(57)【要約】【課題】基板上に絶縁樹脂膜層と配線層とが形成された配線基板の製造方法であって、前記絶縁樹脂膜層と前記配線層とを研削して前記配線層を露出させる工程において、絶縁樹脂膜層及び配線層の膜厚が均一になるように平坦化を図ることができる方法を提供する。【解決手段】基板１０上に金属配線層１１と前記金属配線層１１を被覆する絶縁樹脂膜層１３とが形成された配線基板の製造方法は、研削工程後の前記金属配線層１１及び前記絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有する研削制御部材１２、２２を、前記基板１０において前記金属配線層１１が形成された面と同一面上に形成し、前記金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３を研削することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属配線層と前記金属配線層を被覆する絶縁樹脂膜層とが形成された配線基板の製造方法であって、
研削工程後の前記金属配線層及び前記絶縁樹脂層の厚さと略同一の厚さを有する研削制御部材を、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上に形成し、
前記金属配線層及び絶縁樹脂層を研削することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属と異なる金属を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上であって、前記基板の中央付近に形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至３いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上であって、他の箇所よりも板厚が厚い箇所に形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関し、より具体的には、基板上に配線層と絶縁樹脂膜層とが形成された配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時では、半導体装置の更なる小型化・高集積化の要請が高まっており、それに伴い多層配線化が必要となり、そのため高度の平坦化技術が求められている。
【０００３】
この平坦化技術が適用されるのは、主にシリコンウエハに代表される半導体基板であり、更には最近注目されている例えばＳｉＰ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）への適用に有望視されているフィルム状の多層配線薄膜がある。
【０００４】
従来、シリコン半導体基板上に形成された絶縁層や配線層を平坦化する手法としては、主に化学−機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）法が用いられている。この方法は、被加工面となる絶縁層や配線層を予め比較的平坦に形成しておき、平坦な研磨パッドを押し当て、スラリー（化学的研磨材）を用いて化学的・機械的に表面を精緻に平坦加工するものである。予め設けられた硬い絶縁材面や金属面がストップ層となり、ＣＭＰは完了する。
【０００５】
このような、絶縁層や配線層の平坦化にあっては、基板に所定のストッパを形成して過剰の薄化を抑制したり、平坦化工程後の絶縁層や配線層の厚さを均一化することが求められる。
【０００６】
例えば、下地配線の粗密による平坦性の違いを抑制するために、間隔が大きな領域に配線のダミーパターンを使用するＣＭＰ法（特許文献１参照）や、溝内にダミーパターンを形成し、その後、メタル層を形成してＣＭＰにより平坦化する態様（特許文献２参照）が提案されている。
【０００７】
ＣＭＰ法は、精緻な平坦化を実現することができる方法であるが、当該方法に用いられる加工装置は高価でありスループットも低く、製造コストの高いプロセスとなる。
【０００８】
ＣＭＰ法に代わる平坦化を目的とした機械加工として、ダイヤモンド、立方晶系窒化硼素（ｃｕｂｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ：ｃＢＮ）、又は超硬材料等を用いたバイトを用いて、一定切込み厚さで強制的に除去加工を行って平坦面を形成する切削加工がある。
【０００９】
かかる切削加工においては、１本乃至数本のバイトを用いて加工がなされるが、樹脂と金属のような複合材料を加工する場合にはバイトの磨滅磨耗が大きく、バイトの交換頻度が多いという問題がある。
【００１０】
ＣＭＰ法や切削加工以外の平坦化を目的とした方法として、ダイヤモンド、ｃＢＮ、又は超硬材料等から成る数μｍ乃至十数μｍの粒径を有する砥粒をボンド等で固着（固定）して形成された砥石や研磨紙を用いて、一定の負荷を与えて被研削物を除去加工する研削加工がある。
【００１１】
かかる研削加工においては、砥粒は磨滅磨耗すると脱落して新しい砥粒が露出するため、表面粗さの小さい平坦面を安定して製造することができ、配線の平坦化にも適用され始めている。
【００１２】
また、研削加工においては、Ｓｉ基板の表面にＳｉＣ層を形成し、次いで、ガラス基板の表面に塗布した接着剤にＳｉ基板の表面側を接着して、ＳｉＣ層を研削ストッパとして用いて、Ｓｉ基板をその裏面側から研削して薄膜化する態様も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−７４１７５号公報
【特許文献２】特開平８−１９５３９３号公報
【特許文献３】特開平７−３２６６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述の研削加工においては、以下に示す理由から、当該加工後に基板上の絶縁樹脂膜層及び配線層等の膜厚のばらつきが発生したり、過剰に絶縁樹脂膜層及び配線層等を研削し除去してしまうおそれがあり、所望の平坦化を実現することができない場合がある。
【００１４】
第１の理由は、基板の厚さのばらつきである。
【００１５】
上述の研削加工においては、基板の裏面を真空チャック等で固定して、当該基板の表面に形成された配線構造を加工する。従って、プリント配線基板のような板厚が十数μｍ乃至数十μｍにばらついている基体の表面に形成された配線構造を平坦加工すると、当該板厚のばらつきがそのまま表面配線の加工厚さのばらつきに直結してしまう。
