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JP6691504B2 - ウエハ加工体及びその製造方法並びにウエハ上における有機膜の被覆性確認方法 - Google Patents

ウエハ加工体及びその製造方法並びにウエハ上における有機膜の被覆性確認方法 Download PDF

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Description

本発明は、ウエハ加工体及びその製造方法並びにウエハ上における有機膜の被覆性確認方法に関する。
これまで半導体においては、デバイスウエハの回路形成に際し、その回路線幅の微細化が継続して行われてきた結果、十ナノメートル台の配線が形成されるようになり、その配線形成のために使用されるフォトレジスト材料も、塗布膜厚が薄膜化してきた。これらフォトレジスト材料の膜厚測定には、エリプソメーターなどの光学式膜厚測定装置が使用されてきたが、これらの方法は平坦性の高いシリコンウエハ上に塗布された膜厚の測定には使用できても、すでに回路の形成された凹凸のある表面や、下地として別の有機膜が存在する場合には、その表面に形成された薄膜の成膜状態を確認することは困難であった。
また、回路の形成された凹凸のある表面や下地として有機膜が存在するウエハ上に更に配線を形成する再配線工程で使用される再配線材料や、半導体の３次元実装を行うためのシリコン貫通電極（ＴＳＶ：ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｌｉｃｏｎ ｖｉａ）を使用するため、回路が形成されたデバイスウエハの裏面を研削する工程及び回路形成面の裏面に配線を形成する工程で使用される仮接着材料（例えば特許文献１参照）などは、回路形成用のフォトレジスト材料等より膜厚が厚く、断面観察等の方法でも膜の形成状態を確認できた。
しかしながら、回路の形成された凹凸のある表面や下地として有機膜が存在するウエハ上に、１００ｎｍ未満の薄膜を形成した場合、その被覆性を非破壊で簡便に確認して薄膜ウエハを製造する方法は存在していなかった。
特開２０１３−４８２１５号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、回路の形成された凹凸のある表面や下地として有機膜が存在するウエハ上に１００ｎｍ未満の薄膜を形成した場合でも、非破壊で、簡便で、かつウエハを再利用可能な方法で、その被覆性を確認できるウエハ加工体及びその製造方法並びにウエハ上における有機膜の被覆性確認方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、１００ｎｍ未満の膜厚で有機膜層（Ｂ）が形成されているウエハ加工体であって、
前記有機膜層（Ｂ）は、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものであることを特徴とするウエハ加工体を提供する。
このようなウエハ加工体であれば、上記有機膜層（Ｂ）が形成された上記ウエハに紫外光を照射し、その際の発光状態によって上記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することができ、ウエハを非破壊で、発光を確認するという簡便な方法で、かつウエハを再利用可能な方法で、表面に凹凸が形成されたウエハ、保護有機膜層（Ａ）が形成されたウエハ、又はその両方が形成されたウエハ上に形成された、１００ｎｍ未満の膜厚の有機膜層（Ｂ）の、被覆性を確認することができるものとなる。
また、前記表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハが、回路が形成されているデバイスウエハであっても良い。
一般的に上記のようなデバイスウエハは高価であり、非破壊で、簡便で、かつ再利用可能な確認方法が望まれるため、本発明のウエハ加工体とすることがより好適である。
また、前記１００ｎｍ未満の膜厚で形成されている有機膜層（Ｂ）が、スピンコーティング膜であっても良い。
スピンコーティング膜はスピンコーディング法で形成された膜であるが、特にスピンコーティング法では、１００ｎｍ未満という極薄の膜厚では、表面に凹凸のある状態だとその周辺で形成後の膜厚にムラが発生したり、形成できていない部分が存在したりする可能性が有るため、そのような膜厚ムラや、塗布抜けを確認する目的であれば、本発明のウエハ加工体をより好適に用いることができる。
また、前記有機膜層（Ｂ）が、５〜５０ｎｍの膜厚で形成されたものであることが好ましい。
