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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-13
(45)【発行日】2024-05-21
(54)【発明の名称】電極形成方法
(51)【国際特許分類】
H01L 23/12 20060101AFI20240514BHJP
H01L 25/07 20060101ALI20240514BHJP
H01L 25/065 20230101ALI20240514BHJP
H01L 25/18 20230101ALI20240514BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240514BHJP
【ＦＩ】
H01L23/12 501P
H01L25/08 C
H01L21/304 631
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020096998
(22)【出願日】2020-06-03
(65)【公開番号】P2021190642
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-04-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小日向 恭祐
(72)【発明者】
【氏名】キム ヨンソク
【審査官】河合 俊英
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２０４９１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３４３７５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２３３７０２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－２７３９２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１９０９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－００５７４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２３／１２
Ｈ０１Ｌ ２５／０７
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
デバイスを有するウェーハの第１の面に、該デバイスに通じる電極を形成する電極形成方法であって、該第１の面から該デバイスに到達する深さの孔を形成する孔形成工程と、
該第１の面に導電性材料からなる導電性膜を形成するとともに、該孔を導電性材料によって埋める導電性部形成工程と、
研磨装置のチャックテーブルの平坦な保持面によって、該ウェーハにおける該第１の面とは反対側の第２の面を吸引保持し、該保持面に平行な研磨パッドの下面によって、該導電性部形成工程において形成された該導電性材料を研磨することによって、該第１の面に形成された該導電性膜を除去するとともに、該孔を埋めた該導電性材料の露出面を、研磨されて該膜が除去された該第１の面と面一にすることによって、電極を形成する電極形成工程と、
を備え、
該ウェーハは、
表面に配線層が形成されたベースウェーハの表面と、表面にデバイスが形成されたデバイスチップの表面とを貼り合わせる第１貼り合わせ工程と、
該デバイスチップを樹脂によって封止する樹脂形成工程と、
該樹脂を研削する研削工程と、
サポートウェーハの表面と、該研削工程において該樹脂が研削された該ベースウェーハの被研削面とを貼り合わせる第２貼り合わせ工程と、
該第２貼り合わせ工程において該サポートウェーハに貼り合わせられた該ベースウェーハの裏面を研削するベースウェーハ研削工程と、
を含むウェーハ製造方法によって形成される積層ウェーハであり、
該ベースウェーハの被研削面とは反対側の裏面が、該積層ウェーハの該第１の面であり、
該サポートウェーハの表面とは反対側の裏面が、該積層ウェーハの該第２の面である、
電極形成方法。
【請求項2】
該ウェーハ製造方法は、該樹脂形成工程の前までに、該デバイスチップを収容可能な複数の穴を有するキャビティウェーハを該ベースウェーハに貼り付けるキャビティウェーハ貼り付け工程をさらに含み、
該樹脂形成工程では、該穴を該樹脂で埋める、
請求項１記載の電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
積層ウェーハの形成では、表面にデバイスが形成されたウェーハと、表面に配線パターンが形成されたウェーハとを貼り合わせる。その後、ウェーハを薄化して、ビアを形成し、さらに、Ｃｕによってビアを埋めることにより、電極を形成する。
【0003】
特許文献１および２に開示の積層ウェーハでは、貼り合わされたウェーハの被研削面に、二酸化珪素層からなる中間誘電体層を形成する。その後、二酸化珪素層およびシリコンを貫通しデバイスおよび配線に到達するビアを形成する。そのビアの表面に、タンタルなどの障壁層を形成する。さらに、Ｃｕなどの導電材料によって、ビアを埋めている。ビアをＣｕによって埋める際は、電解メッキを用いるため、障壁層の上面にＣｕ層が形成される。
【0004】
その後、Ｃｕを研磨することによって、ビアと配線の部分だけにＣｕを残す。これにより、電極が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００１－１５６０２９号公報
【文献】特表２００２－５０６２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のようなＣｕの研磨では、研磨パッドにウェーハを押し当てて研磨を実施することにより、ウェーハ表面のＣｕを除去している。この際、ウェーハのビアの部分が凹むことがある。この場合、研磨パッドをＣｕに押し当てて研磨した際に、ビアの部分だけにＣｕを残すこと、つまり、電極を形成することが困難である。
【0007】
