、基板21の厚さtとブラインドビア23の深さdを考慮して基板21の研磨量を決定する。ブラインドビア23内の導電性材料24が貫通するためには、基板21の厚さtからブラインドビア23の深さdを減じた差(t−d)よりも若干余分に研磨すると良い。
基板21が複数のブラインドビア23を有する場合、すべてのブラインドビア23内の導電性材料24が貫通するためには、複数のブラインドビア23の深さdを測定し、最も浅いブラインドビア23の深さに基づいて基板21の研磨量を決定するのが好ましい。これにより、ブラインドビア23の深さにばらつきがある場合でも、すべてのブラインドビア23内の導電性材料24が貫通したデバイスを製造する作業が容易化される。
The polishing apparatus of the present invention polishes the
When the
以上説明したように、本形態例の深さ評価方法によれば、ブラインドビアに充填された導電性材料の底部の位置と、基板の一方の面及び他方の面もしくは一方の面又は他方の面の位置とに基づいて、ブラインドビアの深さを数値的に評価することができる。これにより、ブラインドビアを貫通させるための研磨量をより確実に決定することができる。
ブラインドビアに充填された導電性材料の底部の位置を測定するため、何も充填されていないブラインドビアの底部を観察することに比べて光学顕微鏡の焦点を合わせやすい。
また、基板の裏面側からブラインドビアの底部を観察するので、径が微細で深さが深いブラインドビアにおいても、精度の高い計測が可能となる。
本形態例の深さ評価方法は、対象物をステージの上に適切な向きに載置するロボット等を設け、ステージや顕微鏡等の駆動が自動的に制御されるように設定することにより、自動化も可能であり、この場合、評価および研磨の作業に要する労力を大幅に軽減できる。
As described above, according to the depth evaluation method of this embodiment, the position of the bottom of the conductive material filled in the blind via and the one surface and the other surface of the substrate or one surface or the other surface. The depth of the blind via can be numerically evaluated based on the position of Thereby, the polishing amount for penetrating the blind via can be determined more reliably.
Since the position of the bottom of the conductive material filled in the blind via is measured, it is easier to focus the optical microscope than in observing the bottom of the blind via filled with nothing.
Further, since the bottom of the blind via is observed from the back side of the substrate, highly accurate measurement is possible even with a blind via having a fine diameter and a deep depth.
The depth evaluation method of this embodiment is automated by providing a robot or the like for placing the object on the stage in an appropriate direction and setting the drive of the stage, microscope, etc. to be automatically controlled. In this case, the labor required for the evaluation and polishing operations can be greatly reduced.
<実施例1>
ガラスからなる基板(直径:4インチ(約10cm)、厚さ:約525μm)の一方の面から、ドライエッチングにより、深さが約300μm、直径が約80μmのブラインドビアを複数形成した。光源として波長633nmのHe−Neレーザを用い、図1に示す評価装置を用いて、ブラインドビアの深さを評価した。
このようにしてブラインドビアの深さを本発明の非破壊的な評価方法にて評価した後、基板を切断してブラインドビアを深さ方向に沿って露出させ、ブラインドビアの深さを実測した。得られた実測値を本発明による評価値と比較したところ、本発明によってブラインドビアの深さを実用的な精度で評価することが可能であることが分かった。
<Example 1>
A plurality of blind vias having a depth of about 300 μm and a diameter of about 80 μm were formed from one surface of a glass substrate (diameter: 4 inches (about 10 cm), thickness: about 525 μm) by dry etching. A He—Ne laser with a wavelength of 633 nm was used as the light source, and the depth of the blind via was evaluated using the evaluation apparatus shown in FIG.
Thus, after evaluating the depth of the blind via by the non-destructive evaluation method of the present invention, the substrate was cut to expose the blind via along the depth direction, and the depth of the blind via was measured. . When the obtained actual measurement value was compared with the evaluation value according to the present invention, it was found that the depth of the blind via can be evaluated with practical accuracy by the present invention.
<実施例2>
シリコンからなる基板(直径:4インチ(約10cm)、厚さ:約525μm)の一方の面から、ドライエッチングにより、深さが約300μm、直径が約80μmのブラインドビアを複数形成した。光源として波長1.3μmのハロゲンランプを用い、図1に示す評価装置を用いて、ブラインドビアの深さを評価した。
このようにしてブラインドビアの深さを本発明の非破壊的な評価方法にて評価した後、基板を切断してブラインドビアを深さ方向に沿って露出させ、ブラインドビアの深さを実測した。得られた実測値を本発明による評価値と比較したところ、本発明によってブラインドビアの深さを実用的な精度で評価することが可能であることが分かった。
<Example 2>
A plurality of blind vias having a depth of about 300 μm and a diameter of about 80 μm were formed by dry etching from one surface of a substrate made of silicon (diameter: 4 inches (about 10 cm), thickness: about 525 μm). A halogen lamp having a wavelength of 1.3 μm was used as the light source, and the depth of the blind via was evaluated using the evaluation apparatus shown in FIG.
Thus, after evaluating the depth of the blind via by the non-destructive evaluation method of the present invention, the substrate was cut to expose the blind via along the depth direction, and the depth of the blind via was measured. . When the obtained actual measurement value was compared with the evaluation value according to the present invention, it was found that the depth of the blind via can be evaluated with practical accuracy by the present invention.