膜厚が１００ｎｍ以上であれば干渉縞が発生するため可視光下で目視確認することも可能になるが、膜厚が１００ｎｍ未満、特に膜厚が５０ｎｍ以下では可視光下での目視確認が困難となるため、本発明のウエハ加工体をより好適に用いることができる。
また、前記有機膜層（Ｂ）は、前記蛍光剤以外の含有成分として、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体を含むものであっても良い。
特に上記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体の場合、ガラス転移温度が低く常温で流動性が有るため、ウエハを分割して断面の観察を行うことで有機膜の被覆性を確認することが困難であるため、本発明のウエハ加工体をより好適に用いることができる。
また、前記蛍光剤が、蛍光増白剤であることが好ましい。
蛍光剤が蛍光増白剤であれば、発光が目視確認し易いため好ましく、本発明のウエハ加工体をより好適に用いることができる。
更に本発明では、表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、有機膜層（Ｂ）を１００ｎｍ未満の膜厚で形成した際の、前記ウエハ上における前記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認する方法であって、
前記有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとし、
前記有機膜層（Ｂ）が形成されている前記ウエハに紫外光を照射し、該照射の際の発光状態によって前記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することを特徴とするウエハ上における有機膜の被覆性確認方法を提供する。
このような有機膜の被覆性確認方法であれば、非破壊で、簡便で、かつウエハを再利用可能な方法で、有機膜の被覆性を確認できる。
更に本発明では、表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、有機膜層（Ｂ）を１００ｎｍ未満の膜厚で形成する工程を含むウエハ加工体の製造方法であって、
前記有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとすることを特徴とするウエハ加工体の製造方法を提供する。
このようなウエハ加工体の製造方法であれば、非破壊で、簡便で、かつウエハを再利用可能な方法で、有機膜の被覆性を確認できるウエハ加工体を確実に製造することができる。
また、前記形成する工程の後に、前記有機膜層（Ｂ）が形成されている前記ウエハに紫外光を照射し、該照射の際の発光状態によって前記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認する工程を含むことが好ましい。
このような確認工程を行うことにより、有機膜層（Ｂ）が形成されていない箇所の確認を簡便に行うことができる。
本発明のウエハ加工体であれば、上記有機膜層（Ｂ）が形成された上記ウエハに紫外光を照射し、その際の発光状態によって上記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することができ、ウエハを非破壊で、発光を確認するという簡便な方法で、かつウエハを再利用可能な方法で、表面に凹凸が形成されたウエハ、保護有機膜層（Ａ）が形成されたウエハ、又はその両方が形成されたウエハ上に形成された、１００ｎｍ未満の膜厚の有機膜層（Ｂ）の、被覆性を確認することができる。
本発明のウエハ加工体の一例を示す断面模式図である。 ベアＳｉウエハ上に有機膜層（Ｂ）を形成したものを示す断面模式図である。
以下、本発明をより詳細に説明する。
上記のように、表面に凹凸が形成されているウエハ、保護有機膜層が形成されているウエハ、又はその両方が形成されているウエハ上に、膜厚１００ｎｍ未満の有機膜を形成した際の被覆性を、非破壊で、簡便で、かつウエハを再利用可能な方法で確認できるウエハ加工体が求められている。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。その結果、表面に凹凸が形成されているウエハ、保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ、又はその両方が形成されているウエハ上に、膜厚１００ｎｍ未満の有機膜層（Ｂ）を形成するにあたり、上記有機膜層（Ｂ）に紫外光を当てることで可視光を発光する蛍光剤を含有させ、紫外光を当てることで発光した可視光を観察することで、有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することができることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［ウエハ加工体］