また、上記のようにウェーハとウェーハとを積層する場合ではなく、ウェーハにデバイスチップを配置し、デバイスチップをモールド樹脂で封止した後、電極を形成する場合もある。この場合には、モールド樹脂が収縮することにより、モールド樹脂側が凹んで、ウェーハが反ることがある。この場合も、上記と同様に、電極を形成することが困難である。
【0008】
したがって、本発明の目的は、ウェーハのビア（細孔）に、電極を良好に形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の電極形成方法（本電極形成方法）は、デバイスを有するウェーハの第１の面に、該デバイスに通じる電極を形成する電極形成方法であって、該第１の面から該デバイスに到達する深さの孔を形成する孔形成工程と、該第１の面に導電性材料からなる導電性膜を形成するとともに、該孔を導電性材料によって埋める導電性部形成工程と、研磨装置のチャックテーブルの平坦な保持面によって、該ウェーハにおける該第１の面とは反対側の第２の面を吸引保持し、該保持面に平行な研磨パッドの下面によって、該導電性部形成工程において形成された該導電性材料を研磨することによって、該第１の面に形成された該導電性膜を除去するとともに、該孔を埋めた該導電性材料の露出面を、研磨されて該膜が除去された該第１の面と面一にすることによって、電極を形成する電極形成工程と、を備え、該ウェーハは、表面に配線層が形成されたベースウェーハの表面と、表面にデバイスが形成されたデバイスチップの表面とを貼り合わせる第１貼り合わせ工程と、該デバイスチップを樹脂によって封止する樹脂形成工程と、該樹脂を研削する研削工程と、サポートウェーハの表面と、該研削工程において該樹脂が研削された該ベースウェーハの被研削面とを貼り合わせる第２貼り合わせ工程と、該第２貼り合わせ工程において該サポートウェーハに貼り合わせられた該ベースウェーハの裏面を研削するベースウェーハ研削工程と、を含むウェーハ製造方法によって形成される積層ウェーハであり、該ベースウェーハの被研削面とは反対側の裏面が、該積層ウェーハの該第１の面であり、該サポートウェーハの表面とは反対側の裏面が、該積層ウェーハの該第２の面である。
【0012】
また、この場合、該ウェーハ製造方法は、該樹脂形成工程の前までに、該デバイスチップを収容可能な複数の穴を有するキャビティウェーハを該ベースウェーハに貼り付けるキャビティウェーハ貼り付け工程をさらに含んでもよく、該樹脂形成工程では、該穴を該樹脂で埋めてもよい。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本実施形態では、電極形成工程において、ウェーハの第２の面を、研磨装置におけるチャックテーブルの保持面によって吸引保持する。これにより、ウェーハの反りが抑制される。この状態で、研磨パッドの下面により、ウェーハの導電性材料を研磨する。したがって、ウェーハの反りを、チャックテーブルによって抑制した状態（すなわち、ウェーハを略平坦化した状態）で、導電性材料を研磨することができる。これにより、ウェーハの反りに起因する研磨不良を抑制することができる。その結果、研磨パッドによる研磨によって、導電性膜を良好に除去すること、および、孔内の導電性材料の露出面を、導電性膜が除去された第１の面と面一とすることが容易となる。したがって、孔内に、導電性材料からなる電極を良好に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第１実施形態の準備工程を示す説明図である。
【図2】第１実施形態のウェーハ張り合わせ工程を示す説明図である。
【図3】第１実施形態のベースウェーハ研削工程を示す説明図である。
【図4】第１実施形態のベースウェーハ研削工程を示す説明図である。
【図5】第１実施形態の絶縁層形成工程を示す説明図である。
【図6】第１実施形態の細孔形成工程を示す説明図である。
【図7】第１実施形態の導電性部形成工程を示す説明図である。
【図8】第１実施形態の電極形成工程を示す説明図である。
【図9】第１実施形態の電極形成工程を示す説明図である。
【図10】第２実施形態の準備工程を示す説明図である。
【図11】第２実施形態の第１接着剤塗布工程を示す説明図である。
【図12】第２実施形態の第１貼り合わせ工程を示す説明図である。
【図13】第２実施形態の樹脂形成工程を示す説明図である。
【図14】第２実施形態の研削工程を示す説明図である。
【図15】第２実施形態の研削工程を示す説明図である。
【図16】第２実施形態の第２接着剤塗布工程を示す説明図である。
【図17】第２実施形態の第２貼り合わせ工程を示す説明図である。
【図18】第２実施形態のベースウェーハ研削工程を示す説明図である。
【図19】第２実施形態のベースウェーハ研削工程を示す説明図である。
【図20】第２実施形態の絶縁層形成工程を示す説明図である。
【図21】第２実施形態の細孔形成工程を示す説明図である。
【図22】第２実施形態の導電性部形成工程を示す説明図である。
【図23】第２実施形態の電極形成工程を示す説明図である。
【図24】第２実施形態の電極形成工程を示す説明図である。
【図25】第３実施形態の準備工程を示す説明図である。
【図26】第３実施形態の第１接着剤塗布工程を示す説明図である。
【図27】第３実施形態の第１貼り合わせ工程を示す説明図である。
【図28】第３実施形態のキャビティウェーハ貼り付け工程を示す説明図である。
【図29】第３実施形態の樹脂形成工程を示す説明図である。
【図30】第３実施形態の研削工程を示す説明図である。
【図31】第３実施形態の研削工程を示す説明図である。
【図32】第３実施形態の第２接着剤塗布工程を示す説明図である。
【図33】第３実施形態の第２貼り合わせ工程を示す説明図である。
【図34】第３実施形態のベースウェーハ研削工程を示す説明図である。
【図35】第３実施形態のベースウェーハ研削工程を示す説明図である。
【図36】第３実施形態の絶縁層形成工程を示す説明図である。
【図37】第３実施形態の細孔形成工程を示す説明図である。
【図38】第３実施形態の導電性部形成工程を示す説明図である。