【００１６】
第２の理由は、基板の各部における砥石の接触時間の差である。
【００１７】
図１に、研削加工の一例を示す。図１に示す研削加工は、インフィード法と称され、シリコン（Ｓｉ）ウエハのバックグラインド等に適用される。
【００１８】
インフィールド法においては、自転するウエハ（被研削物たる基板）１に対し、スピンドル軸２を中心にウエハ１の自転方向（図１において黒色の矢印で示す方向）と同一方向に回転した砥石（グラインディングホイール）３を、図１に白抜きの矢印で示すように一定速度で上から下降して、ウエハ１と砥石３とを接触させ、ウエハ１が所望の厚みになるまで研削する。砥石３はカップ型の形状を有し、ウエハ１に面している側の外周部分に沿って砥粒４が設けられている。
【００１９】
かかるインフィールド法においては、図１に示すように、ウエハ１の中心付近は常に砥石３が接触していて砥粒４の通過密度がそれ以外の部分に比べ顕著に高い。
【００２０】
従って、例えば樹脂を主体とした柔軟な材料を研削加工すると、ウエハ１の中心付近の膜厚がそのほかの箇所と比較して薄くなってウエハ１の外形が凹状となってしまう。
【００２１】
図２に、直径約１５０ｍｍ（６インチ）の３種類のウエハＡ乃至ウエハＣの表面に形成したエポキシ樹脂を主体とする樹脂材料を、図１に示すインフィード研削法により研削したときの、ウエハＡ乃至ウエハＣの各箇所における樹脂厚を示す。図２に示すグラフにおいて、横軸はウエハの中心付近からの距離（ｃｍ）を示し、縦軸は研削後の樹脂厚（μｍ）を示す。
【００２２】
図２から明らかなように、何れのウエハＡ乃至ウエハＣにおいても、研削加工後の樹脂厚はばらついており、ウエハの中心付近の樹脂厚が、そのほかの箇所と比較して薄くなっている。この現象は、ウエハの直径が約２００ｍｍ（８インチ）及び約３００ｍｍ（１２インチ）の場合に更に顕著に現れる。また、この現象は、被研削物が多層配線構造を有している場合に、特に重大な欠陥をもたらす。
【００２３】
このように、インフィールド法においては、ウエハの各部における砥石の接触時間の差に起因して、ウエハの中心付近における平坦度が損なわれるおそれがある。
【００２４】
第３の理由は、被研削物が、硬度の異なる材料により不均一に構成されていることである。
【００２５】
研削加工においては、被研削物の硬度により加工レートが相違する。即ち、金属よりも樹脂の方が加工レートは早く、また、金属の中でもモース硬度が高い材料ほど加工レートが遅い。そして、被研削部分のモース硬度が所定の値以上の場合は、砥石が磨滅磨耗するだけで研削は進行しない。
【００２６】
従って、一定の面積を有する被研削部分において、金属の占有率が数％の場合と１００％の場合とでは、１００％の場合の方が格段に加工レートは遅い。よって、被研削物が、硬度の異なる材料により不均一に構成されていると、当該材料に応じて加工レートは相違するため、平坦に（均一に）研削することは困難である。
【００２７】
このように、研削加工においては、当該加工後に基板上の絶縁樹脂膜層及び配線層等の膜厚のばらつきの発生や、過剰に絶縁樹脂膜層及び配線層等を研削し除去してしまうおそれがあり、所望の平坦化を実現することができない場合がある。しかるに、これに適切に対応する技術は提案されていない。
【００２８】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、基板上に絶縁樹脂膜層と配線層とが形成された配線基板の製造方法であって、前記絶縁樹脂膜層と前記配線層とを研削して前記配線層を露出させる工程において、絶縁樹脂膜層及び配線層の膜厚が均一になるように平坦化を図ることができる方法を提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一観点によれば、基板上に金属配線層と前記金属配線層を被覆する絶縁樹脂膜層とが形成された配線基板の製造方法であって、研削工程後の前記金属配線層及び前記絶縁樹脂層の厚さと略同一の厚さを有する研削制御部材を、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上に形成し、前記金属配線層及び絶縁樹脂層を研削することを特徴とする配線基板の製造方法が提供される。
【００３０】
前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属と異なる金属を含んでもよい。或いは、前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属を含んでもよい。
【００３１】
また、前記研削制御部材は、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上であって、前記基板の中央付近に形成されてもよい。或いは、前記研削制御部材は、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上であって、他の箇所よりも板厚が厚い箇所に形成されてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、基板上に絶縁樹脂膜層と配線層とが形成された配線基板の製造方法であって、前記絶縁樹脂膜層と前記配線層とを研削して前記配線層を露出させる工程において、絶縁樹脂膜層及び配線層の膜厚が均一になるように平坦化を図ることができる方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
まず、本発明の原理について説明し、次いで、当該原理に基づく具体的な実施の形態について説明する。
【００３４】
１．本発明の原理
図３乃至図５を参照して、本発明の原理を説明する。
【００３５】
図３は、本発明の原理を説明するための図（その１）であり、配線基板の部分断面図を示す。図３を参照するに、配線基板の製造にあたり、基板１０上に、金属配線層１１と、研削制御部材であるダミーパターン１２、２２と、基板１０、金属配線層１１、及びダミーパターン１２、２２を被覆する絶縁樹脂膜層１３とが形成される（図３（ａ）及び（ｂ）の上段の図参照）。
【００３６】