図１は、本発明のウエハ加工体の一例を示す断面模式図である。図１に示すように、本発明のウエハ加工体１０は、表面に凹凸及び保護有機膜層（Ａ）１２が形成されているウエハ１１上に、１００ｎｍ未満の膜厚で有機膜層（Ｂ）１３が形成されている。そして、この有機膜層（Ｂ）１３は、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものである。なお、図１では表面に凹凸及び保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハを図示してあるが、本発明におけるウエハは表面に凹凸又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているものであっても良い。
このようなウエハ加工体であれば、紫外線（２００〜４００ｎｍ、好ましくは３００〜４００ｎｍ）を照射し、可視光による発光を確認することで、ウエハ上に形成された有機膜層（Ｂ）の形成状態を、発光している、いない場所の違いにより確認することができる。
以下、本発明のウエハ加工体の各構成についてより詳細に説明する。
［ウエハ］
本発明におけるウエハは、
（ａ）表面に凹凸が形成されているウエハ
（ｂ）表面に保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ
（ｃ）表面に凹凸と保護有機膜層（Ａ）のどちらもが形成されているウエハ
が挙げられる。
ウエハ表面に形成された凹凸（微細な凹凸）は特にその形状に制限はないが、通常０．１〜５００μｍの高低差を持ち、１〜１０００μｍ角に収まるサイズの球状、円柱状、多角形柱状構造物、又は０．１〜１０００μｍ幅のライン状構造物である。このような構造物があると、そのウエハに膜を形成した際に高低差のある部分で形成された膜の厚みバラつきや形成抜けが発生する場合があるが、一般的に膜厚測定に良く用いられている光学式膜厚測定装置等では、高低差のある個所では反射光が正常に返らなくなるため、膜厚測定ができないことがあり、形成抜けの発生箇所が測定スポット径より小さい場合も正確な測定ができない。
また、ウエハ表面に保護有機膜層（Ａ）が形成されている場合、その上に有機膜層（Ｂ）を形成しても目視における変化が小さく、形成抜けや形成ムラの判別が困難となる。光学式膜厚測定装置を使用する場合、測定スポット径内での変化は検出できるものの、ウエハ全面での問題個所の発見は困難である。
保護有機膜層（Ａ）に関しては、ウエハ表面を保護する目的で形成された膜なら特に種類は問わないが、一般的に、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーン変性重合体、シリコーン重合体、アクリル重合体、エポキシ重合体、シリカフィラー入り有機膜等の、熱硬化性材料が使用される。それらは感光性であっても良く、その場合、凹凸形状が一緒に形成されていることが一般的である。
保護有機膜層（Ａ）の厚みに関して特に制限はないが、通常１〜２００μｍ、好適には２〜１００μｍ、より好適には５〜５０μｍの膜厚が選択される。
また、これらウエハは、その内側やその表面構造の下等に、回路（電子回路）が形成されているデバイスウエハであっても良い。一般的にそのようなデバイスウエハは高額であるため、非破壊で検査できることが求められる。
本発明のウエハ加工体では有機膜層（Ｂ）が紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するため、上記有機膜層（Ｂ）が形成された上記ウエハに紫外光を照射し、その際の発光状態によって上記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することができる。従って、上記のようなウエハの場合であっても、本発明であれば、凹凸部の周辺状態や、ウエハ面内での有機膜層（Ｂ）等の分布状態を、非破壊で簡便に観察することができる。
［有機膜層（Ｂ）］
有機膜層（Ｂ）は、紫外光を照射すると可視光を発光する蛍光剤を含有した、膜厚１００ｎｍ未満の有機膜層である。有機膜層（Ｂ）の膜厚の下限値は例えば１ｎｍとすることができる。有機膜層（Ｂ）の膜厚は、好ましくは５〜５０ｎｍ、更に好ましくは１０〜４０ｎｍである。膜厚が１００ｎｍ以上であれば可視光の干渉縞が発生し、目視でも塗布膜（有機膜層（Ｂ））が存在していることが分かる。この場合、本発明のウエハ加工体を用いなくても、有機膜層（Ｂ）の存在を可視光下で目視確認することが可能となる。しかしながら、膜厚が１００ｎｍ未満になると干渉縞が薄くなり目視での確認が難しくなり、特に５〜５０ｎｍでは目視確認が困難となるため、本発明のウエハ加工体をより好適に用いることができる。