【図39】第３実施形態の電極形成工程を示す説明図である。
【図40】第３実施形態の電極形成工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
［第１実施形態］
本実施形態にかかるウェーハ形成方法は、積層ウェーハを製造するウェーハ製造方法、および、積層ウェーハに電極を形成する電極形成方法を含む。
本実施形態にかかるウェーハ形成方法は、積層ウェーハを製造するウェーハ製造方法、および、積層ウェーハに電極を形成する電極形成方法を含む。
【0016】
〔ウェーハ製造方法；準備工程〕
まず、ウェーハ製造方法について説明する。
ウェーハ製造方法の準備工程では、図１に示すように、ベースウェーハ１０と、デバイスウェーハ２０とを準備する。ベースウェーハ１０は、配線層が形成された配線層形成面である表面１１と、その反対側の面である裏面１２とを有している。デバイスウェーハ２０は、デバイス２５が形成されているデバイス形成面である表面２１と、その反対側の面である裏面２２とを有している。
ベースウェーハ１０およびデバイスウェーハ２０の厚みは、たとえば、７７５μｍである。
まず、ウェーハ製造方法について説明する。
ウェーハ製造方法の準備工程では、図１に示すように、ベースウェーハ１０と、デバイスウェーハ２０とを準備する。ベースウェーハ１０は、配線層が形成された配線層形成面である表面１１と、その反対側の面である裏面１２とを有している。デバイスウェーハ２０は、デバイス２５が形成されているデバイス形成面である表面２１と、その反対側の面である裏面２２とを有している。
ベースウェーハ１０およびデバイスウェーハ２０の厚みは、たとえば、７７５μｍである。
【0017】
〔ウェーハ製造方法；ウェーハ張り合わせ工程〕
ウェーハ張り合わせ工程では、まず、ベースウェーハ１０の表面１１に、接着剤１５を塗布する。そして、図２に示すように、接着剤１５を介して、ベースウェーハ１０の表面１１と、デバイスウェーハ２０の表面２１とを貼り合わせる。
ウェーハ張り合わせ工程では、まず、ベースウェーハ１０の表面１１に、接着剤１５を塗布する。そして、図２に示すように、接着剤１５を介して、ベースウェーハ１０の表面１１と、デバイスウェーハ２０の表面２１とを貼り合わせる。
【0018】
〔ウェーハ製造方法；ベースウェーハ研削工程〕
ベースウェーハ研削工程では、貼り合わせ工程においてデバイスウェーハ２０に貼り合わせられたベースウェーハ１０の裏面１２を研削する。すなわち、図３に示すように、まず、研削装置１００を準備する。
ベースウェーハ研削工程では、貼り合わせ工程においてデバイスウェーハ２０に貼り合わせられたベースウェーハ１０の裏面１２を研削する。すなわち、図３に示すように、まず、研削装置１００を準備する。
【0019】
研削装置１００、チャックテーブル１１０を有している。チャックテーブル１１０は、デバイスウェーハ２０を保持するための円板形状のテーブルである。チャックテーブル１１０は、ポーラス材からなる保持面１１１を備えている。保持面１１１は、図示しない吸引源に連通されることで、デバイスウェーハ２０の裏面２２を吸引保持することができる。
【0020】
また、研削装置１００は、スピンドル１０１、スピンドル１０１の下端に接続されたホイールマウント１０２、および、ホイールマウント１０２の下面に着脱可能に装着された研削ホイール１０３を備える。研削ホイール１０３は、円環状のホイール基台（環状基台）１０４、および、ホイール基台１０４の下面に設けられた複数の研削砥石１０５を備えている。
【0021】
ベースウェーハ研削工程では、デバイスウェーハ２０の裏面２２を保持しているチャックテーブル１１０を回転させながら、スピンドル１０１の回転により回転される研削砥石１０５によって、ベースウェーハ１０の裏面１２を研削する。これにより、図４に示すように、ベースウェーハ１０が薄くされる。
【0022】
〔ウェーハ製造方法；絶縁層形成工程〕
絶縁層形成工程では、図５に示すように、ベースウェーハ研削工程において研削されたベースウェーハ１０の被研削面である裏面１２に、絶縁層１８を形成する。
ここまでの工程により、ベースウェーハ１０およびデバイスウェーハ２０等を含む積層ウェーハ１が形成される。
絶縁層形成工程では、図５に示すように、ベースウェーハ研削工程において研削されたベースウェーハ１０の被研削面である裏面１２に、絶縁層１８を形成する。
ここまでの工程により、ベースウェーハ１０およびデバイスウェーハ２０等を含む積層ウェーハ１が形成される。
【0023】
〔電極形成方法；細孔形成工程〕
次に、積層ウェーハ１に対する電極形成方法について説明する。電極形成方法では、デバイス２５を有する積層ウェーハ１の第１の面であるベースウェーハ１０の裏面１２に、デバイス２５に通じる電極を形成する。
次に、積層ウェーハ１に対する電極形成方法について説明する。電極形成方法では、デバイス２５を有する積層ウェーハ１の第１の面であるベースウェーハ１０の裏面１２に、デバイス２５に通じる電極を形成する。
【0024】
電極形成方法の細孔形成工程では、図６に示すように、積層ウェーハ１における第１の面であるベースウェーハ１０の裏面１２に、絶縁層１８を介して、複数の細孔３１を形成する。細孔３１は、ベースウェーハ１０の裏面１２から、ベースウェーハ１０を貫通して、デバイスウェーハ２０のデバイス２５に到達する深さを有する。
【0025】
〔電極形成方法；導電性部形成工程〕
導電性部形成工程では、図７に示すように、積層ウェーハ１におけるベースウェーハ１０の裏面１２に、絶縁層１８を介して、導電性材料（たとえばＣｕ）からなる導電性膜３３を形成する。さらに、細孔３１を、導電性材料によって埋める。これにより、細孔３１内に、導電性材料からなる柱である導電性柱３４が形成される。
導電性部形成工程では、図７に示すように、積層ウェーハ１におけるベースウェーハ１０の裏面１２に、絶縁層１８を介して、導電性材料（たとえばＣｕ）からなる導電性膜３３を形成する。さらに、細孔３１を、導電性材料によって埋める。これにより、細孔３１内に、導電性材料からなる柱である導電性柱３４が形成される。
【0026】