図３（ａ）には、金属配線層１１と異種の金属から成るダミーパターン１２が示されており、図３（ｂ）には、金属配線層１１と同種の金属から成るダミーパターン２２が示されている。何れの場合も、ダミーパターン１２、２２は、金属配線層１１の厚さよりも低い厚さを有する。より具体的には、後の工程で金属配線層１１及び絶縁樹脂膜層１３は研削されるが、ダミーパターン１２、２２は、当該研削工程後の金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有する。
【００３７】
この状態で、砥粒が固着（固定）された砥石や研磨紙（図３では図示を省略）を用いて、一定の負荷を与えて研削して金属配線層１１の上面を露出させる（図３（ａ）及び（ｂ）の下段の図参照）。
【００３８】
ところで、ダミーパターン１２、２２は、基板１０上であって、金属配線層１１が形成された面と同一面内の、１又は複数の箇所に形成される。
【００３９】
上述の研削工程が図１を参照して説明したインフィールド法による場合、即ち、上記構造を有する被処理基板を自転させ、当該自転方向と同一方向に回転した砥石を一定速度で上から下降して、被処理基板と砥石とを接触させ、被処理基板が所望の厚みになるまで研削する方法による場合には、図４に示すように、ダミーパターン１２、２２は、基板１０の上であって、金属配線層１１が形成された面と同一面、即ち、基板１０の上面の中心付近の１又は複数の箇所に形成される。図４に示す例では、ダミーパターン１２、２２は、基板１０の上面の中心付近の４箇所に、約１ｃｍの間隔をもって形成されている。ここで、図４は、本発明の原理を説明するための図（その２）であり、被処理基板を上から見た図である。
【００４０】
また、基板１０の板厚がばらついている場合には、ダミーパターン１２、２２は、当該板厚さの厚い箇所上の１又は複数の箇所に形成される。
【００４１】
このように基板１０の上面の所定の箇所に形成されるダミーパターン１２、２２の配置態様は、図５に示すように、所定の金属面積を有するベタパターン（図５（ａ）参照）としてもよく、また、前記所定の面積において、一定以上のパターン内金属面積比率を有する金属パターン（図５（ｂ））としてもよい。ここで、図５は、本発明の原理を説明するための図（その３）であり、ダミーパターン１２、２２を上から見たときの図である。
【００４２】
このように研削工程後の金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有するダミーパターン１２、２２を、金属配線層１１が形成された面と同一面、即ち、基板１０の上面の１又は複数の箇所に形成し、次いで金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３研削している。従って、当該研削に際し、ダミーパターン１２、２２がストッパの役割を果たし、基板１０上における金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さの高度の平坦化（均一化）を簡易に実現することができる。
【００４３】
即ち、上述の研削工程が図１を参照して説明したインフィールド法による場合、被処理基板の中心付近は常に砥石が接触していて砥粒通過密度がそれ以外の部分に比べ顕著に高いが、ダミーパターン１２、２２が基板１０の上面の中心付近の１又は複数の箇所に形成されているため、当該中心付近において過剰に研削が進行することを抑制することができる。
【００４４】
また、基板１０の板厚がばらついている場合であっても、ダミーパターン１２、２２は、板厚の厚い箇所上の１又は複数の箇所に形成されるため、板厚の厚い箇所において過剰に研削が進行することを抑制することができる。
【００４５】
２．本発明の具体的な実施の形態
次に、上述の本発明の原理に基づく具体的な実施の形態について説明する。第１の実施の形態として、金属配線層１１と異種の金属から成るダミーパターン１２（図３（ａ）参照）を形成して研削を行う態様について説明し、第２の実施の形態として、金属配線層１１と同種の金属から成るダミーパターン２２（図３（ｂ）参照）を形成して研削を行う態様について説明する。
【００４６】
なお、以下では、研削対象として、基板としてシリコン（Ｓｉ）半導体基板（シリコンウエハ）を例示し、この半導体基板上に絶縁樹脂内に金属配線層等が設けられた配線基板を例として説明するが、本発明はかかる例に限定されず、例えば、プリント基板等に対しても本発明を適用することができる。
【００４７】
Ａ．第１の実施の形態
図３（ａ）を再度参照するに、本発明の第１の実施の形態では、金属配線層１１と異なる金属種から成り、研削工程後の金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有するダミーパターン１２が、基板１０上であって金属配線層１１が形成された面と同一面内の１又は複数の箇所に形成され、その上で、金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の研削工程が施される。
【００４８】
具体的には、ダミーパターン１２の構成材料として、シリコン（Ｓｉ）から成る基板１０上に形成された金属配線層１１を構成する金属材料よりも硬度（モース硬度）が高い金属が選択される。例えば、金属配線層１１を構成する金属が銅（Ｃｕ）はモース硬度３であり、ダミーパターン１２をめっき技術を用いて形成する場合には、ダミーパターン１２の構成材料として、モース硬度５のニッケル（Ｎｉ）又はモース硬度７のクロム（Ｃｒ）を選択することができる。かかる金属であれば、研削工程において、砥石で加工をすることは困難である。
【００４９】
また、図５を再度参照するに、ダミーパターン１２の配置態様は、約１ｍｍ２以上の金属面積を有するベタパターン（図５（ａ）参照）としてもよく、ダミーパターン１２のパターン内金属面積比率が５０％以上であって、約１ｍｍ２以上の面積を有する金属パターンとしてもよい。
【００５０】
ここで、図６及び図７を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るダミーパターン１２の形成方法について説明する。
【００５１】
まず、シリコン（Ｓｉ）半導体基板（シリコンウエハ）たる基板１０の表面に、スパッタリング法等により銅（Ｃｕ）めっきシード層１５を形成する（図６（ａ））。
【００５２】