有機膜層（Ｂ）の蛍光剤以外の含有成分に関しては特に制限は無いが、形成される膜厚以上のサイズを持った固形分は含まれていないことが好ましい。
また、有機膜層（Ｂ）の蛍光剤以外の含有成分に関して、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体を使用することができる。熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体はガラス転移温度が低く、常温では流動性を持つため、ウエハの断面観察をすることで塗布厚みを測定する方法ではうまく観察できないことがある。従って、本発明のウエハ加工体をより好適に用いることができる。
有機膜層（Ｂ）に含まれる熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体としては、特にその構造は限定されないが、例えば、Ｒ１１Ｒ１２ＳｉＯ２／２で表されるシロキサン単位（Ｄ単位）を９９．０００〜９９．９９９モル％、Ｒ１３Ｒ１４Ｒ１５ＳｉＯ１／２で表されるシロキサン単位（Ｍ単位）を１．０００〜０．００１モル％、Ｒ１６ＳｉＯ３／２で表されるシロキサン単位（Ｔ単位）を０．０００〜０．５００モル％含有し、かつ重量平均分子量が２００，０００〜１，０００，０００で、更には分子量７４０以下の低分子量成分が０．５質量％以下である非反応性オルガノポリシロキサンが挙げられる。
上記において、有機置換基Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５及びＲ１６は、非置換又は置換の１価炭化水素基、好ましくは非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などの炭化水素基、これら水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられ、メチル基及びフェニル基である場合が多い。
該オルガノポリシロキサンの分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）にて、ポリスチレン標準物質によって作成した検量線に則って得られる重量平均分子量（本明細書では、「重量平均分子量」とはこれを意味する。）の値で、重量平均分子量が２００，０００以上、より好ましくは３５０，０００以上であり、かつ、１，０００，０００以下より好ましく８００，０００以下で、更には分子量７４０以下の低分子量成分含有量が０．５質量％以下であるものが好ましい。
また、有機膜層（Ｂ）に含まれる熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体としては、Ｒ２１Ｒ２２Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位及びＳｉＯ４／２単位を含有し、Ｒ２１Ｒ２２Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位／ＳｉＯ４／２単位のモル比が０．６〜１．７であるオルガノポリシロキサンレジンと、両末端が水酸基で封鎖された重合度（ｎ）が５０００〜１００００である下記一般式（１）で表わされるオルガノポリシロキサンとの部分縮合物でもよい。オルガノポリシロキサンの重合度が５０００〜１００００であるので、上記の部分縮合物を含む有機膜層（Ｂ）は、熱可塑性高重合度レジン変性オルガノポリシロキサン重合体層であるといえる。
Figure 0006691504
上記において、Ｒ３１及びＲ３２は、非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などの１価炭化水素基、これら水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられ、メチル基及びフェニル基が一般的である。
また、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基又は水酸基であり、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などの１価炭化水素基、これら水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基、水酸基等が挙げられ、メチル基が一般的である。