なお、導電性部形成工程の前に、絶縁層１８の表面および細孔３１の内部側面に障壁層（タンタル層または窒化タンタル層）を形成する、障壁層形成工程を実施してもよい。
【0027】
〔電極形成方法；電極形成工程〕
電極形成工程では、まず、図８に示すように、研磨装置２００を準備する。
研磨装置２００は、チャックテーブル２１０を有している。チャックテーブル２１０は、積層ウェーハ１を保持するための円板形状のテーブルである。チャックテーブル２１０は、ポーラス材からなる平坦な保持面２１１を備えている。保持面２１１は、図示しない吸引源に連通されることで、積層ウェーハ１を吸引保持することができる。
電極形成工程では、チャックテーブル２１０の保持面２１１は、積層ウェーハ１の第２の面であるデバイスウェーハ２０の裏面２２を吸引保持する。
電極形成工程では、まず、図８に示すように、研磨装置２００を準備する。
研磨装置２００は、チャックテーブル２１０を有している。チャックテーブル２１０は、積層ウェーハ１を保持するための円板形状のテーブルである。チャックテーブル２１０は、ポーラス材からなる平坦な保持面２１１を備えている。保持面２１１は、図示しない吸引源に連通されることで、積層ウェーハ１を吸引保持することができる。
電極形成工程では、チャックテーブル２１０の保持面２１１は、積層ウェーハ１の第２の面であるデバイスウェーハ２０の裏面２２を吸引保持する。
【0028】
また、研磨装置２００は、スピンドル２０１、スピンドル２０１の下端に接続されたホイールマウント２０２、および、ホイールマウント２０２の下面に着脱可能に装着された研磨ホイール２０３を備える。研磨ホイール２０３は、円環状のホイール基台２０４、および、ホイール基台２０４の下面に設けられた研磨パッド２０５を備えている。
【0029】
研磨パッド２０５の下面は、チャックテーブル２１０の保持面２１１に平行である。また、研磨動作の際、研磨パッド２０５には、矢印２０６によって示すように、スピンドル２０１を介して研磨液が供給される。また、研磨装置２００では、スピンドル２０１を回転軸方向に移動させる加重付与手段２０７により、研磨パッド２０５から被研磨面にかかる加重を調整することが可能である。
【0030】
電極形成工程では、まず、チャックテーブル２１０の保持面２１１によって、デバイスウェーハ２０の裏面１２が保持される。この状態で、チャックテーブル２１０を回転させながら、スピンドル２０１の回転により回転される研磨パッド２０５の下面によって、積層ウェーハ１における導電性部形成工程において形成された導電性材料を研磨する。すなわち、研磨パッド２０５の下面によって、ベースウェーハ１０の裏面１２（絶縁層１８を含む）に形成された導電性膜３３、および、細孔３１内に形成された導電性柱３４の表面を研磨する。
【0031】
これによって、図９に示すように、絶縁層１８を介してベースウェーハ１０の裏面１２に形成された導電性膜３３が除去される。さらに、細孔３１を埋めている導電性材料からなる導電性柱３４の露出面が、研磨されて導電性膜３３が除去された裏面１２（絶縁層１８を含む）と面一となる。このようにして、細孔３１内に、導電性柱３４からなる電極が形成される。
【0032】
以上のように、本実施形態では、電極形成工程において、積層ウェーハ１の第２の面であるデバイスウェーハ２０の裏面２２を、研磨装置２００におけるチャックテーブル２１０の保持面２１１によって吸引保持する。これにより、積層ウェーハ１の反りが抑制される。この状態で、研磨装置２００の研磨パッド２０５の下面により、積層ウェーハ１の導電性材料を研磨する。
【0033】
したがって、本実施形態では、積層ウェーハ１において、樹脂製の絶縁層１８と、樹脂とは異なる材質からなる、たとえばシリコン製のベースウェーハ１０とが積層されている場合でも、材質が異なることに起因する積層ウェーハ１の反りを、チャックテーブル２１０によって抑制した状態（すなわち、積層ウェーハ１を略平坦化した状態）で、導電性材料を研磨することができる。
これにより、積層ウェーハ１の反りに起因する研磨不良を抑制することができる。その結果、研磨パッド２０５による研磨によって、導電性膜３３を除去すること、および、細孔３１内の導電性柱３４の露出面を、研磨されて導電性膜３３が除去された裏面１２（絶縁層１８を含む）と面一とすることが容易となる。したがって、細孔３１内に、電極としての導電性柱３４を良好に形成することができる。
これにより、積層ウェーハ１の反りに起因する研磨不良を抑制することができる。その結果、研磨パッド２０５による研磨によって、導電性膜３３を除去すること、および、細孔３１内の導電性柱３４の露出面を、研磨されて導電性膜３３が除去された裏面１２（絶縁層１８を含む）と面一とすることが容易となる。したがって、細孔３１内に、電極としての導電性柱３４を良好に形成することができる。
【0034】
［第２実施形態］
本実施形態にかかるウェーハ形成方法は、第１実施形態と同様に、積層ウェーハを製造するウェーハ製造方法、および、積層ウェーハに電極を形成する電極形成方法を含む。本実施形態では、ウェーハ製造方法において製造される積層ウェーハが、第１実施形態における積層ウェーハ１とは異なっている。
本実施形態にかかるウェーハ形成方法は、第１実施形態と同様に、積層ウェーハを製造するウェーハ製造方法、および、積層ウェーハに電極を形成する電極形成方法を含む。本実施形態では、ウェーハ製造方法において製造される積層ウェーハが、第１実施形態における積層ウェーハ１とは異なっている。
【0035】
〔ウェーハ製造方法；準備工程〕
まず、ウェーハ製造方法について説明する。
ウェーハ製造方法の準備工程では、図１０に示すように、ベースウェーハ４０と、サポートウェーハ５０と、デバイスチップ６０と、を準備する。
まず、ウェーハ製造方法について説明する。
ウェーハ製造方法の準備工程では、図１０に示すように、ベースウェーハ４０と、サポートウェーハ５０と、デバイスチップ６０と、を準備する。
【0036】
ベースウェーハ４０は、配線層が形成された配線層形成面である表面４１と、その反対側の面である裏面４２とを有している。サポートウェーハ５０は、表面５１および裏面５２を有しており、ベースウェーハ４０以上の面積を有している。ベースウェーハ４０およびサポートウェーハ５０の厚みは、たとえば、７７５μｍである。