本発明は、貫通電極を有する半導体デバイスや電子デバイス等の製造に利用することができる。 The present invention can be used for manufacturing a semiconductor device or an electronic device having a through electrode.
10…ブラインドビアの深さ評価装置、11…光源、12…顕微鏡、13…受光手段、17…間隔調整手段、18…計算機、20…対象物、21…基板、21a…基板の一方の面(基板表面)、21b…基板の他方の面(裏面)、23…ブラインドビア、23b…ブラインドビアの底部、24…導電性材料(第2のマーキング)、25…金属配線層(第1のマーキング)、26…マーキング、d…ブラインドビアの深さ、L…検知光。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記基板がシリコン基板であり、該基板を透過可能な波長域の検知光として赤外光を前記他方の面の側から前記基板に向けて照射し、
前記基板に向かって配置された顕微鏡を通して前記検知光が基板側で反射されることにより生じる反射光を受光手段に受光させ、
前記顕微鏡の焦点を第1のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第1の情報と、前記顕微鏡の焦点を第2のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第2の情報とが何れも画像であり、該第1の情報および該第2の情報に基づいて、前記ブラインドビアの深さを算出することを特徴とするブラインドビアの深さ評価方法。 A board provided with a first marking on one side and the other side or one side or the other side, a blind via opened on one side of the substrate, and provided at the bottom of the blind via An evaluation method for evaluating the depth of the blind via in an object comprising a second marking,
Wherein the substrate is a silicon substrate, the infrared light is irradiated toward the substrate from the side of the other surface of the substrate as the detection light transmissible wavelength range,
The reflected light generated by the detection light being reflected on the substrate side through the microscope disposed toward the substrate is received by the light receiving means,
First information obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the first marking, and obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the second marking A blind via depth evaluation method, wherein the second information is an image, and the depth of the blind via is calculated based on the first information and the second information.
前記基板がガラス基板であり、該基板を透過可能な波長域の検知光として可視光を前記他方の面の側から前記基板に向けて照射し、
前記基板に向かって配置された顕微鏡を通して前記検知光が基板側で反射されることにより生じる反射光を受光手段に受光させ、
前記顕微鏡の焦点を第1のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第1の情報と、前記顕微鏡の焦点を第2のマーキングに合わせたときに前記受光手段を介して得られる第2の情報とが何れも画像であり、該第1の情報および該第2の情報に基づいて、前記ブラインドビアの深さを算出することを特徴とするブラインドビアの深さ評価方法。 A board provided with a first marking on one side and the other side or one side or the other side, a blind via opened on one side of the substrate, and provided at the bottom of the blind via An evaluation method for evaluating the depth of the blind via in an object comprising a second marking,
Wherein the substrate is a glass substrate, the visible light is irradiated toward the substrate from the side of the other surface of the substrate as the detection light transmissible wavelength range,
The reflected light generated by the detection light being reflected on the substrate side through the microscope disposed toward the substrate is received by the light receiving means,
First information obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the first marking, and obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the second marking A blind via depth evaluation method, wherein the second information is an image, and the depth of the blind via is calculated based on the first information and the second information.
基板を透過可能な波長域の検知光を射出する光源と、
前記基板に向かって配置された顕微鏡と、
前記検知光が基板側で反射されることにより生じる反射光を受光する受光手段と、
前記基板と前記顕微鏡との間隔を調整する間隔調整手段と、
前記顕微鏡の焦点が第1のマーキングに合わされたときに前記受光手段を介して得られる第1の情報と、前記顕微鏡の焦点が第2のマーキングに合わされたときに前記受光手段を介して得られる第2の情報とが何れも画像であり、該第1の情報および該第2の情報に基づいて、前記ブラインドビアの深さを算出する計算機と、
を備え、
前記基板がシリコン基板またはガラス基板であり、
前記基板がシリコン基板である場合には、前記光源は、前記検知光として赤外光を射出するものであり、
前記基板がガラス基板である場合には、前記光源は、前記検知光として可視光を射出するものであることを特徴とするブラインドビアの深さ評価装置。 A board provided with a first marking on one side and the other side or one side or the other side, a blind via opened on one side of the substrate, and provided at the bottom of the blind via An evaluation device for evaluating the depth of the blind via in an object provided with a second marking,
A light source that emits detection light in a wavelength range that can be transmitted through the substrate;
A microscope disposed toward the substrate;
A light receiving means for receiving reflected light generated by the detection light being reflected on the substrate side;
An interval adjusting means for adjusting an interval between the substrate and the microscope;
First information obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the first marking, and obtained via the light receiving means when the microscope is focused on the second marking The second information is an image, and a computer for calculating the depth of the blind via based on the first information and the second information;
Equipped with a,
The substrate is a silicon substrate or a glass substrate;
When the substrate is a silicon substrate, the light source emits infrared light as the detection light,
When the substrate is a glass substrate, the light source emits visible light as the detection light .
前記深さ評価装置によって評価されたブラインドビアの深さに基づいて前記基板を前記ブラインドビアが開口した側の面とは反対側の面である裏面側から研磨する研磨手段と
を備えることを特徴とする基板の研磨装置。 The blind via depth evaluation apparatus according to claim 3 ,
Polishing means for polishing the substrate from the back surface side opposite to the surface on which the blind via is opened based on the depth of the blind via evaluated by the depth evaluation device. A substrate polishing apparatus.
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