上記のＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３ＳｉＯ１／２単位（Ｍ単位）及びＳｉＯ４／２単位（Ｑ単位）を含有するオルガノポリシロキサンレジン（以下、ＭＱレジンともいう）は、ケイ素原子に結合した水酸基を有するものであってもよい。ＭＱレジン１００ｇに対して水酸基の含有量は、０〜４．０質量％程度である。更に、このＭＱレジンは、Ｒ２４ＳｉＯ３／２単位（Ｔ単位）、及びＲ２５Ｒ２６ＳｉＯ２／２（Ｄ単位）の比較的少量を有するものであってもよい（Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６は非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基又は水酸基であり、具体例としては上記Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の例示と同様の基が挙げられる。）。
また、この場合、上記熱可塑性レジン変性オルガノポリシロキサンにおいて、上記脱水縮合させるオルガノポリシロキサンと上記オルガノポリシロキサンレジンとの比率が、９９：１〜５０：５０であることが一般的である。
脱水縮合反応に用いる有機溶剤としては、ペンタン、へキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、オクタン、イソオクタン、デカン、ウンデカン、イソドデカン、リモネン、ピネン、トルエン等があり、トルエンが一般的である。また、用いるアミン系触媒としては、アンモニア水、トリエチルアミン、ピリジン等があり、アンモニア水を用いることが一般的である。更に、反応時間としては、１２〜１００時間である。
反応終了後に得られたオルガノポリシロキサンをトルエン等の溶剤に溶解させ、オルガノポリシロキサン１００質量部に対して５〜２０質量部のヘキサメチルジシラザンを加えて、３〜５時間還流させ、残存する水酸基をトリメチルシロキシ基とすることもできる。
更に、得られたレジン変性オルガノポリシロキサンをヘキサン等の富溶媒に溶解させ、その総質量に対して１．５〜３倍量のアセトン等の貧溶媒と混合し、下層に析出したレジン変性オルガノポリシロキサンを用いることもできる。
得られたレジン変性オルガノポリシロキサンの分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）にて、ポリスチレン標準物質によって作成した検量線に則って得られる重量平均分子量の値で、重量平均分子量が４００，０００以上であることが一般的である。
有機膜層（Ｂ）の形成方法は特に問わないが、一例として、スピンコーティング、スリットコート、スプレーコート、真空蒸着、フィルムラミネート等の方法をとることができる。例えば、スピンコーティング法を用いた場合、有機膜層（Ｂ）としてスピンコーティング膜が形成される。
特に、スピンコーティングは、有機膜層（Ｂ）の構成成分を、溶剤等に溶解し、目的の膜厚で塗布できるように調整した上で使用に供することが一般的である。この場合、有機膜層（Ｂ）の構成成分と溶剤との混合物は、所望の厚さになるように液量をコントロールしながらスピンコートさせればよいが、２００ｍｍウエハの場合、上記の混合物の塗布量（滴下量）を０．５〜２０ｍｌとすることが良い。使用する溶剤は有機膜層（Ｂ）を溶解可能な溶剤であれば特に制限はない。一例として、有機膜層（Ｂ）に上記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体を使用する場合、ペンタン、へキサン、シクロヘキサン、イソノナン、デカン、イソドデカン、リモネン、ｐ−メンタンなどの炭化水素系溶剤が好適に使用される。
熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体を溶剤に溶解した溶液の重合体濃度としては、０．０１〜３．００質量％、好ましくは０．０５〜２．００質量％、より好ましくは０．２０〜１．００質量％であり、０．０１質量％以上の溶液濃度であれば塗布後の膜が薄くなりすぎず、成膜が容易となり、３．００質量％以下の溶液濃度であれば塗布後の膜厚が１００ｎｍを超える恐れがない。この熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体を溶剤に溶解した溶液に更に蛍光剤を溶解し、スピンコーティングすることで有機膜層（Ｂ）を形成出来る。
上記のような有機膜層（Ｂ）の場合、本発明であれば、ウエハ面内での分布状態を、非破壊で、目視ないし顕微鏡観察等で簡便に観察することができる。
［蛍光剤］