次いで、当該めっきシード層１５上にレジスト１６をパターン形成し、更に、電気めっき技術を用いて銅（Ｃｕ）めっきをレジスト１６で被覆されていない箇所に所定の厚さ充填させて金属配線層１１を形成する（図６（ｂ）参照）。このとき、前記銅（Ｃｕ）めっきの厚さは、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さよりも十分厚く設定される。
【００５３】
しかる後、金属配線層１１の形成のために用いられたレジスト１６を剥離して除去する（図６（ｃ）参照）。
【００５４】
次に、ダミーパターン１２形成用のレジスト１７をパターン形成し、更に、ダミーパターン１２の構成材料の金属めっき液に浸漬して、レジスト１７で被覆されていない箇所にダミーめっきを充填させてダミーパターン１２を形成する（図６（ｄ）参照）。
【００５５】
後述する研削工程が図１を参照して説明したインフィールド法による場合、被処理基板の中心付近の１又は複数の箇所に、基板１０の板厚がばらついている場合にあっては、ダミーパターン１２は、板厚の厚い箇所上１又は複数の箇所に、ダミーパターン１２が形成されるように、ダミーパターン１２形成用のレジスト１７がパターン形成される。
【００５６】
レジスト１７のパターン形成にあっては、レジスト１７で被覆されていない箇所の幅は、金属配線層１１の幅と同等以上であり、隣り合う金属配線層１１の間に位置することができる限り、特に制限はない。従って、レジスト１７で被覆されていない箇所の幅を、金属配線層１１の幅と同等以上最小限の幅に設定することができる。
【００５７】
なお、本例のように、金属配線層１１の形成のために用いられるレジスト１６を剥離して除去した後に、新たにダミーパターン１２形成用のレジスト１７を形成する態様のほか、例えば、金属配線層１１の形成のために用いられるレジスト１６にレーザ等でダミーパターン１２用のパターン穴形成を行ってこれをダミーパターン１２形成用のレジストとして用いてもよい。或いは、金属配線層１１の形成のために用いられるレジスト１６がポジレジストであれば、図６（ｂ）に示すように銅（Ｃｕ）めっきをレジスト１６で被覆されていない箇所に所定の厚さ充填させた後に、同じレジスト１６にダミーパターン１２形成用のマスクを用いて再度パターニングする態様であってもよい。
【００５８】
ダミーパターン１２の構成材料、即ち、ダミーめっきの材料として、金属配線層１１を構成する金属材料よりも硬度（モース硬度）が高い金属が選択される。金属配線層１１を構成する金属が銅（Ｃｕ）の場合、ダミーパターン１２の構成材料として、モース硬度５のニッケル（Ｎｉ）又はモース硬度７のクロム（Ｃｒ）を選択することができる。
【００５９】
ダミーめっきの厚さは、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度とする。
【００６０】
図６（ｄ）に示す工程後、ダミーパターン１２形成用のレジスト１７を剥離して除去する（図７（ｅ）参照）。
【００６１】
次いで、基板１０の表面に形成した銅（Ｃｕ）めっきシード層１５を剥離する（図７（ｆ）参照）。
【００６２】
しかる後、シート部材を用いたラミネート、印刷、又はスピンコーティング法等により、絶縁樹脂層１３を形成し、基板１０の表面と金属配線層１１及びダミーパターン１２とを被覆する（図７（ｇ））。
【００６３】
絶縁樹脂層１３として、例えば、ポリイミド樹脂等を選択することができる。また、基板１０の表面上における絶縁樹脂層１３の厚さは、少なくともダミーパターン１２よりも厚くなるように選択される。
【００６４】
このようにして、金属配線層１１の厚さよりも低い厚さを有するダミーパターン１２、２２を基板１０の表面に形成される。
【００６５】
なお、金属配線層１１の形成のためのめっき充填（図６（ｂ）参照）と、ダミーパターン１２の形成のためのめっき充填（図６（ｄ）参照）の順序は逆であってもよいが、金属配線層１１もダミーパターン１２も異なる種類の金属のめっきにより形成されるため、
当該形成のために２回パターニングを行ってレジスト１６及びレジスト１７を形成する必要がある。
【００６６】
しかしながら、上述のように、ダミーパターン１２形成用のレジスト１７のパターン形成（図６（ｂ）参照）において、レジスト１７で被覆されていない箇所の幅を、金属配線層１１の幅と同等以上最小限の幅に設定することができるため、ダミーパターン１２の幅は、金属配線層１１の幅と同等以上最小限の幅に設定することができる。よって、ダミーパターン１２の形成により、金属配線層１１の形成の犠牲となってしまう領域を最小限に抑えることができる。
【００６７】
次に、図８乃至図１０を参照して、本発明の実施の形態に適用される研削工程の例を説明する。図８乃至図１０の各図において、（ａ）は平坦化の状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は加工時間の経過と研削抵抗の変化を示すグラフである。
【００６８】
本発明の実施の形態に適用される研削工程においては、砥石５０が研削対象と接触している際の研削抵抗を負荷電流値として表示し、これをモニタリングしながら加工が行われる。
【００６９】
また、当該研削工程において使用される砥石５０は、例えば、ダイヤモンド、ｃＢＮ、又は超硬材料等から成る数μｍ乃至十数μｍの粒径を有する砥粒をボンド等で固着（固定）して形成される。また、図１を参照して説明したインフィールド法を用いた研削工程においては、カップ型の形状を有する砥石が用いられ、当該砥石の研削対象に面している側の外周部分に沿って砥粒が設けられている。
【００７０】
図８を参照するに、砥石５０が、絶縁樹脂層１３の上部に接触し研削が開始されると、研削抵抗値が上昇する。まず絶縁樹脂層１３のみ研削され、一定の低い研削抵抗値が維持される。
【００７１】
次いで、図９に示すように、砥石５０は、金属配線層１１に接触し、絶縁樹脂層１３と金属配線層１１の上部とが同時に研削され平坦化される。このときの研削抵抗値は、絶縁樹脂層１３のみを研削する場合（図８参照）の研削抵抗値よりも上昇した値となり、当該上昇した一定の値が維持される。
【００７２】
しかる後、図１０に示すように、砥石５０は、ダミーパターン１２に接触する。すると、研削抵抗値は、更に上昇する。
【００７３】
図１０に示す工程においては、ダミーパターン１２の周囲では研削速度は著しく低下するものの、ダミーパターン１２の周囲から離れた箇所ではそのままの研削速度で進行する。ダミーパターン１２を長時間研削し続けると、研削は進行せずに砥石摩耗量が増大するため、研削抵抗値が更に上昇したら研削を終了する。