【0037】
デバイスチップ６０は、デバイス６３が形成された表面６１を備えている。デバイスチップ６０の厚みは、たとえば２０μｍである。
【0038】
〔ウェーハ製造方法；第１接着剤塗布工程〕
第１接着剤塗布工程では、図１１に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１に、第１接着剤４５を塗布する。
第１接着剤塗布工程では、図１１に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１に、第１接着剤４５を塗布する。
【0039】
〔ウェーハ製造方法；第１貼り合わせ工程〕
第１貼り合わせ工程（チップ接着工程）では、図１２に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１と、デバイスチップ６０の表面６１とを貼り合わせる。すなわち、デバイスチップ６０におけるデバイス６３が形成されている表面６１を、ベースウェーハ４０の表面４１に塗布されている第１接着剤４５に向けた状態で、デバイスチップ６０を第１接着剤４５上に載置する。これにより、ベースウェーハ４０の表面４１とデバイスチップ６０の表面６１とが、第１接着剤４５によって、互いに接着される。
第１貼り合わせ工程（チップ接着工程）では、図１２に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１と、デバイスチップ６０の表面６１とを貼り合わせる。すなわち、デバイスチップ６０におけるデバイス６３が形成されている表面６１を、ベースウェーハ４０の表面４１に塗布されている第１接着剤４５に向けた状態で、デバイスチップ６０を第１接着剤４５上に載置する。これにより、ベースウェーハ４０の表面４１とデバイスチップ６０の表面６１とが、第１接着剤４５によって、互いに接着される。
【0040】
〔ウェーハ製造方法；樹脂形成工程〕
樹脂形成工程では、デバイスチップ６０を樹脂によって封止する。すなわち、図１３に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１（第１接着剤４５を含む）およびその上のデバイスチップ６０を、樹脂４８によって覆う。
樹脂形成工程では、デバイスチップ６０を樹脂によって封止する。すなわち、図１３に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１（第１接着剤４５を含む）およびその上のデバイスチップ６０を、樹脂４８によって覆う。
【0041】
〔ウェーハ製造方法；研削工程〕
研削工程では、樹脂４８を研削する。すなわち、まず、図１４に示すように、図３に示した研削装置１００を準備する。そして、研削装置１００におけるチャックテーブル１１０の保持面１１１によって、ベースウェーハ４０の裏面４２を吸引保持する。そして、このチャックテーブル１１０を回転させながら、スピンドル１０１の回転により回転される研削砥石１０５によって、樹脂４８の上面を研削する。これにより、図１５に示すように、樹脂４８が薄くされ、樹脂４８の上面が平坦化される。
なお、樹脂４８の上面と共にデバイスチップ６０を研削して、デバイスチップ６０を露出させてもよい。
研削工程では、樹脂４８を研削する。すなわち、まず、図１４に示すように、図３に示した研削装置１００を準備する。そして、研削装置１００におけるチャックテーブル１１０の保持面１１１によって、ベースウェーハ４０の裏面４２を吸引保持する。そして、このチャックテーブル１１０を回転させながら、スピンドル１０１の回転により回転される研削砥石１０５によって、樹脂４８の上面を研削する。これにより、図１５に示すように、樹脂４８が薄くされ、樹脂４８の上面が平坦化される。
なお、樹脂４８の上面と共にデバイスチップ６０を研削して、デバイスチップ６０を露出させてもよい。
【0042】
〔ウェーハ製造方法；第２接着剤塗布工程〕
第２接着剤塗布工程では、図１６に示すように、サポートウェーハ５０の表面５１に、第２接着剤５５を塗布する。
第２接着剤塗布工程では、図１６に示すように、サポートウェーハ５０の表面５１に、第２接着剤５５を塗布する。
【0043】
〔ウェーハ製造方法；第２貼り合わせ工程〕
第２貼り合わせ工程（ウェーハ接着工程）では、図１７に示すように、サポートウェーハ５０の表面５１と、研削工程において樹脂４８が研削されたベースウェーハ４０の被研削面とを貼り合わせる。すなわち、ベースウェーハ４０における研削された樹脂４８およびデバイスチップ６０が形成されている表面４１を、サポートウェーハ５０の表面５１に塗布されている第２接着剤５５上に載置する。これにより、ベースウェーハ４０の表面４１側の研削された樹脂４８と、サポートウェーハ５０の表面５１とが、第２接着剤５５によって、互いに張り合わせられる。
第２貼り合わせ工程（ウェーハ接着工程）では、図１７に示すように、サポートウェーハ５０の表面５１と、研削工程において樹脂４８が研削されたベースウェーハ４０の被研削面とを貼り合わせる。すなわち、ベースウェーハ４０における研削された樹脂４８およびデバイスチップ６０が形成されている表面４１を、サポートウェーハ５０の表面５１に塗布されている第２接着剤５５上に載置する。これにより、ベースウェーハ４０の表面４１側の研削された樹脂４８と、サポートウェーハ５０の表面５１とが、第２接着剤５５によって、互いに張り合わせられる。
【0044】
〔ウェーハ製造方法；ベースウェーハ研削工程〕
ベースウェーハ研削工程では、第２貼り合わせ工程においてサポートウェーハ５０に貼り合わせられたベースウェーハ４０の裏面４２を研削する。すなわち、まず、図１８に示すように、図１４に示した研削装置１００を準備する。そして、研削装置１００におけるチャックテーブル１１０の保持面１１１によって、サポートウェーハ５０の裏面５２を吸引保持する。そして、このチャックテーブル１１０を回転させながら、スピンドル１０１の回転により回転される研削砥石１０５によって、ベースウェーハ４０の裏面４２を研削する。これにより、図１９に示すように、ベースウェーハ４０の裏面４２が、たとえば２０μｍの厚みを有するように、薄くされる。