蛍光剤としては、紫外光を吸収し可視光を発する蛍光物質であれば特に制限はない。照射する紫外光の波長範囲としては２００〜４００ｎｍ、好ましくは３００〜４００ｎｍ、発光する可視光の波長範囲としては３８０〜７５０ｎｍ、好ましくは４００〜５００ｎｍである。
上記吸光、発光波長を満たす材料として、蛍光増白剤が知られており、入手のし易さ、危険性の低さ等から蛍光剤として使用する上で好ましい。
蛍光増白剤としては、例えば以下のものが挙げられる。
ジスチリルベンゼン類、例えばシアノ基を有する１，４−ジスチリルベンゼン、４，４‘−ビス（２−メトキシスチリル）ビフェニル、ジスチリルビフェニル類、例えば４，４′−ジ（２−スルホスチリル）ビフェニル二ナトリウム塩、４，４′−ジ（３−スルホスチリル）ビフェニル二ナトリウム塩、４，４′−ジ（４−クロロ−３−スルホスチリル）ビフェニル二ナトリウム塩、４，４′−ジ（６−クロロ−３−スルホスチリル）ビフェニル二ナトリウム塩、ジビニルスチルベン類、例えば４，４′−ジ（エトキシカルボニルビニル）スチルベン又は４，４′−ジ（シアノビニル）スチルベン、トリアジニルアミノスチルベン類、例えば４，４′−ジアミノスチルベン−２，２′−ジスルホン酸の１，３，５−トリアジニル誘導体、スチルベニル−２Ｈ−トリアゾール類、例えばスチルベニル−２Ｈ−ナフト［１，２−ｄ］トリアゾール、ビス（１，２，３−トリアゾル−２−イル）スチルベン、ベンゾオキサゾール類、例えばスチルベニルベンゾオキサゾール、ビス（ベンゾオキサゾール）、１，４−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ナフタレン、フラン類、ベンゾフラン類、ベンゾイミダゾール類、クマリン類等。蛍光増白剤は、好ましくはジスチリルベンゼン類、ベンゾオキサゾール類である。上記のような蛍光増白剤であれば、発光による塗布状況の確認がしやすい。
蛍光剤の含有量としては、通常有機膜層（Ｂ）中の０．１〜５０質量％、好ましくは１．０〜３０質量％、更に好ましくは２．０〜２０質量％である。０．１質量％以上であれば発光の確認が容易であり、５０質量％以下であれば膜厚が変動しにくくなる。
［ウエハ加工体の製造方法］
本発明のウエハ加工体の製造方法は、表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、有機膜層（Ｂ）を１００ｎｍ未満の膜厚で形成する工程を含む方法であって、上記有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとすることを特徴とする。
各有機膜層の構成、有機膜層（Ｂ）を形成する方法等の詳細は上述のウエハ加工体の項で記載した通りである。
このようなウエハ加工体の製造方法であれば、非破壊で、簡便で、かつウエハを再利用可能な方法で、有機膜の被覆性を確認できるウエハ加工体を確実に製造することができる。
また、形成する工程の後に、有機膜層（Ｂ）が形成されているウエハに紫外光を照射し、該照射の際の発光状態によって有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認する工程を含むことが好ましい。このような確認工程を行うことにより、有機膜層（Ｂ）が形成されていない箇所の確認を簡便に行うことができる。
更に、本発明では、有機膜層（Ｂ）を形成したウエハ加工体上に、粘着剤、接着剤等の第３成分層を形成して、必要に応じて第３成分層上に更に支持体を形成して、積層面外のウエハ面（裏面）を切削加工等することで、薄膜ウエハを製造することが可能である。この場合、ウエハ加工体としては、上記の確認する工程により有機膜層（Ｂ）の被覆性が良好であることが確認されたウエハ加工体を用いることができる。また、蛍光剤を含まないこと以外は、上記の被覆性が良好であることが確認されたウエハ加工体と同条件で製造されたウエハ加工体を用いることもできる。
［有機膜の被覆性確認方法］
本発明の有機膜の被覆性確認方法は、表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、有機膜層（Ｂ）を１００ｎｍ未満の膜厚で形成した際の、上記ウエハ上における上記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認する方法であって、上記有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとし、上記有機膜層（Ｂ）が形成されている上記ウエハに紫外光を照射し、該照射の際の発光状態によって上記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することを特徴とする。
各有機膜層の構成、有機膜層（Ｂ）を形成する方法等の詳細は上述のウエハ加工体の項で記載した通りである。