【００７４】
本発明の発明者は、以下の試験を行い、本実施の形態により、基板１０上における金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さの高度の平坦化（均一化）を簡易に実現することを確認している。
【００７５】
即ち、金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３とを膜厚７μｍで形成し、面内の膜厚のばらつきを１μｍ未満とすることを目標として、直径が約２００ｍｍ（８インチ）のシリコン（Ｓｉ）ウエハを用いて、以下の試験を行った。
【００７６】
具体的には、まず、図６（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）半導体基板（シリコンウエハ）たる基板１０の表面に、スパッタリング法により、５００Å／１０００Åの膜厚を有するＣｒ／Ｃｕ膜をめっきシード層１５として形成した。
【００７７】
次いで、図６（ｂ）に示すように、当該めっきシード層１５上に、フォトレジスト１６としてヘキストインダストリー社製のＡＺ−Ｐ４６２０を用いて、直径２０μｍのビアパターンを形成した。そして、電気めっき技術を用いて銅（Ｃｕ）めっきをビア内に施し、厚さ１２μｍ乃至１５μｍの銅（Ｃｕ）からなるビアポスト、即ち、金属配線層１１を形成した。
【００７８】
しかる後、図６（ｃ）に示すように、フォトレジスト１６を剥離して除去し、図６（ｄ）に示すように基板１０の中心から半径１００ｍｍの領域にあるチップに１箇所ずつダミーパターン１２を形成すべく、フォトレジスト１７を塗布し、ニッケル（Ｎｉ）めっきを施して、直径が１００μｍで厚さが７μｍ乃至８μｍのダミーパターン１２を形成した。
【００７９】
次いで、図７（ｅ）に示すように、ダミーパターン１２形成用のフォトレジスト１７を剥離して除去し、図７（ｆ）に示すように、基板１０の表面に形成されたＣｒ／Ｃｕ膜をめっきシード層１５をエッチング除去した。
【００８０】
しかる後、図７（ｇ）に示すように、絶縁樹脂層１３として日立デュポン社製のポリイミドＰＩ２６１１を、膜厚が１５μｍになるように塗布し、３００℃、１時間加熱硬化した。
【００８１】
次に、図８乃至図１０に示すように、砥石５０として＃２０００の砥石を使用して、インフィード研削法で絶縁樹脂層１３の表面から深さ８μｍを研削除去して、金属配線層１１の頭出しを行った。
【００８２】
研削工程の終了後に面内の膜厚分布を測定した結果を、図１１に示す。図１１に示すグラフにおいて、横軸はウエハの中心付近からの距離（ｃｍ）を示し、縦軸は研削後の樹脂厚（μｍ）を示し、本試験で形成したダミーパターン１２を形成しなかった場合と比較して、本グラフに示している。
【００８３】
図１１から明らかなように、ダミーパターン１２を形成して研削した場合は、ダミーパターン１２を形成せずに研削した場合に比し、基板の中心付近において過剰に研削が進行することを抑制することができ、面内の膜厚のばらつきを１μｍ未満とすることを実現することができた。
【００８４】
また、本発明の発明者は、上述の試験において、厚さ１２μｍ乃至１５μｍの銅（Ｃｕ）からなるビアポスト、即ち、金属配線層１１を形成した後に、フォトレジスト１６に、レーザでダミーパターン１２用のレジストパターンを形成し、ニッケル（Ｎｉ）めっきを施して上述の試験と同様の大きさ・形状を有するダミーパターン１２を形成して、研削を行った。なお、レーザとしてＹＡＧレーザの第３高調波（λ＝３５５ｎｍ）を使用した。
【００８５】
この場合も、図１１に示す結果と同様に、面内の膜厚のばらつきを１μｍ未満とすることを実現することができた。
【００８６】
このように、本実施の形態においては、研削工程後の金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有するダミーパターン１２を、金属配線層１１が形成された面と同一面、即ち、基板１０の上面の１又は複数の箇所に形成し、次いで金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３研削している。従って、当該研削に際し、ダミーパターン１２がストッパの役割を果たし、基板１０上における金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さの高度の平坦化（均一化）を簡易に実現することができる。
【００８７】
研削工程がインフィールド法による場合、被処理基板の中心付近は常に砥石が接触していて砥粒通過密度がそれ以外の部分に比べ顕著に高いが、ダミーパターン１２が基板１０の上面の中心付近に形成することにより、当該中心付近において過剰に研削が進行することを抑制することができる。
【００８８】
また、基板１０の板厚がばらついている場合であっても、ダミーパターン１２は、板厚の厚い箇所上に形成することにより、板厚の厚い箇所において過剰に研削が進行することを抑制することができる。
【００８９】
更に、ダミーパターン１２形成用のレジスト１７のパターン形成（図６（ｂ）参照）において、レジスト１７で被覆されていない箇所の幅を、金属配線層１１の幅と同等以上最小限の幅に設定することができるため、ダミーパターン１２の幅は、金属配線層１１の幅と同等以上最小限の幅に設定することができる。よって、ダミーパターン１２の形成により、金属配線層１１の形成の犠牲となってしまう領域を最小限に抑えることができる。
【００９０】
Ｂ．第２の実施の形態
図３（ｂ）を再度参照するに、本発明の第２の実施の形態では、金属配線層１１と同種の金属から成り、研削工程後の金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有するダミーパターン２２が、基板１０上であって金属配線層１１が形成された面と同一面内の１又は複数の箇所に形成され、その上で、金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の研削工程が施される。
【００９１】
また、図５を再度参照するに、ダミーパターン２２の配置態様は、約５ｍｍ２以上の金属面積を有するベタパターン（図５（ａ）参照）としてもよく、ダミーパターン２２のパターン内金属面積比率が５０％以上であって、約５ｍｍ２以上の面積を有する金属パターンとしてもよい。
【００９２】