ベースウェーハ研削工程では、第２貼り合わせ工程においてサポートウェーハ５０に貼り合わせられたベースウェーハ４０の裏面４２を研削する。すなわち、まず、図１８に示すように、図１４に示した研削装置１００を準備する。そして、研削装置１００におけるチャックテーブル１１０の保持面１１１によって、サポートウェーハ５０の裏面５２を吸引保持する。そして、このチャックテーブル１１０を回転させながら、スピンドル１０１の回転により回転される研削砥石１０５によって、ベースウェーハ４０の裏面４２を研削する。これにより、図１９に示すように、ベースウェーハ４０の裏面４２が、たとえば２０μｍの厚みを有するように、薄くされる。
【0045】
〔ウェーハ製造方法；絶縁層形成工程〕
絶縁層形成工程では、図２０に示すように、ベースウェーハ研削工程において研削されたベースウェーハ４０の被研削面である裏面４２に、絶縁層４９を形成する。
ここまでの工程により、ベースウェーハ４０、サポートウェーハ５０およびデバイスチップ６０等を含む積層ウェーハ２が形成される。
絶縁層形成工程では、図２０に示すように、ベースウェーハ研削工程において研削されたベースウェーハ４０の被研削面である裏面４２に、絶縁層４９を形成する。
ここまでの工程により、ベースウェーハ４０、サポートウェーハ５０およびデバイスチップ６０等を含む積層ウェーハ２が形成される。
【0046】
〔電極形成方法；細孔形成工程〕
次に、積層ウェーハ２に対する電極形成方法について説明する。電極形成方法では、デバイスチップ６０を有する積層ウェーハ２の第１の面であるベースウェーハ４０の裏面４２に、デバイスチップ６０に通じる電極を形成する。
次に、積層ウェーハ２に対する電極形成方法について説明する。電極形成方法では、デバイスチップ６０を有する積層ウェーハ２の第１の面であるベースウェーハ４０の裏面４２に、デバイスチップ６０に通じる電極を形成する。
【0047】
電極形成方法の細孔形成工程では、図２１に示すように、積層ウェーハ２における第１の面であるベースウェーハ４０の裏面４２に、絶縁層４９を介して、複数の細孔７１を形成する。細孔７１は、ベースウェーハ４０の裏面４２から、ベースウェーハ４０を貫通して、デバイスチップ６０に到達する深さを有する。
【0048】
〔電極形成方法；導電性部形成工程〕
導電性部形成工程では、図２２に示すように、積層ウェーハ２におけるベースウェーハ４０の裏面４２に、絶縁層４９を介して、導電性材料（たとえばＣｕ）からなる導電性膜７３を形成する。さらに、細孔７１を、導電性材料によって埋める。これにより、細孔７１内に、導電性材料からなる柱である導電性柱７４が形成される。
なお、第１実施形態と同様に、電性部形成工程の前に、絶縁層４９の表面および細孔７１の内部側面に障壁層を形成する、障壁層形成工程を実施してもよい。
導電性部形成工程では、図２２に示すように、積層ウェーハ２におけるベースウェーハ４０の裏面４２に、絶縁層４９を介して、導電性材料（たとえばＣｕ）からなる導電性膜７３を形成する。さらに、細孔７１を、導電性材料によって埋める。これにより、細孔７１内に、導電性材料からなる柱である導電性柱７４が形成される。
なお、第１実施形態と同様に、電性部形成工程の前に、絶縁層４９の表面および細孔７１の内部側面に障壁層を形成する、障壁層形成工程を実施してもよい。
【0049】
〔電極形成方法；電極形成工程〕
電極形成工程では、まず、図２３に示すように、図８に示した研磨装置２００を準備する。そして、チャックテーブル２１０の保持面２１１によって、積層ウェーハ２の第２の面であるサポートウェーハ５０の裏面５２を吸引保持する。さらに、このチャックテーブル２１０を回転させながら、スピンドル２０１の回転により回転される研磨パッド２０５の下面によって、積層ウェーハ２における導電性部形成工程において形成された導電性材料を研磨する。すなわち、研磨パッド２０５の下面によって、ベースウェーハ４０の裏面４２（絶縁層４９を含む）に形成された導電性膜７３、および、細孔７１内に形成された導電性柱７４の表面を研磨する。
電極形成工程では、まず、図２３に示すように、図８に示した研磨装置２００を準備する。そして、チャックテーブル２１０の保持面２１１によって、積層ウェーハ２の第２の面であるサポートウェーハ５０の裏面５２を吸引保持する。さらに、このチャックテーブル２１０を回転させながら、スピンドル２０１の回転により回転される研磨パッド２０５の下面によって、積層ウェーハ２における導電性部形成工程において形成された導電性材料を研磨する。すなわち、研磨パッド２０５の下面によって、ベースウェーハ４０の裏面４２（絶縁層４９を含む）に形成された導電性膜７３、および、細孔７１内に形成された導電性柱７４の表面を研磨する。
【0050】
これによって、図２４に示すように、絶縁層４９を介してベースウェーハ４０の裏面４２に形成された導電性膜７３が、除去される。さらに、細孔７１を埋めている導電性材料からなる導電性柱７４の露出面が、研磨されて導電性膜７３が除去された裏面４２（絶縁層４９を含む）と面一となる。このようにして、細孔７１内に、導電性柱７４からなる電極が形成される。
【0051】
以上のように、本実施形態の電極形成工程でも、積層ウェーハ２の第２の面であるサポートウェーハ５０の裏面５２を、研磨装置２００におけるチャックテーブル２１０の保持面２１１によって吸引保持することによって、積層ウェーハ２の反りを抑制した状態で、研磨パッド２０５の下面により、積層ウェーハ２の導電性材料を研磨する。したがって、本実施形態でも、積層ウェーハ２の反りを抑制した状態で、導電性材料を研磨することができる。これにより、積層ウェーハ２の反りに起因する研磨不良を抑制することができる。
【0052】
［第３実施形態］
本実施形態にかかるウェーハ形成方法は、第２実施形態と同様に、積層ウェーハを製造するウェーハ製造方法、および、積層ウェーハに電極を形成する電極形成方法を含む。本実施形態では、ウェーハ製造方法において製造される積層ウェーハが、さらに、キャビティウェーハを含んでいる。