本発明の有機膜の被覆性確認方法では有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとするため、上記有機膜層（Ｂ）が形成された上記ウエハに紫外光を照射し、その際の発光状態によって上記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することができる。具体的には、有機膜層（Ｂ）が形成されていない箇所は発光しないので、発光しない箇所を有機膜層（Ｂ）が形成されていない箇所と判定することができる。これにより、凹凸のパターン等を有するウエハ上における有機膜の分布状態を目視等で詳細に確認することができる。また、被覆性が良好となる塗布条件を決定することもできる。
このようなウエハ加工体の適用例としては、例えばこのウエハ加工体の有機膜層（Ｂ）面側を接着層を介して支持体に貼り合わせてウエハ積層体を作製し、ウエハ加工体の裏面を機械研磨することでウエハ加工体を薄膜化し、有機膜層（Ｂ）を離型層として用いて薄膜化したウエハ加工体をウエハ積層体から剥離することで、薄膜化したウエハ加工体を得る、ウエハの仮接着技術に適用することが出来る。この場合接着層としては、ウエハ加工体のデバイス面にダメージを与える事無く、ウエハ加工体表面の微細な凹凸を隙間なく埋めることが出来る材料であれば、いずれも適用可能であり、熱硬化性樹脂ないし熱可塑性樹脂が好適に用いられ、未硬化の熱硬化性樹脂がさらに好適に用いられる。なお、ウエハ加工体の適用例としては、上記に限定されるものではない。
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
［樹脂合成例］
４つ口フラスコにオクタメチルシクロテトラシロキサン１，０００ｇ（３．３８モル）及びヘキサメチルジシロキサン０．２４ｇ（０．００１５モル）を仕込み、温度を１１０℃に保った。次いで、これに１０質量％テトラブチルホスホニウムハイドロオキサイドシリコネート４ｇを加え、４時間かけて重合した後、１６０℃で２時間、後処理を行って、ジメチルポリシロキサンを得た。
このジメチルポリシロキサンを２９Ｓｉ−ＮＭＲ法でＤ単位とＭ単位の割合を調べたところ、Ｄ単位９９．９７８％、Ｍ単位０．０２２％で、おおよそ重合度９，０００の下記構造のジメチルポリシロキサンと同定された。
Figure 0006691504
このジメチルポリシロキサン５００ｇをヘキサン５００ｇに溶解したのち、これを２Ｌのアセトン中に投入し、析出した樹脂を回収して、その後、真空下でヘキサン等を除去して、分子量７４０以下の低分子量成分が０．０５質量％である、重量平均分子量が７００，０００のジメチルポリシロキサン重合体を得た。この重合体０．５ｇをイソドデカン９９．５ｇに溶解し、ジメチルポリシロキサン重合体のイソドデカン溶液（ｂ１）を得た。また、この重合体０．３ｇをイソドデカン９９．７ｇに溶解しイソドデカン溶液（ｂ２）を、重合体１．０ｇをイソドデカン９９．０ｇに溶解しイソドデカン溶液（ｂ３）を得た。なお、重量平均分子量は、ＧＰＣにより測定した。
［実施例１〜８及び比較例１、２］
表１に従い、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）溶液に蛍光増白剤（ｃ１）、（ｃ２）を添加し、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）溶液と蛍光増白剤（ｃ１）、（ｃ２）とを撹拌、混合した後、０．２μｍのメンブレンフィルターで濾過して、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）、（Ｂ−４）、（Ｂ−６）、（Ｂ−７）溶液を得た。なお、（Ｂ−５）溶液は、蛍光増白剤を添加せず、（ｂ１）溶液を０．２μｍのメンブレンフィルターで濾過することによって調製した。
この溶液を、表面に高さ１０μｍ、直径２０μｍの銅ポストが全面に形成され、保護有機膜層（Ａ）として、銅ポストが存在していない部分にのみ膜厚８μｍのポリイミド膜が形成された、直径２００ｍｍシリコンウエハ（厚さ：７２５μｍ）に、スピンコーティングにより塗布し、ホットプレートにて、１８０℃で５分間加熱することにより、有機膜層（Ｂ）に対応する材料を表１に示す膜厚で、ウエハポスト及び保護有機膜層（Ａ）形成面に成膜した（図１参照）。なお、表１の膜厚の値は、以下のようにして得られた測定値である。すなわち、図２に示すように、上記の銅ポスト等が形成されたシリコンウエハの場合と同じ塗布条件で直径２００ｍｍベアＳｉウエハ２１上に上記の溶液を塗布等して得られた有機膜層（Ｂ）２３に対応する材料の膜厚を、光干渉式膜厚測定装置により測定した値である。