ここで、図１２及び図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るダミーパターン２２の形成方法について説明する。
【００９３】
まず、シリコン（Ｓｉ）半導体基板（シリコンウエハ）たる基板１０の表面に、スパッタリング法等により銅（Ｃｕ）めっきシード層１５を形成する（図１２（ａ））。
【００９４】
次いで、当該めっきシード層１５上にレジスト２６をパターン形成する（図１２（ｂ）参照）。このレジスト２６は、大きさの異なるパターンを有しており、これを利用して、電気めっき技術を用いて銅（Ｃｕ）めっきをレジスト１６で被覆されていない箇所に充填させて、金属配線層１１とダミーパターン２２の双方を同時に形成する（図１２（ｃ））。
【００９５】
即ち、レジスト２６は大きなサイズのパターンと小さなサイズのパターンとを有しており、大きなサイズのパターンをダミーパターン２２の形成に用い、小さなサイズのパターンを金属配線層１１の形成に用いる。この場合、レジスト２６において、ダミーパターン２２形成用のパターンの面積は、金属配線層１１形成のパターンよりも十分に大きいことが望ましく、例えば、金属配線層１１形成のパターンの中の最も大きい面積の５倍以上としてもよい。
【００９６】
ダミーパターン２２形成のためのめっき厚さが、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度となった時点で、めっき充填を終了する。この時点で、レジスト２６に形成されたパターンの大きさに基づくめっきレート差に因り、金属配線層１１の形成のためのめっき厚さは、ダミーパターン２２形成のためのめっき厚さよりも高くなっている。
【００９７】
即ち、ダミーパターン２２の形成のためのめっき厚さが、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度である一方、金属配線層１１の形成のためのめっき厚さは、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さよりも十分に厚く形成されている。
【００９８】
このように、レジスト２６に形成されたパターンの大きさに基づくめっきレート差に因り、１回のレジストプロセスにより厚さの異なる金属配線層１１とダミーパターン２２とを１度に簡易に形成できる。
【００９９】
なお、後述する研削工程が図１を参照して説明したインフィールド法による場合は被処理基板の中心付近の１又は複数の箇所に、基板１０の板厚がばらついている場合は板厚の厚い箇所上１又は複数の箇所に、ダミーパターン２２が形成されるように、図１２（ｂ）に示す工程において大きなサイズのパターンがレジスト２６に形成される。
【０１００】
図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示す工程後、レジスト２６を剥離して除去する（図１３（ｄ）参照）。
【０１０１】
次いで、基板１０の表面に形成した銅（Ｃｕ）めっきシード層１５を剥離する（図１３（ｅ）参照）。
【０１０２】
しかる後、シート部材を用いたラミネート、印刷、又はスピンコーティング法等により、絶縁樹脂層１３を形成し、基板１０の表面と金属配線層１１及びダミーパターン２２とを被覆する（図１３（ｆ））。
【０１０３】
絶縁樹脂層１３として、例えば、ポリイミド樹脂等を選択することができる。また、基板１０の表面上における絶縁樹脂層１３の厚さは、少なくともダミーパターン２２よりも厚くなるように選択される。
【０１０４】
このようにして、金属配線層１１の厚さよりも低い厚さを有するダミーパターン２２を基板１０の表面に形成される。
【０１０５】
次に、図８乃至図１０を参照して上述した研削工程を施す。
【０１０６】
本発明の発明者は、以下の試験を行い、本実施の形態により、基板１０上における金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さの高度の平坦化（均一化）を簡易に実現することを確認している。
【０１０７】
即ち、金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３とを膜厚７μｍで形成し、面内の膜厚のばらつきを１μｍ未満とすることを目標として、直径が約１５０ｍｍ（６インチ）のシリコン（Ｓｉ）ウエハを用いて、以下の試験を行った。
【０１０８】
具体的には、まず、図１２（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）半導体基板（シリコンウエハ）たる基板１０の表面に、スパッタリング法により、５００Å／１０００Åの膜厚を有するＣｒ／Ｃｕ膜をめっきシード層１５として形成した。
【０１０９】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、当該めっきシード層１５上に、フォトレジスト１６としてヘキストインダストリー社製のＡＺ−Ｐ４６２０を用いて、金属配線層１１の形成用の直径３０μｍのビアパターンと、図４に示すように基板１０の上面の中心付近の４箇所に約１ｃｍの間隔をもって、５ｍｍ２のダミーパターン２２形成用のパターンとを形成した。
【０１１０】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、銅（Ｃｕ）めっきを１Ａ／ｄｍ２の条件で３０分通電し、金属配線層１１とダミーパターン２２とを同時に形成した。
【０１１１】
ダミーパターン２２形成のためのめっき厚さが、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度となった時点で、めっき充填を終了する。レジスト２６に形成されたパターンの大きさに基づくめっきレート差に因り、この時点で、金属配線層１１の形成のためのめっき厚さは、ダミーパターン２２形成のためのめっき厚さよりも高くなっている。
【０１１２】
即ち、ダミーパターン２２の形成のためのめっき厚さが、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度である一方、金属配線層１１の形成のためのめっき厚さは、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さよりも十分に厚く形成されている。
【０１１３】