本実施形態にかかるウェーハ形成方法は、第２実施形態と同様に、積層ウェーハを製造するウェーハ製造方法、および、積層ウェーハに電極を形成する電極形成方法を含む。本実施形態では、ウェーハ製造方法において製造される積層ウェーハが、さらに、キャビティウェーハを含んでいる。
【0053】
〔ウェーハ製造方法；準備工程〕
図２５に示すように、ウェーハ製造方法の準備工程では、図１０に示したベースウェーハ４０、サポートウェーハ５０およびデバイスチップ６０に加えて、キャビティウェーハ８０を準備する。
キャビティウェーハ８０は、デバイスチップ６０を収容可能な複数の穴８２を有するウェーハである。キャビティウェーハ８０の厚みは、たとえば、７７５μｍである。
図２５に示すように、ウェーハ製造方法の準備工程では、図１０に示したベースウェーハ４０、サポートウェーハ５０およびデバイスチップ６０に加えて、キャビティウェーハ８０を準備する。
キャビティウェーハ８０は、デバイスチップ６０を収容可能な複数の穴８２を有するウェーハである。キャビティウェーハ８０の厚みは、たとえば、７７５μｍである。
【0054】
〔ウェーハ製造方法；第１接着剤塗布工程、第１貼り合わせ工程〕
第１接着剤塗布工程および第１貼り合わせ工程は、第２実施形態と同様に実施される。すなわち、まず、図２６に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１に、第１接着剤４５を塗布する。そして、図２７に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１と、デバイスチップ６０の表面６１とを貼り合わせる。これにより、ベースウェーハ４０の表面４１とデバイスチップ６０の表面６１とが、第１接着剤４５によって、互いに接着される。
第１接着剤塗布工程および第１貼り合わせ工程は、第２実施形態と同様に実施される。すなわち、まず、図２６に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１に、第１接着剤４５を塗布する。そして、図２７に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１と、デバイスチップ６０の表面６１とを貼り合わせる。これにより、ベースウェーハ４０の表面４１とデバイスチップ６０の表面６１とが、第１接着剤４５によって、互いに接着される。
【0055】
〔ウェーハ製造方法；キャビティウェーハ貼り付け工程〕
キャビティウェーハ貼り付け工程では、樹脂形成工程前までに、キャビティウェーハ８０を、ベースウェーハ４０に貼り付ける。
すなわち、図２８に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１に既に貼り付けられているデバイスチップ６０が、キャビティウェーハ８０の穴８２に収容されるように、キャビティウェーハ８０を、ベースウェーハ４０の表面４１に、第１接着剤４５を介して貼り付ける。
キャビティウェーハ貼り付け工程では、樹脂形成工程前までに、キャビティウェーハ８０を、ベースウェーハ４０に貼り付ける。
すなわち、図２８に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１に既に貼り付けられているデバイスチップ６０が、キャビティウェーハ８０の穴８２に収容されるように、キャビティウェーハ８０を、ベースウェーハ４０の表面４１に、第１接着剤４５を介して貼り付ける。
【0056】
〔ウェーハ製造方法；樹脂形成工程〕
樹脂形成工程では、デバイスチップ６０を樹脂によって封止する。すなわち、図２９に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１（第１接着剤４５を含む）およびその上のデバイスチップ６０を、樹脂４８によって覆う。この際、キャビティウェーハ８０の穴８２を、樹脂によって埋める。
樹脂形成工程では、デバイスチップ６０を樹脂によって封止する。すなわち、図２９に示すように、ベースウェーハ４０の表面４１（第１接着剤４５を含む）およびその上のデバイスチップ６０を、樹脂４８によって覆う。この際、キャビティウェーハ８０の穴８２を、樹脂によって埋める。
【0057】
〔ウェーハ製造方法；研削工程〕
図３０に示す研削工程では、図１４に示した第２実施形態の研削工程と同様に、研削装置１００を用いて、樹脂４８の上面を研削する。これにより、図３１に示すように、樹脂４８が薄くされ、樹脂４８の上面が平坦化される。研削工程後における樹脂４８の厚みは、たとえば１５０μｍである。
なお、樹脂４８の上面と共にデバイスチップ６０を研削して、デバイスチップ６０を露出させてもよい。
図３０に示す研削工程では、図１４に示した第２実施形態の研削工程と同様に、研削装置１００を用いて、樹脂４８の上面を研削する。これにより、図３１に示すように、樹脂４８が薄くされ、樹脂４８の上面が平坦化される。研削工程後における樹脂４８の厚みは、たとえば１５０μｍである。
なお、樹脂４８の上面と共にデバイスチップ６０を研削して、デバイスチップ６０を露出させてもよい。
【0058】
〔ウェーハ製造方法；第２接着剤塗布工程、第２貼り合わせ工程〕
図３２に示す第２接着剤塗布工程では、第２実施形態と同様に、サポートウェーハ５０の表面５１に、第２接着剤５５を塗布する。
そして、図３３に示す第２貼り合わせ工程では、第２実施形態と同様に、サポートウェーハ５０の表面５１と、研削工程において樹脂４８が研削されたベースウェーハ４０の被研削面とを貼り合わせる。
図３２に示す第２接着剤塗布工程では、第２実施形態と同様に、サポートウェーハ５０の表面５１に、第２接着剤５５を塗布する。
そして、図３３に示す第２貼り合わせ工程では、第２実施形態と同様に、サポートウェーハ５０の表面５１と、研削工程において樹脂４８が研削されたベースウェーハ４０の被研削面とを貼り合わせる。
【0059】
〔ウェーハ製造方法；ベースウェーハ研削工程、絶縁層形成工程〕
図３４に示すベースウェーハ研削工程では、第２実施形態と同様に、第２貼り合わせ工程においてサポートウェーハ５０に貼り合わせられたベースウェーハ４０の裏面４２を研削する。これにより、図３５に示すように、ベースウェーハ４０の裏面４２が、たとえば２０μｍの厚みを有するように、薄くされる。