その後、暗室にて波長３２５ｎｍのブラックライトを照射し、発光の様子を確認した。
Figure 0006691504
 （ｃ１）：４，４‘−ビス（２−メトキシスチリル）ビフェニル
（ｃ２）：１，４−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ナフタレン
表１に示されるように、本発明の要件を満たす実施例１〜８では、ブラックライトの照射によって有機膜層（Ｂ）が塗布された面の発光（可視光）が確認でき、有機膜層（Ｂ）が形成されていることを目視確認できた。しかしながら、比較例１，２では蛍光剤が含まれていないため、目視での成膜確認はできなかった。また、実施例１，３、５、６、７、８ではコーティングに必要な溶液を十分に滴下した上で塗布を行ったため、塗布抜け無く全面塗布できていることが目視確認できた。一方、実施例２，４では滴下量を意図的に減らして塗布を行った結果、外周部に塗布抜けができていることを発光により目視で確認することができた。一方、比較例１，２では発光が確認できないため、塗布抜けがあるのかないのか、確認することができなかった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
１０…ウエハ加工体、 １１、２１…ウエハ、
１２…保護有機膜層（Ａ）、 １３、２３…有機膜層（Ｂ）。

Claims (9)

  1. 表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、１００ｎｍ未満の膜厚で有機膜層（Ｂ）が形成されているウエハ加工体であって、
    前記有機膜層（Ｂ）は、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものであることを特徴とするウエハ加工体。
  2. 前記表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハが、回路が形成されているデバイスウエハであることを特徴とする請求項１に記載のウエハ加工体。
  3. 前記１００ｎｍ未満の膜厚で形成されている有機膜層（Ｂ）が、スピンコーティング膜であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウエハ加工体。
  4. 前記有機膜層（Ｂ）が、５〜５０ｎｍの膜厚で形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のウエハ加工体。
  5. 前記有機膜層（Ｂ）は、前記蛍光剤以外の含有成分として、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体を含むものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のウエハ加工体。
  6. 前記蛍光剤が、蛍光増白剤であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のウエハ加工体。
  7. 表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、有機膜層（Ｂ）を１００ｎｍ未満の膜厚で形成した際の、前記ウエハ上における前記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認する方法であって、
    前記有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとし、
    前記有機膜層（Ｂ）が形成されている前記ウエハに紫外光を照射し、該照射の際の発光状態によって前記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認することを特徴とするウエハ上における有機膜の被覆性確認方法。
  8. 表面に凹凸及び／又は保護有機膜層（Ａ）が形成されているウエハ上に、有機膜層（Ｂ）を１００ｎｍ未満の膜厚で形成する工程を含むウエハ加工体の製造方法であって、
    前記有機膜層（Ｂ）を、紫外光を照射することで可視光を発光する蛍光剤を含有するものとすることを特徴とするウエハ加工体の製造方法。
  9. 前記形成する工程の後に、前記有機膜層（Ｂ）が形成されている前記ウエハに紫外光を照射し、該照射の際の発光状態によって前記有機膜層（Ｂ）の被覆性を確認する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載のウエハ加工体の製造方法。
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