次いで、図１３（ｄ）に示すように、レジスト２６を剥離して除去し、図１３（ｅ）に示すように、基板１０の表面に形成されたＣｒ／Ｃｕ膜をめっきシード層１５をエッチング除去した。この時点で金属配線層１１の厚さは１２μｍ乃至１５μｍで、ダミーパターン２２は８μｍであった。
【０１１４】
しかる後、図１３（ｆ）に示すように、絶縁樹脂層１３として日立デュポン社製のポリイミドＰＩ２６１１を、膜厚が１５μｍになるように塗布し、３００℃、１時間加熱硬化した。
【０１１５】
次に、図８乃至図１０に示すように、砥石５０として＃２０００の砥石を使用してインフィード研削法で絶縁樹脂層１３の表面から深さ８μｍを研削除去して、金属配線層１１の頭出しを行った。
【０１１６】
研削工程の終了後に面内の膜厚分布を測定すると、図１１に示す効果と同じ効果、即ち、ダミーパターン２２を形成して研削した場合は、ダミーパターン２２を形成せずに研削した場合に比し、基板の中心付近において過剰に研削が進行することを抑制することができ、面内の膜厚のばらつきを１μｍ未満とすることを実現することができた。
【０１１７】
本発明の発明者は更に、上述の試験とは異なる以下の試験を行い、本実施の形態により、基板１０上における金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さの高度の平坦化（均一化）を簡易に実現することを確認している。
【０１１８】
即ち、金属配線層１１と絶縁樹脂層１３とを膜厚２０μｍで形成し、面内の膜厚のばらつきを２μｍ未満とすることを目標として、シリコン（Ｓｉ）ウエハを用いて、以下の試験を行った。
【０１１９】
予め、基板１０の厚さを数箇所測定すると、１０μｍ前後の厚さばらつきがあった。
【０１２０】
具体的には、まず、図１２（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）半導体基板（シリコンウエハ）たる基板１０の表面に、スパッタリング法により、５００Å／１０００Åの膜厚を有するＣｒ／Ｃｕ膜をめっきシード層１５として形成した。
【０１２１】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、当該めっきシード層１５上に、フォトレジスト１６として日立化成製のドライフィルムレジストを用いて、金属配線層１１の形成用の直径５０μｍのビアパターンと、基板の厚さが厚い箇所に、８ｍｍ２のダミーパターン２２形成用のパターンを形成した。
【０１２２】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、銅（Ｃｕ）めっきを２Ａ／ｄｍ２の条件で５０分通電し、金属配線層１１とダミーパターン２２とを同時に形成した。
【０１２３】
ダミーパターン２２形成のためのめっき厚さが、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度となった時点で、めっき充填を終了する。レジスト２６に形成されたパターンの大きさに基づくめっきレート差に因り、この時点で、金属配線層１１の形成のためのめっき厚さは、ダミーパターン２２形成のためのめっき厚さよりも高くなっている。
【０１２４】
即ち、ダミーパターン２２の形成のためのめっき厚さが、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さと同等程度である一方、金属配線層１１の形成のためのめっき厚さは、後述する研削工程により研削されて平坦化された後の金属配線層１１の厚さよりも十分に厚く形成されている。
【０１２５】
次いで、図１３（ｄ）に示すように、レジスト２６を剥離して除去し、図１３（ｅ）に示すように、基板１０の表面に形成されたＣｒ／Ｃｕ膜をめっきシード層１５をエッチング除去した。この時点で金属配線層１１の厚さは３０μｍ乃至３５μｍで、ダミーパターン２２は２２μｍであった。
【０１２６】
しかる後、図１３（ｆ）に示すように、絶縁樹脂層１３として味の素製のエポキシシート材ＧＸ−９をラミネートし、１８０℃、１時間加熱硬化した。当該絶縁樹脂層１３の膜厚は４０μｍであった。
【０１２７】
次に、図８乃至図１０に示すように、砥石５０として＃１５００の砥石を使用してインフィード研削法で絶縁樹脂層１３の表面から深さ１０μｍを研削除去して、金属配線層１１の頭出しを行った。
【０１２８】
研削工程の終了後に面内の膜厚分布を測定すると、ダミーパターン２２が形成された箇所近傍の膜厚は１８μｍであり、これ以外の箇所の膜厚は１９μｍ乃至２０μｍであり、面内の膜厚のばらつきを２μｍ未満とすることを実現することができた。
このように、第２の実施の形態においても、研削工程後の金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さと略同一の厚さを有するダミーパターン２２を、金属配線層１１が形成された面と同一面、即ち、基板１０の上面の１又は複数の箇所に形成し、次いで金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３研削している。従って、当該研削に際し、ダミーパターン２２がストッパの役割を果たし、基板１０上における金属配線層１１及び絶縁樹脂層１３の厚さの高度の平坦化（均一化）を簡易に実現することができる。
【０１２９】
研削工程がインフィールド法による場合、被処理基板の中心付近は常に砥石が接触していて砥粒通過密度がそれ以外の部分に比べ顕著に高いが、ダミーパターン２２が基板１０の上面の中心付近に形成することにより、当該中心付近において過剰に研削が進行することを抑制することができる。
【０１３０】
また、基板１０の板厚がばらついている場合であっても、ダミーパターン２２は、板厚の厚い箇所上に形成することにより、板厚の厚い箇所において過剰に研削が進行することを抑制することができる。
【０１３１】
更に、レジスト２６に形成されたパターンの大きさに基づくめっきレート差に因り、１回のレジストプロセスにより厚さの異なる金属配線層１１とダミーパターン２２とを１度に簡易に形成できる。
【０１３２】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【０１３３】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
基板上に金属配線層と前記金属配線層を被覆する絶縁樹脂膜層とが形成された配線基板の製造方法であって、