図３４に示すベースウェーハ研削工程では、第２実施形態と同様に、第２貼り合わせ工程においてサポートウェーハ５０に貼り合わせられたベースウェーハ４０の裏面４２を研削する。これにより、図３５に示すように、ベースウェーハ４０の裏面４２が、たとえば２０μｍの厚みを有するように、薄くされる。
【0060】
そして、図３６に示すように、絶縁層形成工程では、第２実施形態と同様に、ベースウェーハ研削工程において研削されたベースウェーハ４０の被研削面である裏面４２に、絶縁層４９を形成する。
ここまでの工程により、ベースウェーハ４０、サポートウェーハ５０、デバイスチップ６０およびキャビティウェーハ８０等を含む積層ウェーハ３が形成される。
ここまでの工程により、ベースウェーハ４０、サポートウェーハ５０、デバイスチップ６０およびキャビティウェーハ８０等を含む積層ウェーハ３が形成される。
【0061】
〔電極形成方法；細孔形成工程、導電性部形成工程、電極形成工程〕
電極形成方法では、積層ウェーハ３の第１の面であるベースウェーハ４０の裏面４２に、第２実施形態と同様に、デバイスチップ６０に通じる電極を形成する。
電極形成方法では、積層ウェーハ３の第１の面であるベースウェーハ４０の裏面４２に、第２実施形態と同様に、デバイスチップ６０に通じる電極を形成する。
【0062】
すなわち、細孔形成工程では、図３７に示すように、ベースウェーハ４０の裏面４２に、絶縁層４９を介して、複数の細孔７１を形成する。そして、導電性部形成工程では、図３８に示すように、ベースウェーハ４０の裏面４２に、絶縁層４９を介して導電性膜７３を形成する。さらに、細孔７１を導電性材料によって埋めることにより、細孔７１内に導電性柱７４を形成する。
【0063】
さらに、図３９に示す電極形成工程では、研磨装置２００のチャックテーブル２１０の保持面２１１によって、積層ウェーハ３の第２の面であるサポートウェーハ５０の裏面５２を吸引保持する。この状態で、研磨パッド２０５の下面によって、ベースウェーハ４０の裏面４２（絶縁層４９を含む）に形成された導電性膜７３、および、細孔７１内の導電性柱７４の表面を研磨する。
【0064】
これによって、図４０に示すように、導電性膜７３が除去されるとともに、細孔７１を埋めている導電性柱７４の露出面が、裏面４２（絶縁層４９を含む）と面一となる。このようにして、細孔７１内に、導電性柱７４からなる電極が形成される。
【0065】
このように、本実施形態の電極形成工程でも、積層ウェーハ３の第２の面であるサポートウェーハ５０の裏面５２をチャックテーブル２１０の保持面２１１によって吸引保持して、積層ウェーハ３の反りを抑制した状態で、研磨パッド２０５の下面により、積層ウェーハ２の導電性材料を研磨する。したがって、本実施形態でも、積層ウェーハ３の反りを抑制しながら導電性材料を研磨することができるので、積層ウェーハ３の反りに起因する研磨不良を抑制することができる。
【0066】
また、本実施形態では、積層ウェーハ３が、キャビティウェーハ８０を含んでいる。このため、積層ウェーハ３では、積層ウェーハ２に比して、反りの発生をさらに抑制することができる。
【0067】
なお、上述の実施形態では、電極形成方法において電極が形成されるウェーハとして、積層ウェーハ１～３を示している。これに関し、電極が形成されるウェーハは、積層ウェーハでなくてもよい。すなわち、電極が形成されるウェーハは、たとえば、第１の面にデバイスチップを配置すること、および、これらのデバイスチップをモールド樹脂で封止することによって形成されるウェーハであってもよい。
【0068】
このようなウェーハに関しても、上述した電極形成方法における細孔形成工程、導電性部形成工程および電極形成工程を実施することによって、モールド樹脂の収縮に起因するウェーハの反りを抑制しながら、良好に電極を形成することが可能となる。
【符号の説明】
【0069】
１：積層ウェーハ、
１０：ベースウェーハ、１１：表面、１２：裏面、
１５：接着剤、１８：絶縁層、
２０：デバイスウェーハ、２１：表面、２２：裏面、２５：デバイス、
３１：細孔、３３：導電性膜、３４：導電性柱、
２，３：積層ウェーハ、
４０：ベースウェーハ、４１：表面、４２：裏面、
４５：第１接着剤、４９：絶縁層、
５０：サポートウェーハ、５１：表面、５２：裏面、
５５：第２接着剤、
６０：デバイスチップ、６１：表面、６３：デバイス、
７１：細孔、７３：導電性膜、７４：導電性柱、
８０：キャビティウェーハ、８２：穴、
１００：研削装置、１０１：スピンドル、１０２：ホイールマウント、
１０３：研削ホイール、１０４：ホイール基台、１０５：研削砥石、
１１０：チャックテーブル、１１１：保持面、
２００：研磨装置、２０１：スピンドル、２０２：ホイールマウント、
２０３：研磨ホイール、２０４：ホイール基台、２０５：研磨パッド、
２０７：加重付与手段、
２１０：チャックテーブル、２１１：保持面
１０：ベースウェーハ、１１：表面、１２：裏面、
１５：接着剤、１８：絶縁層、
２０：デバイスウェーハ、２１：表面、２２：裏面、２５：デバイス、
３１：細孔、３３：導電性膜、３４：導電性柱、
２，３：積層ウェーハ、
４０：ベースウェーハ、４１：表面、４２：裏面、
４５：第１接着剤、４９：絶縁層、
５０：サポートウェーハ、５１：表面、５２：裏面、
５５：第２接着剤、
６０：デバイスチップ、６１：表面、６３：デバイス、
７１：細孔、７３：導電性膜、７４：導電性柱、
８０：キャビティウェーハ、８２：穴、
１００：研削装置、１０１：スピンドル、１０２：ホイールマウント、
１０３：研削ホイール、１０４：ホイール基台、１０５：研削砥石、
１１０：チャックテーブル、１１１：保持面、
２００：研磨装置、２０１：スピンドル、２０２：ホイールマウント、
２０３：研磨ホイール、２０４：ホイール基台、２０５：研磨パッド、
２０７：加重付与手段、
２１０：チャックテーブル、２１１：保持面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】