研削工程後の金属配線層及び絶縁樹脂層の厚さと略同一の厚さを有する研削制御部材を、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上に形成し、
前記金属配線層及び絶縁樹脂層を研削することを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記２）
付記１記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、金属を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記３）
付記２記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、所定の面積を有するベタパターンであることを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記４）
付記２記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、所定の金属面積比率を有するパターンであることを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記５）
付記２乃至付記４いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属と異なる金属を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記６）
付記５記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属よりも硬度の高い金属を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記７）
付記５記載の配線基板の製造方法であって、
前記金属配線層は銅（Ｃｕ）を含み、
前記研削制御部材は、ニッケル（Ｎｉ）又はクロム（Ｃｒ）を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記８）
付記２乃至付記４いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記金属配線層を構成する金属を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記９）
付記８記載の配線基板の製造方法であって、
前記金属配線層と前記研削制御部材とは、同一のレジストに形成された大きさの異なる複数のパターンにめっきを充填して形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記１０）
付記１乃至９いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上であって、前記基板の中央付近に形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記１１）
付記１乃至９いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記研削制御部材は、前記基板において前記金属配線層が形成された面と同一面上であって、他の箇所よりも板厚が厚い箇所に形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記１２）
付記１乃至１１いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記基板は、シリコン（Ｓｉ）から成ることを特徴とする配線基板の製造方法。
（付記１３）
付記１乃至１１いずれか一項記載の配線基板の製造方法であって、
前記配線基板は、プリント配線基板であることを特徴とする配線基板の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】研削加工の一例を示す図である。
【図２】インフィールド法における問題点を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の原理を説明するための図（その１）であり、配線基板の部分断面図である。
【図４】本発明の原理を説明するための図（その２）であり、被処理基板を上から見た図である。
【図５】本発明の原理を説明するための図（その３）であり、ダミーパターンを上から見たときの図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるダミーパターンの形成方法を説明するための図（その１）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるダミーパターンの形成方法を説明するための図（その２）である。
【図８】本発明の実施の形態に適用される研削工程の例を説明するための図（その１）である。
【図９】本発明の実施の形態に適用される研削工程の例を説明するための図（その２）である。
【図１０】本発明の実施の形態に適用される研削工程の例を説明するための図（その３）である。
【図１１】本発明の実施の形態の効果を説明するためのグラフである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態におけるダミーパターンの形成方法を説明するための図（その１）である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるダミーパターンの形成方法を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０                  基板
１１                  金属配線層
１２、２２            ダミーパターン
１３                  絶縁樹脂膜層
１６、１７、２６      レジスト
５０                  砥石
【図１】
2008294130.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008294130.tif 000012
【図１１】
2008294130.tif 000013
【図１２】
2008294130.tif 000014
【図１３】
2008294130.tif 000015